第五章宜宾过境高速公路各堤段软基处理方案设计

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1、第五章宜宾过境高速公路各堤段软基处理方案设计根据木工程软土路基的设计主要原则，针对不同的路段、地形、工程地质条件等，分别进行了一般路堤段、桥头段、小型构造物段的处理设计。得出设计结论是一般路堤段软基采用塑料排水板方法处理，桥头段和小型构造物段均采用水泥搅拌桩处理。1.1塑料排水板法处理方案设计塑料排水板处理软基的原理是将由排水芯带和外包滤膜组成的塑料排水板打入地基中作为排水通道，缩短排水路径，避免路基外侧地表及地下水进入路基范围，当填筑路基时，荷载作用于软基，地下水由于受挤压和毛细作用沿塑料排水板上升至砂垫

2、层内，由砂垫层向两侧排出，从而达到提高基底承载力的目的，加速地基的排水固结。1.1.1塑料排水板的参数选择⑴尺寸用于竖向排水体的袋装砂井直径宜为70〜100mm,塑料排水板或其他类似的复合排水体断面尺寸宜为100x(4〜5)mm。对塑料排水板及类似的由土工合成材料制成的复合排水体，设计计算吋应根据与袋装砂井周长相等的原则按式(5-1)进行当量直径＜的换算。2(/?+^)7t式中：6Z—一排水板在周围土压力作用下，透水能力的折减系数，可取0.75〜1.0;b,8一一排水板的宽度与厚度。(2)布置形式塑料排水板

3、可按正方形或等边三角形布置，如图5-1所示。设计计算吋，排水体冇效排水直径久与排水体间距S可按式(5-2)、式(5-3)换算。①正方形布置吋：②等边三角形布置时de=1.05S(3)打设深度塑料排水带宜打穿软土层到达基岩。如软土层很厚时，对于以稳定性控制的设计，打入深度宜超过最危险圆弧滑动面最大深度2m;对于以沉降控制的设计，打入深度应按工程允许沉降量确定。表5-1常用塑料排水板及性能指标表型号项目A型B型C型D型条件打设深度(m)<15<25<35<50纵向通水量(cm3/J>15>25>40>55侧压力

4、350kPa滤膜渗透系数(cm/)>5x10^试件在水中浸泡24h滤膜等效孔径(mm)<0.075以095计塑料排水板抗拉强度(kN/10cm)>1.0>1.3>1.5>1.8延伸率10%时滤膜抗拉强度(N/cm)干态>15>25>30>37延伸率10%吋湿态>10>20>25>32延伸率15%,试件在水中浸泡24h1.1.2沉降计算及稳定分析(1)断面选取选取宜宾过境高速公路西段K10+630〜K10+780段软基处理，K10+700作为计算断面，论文中软基沉降计算利用理正岩土计算软件建模计算。图5-2K

5、10+700路基工程地质横剖面图(2)参数设置地基总沉降计算方法：经验系数法。主固结沉降计算方法：曲线法。沉降计算分层厚度为0.500m,沉降压缩层厚度判断应力比为15%。沉降计算不考虑超载，沉降修正系数为1.200。稳定计算釆用方法：有效固结应力法；固结度计算釆用方法：微分方程数值解法；多级加荷固结度修正方法：填土高x容重法；地基土层底面：不是排水层；考虑地震力并按7度地震烈度计算。计算过程如下图5-3、图5-4及图5-5。图5-3理正计算模型124.500、27000、-—1II

6、hsso卜一L0.05

7、W.051m1甘1■■1□0.001图5-4工后基准期残余沉降盆型曲线时间(月)图5-5填土——时间——沉降曲线图(1)计算结果不考虑沉降影响，路堤的实际计算高度为18m;考虑沉降影响后，路堤的实际计算高度为18.349m;路而竣工时，地基沉降0.349m;基准期内的残余沉降0.566m；基准期结束时，地基沉降0.915m；最终地基总沉降1.200x0.827=0.992m。工后残余沉降量0.566m>0.300m，不满足规范耍求，因此需对此段地基进行特殊处理。经计算，滑动安全系数1.146<1.200

8、；不满足规范要求，故地基需进行处理。1.1.3方案设计按照公路路基设计规范UTGD30-2004）、公路软土地基路堤设计与施工技术细则CITG/TD31-02-2013）等做为设计依据。宜宾过境高速公路西段软基处理工程K10+600〜K10+780段采用A型塑料排水板处理，排水间距1.5m,布置方式为等边三角形，塑料排水板打设深度6.5m,并在坡脚设置反压护道。具体设计施工图如图5-6和图5-7所示。图5-6K10+600~K10+780段处理方案设计图图5-7平面布置图由于未处理前的地基在基准期内的残余沉

9、降为0.566m,数值较人不满足规范。现采用塑料排水板方案处理地基，仍然使用理正岩土计算软件进行试算。计算过程如图5-8、图5-9及图5-10。图5-8理正计算模型12DQ3.10KM.2^5D037ODO[Itt图5-9工后基准期残余沉降盆形曲线1///1X00I20.00■0>0.0030,0000.00120.00140.00160.00\——时间(月)0,00MOO40,0060,0080,00100.