江门市胜利南路延长线软基处理建议书20150510

江门市胜利南路延长线试验段地基处理建议书中电建路桥研究院有限公司北京科技大学2015年5月目录1江门地区软土路基处理调研 (3)1.1江门地区自然地理概况 (3)1.1.1环境条件 (3)1.1.2气候 (3)1.1.3区域地质 (3)1.1.4软土路基特点 (3)1.2江门地区软土路基处理方法 (3)1.3调研结果 (3)1.3.1一个问题——桥头跳车问题 (4)1.3.2一个现象——未处理软基沉降大但较均匀现象 (4)2工程背景及场地工程地质概况 (5)2.1工程背景 (5)2.2工程地质条件 (5)2.3特殊性岩土 (6)3原地基处理方案 (8)3.1超载预压 (8)3.2水泥搅拌桩处理 (8)3.3高压旋喷桩 (9)3.4预压 (9)4原地基处理方案存在的问题 (10)4.1桥头跳车问题 (10)4.2排水箱涵存在产生差异沉降 (10)4.3施工机械和施工过程控制问题 (11)5建议的地基处理方案 (12)5.1总体思路 (12)5.2本工程需处理地段的具体处理方式 (13)5.2.1总体处理原则 (13)5.2.2具体处理方式 (13)5.3箱涵处理建议 (13)5.3.1箱涵外移 (13)5.3.2箱涵不外移 (13)5.4施工方案建议 (14)6试验段地基处理方案 (15)6.1设计依据 (15)6.2试验段选取 (15)6.3试验段地基处理方案 (15)6.3.1泡沫粉煤灰混凝土桩地基处理 (15)6.3.2无砂混凝土预制方桩地基处理 (16)6.4施工机械 (17)6.4.1泡沫粉煤灰混凝土桩施工机械 (17)6.4.2无砂混凝土预制方桩施工机械 (17)6.5试验段地基处理工艺流程 (17)6.5.1泡沫粉煤灰混凝土桩施工工艺流程 (17)6.5.2无砂混凝土预制方桩施工工艺流程 (19)7数值计算结果 (20)7.1模型建立 (20)7.2沉降计算 (20)7.3结果分析 (21)7.3.1 FLAC 3D数值计算结果 (21)7.3.2工后-固结沉降计算值 (22)8试验段监测 (24)8.1监测项目 (24)8.2监测方案 (24)8.2.1 监测目的 (24)8.2.2 监测方案的编制依据 (24)8.2.3 软基监测断面设计 (25)9总结 (27)1江门地区软土路基处理调研1.1江门地区自然地理概况1.1.1环境条件江门市位于珠江三角洲河网区，鱼塘、沟渠星罗棋布。

拟建道路沿线属第四纪海陆交互相冲淤积阶地，地势比较平坦，地面标高一般 1.00～2.60m。

沿线分布农田、鱼塘及厂房，属经济发达、交通繁忙地区。

1.1.2气候江门市属亚热带低纬度地区，位于珠江口西岸，全区有285公里的海岸线，受海洋性季风影响，气候特征是温暖多雨，降雨集中于4月至9月份，占年降水量的85%，此季节亦是台风及热带气旋频凡活动的时节。

灾害性天气主要为台风、热带风暴及伴随而来的洪水。

1.1.3区域地质江门境内地质构造以新华夏构造体系为主，主体为北东向恩平--从化深断裂，自恩平经鹤城斜贯全市延出境外；东部沿西江河谷有西江大断裂。

两支断裂带构成境内基本构造格架。

江门市处于东南沿海地震带中段后缘，为地震内带，属少震区，时有小地震发生。

江门、新会历史上最大地震＜5.0级。

本区域虽然断裂构造发育，但最大震级为5级，分析未来发生6～7级地震的可能较小。

1.1.4软土路基特点江门市地表下均分布有大量深厚的软土，其孔隙比大、含水量高、压缩性大、灵敏度高、强度低、固结系数低。

1.2江门地区软土路基处理方法鉴于江门地区的特殊地理位置环境以及复杂的地质条件，其不同位置软基处理的方式也各不相同。

主要有：袋装砂井堆载预压、真空联合堆载预压、鱼塘填平及反压护道、气泡混合轻质土填筑桥头、高压旋喷桩、水泥搅拌桩(湿法)、预应力管桩、预抛高、过渡性路面等。

1.3调研结果由于本地区软基处理难度很大，所以既有道路后期出现了普遍沉降问题。

通过对江门地区软土路基的实际调研，发现本地区软基处理突出表现为一个问题和一个现象，即桥头跳车问题和未处理软基沉降大但较均匀现象。

1.3.1一个问题——桥头跳车问题以中江高速公路江门段为例，其软基情况与本项目相同，桥头处软基处理形式为高压旋喷桩、水泥搅拌桩等，目前已出现桥头沉降严重不均匀，桥头跳车明显，严重影响行车舒适度及行车安全。

图1中江高速江门段桥头不均匀沉降严重图2中江高速江门段桥头跳车1.3.2一个现象——未处理软基沉降大但较均匀现象通过调研还发现本地区一些未处理过的公路路面出现了普遍沉降现象，局部地区路面沉降较大，但在软土层厚度不发生突变的区域沉降均匀，无明显差异沉降，基本不影响行车舒适度及行车安全。

图3未处理公路软基沉降均匀2工程背景及场地工程地质概况2.1工程背景胜利南路延长线位于江门市江海区，北起金瓯路，向南下穿江中高速公路，后跨越礼乐河，终于南环大道，全长3.85公里。

为城市道主干道，设计车速60km/h，主车道2×11.5米，规划标准断面宽度40m。

项目全线跨越礼乐河、流砂河以及多条河涌，共设有1座大桥、3座中桥、4座梯道和8座涵洞。

胜利南路延长线建成后，不仅有利于其发挥作为串连礼东、礼西行政区域的重要通道，而且还是连通江海区、新会区以及市高新技术开发区的重要纽带的城市主干道，北可至中心城区，东可达高新区，西至新会区，南可连南环，使路网结构将更为合理。

有利于实现城市内外一体化发展，促进相邻组团间融合发展。

2.2工程地质条件根据钻孔揭露，本场地区岩土层按成因可划分为：人工填土层（Q me）、第四系全新统海陆交互相冲积层（Q4mc）、第四系残积层（Q el）和白垩系（K）风化基岩4个成因层。

各岩土层工程地质特征自上而下综合描述如表1。

度，设计基本地震加速度值为0.10g。

工程沿线存在淤泥、淤泥质土，分布范围广泛，局部具双层结构，呈饱和、流塑状态，为软基路段。

在震动作用下，土的结构受到扰动后，强度将显著降低，从而使软弱地基产生附加沉降，影响路基和结构物的稳定，在7度地震作用下将会发生软土地基震陷。

2.3特殊性岩土(1) 软土：勘察查明，场区主要有2层软土分布(见表2)，其中2层淤泥、淤泥质土，埋藏较浅，分布较广；4层淤泥质土埋藏较深。

沿线淤泥、淤泥质土，具有含水量大、压缩性高、力学强度低、灵敏高等特点，土质不均，夹层以及上下层变化也较大，易产生侧向滑移、不均匀沉降、蠕变及软土震陷等地质灾害。

(2) 填筑土：本场地地表分布有人工填土，厚度0.30～3.50m。

主要由粉质黏土、砂粒及碎石组成，物理力学性质不均一，具有弱透水性，属特殊性岩土，对建筑物基础沉降和地基的稳定性有一定的影响。

(3) 残积土层主要为泥岩和砂岩风化残积而成，具有遇水易软化的特征，对地基和稳定性有影响。

(4) 场地风化基岩裂隙较发育，钻（冲）孔灌注桩施工易引起漏浆，岩石遇水易软化，桩基础桩底易软化，造成承载力降低或桥梁桩基础不均匀沉降。

表2沿线软土分布范围及特征表3原地基处理方案本工程原设计路基处理形式：对于一般路段采用塑料排水板超堆预压处理，超载高度1m，塑料排水板间距1.1m；桥梁和涵洞台后地段、挡墙基础，采用复合地基水泥搅拌桩处理，间距为1.2m，过渡段1.5m，桩径0.5m；对中江高速桥底下和道路红线范围内不迁移高压塔周围采用高压旋喷桩间距为2m，桩径0.5m。

各段地基处理方案简述如下。

3.1超载预压(1) 布置：塑料排水板按等边三角形布置，间距为1.1m排水板范围要求打到坡脚线处。

为了增强顶面承载力，顶面设置50cm中粗砂垫层。

道路沿线横向每间隔约20m布置一根∅150软式透水管于中粗砂反滤层中，要求伸出中粗砂反滤层1m。

砂垫层顶面铺设复合钢塑格珊，用U型钉固定。

一般路段处理后地基承载力不小于120KPa。

(2)材料要求：塑料排水板采用SPB-C型，其芯板要求采用原生材料，断面尺寸为100x5mm，芯板抗拉强度≥150N/cm，滤膜湿态纵向抗拉强度≥25N/cm，滤膜干态纵向抗拉强度≥30N/cm，滤膜渗透系数≥5x10-4cm/s，芯板和滤套要求采用热粘结合。

排水板间距1.1m，按等边三角形布置。

塑料排水板长度一般要求达到淤泥层底。

(3)堆载预压卸载标准：a.经过预压处理后的淤泥层固结度要求达到≥90%的设计要求。

b.满足连续2个月不超过5mm/月的沉降速率。

c.观测单位根据沉降曲线推算本工程的工后沉降满足设计要求。

3.2水泥搅拌桩处理(1) 采用的水泥搅拌桩主要用于处理桥梁和涵洞的台后处理，桥梁台后50m处理，其中30m台后段，桩径50cm，桩间距1.2m。

20m过渡段桩径50cm，桩间距1.5m。

涵洞台后30m处理，其中20m台后段，桩径50cm，桩间距1.2m。

10m过渡段桩径50cm，桩间距1.5m。

其布桩桩位基准线为道路中心线，按等边三角形布置。

处理后复合地基承载力标准值不少于120KPa。

(2)材料要求a.设计的水泥搅拌桩（湿法）采用42.5普通硅酸盐水泥，水泥建议含量为12%，每米水泥用量不少于60kg。

桩体无侧限抗压强度（28天龄期）≥1.0MPa，90天复合地基承载力标准值≥120kPa。

b.搅拌桩桩体的水灰比应根据室内配比试验和现场试桩试验确定，水灰比初定为1：0.55。

c.桩体施工完成一个月并且经验收合格后，方可填筑路堤或施加其他荷载，桩身2d龄期的击数N10达到15击(含15击)或7d龄期的击数N10大于原天然地基击数的N10的一倍以上。

3.3高压旋喷桩(1) 采用的高压旋喷桩主要用于处理中江高速桥底下和道路红线范围内不迁移高压塔周围。

以高压塔基础周边5米进行打桩。

施工时注意测量清楚高压电线的基础范围，不得影响现有塔位基础。

场地平整后先进行此范围的高压旋喷桩处理，且在完成后≥30天后再进行周边的范围外的超载预压。

采用单管法，按正三角形布置，直径50cm，间距2.0m。

(2) 材料要求：设计的高压旋喷桩桩体所用水泥采用42.5普通硅酸盐水泥，水灰比为1.0，建议掺入量不小于40%；实际水泥用量和水灰比应根据室内配比试验和现场试桩试验确定；施工时宜用流量泵控制。

单管法水泥浆的压力应大于20MPa。

加固土体28天无侧限抗压强度q u≥1.0MPa；桩身渗透系数需<10-8cm/s；复合地基承载力标准值不少于150KPa。

3.4预压一般超载预压区需待路堤稳定后方能卸载施工。

(1) 路床顶面设计高程以下路基压实标准及路堤填料要求同一般路基。

(2) 超载标高=路床顶面设计标高+路面换算填土高度+1m。

(3)预压填土、沉降土方回填均用砂性土填筑，压实度需满足压实度要求。

预压施工控制标准为：路基加载时，路基中心的表面沉降速率宜控制在10~15mm/d以内，坡角处的侧向位移宜控制在5mm/d以内。