路基拼寬及路面設(shè)計(jì)專(zhuān)題(課堂PPT)

1、204國(guó)道連云港新浦至灌南段改擴(kuò)建工程,江蘇省交通科學(xué)研究院股份有限公司 2014年4月,路基路面技術(shù)方案專(zhuān)題匯報(bào),1,項(xiàng)目概況,2,3,外業(yè)工作量及標(biāo)段劃分情況,主要技術(shù)方案,4,本次匯報(bào)內(nèi)容,5,問(wèn)題與建議,1,審查意見(jiàn)及執(zhí)行情況,2,項(xiàng)目概況,3,概述,204國(guó)道連云港段北起蘇魯界的繡針河大橋北橋頭，南接204國(guó)道鹽城段，老路全長(zhǎng)約149.33km。 本次路基、路面專(zhuān)題設(shè)計(jì)研究范圍為204國(guó)道連云港灌云、灌南老路擴(kuò)建段。,灌云北段,灌云東段,灌南段,4,204國(guó)道老路擴(kuò)建段共分為3段：分別為善后河南至伊山鎮(zhèn)北段9.829km、灌云城東至新沂河大橋段20.024km、新沂河大橋至路線終點(diǎn)段

2、6.82km。,概述,K497+700,K516+695.66,K547+469.818,K507+529.268,K536+720,K540+650,灌云北段，長(zhǎng)9.829km,灌云東段，長(zhǎng)20.024km,灌南段，長(zhǎng)6.82km,5,技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)： （1）公路等級(jí)：公路-級(jí)； （2）設(shè)計(jì)荷載：道路：BZZ-100； （3）設(shè)計(jì)時(shí)速：100km/h； （4）路基寬度：26m； （5）路面類(lèi)型：瀝青混凝土路面； （6）公路自然區(qū)劃：5區(qū)； （7）瀝青路面設(shè)計(jì)基準(zhǔn)年限：15年。,概述,6,交通量情況,7,現(xiàn)狀交通量調(diào)查,G204近年來(lái)年平均日交通量（pcu/d）,從以上圖表可知本項(xiàng)目交通量呈歷年增長(zhǎng)

3、趨勢(shì)，隨著近年來(lái)地方經(jīng)濟(jì)的增長(zhǎng)，本項(xiàng)目路段交通量增長(zhǎng)勢(shì)頭迅猛。,交通量變化分析示意圖,8,車(chē)型分析,G204車(chē)種組成比列表（自然數(shù)）,G204車(chē)種組成比列表（折算數(shù)）,9,車(chē)型分析,五年來(lái)自然車(chē)輛數(shù)車(chē)型比例,五年來(lái)折算車(chē)輛數(shù)車(chē)型比例,從以上圖表分析結(jié)果可知，本段道路車(chē)型主要以小客車(chē)為主，大客車(chē)、中貨車(chē)的數(shù)量相對(duì)較多，隨著近年來(lái)地方經(jīng)濟(jì)的增長(zhǎng)，大型貨車(chē)交通量在增長(zhǎng)幅度相對(duì)較大。,10,左右幅交通量比較分析,2013年實(shí)際調(diào)查日交通量（pcu/d）,2013年左右幅交通量比較圖,根據(jù)以上圖表可知本項(xiàng)目左右幅交通量除輕型交通（主要是摩托車(chē)數(shù)量）差異性較大外，其他車(chē)輛數(shù)量差異較小，因此設(shè)計(jì)中考慮左右幅

4、路面結(jié)構(gòu)層設(shè)計(jì)采用相同處理方式。,11,設(shè)計(jì)交通量,預(yù)測(cè)年份車(chē)種構(gòu)成表,2015年，沿海鐵路將分擔(dān)公路部分交通流量，計(jì)算得出交通流量向鐵路轉(zhuǎn)移1522pcu/d。2016年以后，隨著道路交通流分擔(dān)格局的穩(wěn)定，斷面交通量增長(zhǎng)速度將達(dá)到7.38%。,預(yù)測(cè)年份車(chē)種構(gòu)成,12,設(shè)計(jì)彎沉值計(jì)算,根據(jù)公路瀝青路面設(shè)計(jì)規(guī)范和全線交通量預(yù)測(cè)結(jié)果，經(jīng)計(jì)算： 當(dāng)以設(shè)計(jì)彎沉值和瀝青層層底拉應(yīng)力為設(shè)計(jì)指標(biāo)時(shí)，本項(xiàng)目在設(shè)計(jì)年限內(nèi)一個(gè)車(chē)道上累計(jì)當(dāng)量軸次為1.1107次，路面設(shè)計(jì)彎沉Ld=23.4（1/100）mm，以半剛性材料層底拉應(yīng)力為設(shè)計(jì)指標(biāo)時(shí)，設(shè)計(jì)年限內(nèi)一個(gè)車(chē)道上累計(jì)當(dāng)量軸次為1.8107次。,13,項(xiàng)目區(qū)域地質(zhì)情

5、況,14,1、地層及其工程地質(zhì)特征 擬建工程位于連云港市新浦至灌南段，隸屬于海岸沉積平原地貌單元，經(jīng)人類(lèi)長(zhǎng)期生產(chǎn)、生活的改造，原始地貌景觀多已不存在，擬改擴(kuò)建道路沿線河流發(fā)育?？碧娇卓卓诟叱?.937.52m。,2、巖土工程地質(zhì)評(píng)價(jià) 場(chǎng)地范圍內(nèi)普遍分布的2-1層黏土，具有一定的強(qiáng)度，可作為擬建線路的路基持力層。 場(chǎng)地范圍內(nèi)路基均有軟土分布， 2-2層淤泥，呈流塑狀，平均天然含水率55.1%，孔隙比1.553,壓縮系數(shù)1.32,壓縮模量2.12,厚度0.519.1m，層頂高程-0.483.91m，系區(qū)內(nèi)主要不良軟土層，具低強(qiáng)度、高壓縮性特點(diǎn)。 沿線地表為1層填土，具植物根莖，分布較廣，需挖除。,

6、項(xiàng)目區(qū)域地質(zhì)情況,15,3、不良地質(zhì)地段及相關(guān)物理、力學(xué)指標(biāo) 設(shè)計(jì)范圍內(nèi)軟土主要為2-2層淤泥，呈流塑狀，強(qiáng)度低，壓縮性高，滲透性小，且一定流變、觸變性，易導(dǎo)致路基沉降和失穩(wěn)。,項(xiàng)目區(qū)域地質(zhì)情況,軟土層主要物理力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)一覽表,16,項(xiàng)目區(qū)域地質(zhì)情況,灌南 2-2層淤泥 10.912.7m,灌云北 2-2層淤泥 8.512.9m,灌云東 3-1層淤泥-淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土 8.314.3m,17,項(xiàng)目區(qū)域地質(zhì)情況,灌云北段地質(zhì)剖面圖,18,項(xiàng)目區(qū)域地質(zhì)情況,灌云東段（與S324共線段）地質(zhì)剖面圖,19,項(xiàng)目區(qū)域地質(zhì)情況,灌南段地質(zhì)剖面圖,20,老路調(diào)查,21,老路現(xiàn)狀,K500,K505,K510

7、,K515,K520,K530,K525,K535,K540,K545,22,老路技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),1、道路等級(jí)：二級(jí)公路 2、設(shè)計(jì)荷載：BZZ-100 3、設(shè)計(jì)時(shí)速：80km/h。 4、路基橫斷面：,23,老路水泥砼板塊碎石化處理,3.5cmAC-13,5.5cm AC-20,16cm水泥穩(wěn)定碎石補(bǔ)強(qiáng)及調(diào)拱調(diào)坡,5、路面結(jié)構(gòu),（1）第一段灌云縣善后河至灌云縣朱韓村（K497+200K508+300）,老路技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),（2）第二段與第三段 灌云縣元邦村至灌河大橋（K516+695.66K547+469.818）,24,2013年維修養(yǎng)護(hù)情況,4cmAC-13,6cm AC-20,36cm水泥穩(wěn)定碎石,（

8、1）第一段灌云縣善后河至灌云縣朱韓村（K497+200K508+300）,（2）第二段與第三段 灌云縣元邦村至灌河大橋（K516+695.66K547+469.818）,大修養(yǎng)護(hù)處理。 瀝青混凝土路面改造方案：挖除行車(chē)道老路面層及基層后，重新鋪筑36cm水泥穩(wěn)定碎石基層及4cm AC13和6cm AC20。,大修養(yǎng)護(hù)處理。 改造方案：將老路行車(chē)道瀝青面層銑刨10cm厚進(jìn)行廠拌熱再生作為下面層，對(duì)基層進(jìn)行就地冷再生作為基層，其上加鋪瀝青封層+5cmAC-16C（熱再生后瀝青砼）+4cm SUP-13。處理老路硬路肩病害。,25,近年檢測(cè)評(píng)定結(jié)果,1、2013年路面破損狀況,路面破損狀況,調(diào)查發(fā)現(xiàn)

9、瀝青路面的病害主要為：龜裂、塊狀裂縫、縱向裂縫、橫向裂縫、坑槽、松散、沉陷、修補(bǔ)等，本項(xiàng)目路段曾對(duì)較嚴(yán)重的裂縫進(jìn)行過(guò)修補(bǔ)，調(diào)查發(fā)現(xiàn)部分修補(bǔ)出現(xiàn)新的損壞。,龜裂,塊狀裂縫,縱向裂縫,橫向裂縫,坑槽,松散,沉陷,修補(bǔ),26,近年檢測(cè)評(píng)定結(jié)果,1、2013年路面破損狀況,路面破損狀況,PCI隨里程變化圖,根據(jù)上述圖表可以看出，本項(xiàng)目瀝青混凝土路面部分路段破損嚴(yán)重，總體上左幅路面狀況好于右幅路面狀況，左幅PCI平均值為71.6，路面破損總體評(píng)定等級(jí)為“中”；右幅PCI平均值為64.1，路面破損總體評(píng)定等級(jí)為“次”。,27,近年檢測(cè)評(píng)定結(jié)果,2、2012年與2013年路面破損狀況對(duì)比,路面破損狀況,PC

10、I隨里程變化對(duì)比圖,從上述圖表可知，2013年瀝青路面破損狀況相對(duì)于2012年省路網(wǎng)調(diào)查評(píng)價(jià)均有所加劇，說(shuō)明在車(chē)輛長(zhǎng)期荷載反復(fù)作用下，瀝青路面集料磨損加劇，路面病害進(jìn)一步加劇，隨著時(shí)間的推移，路面破損程度還將進(jìn)一步擴(kuò)大。,28,近年檢測(cè)評(píng)定結(jié)果,瀝青路面強(qiáng)度采用瀝青路面強(qiáng)度指數(shù)（PSSI）作為評(píng)價(jià)指標(biāo)。,路面結(jié)構(gòu)強(qiáng)度狀況,PSSI隨里程變化圖,從上述圖表可知，2013年瀝青路面結(jié)構(gòu)強(qiáng)度狀況較差，整體上看左幅優(yōu)于右幅，但局部路段現(xiàn)有基層損壞較為嚴(yán)重。隨著時(shí)間的推移，交通量的持續(xù)增長(zhǎng)，及路面病害進(jìn)一步加劇，路面結(jié)構(gòu)強(qiáng)度也必將隨之下降。,29,老路病害原因分析,1、交通量大，特別是09年上半年204

11、國(guó)道寧海收費(fèi)站、灌云收費(fèi)站取消后，交通量大幅增加；重載、超載車(chē)輛多，現(xiàn)有路面結(jié)構(gòu)已不能滿(mǎn)足目前重載交通的需要，是導(dǎo)致路面損壞重要原因之一。從調(diào)查結(jié)果看，右幅比左幅路面破損嚴(yán)重，主要為上行方向大部分為重車(chē)、超重車(chē)所引起的。 2、老路設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)低，路基填高相對(duì)較低，區(qū)域內(nèi)地下水位較高，部分路基長(zhǎng)時(shí)間浸泡在積水中，路基強(qiáng)度降低，在車(chē)輛長(zhǎng)期荷載作用下，導(dǎo)致路面出現(xiàn)各種病害。 3、老路拓寬路段路基不均勻沉降，導(dǎo)致路面局部失去支承，在支承突變處產(chǎn)生應(yīng)力集中，最終導(dǎo)致道路縱向裂縫的產(chǎn)生。 4、本項(xiàng)目部分路段排水不暢，雨水長(zhǎng)期積壓極易浸入路面，滯留在路面面層中。尤其是雨季時(shí)路面面層將長(zhǎng)時(shí)間處于飽水狀態(tài)，給路面造

12、成嚴(yán)重水損壞，瀝青混合料酥松，使路面出現(xiàn)坑槽等破壞；在高速行駛的車(chē)輛荷載反復(fù)作用下，滲水成為瞬間有壓水，在有壓水的長(zhǎng)期浸泡和沖刷下，瀝青與石料的粘附力逐漸下降，包裹在石料表面的瀝青膜被剝落，使混合料松散，并逐步形成坑槽。 5、原老路砼板塊碎石化不成功，板塊碎石化粒徑過(guò)大，承載力低，加之地下水位較高，使得該結(jié)構(gòu)層長(zhǎng)期處于浸水狀態(tài)，進(jìn)一步降低了結(jié)構(gòu)承載力，在重載車(chē)輛長(zhǎng)期作用下，路面產(chǎn)生各種病害。,30,老路拼寬設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn),31,“拓寬拼接路基范圍內(nèi)，應(yīng)嚴(yán)格控制其工后沉降，工后沉降標(biāo)準(zhǔn)按相應(yīng)公路等級(jí)橋頭段的工后沉降標(biāo)準(zhǔn)控制，同時(shí)，應(yīng)加強(qiáng)新老路面拼接處的差異沉降控制，避免產(chǎn)生路面縱向裂縫?！?-公路路基

13、設(shè)計(jì)規(guī)范（TJG D30-2004）第6.3.8條 “高速公路橋臺(tái)與路堤相鄰處容許工后沉降為10cm?！?-公路路基設(shè)計(jì)規(guī)范（TJG D30-2004）第7.6.4條,沉降控制標(biāo)準(zhǔn),一、老路路基沉降控制標(biāo)準(zhǔn),32,（1）老路施工期間沉降控制標(biāo)準(zhǔn) 由于路基拼接是需要挖臺(tái)階處理，老路在完成拓寬改造施工后，也會(huì)產(chǎn)生新的沉降量，對(duì)于該沉降量的控制規(guī)范并無(wú)明確規(guī)定，結(jié)合其他類(lèi)似項(xiàng)目及施工規(guī)范要求，施工期沉降控制標(biāo)準(zhǔn)為老路路中路基施工期沉降速率小于2mm/月，路面施工期沉降速率小于1mm/月。,沉降控制標(biāo)準(zhǔn),一、老路路基沉降控制標(biāo)準(zhǔn),滬寧高速公路擴(kuò)建工程老路路基施工期沉降控制標(biāo)準(zhǔn),33,（2）老路路中工后

14、沉降控制標(biāo)準(zhǔn) 老路在拓寬施工完成隨著地基土再次固結(jié)，并且隨著車(chē)輛荷載作用，在運(yùn)營(yíng)過(guò)程中產(chǎn)生新的殘余沉降，老路的工后沉降結(jié)合類(lèi)似項(xiàng)目及施工規(guī)范要求，老路路中工后沉降控制為2cm以?xún)?nèi)。下表為其他項(xiàng)目采用值。,沉降控制標(biāo)準(zhǔn),一、老路路基沉降控制標(biāo)準(zhǔn),高速公路擴(kuò)建工程老路路基工后沉降控制標(biāo)準(zhǔn),34,通過(guò)調(diào)研和計(jì)算分析，從路面結(jié)構(gòu)的功能性要求和結(jié)構(gòu)性要求兩方面著手，分析軟土地基上一級(jí)公路擴(kuò)建工程中容許的差異沉降，探討適合本擴(kuò)建工程的容許工后沉降指標(biāo)，并得出如下結(jié)論： （1）雙側(cè)拼寬路基設(shè)計(jì)控制標(biāo)準(zhǔn)為: 路堤中心至老路肩的總差異沉降為8.5cm。 新拓寬路堤總沉降不超過(guò)20cm； （2）施工期的動(dòng)態(tài)控制標(biāo)

15、準(zhǔn)為: 新路肩按二等水準(zhǔn)觀測(cè)標(biāo)準(zhǔn)，路基拼接施工期實(shí)測(cè)沉降速率應(yīng)小于5mm/天；并根據(jù)沉降曲線推測(cè)差異工后沉降滿(mǎn)足要求后方可進(jìn)行路面填筑。同時(shí)，路面拼接施工期的沉降速率小于2mm/月； 新建路基坡腳處側(cè)向位移應(yīng)小于3mm/天，并由此控制填筑速率； （3）雙側(cè)拼寬路基設(shè)計(jì)控制標(biāo)準(zhǔn)按照路基段工后沉降15cm控制。,沉降控制標(biāo)準(zhǔn),二、拓寬路基沉降控制標(biāo)準(zhǔn),35,為了減少工程量，需要盡可能利用原有路面。原有路面滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求的，可直接進(jìn)行加鋪；不滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求的，應(yīng)對(duì)現(xiàn)有病害進(jìn)行充分、適當(dāng)?shù)奶幚砗笾匦落佒?設(shè)計(jì)要求如下： 滿(mǎn)足彎沉要求 根據(jù)彎沉檢測(cè)結(jié)果（100m代表值）進(jìn)行路況評(píng)價(jià)，滿(mǎn)足設(shè)計(jì)彎沉(小于29

16、.0（0.01mm）)的充分利用，不滿(mǎn)足彎沉要求的挖除重建。 結(jié)構(gòu)厚度滿(mǎn)足要求 根據(jù)路面檢測(cè)結(jié)果，對(duì)原有路面結(jié)構(gòu)厚度不滿(mǎn)足原設(shè)計(jì)要求，尤其是基層厚度不滿(mǎn)足原設(shè)計(jì)要求的（厚度小于原設(shè)計(jì)的80）路段視同彎沉不滿(mǎn)足要求，挖除重建。 消除舊路現(xiàn)有病害 考慮到病害處理的具體特點(diǎn)，設(shè)計(jì)時(shí)以原有路面代表彎沉值作為評(píng)價(jià)舊路病害的主要因素，具體病害路段的確定現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行，綜合原有路面維修補(bǔ)強(qiáng)資料對(duì)舊路病害明顯的路段加以處理。彎沉滿(mǎn)足要求的路段也可能存在病害，對(duì)這些病害需要加以處理，提高路面的耐久性。,路面改造設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn),36,病害路段基本處理原則如下： 原有路面出現(xiàn)下列情況之一要銑刨舊路上面層及中面層，并按調(diào)坡后的路

17、面標(biāo)高重新鋪筑瀝青混凝土面層。 a.原有路面表面出現(xiàn)坑槽、凹陷、網(wǎng)裂、疲勞裂縫等病害的路段； b.路面破損嚴(yán)重，100m范圍內(nèi)修補(bǔ)面積超過(guò)15時(shí)的路段； c.路面橫向裂縫連續(xù)、間距小于15m的路段； d.路面出現(xiàn)松散麻面，細(xì)集料剝離嚴(yán)重的路段。 路面如出現(xiàn)上述四種情況，一般情況下路面基層都會(huì)有病害，要求面層銑刨后對(duì)基層狀況進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)評(píng)定，對(duì)于出現(xiàn)基層松散、基層成塊狀（邊長(zhǎng)小于2m）、橫向裂縫連續(xù)且間距小于10m的路段需挖除重建。,路面改造設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn),37,路基拓寬設(shè)計(jì),38,對(duì)于道路加寬改造來(lái)說(shuō)，路基的加寬方式對(duì)新建路基與原有路基的拼接設(shè)計(jì)會(huì)產(chǎn)生直接影響。填方路基加寬一般可以考慮單側(cè)加寬或雙側(cè)加寬

18、兩種方案，如下圖所示。,一般路段,一、拓寬方式,路基拓寬設(shè)計(jì),圖6-1 單側(cè)路基加寬示意圖,圖6-2 雙側(cè)路基加寬示意圖,39,將原有道路路基邊坡削除30cm，再由下至上開(kāi)挖臺(tái)階,開(kāi)挖一級(jí)及時(shí)填筑一級(jí)。 當(dāng)?shù)缆纷髠?cè)度H1.73m或道路右側(cè)H1.81m時(shí)，采用2級(jí)臺(tái)階，第一級(jí)臺(tái)階高度以開(kāi)挖至基底底標(biāo)高為準(zhǔn)，高40cm,臺(tái)階豎向外傾，坡比控制為10:1；第二級(jí)臺(tái)階即硬路肩開(kāi)挖，寬度至舊路土路肩外邊緣以?xún)?nèi)0.75m處，高度80cm，臺(tái)階豎向外傾，坡比控制為10：1。 當(dāng)?shù)缆纷髠?cè)度H1.73m或道路右側(cè)H1.81m時(shí)，清表15cm后下挖到路床底下40cm，碾壓原地面，壓實(shí)度不小于87%，路基底部分兩層

19、, 填筑40cm碎石土，路床采用80cm6石灰土，路床壓實(shí)度要求達(dá)到96。,單側(cè)拓寬,二、拓寬處理方案,路基拓寬設(shè)計(jì),40,當(dāng)?shù)缆纷髠?cè)H1.73m或道路右側(cè)H1.81m時(shí)，采用多級(jí)臺(tái)階，由下往上開(kāi)挖，第一級(jí)臺(tái)階高度以開(kāi)挖至基底底標(biāo)高為準(zhǔn)，高100cm，臺(tái)階寬140cm（不含削坡部分），臺(tái)階豎向外傾，坡比控制為10：1；其上臺(tái)階尺寸為80cm112cm，控制臺(tái)階高度為80cm；臺(tái)階豎向外傾，坡比控制為10：1；最后一級(jí)臺(tái)階即硬路肩開(kāi)挖，寬度至舊路土路肩外邊緣以?xún)?nèi)0.75m處，高度80cm，臺(tái)階豎向外傾，坡比控制為10：1。 當(dāng)?shù)缆纷髠?cè)H1.73m或道路右側(cè)H1.81m時(shí)，原地面清表15cm，碾壓

20、原地面，壓實(shí)度不小于87%，路基底部分兩層填筑40cm碎石土，路基中部采用碎石填筑，路床采用80cm6石灰土，路床壓實(shí)度要求達(dá)到96。,單側(cè)拓寬,二、拓寬處理方案,路基拓寬設(shè)計(jì),41,擬建工程位于連云港市新浦至灌南段，隸屬于海岸沉積平原地貌單元，經(jīng)人類(lèi)長(zhǎng)期生產(chǎn)、生活的改造，原始地貌景觀多已不存在，擬改擴(kuò)建道路沿線河流發(fā)育?？碧娇卓卓诟叱?.937.52m。水系發(fā)育。,雙側(cè)拓寬,二、拓寬處理方案,路基拓寬設(shè)計(jì),42,工后沉降要求較高的橋頭路基段采用超載預(yù)壓和粉噴樁復(fù)合地基處理。橋頭路基處理的長(zhǎng)度范圍包括橋頭段、橋頭過(guò)渡段。粉噴樁處理寬度為坡腳外1m，對(duì)于填高較高橋頭為避免滑移，正常施工寬度外多施

21、工1排樁。,橋頭路段,二、拓寬處理方案,路基拓寬設(shè)計(jì),設(shè)計(jì)要求按以下觀測(cè)標(biāo)準(zhǔn)控制：地面沉降10mm/d，當(dāng)路基連續(xù)兩個(gè)月沉降速率小于5mm時(shí)，方可進(jìn)行路面施工。,43,路面設(shè)計(jì)使用年限為15年。,(1) 設(shè)計(jì)年限,三、不同處理方案地基沉降計(jì)算,設(shè)計(jì)年限、沉降計(jì)算方法,路基拓寬設(shè)計(jì),(2)沉降計(jì)算方法,地基沉降量計(jì)算采用分層總和法，計(jì)算參數(shù)采用壓縮試驗(yàn)資料e-p曲線指標(biāo)，用沉降系數(shù)法計(jì)算總沉降。 1）主固結(jié)沉降的計(jì)算,式中：n地基沉降分層層數(shù)； hi地基沉降計(jì)算分層第i層計(jì)算分層厚度，宜為0.51.0m； e0i地基中第i層分層中點(diǎn)，在自重應(yīng)力作用下穩(wěn)定時(shí)的空隙比； e1i地基中第i層分層中點(diǎn)，

22、在自重應(yīng)力與附加應(yīng)力共同作用下穩(wěn)定時(shí)的空隙比。 或者：,式中：Esi壓縮模量； pi地基中各分層中點(diǎn)的附加應(yīng)力增量； hi分層厚度。 從式（1-2）壓縮模量的定義可知，其只適用于自重應(yīng)力和附加應(yīng)力處于100200kPa范圍內(nèi)的情況，且計(jì)算結(jié)果往往比用式（1-1）的計(jì)算結(jié)果大，所以此次采用式（1-1）進(jìn)行計(jì)算。,hi （1-1）,（1-2）,44,三、不同處理方案地基沉降計(jì)算,設(shè)計(jì)年限、沉降計(jì)算方法,路基拓寬設(shè)計(jì),(2)沉降計(jì)算方法,2）瞬時(shí)沉降計(jì)算 瞬時(shí)沉降，指荷載加上后立即發(fā)生的沉降，它是由地基中發(fā)生的剪切變形引起的，瞬時(shí)沉降的計(jì)算公式為：,（2）,式中：P路堤底面中點(diǎn)的最大垂直荷載； E由

23、無(wú)側(cè)限抗壓試驗(yàn)得到的彈性模量的平均值（分層厚度的加權(quán)平均值）； b（路堤頂寬+底寬）/2； 土體的泊松比，可取0.40.5； 沉降影響系數(shù)，可查表求得。,45,三、不同處理方案地基沉降計(jì)算,設(shè)計(jì)年限、沉降計(jì)算方法,路基拓寬設(shè)計(jì),(2)沉降計(jì)算方法,3）次固結(jié)沉降的計(jì)算 次固結(jié)沉降是地基中土粒在持續(xù)荷載下的蠕變引起的沉降，次固結(jié)沉降計(jì)算公式為：,（3）,式中：Cai用孔隙比變化計(jì)算時(shí)各軟土層的次固結(jié)系數(shù)， Cai =（e1-e2）/（lgt2-lgt1） e1、e2分別為孔隙比與時(shí)間（對(duì)數(shù)）曲線尾端直線上兩點(diǎn)的孔隙比； t1、t2分別為對(duì)應(yīng)于孔隙比e1、e2的時(shí)間； h1各土層厚度，m。,46,

24、三、不同處理方案地基沉降計(jì)算,設(shè)計(jì)年限、沉降計(jì)算方法,路基拓寬設(shè)計(jì),(2)沉降計(jì)算方法,4）總沉降的計(jì)算 在軟土地區(qū)公路路基設(shè)計(jì)中，總沉降S是在沉降分析中要解決的問(wèn)題之一。一般認(rèn)為，路基沉降按發(fā)生的次序可分為瞬時(shí)沉降（又稱(chēng)為初始沉降）Sd、主固結(jié)沉降Sc和次固結(jié)沉降Ss三部分，即：,S=Sd+Sc+Ss （4-1）,由于瞬時(shí)沉降和次固結(jié)沉降難以準(zhǔn)確計(jì)算，所以現(xiàn)行的公路軟土地基路堤設(shè)計(jì)與施工技術(shù)規(guī)范（JTJ 017-96）推薦按下式計(jì)算總沉降：,式中：S總沉降； m沉降系數(shù)； Sc主固結(jié)沉降。,S=mSc （4-2）,沉降計(jì)算的壓縮層厚度按計(jì)算層底面的附加應(yīng)力與有效自重應(yīng)力之比等于0.10控制。

25、對(duì)于淺、薄層軟土路段，計(jì)算到持力層為止。,47,三、不同處理方案地基沉降計(jì)算,沉降計(jì)算匯總,路基拓寬設(shè)計(jì),1、 K500+249.50K505+994.5雙側(cè)拓寬 軟基處理進(jìn)行沉降驗(yàn)算，根據(jù)特殊路基設(shè)計(jì)工程數(shù)量表，本段采用粉噴樁（l=13m,d=1.1m）處理方案，段落長(zhǎng)度5745m，平均填土高度為1.8m，平均處理寬度14m。 （1）計(jì)算參數(shù) 根據(jù)設(shè)計(jì)文件及初步設(shè)計(jì)勘察資料，本次計(jì)算參數(shù)取用如下： 沉降修正系數(shù): 1.2，沉降計(jì)算的分層厚度: 0.5m ，壓縮層厚度判斷應(yīng)力比 = 15%，基底壓力計(jì)算方法按多層土實(shí)際容重計(jì)算，計(jì)算時(shí)考慮彌補(bǔ)地基沉降引起的路堤增高量，工后基準(zhǔn)期起算時(shí)間: 最后

26、一級(jí)加載(路面施工)結(jié)束時(shí)。,軟基處理計(jì)算參數(shù)示意圖,48,三、不同處理方案地基沉降計(jì)算,沉降計(jì)算匯總,路基拓寬設(shè)計(jì),(2)沉降計(jì)算方法,1、 K500+249.50K505+994.5雙側(cè)拓寬 （2）地質(zhì)資料 根據(jù)初步設(shè)計(jì)地質(zhì)勘察資料，本次計(jì)算取路基鉆孔編號(hào)為J19，下表為地質(zhì)情況：,49,三、不同處理方案地基沉降計(jì)算,沉降計(jì)算匯總,路基拓寬設(shè)計(jì),(2)沉降計(jì)算方法,1、 K500+249.50K505+994.5雙側(cè)拓寬 （3）沉降計(jì)算結(jié)果 (一) 各級(jí)加荷的沉降計(jì)算 第1級(jí)加荷，從26.032.0月 加載開(kāi)始時(shí)，拓寬路基計(jì)算高度 = 0.000(m)，沉降 = 0.006(m) 加載結(jié)束

27、時(shí)，拓寬路基計(jì)算高度 = 1.800(m)，沉降 = 0.021(m) 第2級(jí)加荷，從38.042.0月 加載開(kāi)始時(shí)，拓寬路基計(jì)算高度 = 1.800(m)，沉降 = 0.028(m) 加載結(jié)束時(shí)，拓寬路基計(jì)算高度 = 1.800(m)，沉降 = 0.032(m),(二) 路面竣工時(shí)及以后的沉降計(jì)算 基準(zhǔn)期開(kāi)始時(shí)刻: 最后一級(jí)加載(路面施工)結(jié)束時(shí)刻 不考慮沉降影響，新路堤的實(shí)際計(jì)算高度為 = 1.800(m) 路面竣工時(shí),地基沉降 = 0.032(m) 路面竣工后,基準(zhǔn)期內(nèi)的殘余沉降 = 0.047(m) 基準(zhǔn)期結(jié)束時(shí),地基沉降 = 0.079(m) 最終地基總沉降 = 1.200*0.08

28、5 = 0.102(m) 根據(jù)沉降計(jì)算結(jié)果，工后沉降為0.047m0.05m，滿(mǎn)足 老路單側(cè)拼寬工后沉降0.05m的要求。,50,三、不同處理方案地基沉降計(jì)算,沉降計(jì)算匯總,路基拓寬設(shè)計(jì),2 、K506+511.4K507+529.3單側(cè)拓寬 軟基處理進(jìn)行沉降驗(yàn)算，根據(jù)特殊路基設(shè)計(jì)工程數(shù)量表，本段采用等載預(yù)壓（h=0.8m,t=6月）處理方案，段落長(zhǎng)度1017m，平均填土高度為1.6m，平均處理寬度14m。 （1）計(jì)算參數(shù) 根據(jù)設(shè)計(jì)文件及初步設(shè)計(jì)勘察資料，本次計(jì)算參數(shù)取用如下： 沉降修正系數(shù): 1.2，沉降計(jì)算的分層厚度: 0.5m ，壓縮層厚度判斷應(yīng)力比 = 15%， 基底壓力計(jì)算方法按多層

29、土實(shí)際容重計(jì)算，計(jì)算時(shí)考慮彌補(bǔ)地基沉降引起的路堤增高量，工后基準(zhǔn)期起算時(shí)間: 最后一級(jí)加載(路面施工)結(jié)束時(shí)。,軟基處理計(jì)算參數(shù)示意圖,51,三、不同處理方案地基沉降計(jì)算,沉降計(jì)算匯總,路基拓寬設(shè)計(jì),2、 K506+511.4K507+529.3單側(cè)拓寬 （2）地質(zhì)資料 根據(jù)初步設(shè)計(jì)地質(zhì)勘察資料，本次計(jì)算取路基鉆孔編號(hào)為J21，下表為地質(zhì)情況：,52,三、不同處理方案地基沉降計(jì)算,沉降計(jì)算匯總,路基拓寬設(shè)計(jì),2、 K506+511.4K507+529.3單側(cè)拓寬 （3）沉降計(jì)算結(jié)果 (一) 各級(jí)加荷的沉降計(jì)算 第1級(jí)加荷，從26.032.0月 加載開(kāi)始時(shí)，拓寬路基計(jì)算高度 = 0.000(m)

30、，沉降 = 0.006(m) 加載結(jié)束時(shí)，拓寬路基計(jì)算高度 = 1.600(m)，沉降 = 0.033(m) 第2級(jí)加荷，從38.042.0月 加載開(kāi)始時(shí)，拓寬路基計(jì)算高度 = 1.600(m)，沉降 = 0.134(m) 加載結(jié)束時(shí)，拓寬路基計(jì)算高度 = 1.600(m)，沉降 = 0.134(m),(二) 路面竣工時(shí)及以后的沉降計(jì)算 基準(zhǔn)期開(kāi)始時(shí)刻: 最后一級(jí)加載(路面施工)結(jié)束時(shí)刻 不考慮沉降影響，新路堤的實(shí)際計(jì)算高度為 = 1.600(m) 路面竣工時(shí),地基沉降 = 0.134(m) 路面竣工后,基準(zhǔn)期內(nèi)的殘余沉降 = 0.028(m) 基準(zhǔn)期結(jié)束時(shí),地基沉降 = 0.162(m) 最

31、終地基總沉降 = 1.200*0.135 = 0.162(m) 根據(jù)沉降計(jì)算結(jié)果，工后沉降為0.028m0.05m，滿(mǎn)足 老路單側(cè)拼寬工后沉降0.05m的要求。,53,三、不同處理方案地基沉降計(jì)算,沉降計(jì)算匯總,路基拓寬設(shè)計(jì),3 、 K540+900K541+219雙側(cè)拓寬 軟基處理進(jìn)行沉降驗(yàn)算，根據(jù)特殊路基設(shè)計(jì)工程數(shù)量表，本段采用粉噴樁（l=11m,d=1.6m）處理方案，段落長(zhǎng)度319m，平均填土高度為1.6m，平均處理寬度14m。 （1）計(jì)算參數(shù) 根據(jù)設(shè)計(jì)文件及初步設(shè)計(jì)勘察資料，本次計(jì)算參數(shù)取用如下： 沉降修正系數(shù): 1.2，沉降計(jì)算的分層厚度: 0.5m ，壓縮層厚度判斷應(yīng)力比 = 1

32、5%， 基底壓力計(jì)算方法按多層土實(shí)際容重計(jì)算，計(jì)算時(shí)考慮彌補(bǔ)地基沉降引起的路堤增高量，工后基準(zhǔn)期起算時(shí)間: 最后一級(jí)加載(路面施工)結(jié)束時(shí)。,軟基處理計(jì)算參數(shù)示意圖,54,三、不同處理方案地基沉降計(jì)算,沉降計(jì)算匯總,路基拓寬設(shè)計(jì),3 、 K540+900K541+219雙側(cè)拓寬 （2）地質(zhì)資料 根據(jù)初步設(shè)計(jì)地質(zhì)勘察資料，本次計(jì)算取路基鉆孔編號(hào)為J26，下表為地質(zhì)情況：,55,三、不同處理方案地基沉降計(jì)算,沉降計(jì)算匯總,路基拓寬設(shè)計(jì),3 、 K540+900K541+219雙側(cè)拓寬 （3）沉降計(jì)算結(jié)果 (一) 各級(jí)加荷的沉降計(jì)算 第1級(jí)加荷，從26.032.0月 加載開(kāi)始時(shí)，拓寬路基計(jì)算高度 =

33、 0.000(m)，沉降 = 0.011(m) 加載結(jié)束時(shí)，拓寬路基計(jì)算高度 = 1.600(m)，沉降 = 0.038(m) 第2級(jí)加荷，從38.042.0月 加載開(kāi)始時(shí)，拓寬路基計(jì)算高度 = 1.600(m)，沉降 = 0.047(m) 加載結(jié)束時(shí)，拓寬路基計(jì)算高度 = 1.600(m)，沉降 = 0.052(m),(二) 路面竣工時(shí)及以后的沉降計(jì)算 基準(zhǔn)期開(kāi)始時(shí)刻: 最后一級(jí)加載(路面施工)結(jié)束時(shí)刻 不考慮沉降影響，新路堤的實(shí)際計(jì)算高度為 = 1.600(m) 路面竣工時(shí),地基沉降 = 0.052(m) 路面竣工后,基準(zhǔn)期內(nèi)的殘余沉降 = 0.046(m) 基準(zhǔn)期結(jié)束時(shí),地基沉降 = 0

34、.098(m) 最終地基總沉降 = 1.200*0.098 = 0.118(m) 根據(jù)沉降計(jì)算結(jié)果，工后沉降為0.046m0.05m，滿(mǎn)足 老路單側(cè)拼寬工后沉降0.05m的要求。,56,三、不同處理方案地基沉降計(jì)算,沉降計(jì)算匯總,路基拓寬設(shè)計(jì),4 、K543+648.961K545+672.818雙側(cè)拓寬 軟基處理進(jìn)行沉降驗(yàn)算，根據(jù)特殊路基設(shè)計(jì)工程數(shù)量表，本段采用粉噴樁（l=11m,d=1.6m）處理方案，段落長(zhǎng)度2023m，平均填土高度為1.6m，平均處理寬度19m。 （1）計(jì)算參數(shù) 根據(jù)設(shè)計(jì)文件及初步設(shè)計(jì)勘察資料，本次計(jì)算參數(shù)取用如下： 沉降修正系數(shù): 1.2，沉降計(jì)算的分層厚度: 0.5

35、m ，壓縮層厚度判斷應(yīng)力比 = 15%， 基底壓力計(jì)算方法按多層土實(shí)際容重計(jì)算，計(jì)算時(shí)考慮彌補(bǔ)地基沉降引起的路堤增高量，工后基準(zhǔn)期起算時(shí)間: 最后一級(jí)加載(路面施工)結(jié)束時(shí)。,軟基處理計(jì)算參數(shù)示意圖,57,三、不同處理方案地基沉降計(jì)算,沉降計(jì)算匯總,路基拓寬設(shè)計(jì),4 、K543+648.961K545+672.818雙側(cè)拓寬 （2）地質(zhì)資料 根據(jù)初步設(shè)計(jì)地質(zhì)勘察資料，本次計(jì)算取路基鉆孔編號(hào)為J28，下表為地質(zhì)情況：,58,三、不同處理方案地基沉降計(jì)算,沉降計(jì)算匯總,路基拓寬設(shè)計(jì),4 、K543+648.961K545+672.818雙側(cè)拓寬 （3）沉降計(jì)算結(jié)果 (一) 各級(jí)加荷的沉降計(jì)算 第1級(jí)加荷，從26.032.0月 加載開(kāi)始時(shí)，拓寬路基計(jì)算高度 = 0.000(m)，沉降 = 0.012(m) 加載結(jié)束時(shí)，拓寬路基計(jì)算高度 = 1.600(m)，沉降 = 0.040(m) 第2級(jí)加荷，從38.042.0月 加載開(kāi)始時(shí)，拓寬路基計(jì)算高度 = 1.600(m)，沉降 = 0.049(m) 加載結(jié)束時(shí)，拓寬路基計(jì)算高度 = 1.700(m)，沉降 = 0.055(m),(二) 路面竣工時(shí)及以后的沉降計(jì)算 基準(zhǔn)期開(kāi)始時(shí)刻: 最后一級(jí)加載(路面施工)結(jié)束時(shí)刻 不考慮沉降影響，新路堤的實(shí)際計(jì)算高度