青浦区五浦路路基处理方案总结与分析

1、青浦区五浦路新建工程同济大学建筑设计研究院（集团）有限公司二O一三年十二月路基处理方案总结与分析主要内容一、项目背景二、勘察报告组成u 前言前言工程概况勘察执行的主要规范及技术标准勘察目的及主要工程量高程系统u 场地岩土工程地质条件场地岩土工程地质条件地形、地貌和地面标高地基土的构成与特征地基土的物理力学性质指标水文地质条件不良地质条件及抗震u 地基土分析与评价地基土分析与评价场地稳定性及适宜性评价道路工程桥梁工程、管道工程等u 结论与建议结论与建议u 附图及附表附图及附表三、勘察报告的查看拟建场地位于长江三角洲入海口东南前缘，地貌属于湖沼平原类型。拟建道路场地西段分布有零星的小水塘，场区东段

2、为大片藕塘。实测勘察点的地面标高一般在2.73m3.88m之间，地势较平坦。n地形、地貌和地面标高n地基土的构成与特征将地基土按照地质时代、成因类型、土性不同及物理力学性质差异进行层次划分： 颜色、层厚、成因、湿度、状态、压缩性以及图层描述等地层特性表n地基土的物理力学性质指标给出各土层的各项指标的平均值、最大值和最小值： 含水量、重度、孔隙比、液限、塑限、粘聚力、内摩阻角、压缩模量、压缩系数、比贯入阻力、渗透系数等土层物理力学性质参数表地基承载力特征值与测量标高核对判断是否存在软弱土，计算稳定和沉降判断地基是否需要处理三、勘察报告的查看地下水位表（高水位埋深0.5m）地下水及土对混凝土及钢筋

3、的腐蚀性评价n水文地质条件n不良地质条件明浜、暗浜、地下障碍物、建筑垃圾或生活垃圾、杂填土填埋情况等勘察点平面图中会标识、剖面图中会反映n场地地震效应抗震设防烈度划分地基液化判别计算表n场地分析与评价对各土层进行评价并提出相应的地基处理方案根据地下水位，确定路面最低设计标高特殊路基处理供参考三、勘察报告的查看地层特性表土层物理力学性质参数表及土工试验成果表勘察点平面位置图工程地质剖面图钻孔柱状图静力触探测试成果表及分层参数表土层压缩曲线图表及固结试验成果图表n附图表四、本工程地质情况n土层分布土层分布四、本工程地质情况n土层物理力学特性土层物理力学特性四、本工程地质情况n土土层层压压缩缩曲曲线

4、线e-p曲线四、本工程地质情况n勘察点平面布置图勘察点平面布置图小螺纹孔小螺纹孔（查看沿线土层分布和不良地质）取土兼标贯孔取土兼标贯孔静力触探孔静力触探孔四、本工程地质情况n工程地质剖面图工程地质剖面图注意土层分布四、本工程地质情况n西侧桥头勘探孔柱状图西侧桥头勘探孔柱状图四、本工程地质情况n东侧桥头勘探孔柱状图东侧桥头勘探孔柱状图四、本工程地质情况n地基承载力地基承载力决定路基极限填土高度四、本工程地质情况n土质分析土质分析 0层淤泥和 2层浜填土应全部挖除； 1 层杂填土一般路段清除表层松散部分即可，承载力要求较高的路段（挡土墙）应全部清除。 层灰黄兰灰色粘土含水量34.7%，孔隙比0.9

5、91，压缩系数0.67，物理力学性质接近软土。 1-2灰黄灰色粉质粘土含水量32.6%，孔隙比0.934，压缩系数0.39，物理力学性质相对较差。 路基计算相关的土层深度1520m左右，其余各层物理力学性质均较好。五、工程情况及分析n平平n纵纵n剖面剖面五、工程情况及分析n工程分析工程分析 本工程沿线均布层和1-2层软弱土，当填土高度较低时，其压缩量较小；当填土高度较高时，压缩量较大，需考虑对其进行处理。 工程分段：按自然条件，分为农田段、浜溏段、深层软土段、浅层软土段 、深杂填土段、膨胀土段、湿陷性黄土段等按设计特征，可分为一般路段、高填土段、深挖段、桥头路段、涵洞、挡土墙段等 本工程设计道

6、路与地坪高差较大，且红线限制，沿线均设置挡土墙。 本工程可分为一般农田段、浜溏段、桥头段、挡土墙段。六、路基设计n设计步骤设计步骤六、路基设计n基本设计基本设计 路基最低设计标高工程沿线浜溏较多；周边地坪标高3m左右，地下水高水位埋深0.5m；最低设计标高按路基潮湿状态控制，最低设计标高=3（地坪标高）-0.5（地下水埋深）+0.8（潮湿状态路床临界高度）+0.64（路面结构）+0.31（路面横坡）=4.25，因此本工程最低设计标高按4.3m来控制； 路基最高设计标高路基最高设计标高是由地基承载力决定的路基极限填土高度和桥头沉降控制。填土重度按20kN/m3来考虑，2m填土高度约40kPa，3

7、.5m填土高度约70kPa，上海地区层灰色粘土承载力在70kPa左右，因此路堤最大填土高度通常不超过3.5m。根据实际经验，当填土高度在3.5m以内时，桥头沉降较小，处理代价小（主要因素）。本工程路基段最高设计标高6.31m，最高填土高度约3.31m。 设计道路与地坪高差较大，且受红线限制，沿线均设置挡土墙。六、路基设计n地基设计要求地基设计要求 地基承载力要求：一般农田段：填土高度较低，无须考虑地基承载力要求。浜溏段：通常采用石灰改良土或二灰换填，承载力较大，也无须考虑地基承载力要求。桥头路段：桥台对台后填土不作用力，对地基承载力无要求，但因桥台填土较高，从安全角度分析，桥台后填料通常采用二

8、灰等轻质填料。挡土墙段：根据库伦土压力理论，挡土墙墙趾或墙踵处作用力较大，通常3.5m的悬臂挡土墙承载力要求80100kPa（根据车辆荷载作用大小和作用位置而不同）。备注：一般路段上层土的附加应力向下传递，应力衰减，实际传递到地基的应力会衰减（压缩性）；而挡土墙段上层土附加应力无衰减（重力），且需考虑土的主动土压力，实际挡土墙处应力会增大。 地基沉降要求：本工程道路等级为城市次干路，沉降标准参照公路路基设计规范中的二级公路标准。本工程与跨西大盈港桥工程相接，考虑本工程的重要性，提高对本工程的沉降要求。桥台与路堤相邻处的工后沉降要求0.15m（备注），其余按二级公路标准。六、路基设计n路堤填筑设

9、计要求路堤填筑设计要求 土基回弹模量：根据城市道路工程设计规范（CJJ 37-2012），要求车行道（包括机动车道和非机动车道）路基顶面土基回弹模量不小于25MPa。（规范要求不小于20MPa，最终受路面结构厚度和路面设计弯沉控制） 压实度：填挖类型深度范围（cm）填料最小强度CBR（%）填料最大粒径（mm）车行道压实度（%）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-土路基压实标准（重型）注：规范中上下路床按30cm分界，设计中压实度标准分界应根据实际处理方式来确定。且

10、如处理40cm，则对挖方下路床4080可不要求。满足基底最小压实度即可（快、主90%，次、支85%）。 六、路基设计n一般农田段路基设计一般农田段路基设计 本工程地基情况较好，一般路基填土高度3m，承载力和沉降均能满足要求，因此一般路基无须特殊处理。 车辆荷载影响深度一般1.31.5m，因此一般路基处理深度定为80cm（路面约64cm）。车辆的动荷载在路基一定的深度范围内影响较大，这个范围就是路基工作区。通常把车轮荷载引起的垂直应力与路基土自重引起的垂直应力之比为0.10.2的路基深度范围成为路基工作区。通过BISAR软件算出，在标准轴载作用下，路基工作区深度在1.31.5m之间；在200kN

11、轴载作用下，路基工作区深度则达到2m以上。（原因：轴载大，且作用面积越大，应力衰减越慢）。是否重载交通道路根据轴载作用次数来区分，轴载对作用次数影响较大，重载交通本身就意味着车辆轴载较大。处理深度还取决于原状土的性质，如原状土性质较好，轴载作用次数较少，则可能只需处理40cm即可。 清除 1 层杂填土表层松散部分，耕植土、腐殖土、垃圾等应予全部清除，清表厚度不小于30cm（根据地质报告中表层松散杂填土厚度确定）。 本工程最低标高按路床顶距地下水位0.8m控制，因此需设置隔水层。 车行道填方路段：清表后，采用40cm6%石灰改良土+40cm8%石灰改良土填筑。 车行道挖方路段：清表后，继续超挖至

12、路床顶面以下80cm，设置20cm砾石砂垫层并起拱，然后填筑20cm6%石灰改良土+40cm8%石灰改良土。六、路基设计n填浜路基设计填浜路基设计 土工材料的应用土工格栅（塑料）：用于清淤后浜底（减小不均匀沉降），搭接与地面衔接处（减小不均匀沉降）针刺土工布：包裹粉煤灰（防止粉煤灰流失）六、路基设计n填浜路基设计填浜路基设计 确定处理方法浜溏水深0.10.9m，淤泥厚0.20.5m，塘底标高在1.970.6m之间。由于承载力要求，0层淤泥、 1 层杂填土和 2层浜填土（浜溏处相比一般路段，由于水和水面深度的缘故，实际填土高度较高）应全部清除。 确定回填材料一般路段：下卧层层，采用一般填料即可满

13、足承载力要求；且一般路段容许沉降较大，采用一般填料即可满足沉降要求。（上海地区常用二灰）桥头路段：容许沉降要求较高，通常采用轻质填料（如二灰），由于二灰需要土工布包裹，本工程桥头段需填浜处理后进行水泥搅拌桩处理，因此采用石灰改良土回填。挡土墙段：挡土墙对承载力要求较高，挡土墙高度较矮时，可考虑采用较厚的砾石砂换填；挡土墙高度较高时，石灰改良土回填后，采用水泥搅拌桩处理。（后面详细介绍）结论：一般路段和桥头路段填浜采用砾石砂+石灰改良土回填，位于桥头和挡土墙基底范围时，再进行特殊处理。六、路基设计n填浜路基设计填浜路基设计 具体处理步骤：先在路基边坡坡脚外筑坝，围堰顶宽1m，高度高出水面不小于5

14、0cm，然后抽干积水。路基范围内，将淤泥清除干净后（如浜底有1、 2层存在，则开挖至1 或2层层底），在浜底铺设一层土工格栅，回填40cm砾石砂，而后采用6%石灰改良土分层压实回填至地面标高。在浜塘与地坪搭接处采用4米宽的土工格栅，搭接宽度各为2米。 填浜技术要求：填浜的回填压实度应不低于85%（重型击实），位于路床范围内的填浜压实度应满足一般路基设计要求。对于暗浜，考虑开挖清淤后按明浜处理方法进行处理。六、路基设计n桥头路基设计桥头路基设计六、路基设计n桥头路基设计桥头路基设计 西侧桥头设计标高6.31m，东侧桥头设计标高6.26m。根据勘查资料，西侧桥头为现状河道，东侧桥头为现状浜溏。因此

15、本工程桥头路基段为桥头+填浜段。 首先清淤，回填（先按回填二灰考虑），回填至原地面后，继续填筑二灰。 以沉降要求作为桥头路基处理的主要控制指标，还要考虑承载力。 采用理正软件计算仅采用二灰填筑、桥头地基不处理时的桥头路基沉降，判断是否需要采取进一步处理。六、路基设计n桥头路基设计桥头路基设计 理正软件沉降计算所需要的资料：土层物理力学性质数据（层厚、重度、饱和重度、快剪C、压缩模量、压缩系数、竖向、固结系数、压缩曲线） 注：1、饱和重度、竖向固结系数根据土力学公式计算；路堤宽度、填土高度、路堤土层 注：本工程东西两侧桥头现状均为浜溏，原则上附加荷载高度应为设计标高至水面的高度加上水高的一半。现

16、状河道处水面高度2.61m，水深2.03m，西侧桥头填土高度为6.31-2.61+2,03/2=4.7m；现状浜溏由于缺少具体断面数据，按现状河道考虑（实际为藕塘），东侧桥头填土高度为6.26-2.61+2.03/2=4.67m。路堤土层分为路面结构层和路基层。施加荷载 注：基准期为设计年限，施加荷载可分为路基层和路面结构层两级施加。沉降计算参数 注：沉降计算方法e-p曲线法，压缩层厚度判断应力比=15%（城市道路路基设计规范）。层灰色粘土承载力可能不足六、路基设计n桥头路基设计桥头路基设计 西侧桥头地基不处理时沉降计算结果如下：0.15m六、路基设计n桥头路基设计桥头路基设计 西侧桥头地基不

17、处理时，工后沉降为17.5cm15cm，且填土高度较高，承载力可能不足，因此需进行处理。 考虑采用水泥搅拌桩处理方式；且由于路堤高度较大，路堤本身的压缩性也较大，考虑采用堆载预压处理方式，因此本工程采用水泥搅拌桩+堆载预压的处理方式。 采用水泥搅拌桩时：加固区压缩量的计算方法有三种：应力修正法（老公路软基规范方法）、复合模量法（新公路软基规范方法）、桩身压缩量法，相较而言复合模量法较方便（应力修正法和桩身压缩量法中桩土应力比n的取值很难选用）0.15m六、路基设计n桥头路基设计桥头路基设计 堆载预压采用素土等载预压，预压土柱高度为90cm（路面结构厚度+预压期间沉降），预压周期为6个月。 采用

18、水泥搅拌桩+堆载预压时：差别较小的原因：软件计算未考虑堆载预压对所填路堤的压密作用，且由于先施工水泥搅拌桩，再堆载预压，地基的压缩量较小。0.15m六、路基设计n桥头路基设计桥头路基设计 东侧桥头与西侧桥头土层相差不大，原则上应采用相同的处理方式。考虑到桥头东侧大盈浦路下有规划轨道交通17号线通过，无法施工水泥搅拌桩，因此对东侧桥头采用堆载预压处理。堆载预压土柱高度为90cm，预压周期为6个月。 采用堆载预压时：0.15m承载力：计算得层灰色粘土所受应力约70kPa， 层灰色粘土地基承载力设计值为75kPa。（即为修正后的地基承载力特征值）且由于采用预压，地基承载力有增长，可认为承载力满足要求。建筑地基基础设计规范六、路基设计n桥头路基设计桥头路基设计 西侧桥头施工顺序：先筑坝抽水清淤至层灰黄兰灰色粘土，然后分层填筑6%石灰改良土至地坪；施工水泥搅拌桩，铺设砾石砂垫层，再填筑路基至路床顶；0.9m土柱等载预压6个月；卸载预压土柱，铺设路面结构。如果桥台施工完毕后，