软土地基路堤工程毕业设计

第一章 设计研究路段总体情况

1.1概述

广佛高速公路是广东省建设的第一条高速公路，它连接广东省的两大城市--广州和佛山，也是广州市西出口的重要公路。采取分期修建的办法进行建设，第一期工程为横沙至谢边段，第二期工程为谢边至乐从段，第一期工程已于1986年12月28日动工兴建，计划用两年左右的时间建成，继而建设第二期工程。

广佛高速公路第一期工程自广州市郊浔峰洲的横沙与广州市环市高速公路相接，经湖州、沙涌、大步、雅瑶、上滘、大沥、潘村、涌口至佛山市北出口谢边止，主线设计里程长15.072公里。第二期工程自谢边互通式立体交叉起，穿过或绕过佛山市区，到佛山市南出口顺德县乐从镇与广湛公路的佛山至湛江段接通止。广佛高速公路的建成对发展珠江三角洲和广东省西部地区的经济具有重要作用[4]。

广佛高速公路横沙至谢边段设计设有：4座互通式立体交叉，1座分离式立体交叉，大桥2座，中桥3座，小桥9座，涵洞29道，供行人、汽车、拖拉机横向穿越的通道35座，除桥梁边孔及立体交叉可供行人穿越高速公路者外，平均每公里有2.45处可供行人穿越高速公路。全线土石方205万m3，全线行车道路面32.94万m2，硬路肩4.42万m2.路堤平均填土高度4.23m。 1.2地质概况

该段公路处于珠江三角洲北部低丘陵的南缘与珠江三角洲交接部位，除起点横沙至大亨段为平缓低丘陵地带和河流冲积阶地外，其余均属珠江三角洲平原，沿线土层主要属第四纪冲积土层。

广佛高速公路沿线地质可分平缓低丘陵及山前夷平地的坡积土层，河流冲积地砂土层和三角洲相沉积的砂层。

广佛K5+780~K6+400地处冲积的河流阶地的砂土，该区软土淤泥分布面广，为表层淤泥。一般埋藏在耕植土或表层粘土或亚粘土之下。层底标高在-1.7~ -6.17m，层厚1.1~ 6.15m。褐灰色-浅灰色。由大量含有机质的粘土，局部地段含少量砂组成。质地稀软，饱和--过湿，具软塑--易液化状态。自地面以下依次为耕植土层、淤泥层、厚层中细砂层、粘土（亚粘土）层（或位于两层之间）。淤泥层呈软-流塑、过饱和状态，砂层

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厚2.5~3.0m，最厚可达12.2m，一般为细砂层。 1.3气候概况

广佛高速公路在自然地理分区中属于珠江三角洲平原的北部。沿线地区属于亚热带季风性气候，温湿多雨，平均气温21.9℃，最高气温38.7℃，相对湿度79%，多年平均降雨量1663.5毫米。 1.4水文概况

广佛高速公路水系分属流溪河及北江流域，地势总的自北、北东向南、南西倾斜。由于沿线各路段的岩性、风化程度、地形地貌、岩石节理裂隙发育程度及植被情况不同，地下水与地表水的补给关系亦因此而异[7]。一般平缓低丘陵区大气降水后，以垂直渗入补给地下水，而山间谷地则以侧向补给地下水，河流两侧岸边地带，丰水季节和涨潮期间，河水位稍高于地下水位，河水周期性地补给地下水。

本工程段所处区域，水系分属流溪河及北江流域，属阶地和三角洲平台地带，地表沟渠、水塘常年积水，稳定水位标高在0.4-1.00米，除降雨渗入补给地下水外，还有一部分凝结水补给。 1.5附图

广佛高速公路K5+780~K6+400路段路线平面图GF-1、GF-2 广佛高速公路K5+780~K6+400路段路线纵断面图GF-3 广佛高速公路K5+780~K6+400路段路基标准横断面图GF-4

广佛高速公路K5+780~K6+400 路段路基横断面设计图（每50M）GF-5、GF-6、GF-7

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第二章 工程地质勘探

2.1勘察主要依据

本工程广佛高速公路软土地基工程地质勘察随设计阶段的不同划分为初勘和详勘两阶段，各阶段按准备工作、调查测绘、勘探、试验、与资料整理等顺序进行，其内容与要求应遵照《公路工程地质勘察规范》（JTJ064-86)的规定，虽然该规程说明是针对二三级公路而制定，但在具体工作中可按该规程的要求，结合实际需要适当增补有关内容，以满足设计和施工要求。 2.2道路工程初步勘察 2.2.1勘察目的

初勘是配合踏勘测量，为初步设计服务的地质勘探，目的在于为确定路线方案提供必要的地质资料，该阶段勘探的主要任务是初步查明沿线的地质构造，地貌特征，底层结构，查明软土的成因，类型，分布范围，埋藏情况与其物理力学性质，查明地下水埋藏条件等，为初步设计地基稳定和沉降计算，提供定性，定量的分析。 2.2.2要求查明的内容

① 软土地基分布路段的地形、地貌及与第四纪地层沉积的关系。 ② 软土地基各层的成因类型，分布范围，基底性质与结构特点。

③ 软土地基中各软弱层及与其相间存在的土类的含水情况，土质颗粒组成，稠度，结构状况以及排水砂层的有关物理、力学性质。

④ 地下水位置，类型，活动情况、补给与排水条件，以及地下水与地表水的关系。 ⑤ 按地震基本烈度区划画出路段范围，并确定出沿线六度以上的各级别烈度的分界位置。

⑥ 在软土地基上已建成的建筑物的附加应力作用下，对地基强度与变形的影响程度，以及地基处治手段和技术措施。

⑦ 初勘阶段进行的工程地质测绘，比例尺宜为1:100000，其范围观地质条件的复

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杂程度和设计需要而定。 2.2.3钻孔技术要求

为鉴别和划分地层，并沿孔深取样以测定土层物理、力学性质及进行原位测试，钻孔间距应满足初步设计要求，本段广佛高速公路设计填土高度大于极限高度，因此为复杂场地，高级公路初勘阶段钻探点控制间距为500～700m，本段工程取低限。

勘探孔点的位置应有设计单位在1:2000路线平面图上标注，或在现场布设。孔点位置用坐标控制，允许移动范围：对路基沿中线前后不超过30m，垂直中线左右不超过15m，构造物孔沿中线前后不超过10m，垂直中线左右不超过5m[12]。孔口标高不超过20cm。

应充分利用静力触探测定软土层在天然结构状态下的物理、力学性质，并划分地质层次。静力触探孔可作为参数孔和技术孔，作为参数孔应设置于钻孔点附近5m以内，作为技术孔应设置于钻孔之间和路线横断面上。触探孔间距以能配合钻孔分清纵向和横向地质断面及地层分解范围为宜，纵向间距控制距离为每公里点数3-5个，本段工程取高值。此段为复杂场地，增设两个参数孔。 2.2.4主要勘探方法

软土地基勘探应采用挖探，钎探，触探与钻探和其它如十字板剪切、孔隙水压力、压缩模量等原位测试法（条件适宜时辅以物探的方法），并宜采用综合勘探手段，使勘探资料得以互相印证和补充。

本段广佛高速公路K5+780~K6+400工程采用以下方法进行初勘 钻孔法：

软土地基钻探采用干钻法为宜，钻孔位置定为：K5+800、K6+150、K6+350（布置于路线中线处）。

现场原位测试法：

按照路堤沉降与稳定性设计计算的要求，现场原位测试项目有：十字板测试抗剪强度和灵敏度，静力触探试验测试贯入阻力、侧壁阻力和锥尖贯入。还有标准贯入测试，侧压试验和波速测定。

① 静力触探

应充分采用静力触探测定软土层在天然结构状态下的物理，力学性质，并划分地质层次。触探点纵向间距控制距离为每公里点数3-5个，定为K5+800、K6+150（布置于

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路线中线两侧各30m处，共4个点）。

② 十字板剪切测试：

为了测定软土土层在不排水状态下的抗剪强度指标，应采用十字板剪切。应在每个具有代表地质路段且沿深度方向对地基稳定性有一定影响的软土层测定。每一深度测一组(两个)以上剪切指标。 2.2.5勘探深度的确定

① 对均质厚层软土，钻孔深度应达到预估的地基附加应力与地基土自重应力比为0.10~0.15时所对应的深度；当难以预估地基附加应力的大小，或出于桥头较高路堤位置时，控制性钻孔深度应为40m左右。

② 当软土地基为不均匀地质层次时，可以地基压缩层计算深度Zn作为钻孔深度。如已经确定的计算深度下面仍有较软的土层，则应继续向下计算，直至非软土层，用计算深度控制勘探深度。

③ 对于静力触探孔的深度，应达到软土分布的底层。

④ 对于十字板剪切，只在软弱层(淤泥，淤泥质土，泥炭)中进行。 2.2.6钻探取样

① 当尚不能准确掌握软土层位置及厚度时，取间距规定如下:在地面下10m以内，每1.0～1.5m，取样一次(组);10m以下每1.5～2.0m取样一次。

② 对于一般性钻孔，除按控制性钻孔规定深度分层取鉴别样外，还应在相应地层为相邻的控制性钻孔内没有取全（取好）原状土样实施补取原状土样。

③ 对于控制性钻孔，不仅取软土层样品，同时还需注意钻取砂层、硬壳层以及与软土相间存在的土层的原状样品。 2.3道路工程详细勘探 2.3.1勘探点的布置原则

软土地基详细勘探应根据批准的初步设计所确定的线路位置及设计者方案，通过详细的工程地质详细勘察，提供完整的工程地质资料作为编制施工图设计的依据。本阶段勘探不仅为施工图设计提供软基沉降及稳定性设计单项指标，同时应提供为相互对照和验证的设计计算使用的技术指标[6]。勘探点的布置，应充分利用所推荐线路位置上已进

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