青浦區(qū)五浦路路基處理方案總結(jié)與

1、青浦區(qū)五浦路新建工程同濟(jì)大學(xué)建筑設(shè)計(jì)研究院（集團(tuán)）有限公司二O一三年十二月路基處理方案總結(jié)與分析主要內(nèi)容一、項(xiàng)目背景二、勘察報(bào)告組成u 前言前言工程概況勘察執(zhí)行的主要規(guī)范及技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)勘察目的及主要工程量高程系統(tǒng)u 場(chǎng)地巖土工程地質(zhì)條件場(chǎng)地巖土工程地質(zhì)條件地形、地貌和地面標(biāo)高地基土的構(gòu)成與特征地基土的物理力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)水文地質(zhì)條件不良地質(zhì)條件及抗震u 地基土分析與評(píng)價(jià)地基土分析與評(píng)價(jià)場(chǎng)地穩(wěn)定性及適宜性評(píng)價(jià)道路工程橋梁工程、管道工程等u 結(jié)論與建議結(jié)論與建議u 附圖及附表附圖及附表三、勘察報(bào)告的查看擬建場(chǎng)地位于長(zhǎng)江三角洲入?？跂|南前緣，地貌屬于湖沼平原類(lèi)型。擬建道路場(chǎng)地西段分布有零星的小水塘，場(chǎng)區(qū)東段

2、為大片藕塘。實(shí)測(cè)勘察點(diǎn)的地面標(biāo)高一般在2.73m3.88m之間，地勢(shì)較平坦。n地形、地貌和地面標(biāo)高n地基土的構(gòu)成與特征將地基土按照地質(zhì)時(shí)代、成因類(lèi)型、土性不同及物理力學(xué)性質(zhì)差異進(jìn)行層次劃分： 顏色、層厚、成因、濕度、狀態(tài)、壓縮性以及圖層描述等地層特性表n地基土的物理力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)給出各土層的各項(xiàng)指標(biāo)的平均值、最大值和最小值： 含水量、重度、孔隙比、液限、塑限、粘聚力、內(nèi)摩阻角、壓縮模量、壓縮系數(shù)、比貫入阻力、滲透系數(shù)等土層物理力學(xué)性質(zhì)參數(shù)表地基承載力特征值與測(cè)量標(biāo)高核對(duì)判斷是否存在軟弱土，計(jì)算穩(wěn)定和沉降判斷地基是否需要處理三、勘察報(bào)告的查看地下水位表（高水位埋深0.5m）地下水及土對(duì)混凝土及鋼筋

3、的腐蝕性評(píng)價(jià)n水文地質(zhì)條件n不良地質(zhì)條件明浜、暗浜、地下障礙物、建筑垃圾或生活垃圾、雜填土填埋情況等勘察點(diǎn)平面圖中會(huì)標(biāo)識(shí)、剖面圖中會(huì)反映n場(chǎng)地地震效應(yīng)抗震設(shè)防烈度劃分地基液化判別計(jì)算表n場(chǎng)地分析與評(píng)價(jià)對(duì)各土層進(jìn)行評(píng)價(jià)并提出相應(yīng)的地基處理方案根據(jù)地下水位，確定路面最低設(shè)計(jì)標(biāo)高特殊路基處理供參考三、勘察報(bào)告的查看地層特性表土層物理力學(xué)性質(zhì)參數(shù)表及土工試驗(yàn)成果表勘察點(diǎn)平面位置圖工程地質(zhì)剖面圖鉆孔柱狀圖靜力觸探測(cè)試成果表及分層參數(shù)表土層壓縮曲線圖表及固結(jié)試驗(yàn)成果圖表n附圖表四、本工程地質(zhì)情況n土層分布土層分布四、本工程地質(zhì)情況n土層物理力學(xué)特性土層物理力學(xué)特性四、本工程地質(zhì)情況n土土層層壓壓縮縮曲曲線

4、線e-p曲線四、本工程地質(zhì)情況n勘察點(diǎn)平面布置圖勘察點(diǎn)平面布置圖小螺紋孔小螺紋孔（查看沿線土層分布和不良地質(zhì)）取土兼標(biāo)貫孔取土兼標(biāo)貫孔靜力觸探孔靜力觸探孔四、本工程地質(zhì)情況n工程地質(zhì)剖面圖工程地質(zhì)剖面圖注意土層分布四、本工程地質(zhì)情況n西側(cè)橋頭勘探孔柱狀圖西側(cè)橋頭勘探孔柱狀圖四、本工程地質(zhì)情況n東側(cè)橋頭勘探孔柱狀圖東側(cè)橋頭勘探孔柱狀圖四、本工程地質(zhì)情況n地基承載力地基承載力決定路基極限填土高度四、本工程地質(zhì)情況n土質(zhì)分析土質(zhì)分析 0層淤泥和 2層浜填土應(yīng)全部挖除； 1 層雜填土一般路段清除表層松散部分即可，承載力要求較高的路段（擋土墻）應(yīng)全部清除。 層灰黃蘭灰色粘土含水量34.7%，孔隙比0.9

5、91，壓縮系數(shù)0.67，物理力學(xué)性質(zhì)接近軟土。 1-2灰黃灰色粉質(zhì)粘土含水量32.6%，孔隙比0.934，壓縮系數(shù)0.39，物理力學(xué)性質(zhì)相對(duì)較差。 路基計(jì)算相關(guān)的土層深度1520m左右，其余各層物理力學(xué)性質(zhì)均較好。五、工程情況及分析n平平n縱縱n剖面剖面五、工程情況及分析n工程分析工程分析 本工程沿線均布層和1-2層軟弱土，當(dāng)填土高度較低時(shí)，其壓縮量較小；當(dāng)填土高度較高時(shí)，壓縮量較大，需考慮對(duì)其進(jìn)行處理。 工程分段：按自然條件，分為農(nóng)田段、浜溏段、深層軟土段、淺層軟土段 、深雜填土段、膨脹土段、濕陷性黃土段等按設(shè)計(jì)特征，可分為一般路段、高填土段、深挖段、橋頭路段、涵洞、擋土墻段等 本工程設(shè)計(jì)道

6、路與地坪高差較大，且紅線限制，沿線均設(shè)置擋土墻。 本工程可分為一般農(nóng)田段、浜溏段、橋頭段、擋土墻段。六、路基設(shè)計(jì)n設(shè)計(jì)步驟設(shè)計(jì)步驟六、路基設(shè)計(jì)n基本設(shè)計(jì)基本設(shè)計(jì) 路基最低設(shè)計(jì)標(biāo)高工程沿線浜溏較多；周邊地坪標(biāo)高3m左右，地下水高水位埋深0.5m；最低設(shè)計(jì)標(biāo)高按路基潮濕狀態(tài)控制，最低設(shè)計(jì)標(biāo)高=3（地坪標(biāo)高）-0.5（地下水埋深）+0.8（潮濕狀態(tài)路床臨界高度）+0.64（路面結(jié)構(gòu)）+0.31（路面橫坡）=4.25，因此本工程最低設(shè)計(jì)標(biāo)高按4.3m來(lái)控制； 路基最高設(shè)計(jì)標(biāo)高路基最高設(shè)計(jì)標(biāo)高是由地基承載力決定的路基極限填土高度和橋頭沉降控制。填土重度按20kN/m3來(lái)考慮，2m填土高度約40kPa，3

7、.5m填土高度約70kPa，上海地區(qū)層灰色粘土承載力在70kPa左右，因此路堤最大填土高度通常不超過(guò)3.5m。根據(jù)實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，當(dāng)填土高度在3.5m以?xún)?nèi)時(shí)，橋頭沉降較小，處理代價(jià)?。ㄖ饕蛩兀?。本工程路基段最高設(shè)計(jì)標(biāo)高6.31m，最高填土高度約3.31m。 設(shè)計(jì)道路與地坪高差較大，且受紅線限制，沿線均設(shè)置擋土墻。六、路基設(shè)計(jì)n地基設(shè)計(jì)要求地基設(shè)計(jì)要求 地基承載力要求：一般農(nóng)田段：填土高度較低，無(wú)須考慮地基承載力要求。浜溏段：通常采用石灰改良土或二灰換填，承載力較大，也無(wú)須考慮地基承載力要求。橋頭路段：橋臺(tái)對(duì)臺(tái)后填土不作用力，對(duì)地基承載力無(wú)要求，但因橋臺(tái)填土較高，從安全角度分析，橋臺(tái)后填料通常采用二

8、灰等輕質(zhì)填料。擋土墻段：根據(jù)庫(kù)倫土壓力理論，擋土墻墻趾或墻踵處作用力較大，通常3.5m的懸臂擋土墻承載力要求80100kPa（根據(jù)車(chē)輛荷載作用大小和作用位置而不同）。備注：一般路段上層土的附加應(yīng)力向下傳遞，應(yīng)力衰減，實(shí)際傳遞到地基的應(yīng)力會(huì)衰減（壓縮性）；而擋土墻段上層土附加應(yīng)力無(wú)衰減（重力），且需考慮土的主動(dòng)土壓力，實(shí)際擋土墻處應(yīng)力會(huì)增大。 地基沉降要求：本工程道路等級(jí)為城市次干路，沉降標(biāo)準(zhǔn)參照公路路基設(shè)計(jì)規(guī)范中的二級(jí)公路標(biāo)準(zhǔn)。本工程與跨西大盈港橋工程相接，考慮本工程的重要性，提高對(duì)本工程的沉降要求。橋臺(tái)與路堤相鄰處的工后沉降要求0.15m（備注），其余按二級(jí)公路標(biāo)準(zhǔn)。六、路基設(shè)計(jì)n路堤填筑設(shè)

9、計(jì)要求路堤填筑設(shè)計(jì)要求 土基回彈模量：根據(jù)城市道路工程設(shè)計(jì)規(guī)范（CJJ 37-2012），要求車(chē)行道（包括機(jī)動(dòng)車(chē)道和非機(jī)動(dòng)車(chē)道）路基頂面土基回彈模量不小于25MPa。（規(guī)范要求不小于20MPa，最終受路面結(jié)構(gòu)厚度和路面設(shè)計(jì)彎沉控制） 壓實(shí)度：填挖類(lèi)型深度范圍（cm）填料最小強(qiáng)度CBR（%）填料最大粒徑（mm）車(chē)行道壓實(shí)度（%）填方上路床040610094下路床4080410094上路堤80150315092下路堤150215091低填及挖方路基上路床040610094下路床40804100-土路基壓實(shí)標(biāo)準(zhǔn)（重型）注：規(guī)范中上下路床按30cm分界，設(shè)計(jì)中壓實(shí)度標(biāo)準(zhǔn)分界應(yīng)根據(jù)實(shí)際處理方式來(lái)確定。且

10、如處理40cm，則對(duì)挖方下路床4080可不要求。滿(mǎn)足基底最小壓實(shí)度即可（快、主90%，次、支85%）。 六、路基設(shè)計(jì)n一般農(nóng)田段路基設(shè)計(jì)一般農(nóng)田段路基設(shè)計(jì) 本工程地基情況較好，一般路基填土高度3m，承載力和沉降均能滿(mǎn)足要求，因此一般路基無(wú)須特殊處理。 車(chē)輛荷載影響深度一般1.31.5m，因此一般路基處理深度定為80cm（路面約64cm）。車(chē)輛的動(dòng)荷載在路基一定的深度范圍內(nèi)影響較大，這個(gè)范圍就是路基工作區(qū)。通常把車(chē)輪荷載引起的垂直應(yīng)力與路基土自重引起的垂直應(yīng)力之比為0.10.2的路基深度范圍成為路基工作區(qū)。通過(guò)BISAR軟件算出，在標(biāo)準(zhǔn)軸載作用下，路基工作區(qū)深度在1.31.5m之間；在200kN

11、軸載作用下，路基工作區(qū)深度則達(dá)到2m以上。（原因：軸載大，且作用面積越大，應(yīng)力衰減越慢）。是否重載交通道路根據(jù)軸載作用次數(shù)來(lái)區(qū)分，軸載對(duì)作用次數(shù)影響較大，重載交通本身就意味著車(chē)輛軸載較大。處理深度還取決于原狀土的性質(zhì)，如原狀土性質(zhì)較好，軸載作用次數(shù)較少，則可能只需處理40cm即可。 清除 1 層雜填土表層松散部分，耕植土、腐殖土、垃圾等應(yīng)予全部清除，清表厚度不小于30cm（根據(jù)地質(zhì)報(bào)告中表層松散雜填土厚度確定）。 本工程最低標(biāo)高按路床頂距地下水位0.8m控制，因此需設(shè)置隔水層。 車(chē)行道填方路段：清表后，采用40cm6%石灰改良土+40cm8%石灰改良土填筑。 車(chē)行道挖方路段：清表后，繼續(xù)超挖至

12、路床頂面以下80cm，設(shè)置20cm礫石砂墊層并起拱，然后填筑20cm6%石灰改良土+40cm8%石灰改良土。六、路基設(shè)計(jì)n填浜路基設(shè)計(jì)填浜路基設(shè)計(jì) 土工材料的應(yīng)用土工格柵（塑料）：用于清淤后浜底（減小不均勻沉降），搭接與地面銜接處（減小不均勻沉降）針刺土工布：包裹粉煤灰（防止粉煤灰流失）六、路基設(shè)計(jì)n填浜路基設(shè)計(jì)填浜路基設(shè)計(jì) 確定處理方法浜溏水深0.10.9m，淤泥厚0.20.5m，塘底標(biāo)高在1.970.6m之間。由于承載力要求，0層淤泥、 1 層雜填土和 2層浜填土（浜溏處相比一般路段，由于水和水面深度的緣故，實(shí)際填土高度較高）應(yīng)全部清除。 確定回填材料一般路段：下臥層層，采用一般填料即可滿(mǎn)

13、足承載力要求；且一般路段容許沉降較大，采用一般填料即可滿(mǎn)足沉降要求。（上海地區(qū)常用二灰）橋頭路段：容許沉降要求較高，通常采用輕質(zhì)填料（如二灰），由于二灰需要土工布包裹，本工程橋頭段需填浜處理后進(jìn)行水泥攪拌樁處理，因此采用石灰改良土回填。擋土墻段：擋土墻對(duì)承載力要求較高，擋土墻高度較矮時(shí)，可考慮采用較厚的礫石砂換填；擋土墻高度較高時(shí)，石灰改良土回填后，采用水泥攪拌樁處理。（后面詳細(xì)介紹）結(jié)論：一般路段和橋頭路段填浜采用礫石砂+石灰改良土回填，位于橋頭和擋土墻基底范圍時(shí)，再進(jìn)行特殊處理。六、路基設(shè)計(jì)n填浜路基設(shè)計(jì)填浜路基設(shè)計(jì) 具體處理步驟：先在路基邊坡坡腳外筑壩，圍堰頂寬1m，高度高出水面不小于5

14、0cm，然后抽干積水。路基范圍內(nèi)，將淤泥清除干凈后（如浜底有1、 2層存在，則開(kāi)挖至1 或2層層底），在浜底鋪設(shè)一層土工格柵，回填40cm礫石砂，而后采用6%石灰改良土分層壓實(shí)回填至地面標(biāo)高。在浜塘與地坪搭接處采用4米寬的土工格柵，搭接寬度各為2米。 填浜技術(shù)要求：填浜的回填壓實(shí)度應(yīng)不低于85%（重型擊實(shí)），位于路床范圍內(nèi)的填浜壓實(shí)度應(yīng)滿(mǎn)足一般路基設(shè)計(jì)要求。對(duì)于暗浜，考慮開(kāi)挖清淤后按明浜處理方法進(jìn)行處理。六、路基設(shè)計(jì)n橋頭路基設(shè)計(jì)橋頭路基設(shè)計(jì)六、路基設(shè)計(jì)n橋頭路基設(shè)計(jì)橋頭路基設(shè)計(jì) 西側(cè)橋頭設(shè)計(jì)標(biāo)高6.31m，東側(cè)橋頭設(shè)計(jì)標(biāo)高6.26m。根據(jù)勘查資料，西側(cè)橋頭為現(xiàn)狀河道，東側(cè)橋頭為現(xiàn)狀浜溏。因此

15、本工程橋頭路基段為橋頭+填浜段。 首先清淤，回填（先按回填二灰考慮），回填至原地面后，繼續(xù)填筑二灰。 以沉降要求作為橋頭路基處理的主要控制指標(biāo)，還要考慮承載力。 采用理正軟件計(jì)算僅采用二灰填筑、橋頭地基不處理時(shí)的橋頭路基沉降，判斷是否需要采取進(jìn)一步處理。六、路基設(shè)計(jì)n橋頭路基設(shè)計(jì)橋頭路基設(shè)計(jì) 理正軟件沉降計(jì)算所需要的資料：土層物理力學(xué)性質(zhì)數(shù)據(jù)（層厚、重度、飽和重度、快剪C、壓縮模量、壓縮系數(shù)、豎向、固結(jié)系數(shù)、壓縮曲線） 注：1、飽和重度、豎向固結(jié)系數(shù)根據(jù)土力學(xué)公式計(jì)算；路堤寬度、填土高度、路堤土層 注：本工程?hào)|西兩側(cè)橋頭現(xiàn)狀均為浜溏，原則上附加荷載高度應(yīng)為設(shè)計(jì)標(biāo)高至水面的高度加上水高的一半?，F(xiàn)

16、狀河道處水面高度2.61m，水深2.03m，西側(cè)橋頭填土高度為6.31-2.61+2,03/2=4.7m；現(xiàn)狀浜溏由于缺少具體斷面數(shù)據(jù)，按現(xiàn)狀河道考慮（實(shí)際為藕塘），東側(cè)橋頭填土高度為6.26-2.61+2.03/2=4.67m。路堤土層分為路面結(jié)構(gòu)層和路基層。施加荷載 注：基準(zhǔn)期為設(shè)計(jì)年限，施加荷載可分為路基層和路面結(jié)構(gòu)層兩級(jí)施加。沉降計(jì)算參數(shù) 注：沉降計(jì)算方法e-p曲線法，壓縮層厚度判斷應(yīng)力比=15%（城市道路路基設(shè)計(jì)規(guī)范）。層灰色粘土承載力可能不足六、路基設(shè)計(jì)n橋頭路基設(shè)計(jì)橋頭路基設(shè)計(jì) 西側(cè)橋頭地基不處理時(shí)沉降計(jì)算結(jié)果如下：0.15m六、路基設(shè)計(jì)n橋頭路基設(shè)計(jì)橋頭路基設(shè)計(jì) 西側(cè)橋頭地基不

17、處理時(shí)，工后沉降為17.5cm15cm，且填土高度較高，承載力可能不足，因此需進(jìn)行處理。 考慮采用水泥攪拌樁處理方式；且由于路堤高度較大，路堤本身的壓縮性也較大，考慮采用堆載預(yù)壓處理方式，因此本工程采用水泥攪拌樁+堆載預(yù)壓的處理方式。 采用水泥攪拌樁時(shí)：加固區(qū)壓縮量的計(jì)算方法有三種：應(yīng)力修正法（老公路軟基規(guī)范方法）、復(fù)合模量法（新公路軟基規(guī)范方法）、樁身壓縮量法，相較而言復(fù)合模量法較方便（應(yīng)力修正法和樁身壓縮量法中樁土應(yīng)力比n的取值很難選用）0.15m六、路基設(shè)計(jì)n橋頭路基設(shè)計(jì)橋頭路基設(shè)計(jì) 堆載預(yù)壓采用素土等載預(yù)壓，預(yù)壓土柱高度為90cm（路面結(jié)構(gòu)厚度+預(yù)壓期間沉降），預(yù)壓周期為6個(gè)月。 采用

18、水泥攪拌樁+堆載預(yù)壓時(shí)：差別較小的原因：軟件計(jì)算未考慮堆載預(yù)壓對(duì)所填路堤的壓密作用，且由于先施工水泥攪拌樁，再堆載預(yù)壓，地基的壓縮量較小。0.15m六、路基設(shè)計(jì)n橋頭路基設(shè)計(jì)橋頭路基設(shè)計(jì) 東側(cè)橋頭與西側(cè)橋頭土層相差不大，原則上應(yīng)采用相同的處理方式?？紤]到橋頭東側(cè)大盈浦路下有規(guī)劃軌道交通17號(hào)線通過(guò)，無(wú)法施工水泥攪拌樁，因此對(duì)東側(cè)橋頭采用堆載預(yù)壓處理。堆載預(yù)壓土柱高度為90cm，預(yù)壓周期為6個(gè)月。 采用堆載預(yù)壓時(shí)：0.15m承載力：計(jì)算得層灰色粘土所受應(yīng)力約70kPa， 層灰色粘土地基承載力設(shè)計(jì)值為75kPa。（即為修正后的地基承載力特征值）且由于采用預(yù)壓，地基承載力有增長(zhǎng)，可認(rèn)為承載力滿(mǎn)足要求。建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范六、路基設(shè)計(jì)n橋頭路基設(shè)計(jì)橋頭路基設(shè)計(jì) 西側(cè)橋頭施工順序：先筑壩抽水清淤至層灰黃蘭灰色粘土，然后分層填筑6%石灰改良土至地坪；施工水泥攪拌樁，鋪設(shè)礫石砂墊層，再填筑路基至路床頂；0.9m土柱等載預(yù)壓6個(gè)月；卸載預(yù)壓土柱，鋪設(shè)路面結(jié)構(gòu)。如果橋臺(tái)施工完畢后，