地基处理课程设计--205国道桥头软弱地基处理.docxVIP

课程设计报告书课程名称____________地基处理_________设计内容_____205国道桥头软弱地基处理__专业、年级_______ _________学生姓名_________ ______指导教师_________ _________完成时间_______2________合肥工业大学资源与环境工程学院设计题目205国道（高速公路）桥头软弱地基处理成绩课程设计主要内容通过地基处理课程的学习，对205国道（高速公路）桥头软弱地基处理进行设计，设计内容为：1，布桩形式，桩径，桩距；2，桩长；3，复合地基承载力；4，荷载计算（车辆，及路堤自重）；5，复合地基的沉降量计算；6，下卧层承载力和沉降量的计算； 7，工后沉降的计算；8，沉降稳定时间；9，方案选择及判别； 10，造价等。理论联系实际，了解地基处理设计有多种选择，从质量，进度和投资等方面综合考虑，选择一个最佳方案。通过课程设计，掌握设计的方法和步骤。指导教师评语建议：从学生的工作态度、工作量、设计（论文）的创造性、学术性、实用性及书面表达能力等方面给出评价。签名： 2012年06月10日205国道（高速公路）桥头软弱地基处理的课程设计工程简况东环路是205国道在马鞍山境内的一段，是一级汽车专用公路，长19.6Km, 双向4车道，设计车速110Km/h, 路面宽24.5m, 路堤平均堆高4.0m，基底宽36.0－42.0m。其中在五亩山大桥和丰收桥之间为大面积灌溉渠，地基极为软弱：从地表向下依次为0.8m厚耕植土，8.0－9.0m厚流塑和软塑淤泥质亚粘土，再往下是10.0m厚软塑和硬塑亚粘土等（表1），地下水位离地表0.5－0.8m。表1各层土的物理力学指标值土层名称（状态）ω（％）Ρ（t/m2）eILa(Mpa-1)Es(Mpa)Cu(kPa)Фu(。)淤泥质亚粘土（流塑）40.2-95.11.781.111.150.931.963淤泥质亚粘土（软塑）38.51.811.100.730.762.6126亚粘土（软塑）29.51.900.850.650.444.096亚粘土（硬塑）23.62.010.670.150.198.96818含碎石亚粘土21.71.990.690.370.247.1注 淤泥质亚粘土渗透系数＝4.23×10-7cm/s地基处理方法选择 由于该段地基极为软弱，初步计算。其路堤临界高度仅3.0m，在设计的路堤作用下地基固结沉降量为50.5cm。按两年工期则工后沉降超过20cm，不能满足工后沉降Sr≤10cm的规范要求，必须对地基进行处理。处理方法有以下四种：砂垫层法；砂井法；粉喷桩法和二灰桩法。砂垫层法虽然施工简单，造价低，但此法不能满足工后沉降的设计要求及存在压路机下陷，难以施工的问题。砂井法有利于软粘土排水，能加速固结沉降，但施工要求高而且对工期有严格限制。粉喷桩法有利于固化软土，亦能满足工期要求，但工程造价高。二灰桩法是马鞍山矿山研究院为加固软弱地基而开发的一项土工新技术，以成功地用于危楼地基加固和重载铁路软基处理。马鞍山发电厂有大量粉煤灰（工业废渣）可供利用，故二灰桩成本较低。从路堤稳定，工后沉降，工期及经济诸方面考虑，确定采用二灰桩技术对桥头软弱地基进行加固处理(同学们也可另选其他地基处理方法)。课程设计要求画剖面图，选出方案，作出设计（桩径，桩长，桩距，平面布桩，沉降量，复合地基承载力），写出计算步骤。如有可能，算出沉降稳定的时间，工后沉降以及造价。 设计报告装订顺序：封面－任务书（成绩）－设计计算－图纸注：二灰桩的抗剪强度为130 Kpa。 加固后桩周土的承载力标准值为40 Kpa。二灰桩（粉煤灰﹕生石灰=3﹕7）复合地基设计计算 图1 桥头地层剖面图方案桩径、桩距及布桩形式根据设计要求、当地施工条件以及对成孔机械的要求，成孔桩径d一般选用300~600mm。此处选用500mm。桩距通常采用(2~3)d，此处取L=1000mm。为使桩间土得到均匀挤密，布桩形式定为等边三角形布桩： 桩长、桩土应力比及面积置换率石灰桩桩端宜选在承载力较高的土层中，故而本设计选择软塑亚粘土为持力层。初步确定桩长为8m，但在施工中桩顶标高应高出设计标高0.1m，上部0.8m的耕植土挖去，换成0.6m厚粉煤灰和0.2m厚的砂石褥垫层。桩土应力比一般为2~5，此处取n=3。正三角形布桩面积置换率为： ，二灰桩的粉煤灰：石灰=3：7，所以石灰桩膨胀率ε=1.2，膨胀后的面积置换率。复合地基承载力计算公式：式中：—桩身强度 —加固后的桩周土承载力标准值 —膨胀后的置换率初步设计时取=350kPa，加固后的桩周土承载力标准值=40kPa（初步设计时，取=350~500kPa，土质好，施工条件号时取高值；土质差，地下水较丰富时，取低值；=40kPa为已知条件）