重慶市北部新區(qū)翠云片區(qū)甘悅大道市政工程

高填方及地基處理工程

復(fù)合地基計算書計算校核武漢市政工程設(shè)計研究院有限責(zé)任公司2016年08月工程設(shè)計甲級資質(zhì)證書編號：A1420017571、項目概況1.1高填方路基概況甘悅大道一期工程K1+740?K4+120段根據(jù)原地形，分布大量高填方區(qū)段，其中填方高度最高達50m，目前因場平先一步實施，大部分路基在場平實施時要求按路基填筑要求實施，但終點處甘悅大道與春華大道節(jié)點立交范圍設(shè)置有下穿通道、擋墻等結(jié)構(gòu)，地基要求較高，但多為高填方區(qū)域。目前，部分段已回填至道路設(shè)計標高（下穿通道設(shè)計標高）以下2-5m高程處。由于通道結(jié)構(gòu)對地基沉降控制要求較高，而其地基范圍內(nèi)為新近素填土，需進行地基處理。甘悅大道與春華大道立交處軌道九號線隧道于高填方區(qū)穿過，根據(jù)《重慶市軌道交通控制保護2區(qū)管理辦法（試行）》文件規(guī)定以及渝軌建辦和軌道建團相關(guān)規(guī)定，本工程建設(shè)應(yīng)為軌道九號線未來建設(shè)提供良好基礎(chǔ)條件，軌道9號線隧道地基應(yīng)滿足上述要求，需進行地基處理。本冊為第五冊《高填方及地基處理工程》。高邊坡概況根據(jù)渝建發(fā)【2010】166號文件，高邊坡支護方案設(shè)計安全專項論證范圍為：巖質(zhì)邊坡高度＞30m；巖土混合邊坡高度＞25m且土層厚度＞4m；土質(zhì)邊坡高度＞15m；填方邊坡高度＞12m的邊坡。本項目挖方邊坡最高40m，填方邊坡最高36m,挖方邊坡有2段高度＞30m為超限切方邊坡。填方路基有13段邊坡高度＞12m為超限填方邊坡。氣象與水文氣象：場地區(qū)屬亞熱帶濕潤季風(fēng)氣候區(qū)，具冬暖春早，溫暖濕潤，雨量充沛，夜雨多，空氣濕度大，云霧多，日照偏少。多年平均氣溫18.2°C，極端最高氣溫42.9°C（2006.8.15）,最低氣溫-2.5C，多年平均霧日67.8天，最大年霧日達148天，多年平均相對濕度79%?81%，絕對濕度17.1~18.2毫巴，多年平均降雨量1113.45毫米，年最大降雨量1544.8毫米，年最小降雨量740.1毫米，降水多集中在每年的5-9月，約占全年降水總量的70%，主導(dǎo)風(fēng)向以北風(fēng)為主，平均風(fēng)速1.1m/s，最大風(fēng)速28.4m/s。水文：沿線地表水體主要表現(xiàn)為農(nóng)田、魚塘、小溪溝。如里程K0+720-K0+960段發(fā)育一小溪溝，與擬建道路斜角，常年有水，雨季較大；里程K1+997段發(fā)育一小溪溝，與擬建道路近似垂直相交，常年有水，雨季較大；道路終點附近有一魚塘。本次勘察段無大的河流通過。地質(zhì)概況1.3.1地形地貌擬建線路區(qū)屬侵蝕剝蝕丘陵地貌。地形有一定的起伏，整體南高北低，沿線地形最高約383.2m，最低約245.1m,相差138.1m,高差較大。里程K2+003?K2+800段經(jīng)人工改造為多為市政道路，地形較平緩。地表多由第四系土層覆蓋，分布有丘包、水田及旱地，局部地段分布魚塘。人工改造段地段多有人工填土覆蓋。1.3.2地質(zhì)構(gòu)造場區(qū)位于川東南孤形地帶，華鎣山帚狀褶皺束東南部。構(gòu)造骨架形成于燕山期晚期褶皺運動。擬建立交位于龍王洞背斜西翼。線路區(qū)巖層產(chǎn)較平緩，層面波狀起伏，巖層傾角多在7?23°，少部24°；裂隙傾角較陡，多在60°以上。巖層及裂隙產(chǎn)狀隨道路里程有所變化，初步如下：1.3.3地層巖性擬建線路區(qū)內(nèi)出露的地層有第四系人工素填土、殘坡積粉質(zhì)粘土和侏羅系中統(tǒng)沙溪廟組、新田溝組基巖。各地層巖性特征由新至老分述如下：1）第四系全新統(tǒng)人工填土層（Q4mi）:主要分布在路基、橋梁段，多為已建市政道路和兩側(cè)小區(qū)施工回填形成，灰色，褐色，成分以粘性土夾砂、泥巖塊石為主，局部含建筑垃圾，應(yīng)雜物含量一般20?50%，局部可達70%，結(jié)構(gòu)多為稍密，局部松散狀態(tài)，稍濕，厚度差別大，均勻性差，回填時間多大于1年。粉質(zhì)粘土（Qfi+di）：主要分布于隧道段山坡和槽谷處，褐色、褐黃色，軟塑?可塑狀，該層厚度整體較小，局部溝槽處厚度較大。2）侏羅系中統(tǒng)沙溪廟組（J2s）砂巖：灰色、青灰色、細?中粒結(jié)構(gòu)，中?厚層狀構(gòu)造，主要由長石、石英及巖屑組成。巖層局部含泥較重，并間斷夾有少量泥巖夾層及透鏡體。強風(fēng)化巖體較破碎。中等風(fēng)化巖體較完整。泥巖：紫色、褐紅色，泥質(zhì)結(jié)構(gòu)，中?厚層狀構(gòu)造，主要由粘土礦物組成。巖層局部含砂較重，并間斷夾砂巖薄層及透鏡體。強風(fēng)化巖體較破碎，中等風(fēng)化巖體較完整。3）侏羅系中統(tǒng)新田溝組（J2x）砂巖：灰色、青灰色、細?中粒結(jié)構(gòu)，中?厚層狀構(gòu)造，主要由長石、石英及巖屑組成。巖層局部含泥較重，并間斷夾有少量泥巖夾層及透鏡體。強風(fēng)化巖體較破碎。中等風(fēng)化巖體較完整。粉砂巖：褐黃色、黃色，粉砂質(zhì)結(jié)構(gòu)，中厚層狀構(gòu)造，主要由粘土礦物組成。巖層局部含砂較重，并間斷夾砂巖薄層及透鏡體。強風(fēng)化巖體較破碎，中等風(fēng)化巖體較完整。

泥巖：灰色、褐灰色，泥質(zhì)結(jié)構(gòu)，薄?中厚層狀構(gòu)造，主要由粘土礦物組成。巖層局部含砂較重，并間斷夾砂巖薄層及透鏡體。強風(fēng)化巖體較破碎，中等風(fēng)化巖體較完整。1.3.4巖土體物理力學(xué)參數(shù)選用巖土體力學(xué)性質(zhì)參數(shù)建議表巖土名稱素填土粉質(zhì)粘土強風(fēng)化砂山巖（J2X）中風(fēng)化砂巖（J2x）強風(fēng)化泥巖Jx）中風(fēng)化泥巖Jx）重度KN/m3天然*2019.4/24.7/25.1飽和*2219.9////巖石抗壓強度標準值（MPa）天然///28.58/7.69飽和///21.92/4.96巖體抗拉強度KPa///621/184地基承載力基本容許值KPa*130（壓實）*140（可塑）3501500250500內(nèi)聚力（天然）KPa*5（天然）25（天然）/1603/514*2（飽和）13（飽和）內(nèi)摩擦角（天然）o*25（天然）16（天然）/37.9/30.7*22（飽和）11（飽和）巖體理論破裂角o///64.0/60.3彈性模量MPa///4210/*1280泊松比(“)///0.20/*0.32基底摩擦系數(shù)/*0.25*0.25*0.35*0.55*0.30*0.40M30砂漿與巖石極限粘結(jié)強度標準值KPa///*800/*300水平抗力系數(shù)MN/m3//*40*260*30*75水平抗力系數(shù)的比例系數(shù)MN/m4*8*14////1.3.5可能的破壞模式人工填土邊坡，可能的破壞模式為沿填土內(nèi)部的圓弧形滑動和未來填土沿現(xiàn)地面的折線滑動；本次設(shè)計范圍基本都已經(jīng)場平，未場平區(qū)域?qū)⑴c道路協(xié)同實施填筑，不出現(xiàn)永久高填方邊坡與高切方邊坡，臨時填方邊坡一般采用坡率法，每級高度為8m,中間設(shè)置2m寬馬道，自上而下第一級坡率為1:1.5，第二級坡率為1:1.75，第三級及以下坡率為1:2。路基填土方分級碾壓密實，可避免產(chǎn)生圓弧滑動。由于前期場平未達到本次設(shè)計壓實度要求。高填方路基可能會出現(xiàn)整體沉降或不均勻沉降，影響路基與結(jié)構(gòu)安全。結(jié)合軌道九號線的填筑要求，采用強夯+CFG樁相結(jié)合的方式進行加固。2、設(shè)計依據(jù)、設(shè)計規(guī)范、技術(shù)標準2.1設(shè)計依據(jù)（1） 《重慶市北部新區(qū)翠云片區(qū)甘悅大道市政工程方案設(shè)計》（武漢市政工程設(shè)計研究院有限責(zé)任公司）（2） 業(yè)主提供的重慶主城區(qū)北部新區(qū)翠云片區(qū)1:500地形圖（3） 業(yè)主提供的春華大道方案設(shè)計圖（4） 《重慶市北部新區(qū)翠云片區(qū)甘悅大道市政工程-工程地質(zhì)勘察報告》（5） 我院現(xiàn)場踏勘資料（6） 軌道初設(shè)專篇及批復(fù)（7） 現(xiàn)場實測資料2.2采用的主要設(shè)計規(guī)范和設(shè)計標準1） 《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》（GB50009-2012）2） 《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》（GB50007-2011）;3） 《建筑地基處理技術(shù)規(guī)范》（JGJ79-2002J220-2012）4） 《城市道路路基設(shè)計規(guī)范》（CJJ194-2013）；5） 《公路路基設(shè)計規(guī)范》（JTGD30-2015）；6） 《建筑邊坡工程技術(shù)規(guī)范》（GB50330-2013）7） 《工程結(jié)構(gòu)可靠性設(shè)計統(tǒng)一標準》（GB50153-2008）8） 《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》（GB50011-2010）9） 《公路工程抗震規(guī)范》（JTGB02-2013）；10） 《公路橋涵地基與基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》（JTGD63--2007）;11） 《工程地質(zhì)手冊》；12） 《地基處理手冊》；13） 《重慶市建設(shè)委員會關(guān)于重慶市建設(shè)領(lǐng)域限制、禁止使用落后技術(shù)的通告》14） 國家及部（委）發(fā)布的其它有關(guān)法律、法規(guī)、規(guī)程、規(guī)范3、復(fù)合地基承載力估算計算依據(jù)：復(fù)合地基承載力特征值計算值依據(jù)《建筑地基處理技術(shù)規(guī)范》（JGJ79-2002J220-2012）7.1.5有粘結(jié)強度增強體復(fù)合地基進行計算。R計算公式：f=Ima+p（1-m）fspkAskp其中：f——處理后樁間土承載力特征值，根據(jù)最近檢測結(jié)果強夯前為200kPa，sk強夯后為250kPa。結(jié)合當(dāng)?shù)亟?jīng)驗，此處取值為250kPa。九—單樁承載力發(fā)揮系數(shù)，此次設(shè)計樁端要求伸入中風(fēng)化巖層0.5m，樁身采用C20素砼進行澆筑，樁徑為600mm，根據(jù)當(dāng)?shù)亟?jīng)驗取值為1.0。0——樁間土承載力發(fā)揮系數(shù)，根據(jù)當(dāng)?shù)亟?jīng)驗取值為0.9。面積置換率，m二%2，此次設(shè)計d=0.6m，等邊三角形布置，間距=2伽,ed=1.05s=2.1，因此m=0.082。eR——單樁豎向承載力特征值，根據(jù)aR=u工ql+aqAapsipipppi=1此處填土均為雜填土，按一層填土計算，樁長平均取20m，根據(jù)地區(qū)經(jīng)驗與填土土質(zhì)q取25kPa，q根據(jù)地勘報告中風(fēng)化泥巖取值為500kPa。sip初次試估算得R=uHql+aqA=3.14x0.6x25x20+1.0x500x3.14x0.32=1083.3apsipipppi=1kPa初次計算得f=1.0x0.082x1083.3/0.2826+0.9x(1-0.082)x250=520.9kPa<600kPaspk調(diào)整樁徑為d=0.8m。則m=0.145；R=3.14x0.8x25x20+1.0x500x3.14x0.42=1507.2kPaa計算得f=1.0x0.145x1507.2/0.5024+0.9x(1-0.145