某立交桥高填土路基沉降计算

收稿日期：!""! #" #$ 第一作者简介：张远荣（#$%#—），男，工程师，#$$&年毕业于东南大学 交通运输工程系公路与城市道路专业，工学学士。 某立交桥高填土路基沉降计算 张远荣 郝爱江 徐海军 （滨州市公路勘察设计院 山东滨州 !’((""） 摘 要 滨州市博兴立交桥高填土路基在短时间内建成通车，采用沉降 分析 定性数据统计分析pdf销售业绩分析模板建筑结构震害分析销售进度分析表京东商城竞争战略分析 控制施工，机械压实与行车荷载 共同作用，以达到稳定路基减少工后沉降的目的。 关键词 公路立交桥 高填土 工后沉降 分层总和法计算 博兴立交桥工程位于国道 !"’博兴城区段上，为 一 ’&孔 !" )预应力空心板立交高架桥，设计 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 为 汽 * !"，挂 * #""，总长为 # +$& )，桥头路基采用扶壁 式挡土墙，填土最高处达到 % , - )。该工程于 !"""年 #月 #"日开工，计划工期 #"个月。工程分 !期施工，# 期工程匝道桥要求 %月 !"日通车。滨州地区属黄河 冲积平原，表层土主要为粉质粘土，地基承载力极低， 但引道高填土高达 - )，对地基承载力要求相当高。 路基短期施工没有沉降期，做成的路基不稳定，这样对 路基的沉降分析成为迫切的问题。 ! 沉降量的计算 立交桥引道为高填土路基，采用了扶壁式挡墙与浆 砌片石重力式挡墙。其中，重力式挡墙墙高较小，基底 应力 . #"" /01，沉降量不大；而扶壁式挡墙由于墙高较 大（!&,’ )），特别是墙高超过 ( )者，基底应力较大。 因此，决定对其沉降量进行计算以便于施工控制。 根据地质勘察报告，决定采用分层总和法进行计算。 （#）设计资料 墙高 ! " - #"" )，基础（底板）宽 $ " ( #!& )，长 % " #" #"" )，基底设砂砾垫层 & " " #’ )，垫层底应力! " #%# #(( /01。基底的地基持力层是粉质粘土层，下卧层是 粉土层，基底下各土层的物理力学性质指标见表 #。 （!）自基底向下作出计算所需分层 表 ! 基底下各土层物理力学性质指标 指标 土层厚 ’ ( 含水量 （)）’ * 容重 （"） 干容重 （"+） ’（/2·)*&） 孔 隙 比 （ ,"） 塑性 指数 （ -.） 压缩试验（天然） 压缩系数 （ /# 0 !）3 401*# 弹性模量（15） 3 401 粉质粘土 #,"" !&,# #$,# #’,’ ",%+% #",# ",+& +,"( 粉土 !,-" !&,$ #$,- #(," ",(-% %,& ",#+ #&,&+ 粉质粘土 #,-" +&,- !%,% !,"+ 粉质粘土 #,(" !+," #$,’ #’,% ",%!& ##,’ ",&( +,%$ 粉土 $,#" !!,! !",# #(,’ ",(&& %,! ",!+ %,"+ 一般每一分层厚度取 &# " " #+2（2为宽度），2 " % #!& )，而对于土层有变化的位置（如层土分界面）宜 作为分层面。由于前 +层土厚度均小于 ! #-$! )，因此 前 +层土的分界面均作为分层面，而第 ’层土可分为 & 层，厚度为（& 3 & 3 & ##）)。 （&）总沉降量计算 由于基底有砂砾垫层，因此沉降包括砂砾垫层的 压缩和地基沉降两部分。总沉降量可按下式计算 4 " 45 3 46 式中 45———砂砾垫层本身的压缩量，45 "（! 3 !!）&5 ’ !15； 46———地基土的沉降量； （! 3!!）’ ! ———砂砾垫层内的平均压应力，401； 15———砂砾垫层的压缩模量，采用 !" 401。 经计算，45 " " #’"’ 6)。 （+）地基土沉降量计算（表 !） !基底处及各分层自重应力 !5" ""6，!6 7 "!6 7 8# 3"797 式中 6 """""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""" ———基底埋置深度； 有关章节要求进行试吊鉴定：静荷载试吊最大吊重按 设计吊重 # ,!’倍进行，动荷载试吊最大吊重按设计吊 重 # ,#倍进行。 现行《施规》实施后，笔者又查阅了现行国家标准 《起重设备安装工程施工及验收规范》（78’"!%- $-） 第 ##条“起重机的试运转”中第 ## ," , ’条和第 ## , " , ( 条有关规定：静荷载最大重量为 # , !’ 倍额定起重量 （设计吊重）；动荷载最大重量为 # , #" 倍额定起重量 （设计吊重）。为此，建议缆索吊机试吊最大值：静荷载 试吊最大吊重为 # ,!’倍设计吊重，动荷载试吊最大吊 重为 # ,#"倍设计吊重。 !"铁道标准设计 !"#$%"& ’(")*"!* *+’#,) -../（0） ·线路 #路基· 万方数据 !! ———第 !地基土分层容重，若该分层位于地 下水位以下，则为浮容重； "! ———第 ! 地基土分层厚度。 !基底处及各分层附加应力 #! $ # %""!，"# ! $ #! &#! ! 式中 # ———基底应力； #! !———第 ! 地基土分层应力系数，可根据深宽 比（ ’ ( )）查表得第 !分层的平均附加应 力为"# ! $"# ! %$ *"# !。 "确定压缩层厚度 "+ 按"#+ ! ! ,$""+ 条件，可估计得压缩层下限深度 在第#分层中，取 "+ $ $% ,& ’。 $计算各分层 ! 的沉降量%-! 根据现有地质资料，采用以下公式计算 %-! $"# ! & .! ( /( ! 则基底土体的总沉降量为 -" $ &%-! $ &$ ,!$ "’；基础的总沉降量为 - $ -( * -" $ &$ ,)& "’。 表 ! 用分层总和法计算地基最终沉降量 分层点 编号 深度（ ’） (’ 分层厚度 （ .!） (’ 自重应力 （""!） ( *+, 深度比 （ ’ ( )） 应力系数 （#!） 附加应力 （"’） ( *+, 平均附加 应力（"#!） ( *+, 压缩模量 （/(） (（$!& *+,） 分层沉降 量（ -!） ( "’ ! ! $ $ & % -. % ) -/ 0 1 -& ) $! -& / $% -& 1 $/ -% $ & -. $ -. $ -/ % -! % -! % -$ &. -/) ! $ -!!! $0% -!$ 01 -&) ! -$0 ! -2.! $0! -$) $!% -$2 ! -)% ! -.2! $&1 -&. $%1 -)1 ! -11 ! -))& 1. -20 $/. -11 $ -!! ! -0$$ ). -1. &&2 -!1 $ -0$ ! -&)/ %/ -/$ &.2 -%1 $ -.% ! -$/1 &% -.. %)$ -/. & -&) ! -$&! $1 -$/ $0$ -). 0! -/ % -02 $%% -1& $%% -0 & -.$ $!% -$$ &! -0 2 -!2 /. -./ 01 -2 & -%! 01 -1! 1! -0 & -!% %! -&) 1! -0 $ -&2 （)）若仅计静载，则挡墙（0 $ . ,! ’）基底应力"$ $ &$0 ,// *+,；其他设计资料与前述相同，则砂砾垫层 底应力" $ $/! ,20 *+,，-( $ ! ,01 "’；而基底土层的 总沉降量按前述分层总和法进行计算，得 -" $ $2 ,&/ "’，则总沉降量 - $ -( * -" $ $2 ,1% "’。 （/）由于有的地方杂填土较厚，换填砂砾较多，使 砂砾垫层厚度达到 $ ,) ’；则当计动载时，砂砾垫层底 应力" $ $2& ,1/ *+,，-( $ $ ,)2 "’，而基底土层的总 沉降量 -" $ &% ,)2 "’，则总沉降量 - $ -( * -" $ &) ,$. "’；若仅计静载，则砂砾垫层底应力" $ $.& ,!0 *+,，-( $ $ ,02 "’，而基底土层的总沉降量 -" $ && ,&. "’，则总沉降量 - $ &% ,11 "’。 ! 路基稳定性分析 （$）沉降观测 由于路基填土较高，在填土中设沉降观测点较难， 则取挡土墙处的沉降量作为代表值；由于在挡土墙下 填有砂砾，则计算时一并考虑沉降量，将观测点设于挡 土墙顶端，每节 $! ’设一观测点，观测知路基下沉较 大。自 1月 &!日开始路基沉降观测，至 2月 &$ 日观 测结果如下：挡土墙最大沉降为 &2 - 0) "’，最小为 ) - / "’。 （&）沉降分析 据理论计算知，挡墙最大沉降量应为 &) -$. "’；通 过与实际观测比较，观测最大总沉降量为 &2 -0) "’，略 大于计算沉降量。通过分析知，确定的压缩厚度仅为 $% -& ’。实际上，其他土层也有密实稳定的过程，而且 在第 %层中土的塑性指数偏大，且含水量较大，不排除 土体有受压流动的可能，仅计算压密是不够的，所以， 沉降量偏大是正常的。而至 2月 &$日沉降通过行车 荷载作用基本稳定，旬沉降量小于 $ "’，决定从 2 月 &/日开始做路面结构层，整个工程于 $!月 $%日正式 通车。 " 效果 此路基经过 &!!!年夏季及冬季的行车考验，&!!$ 年 0月 $日观测，引道处最大沉降量比 &!!!年 2月 &$ 日仅下沉 $ - $ "’，基本达到预期效果，行车相当舒适， 桥台与路基过渡段无明显跳车现象，路面没有因沉降 不均造成的裂缝，线形顺畅。 # 结语 综上所述，高填土路基短期施工稳定的原因如下： （$）增加多层灰土降低了填料的自重，降低了对路 基承载力的要求，从而加快了路基稳定的进程； （&）早期在灰土上通车，通过行车荷载作用，促使 了路基沉降的完成，代替了高填土路基的堆载预压，节 约了时间，从而取得了很好的社会效益。 实践证明，通过路基沉降分析控制施工，并通过行 车作用促使路基稳定的加速完成，是一种在高填土路 """"""""""""""""""""""" 基快速施工的行之有效的方法。 世界道路协会（!"#$%） 世界道路协会（+3456）成立于 $2!2年，是一个专门从事公 路设施的规划与管理，公路设施的设计与施工，公路设施的运 行、安全和维护等方面的信息交流的非营利、非政府性国际组 织。目前有 21个政府会员，$&2个国家的其他会员，已成为世 界公路领域最具权威、影响最大的国际性公路组织。 世界道路协会共有 &!个技术委员会，由协会各成员国指 派专家组成。中国公路学会于 $212年作为集体会员加入该组 织，$2.%年改为政府会员，参加单位改为交通部公路管理司，参 与桥梁、隧道和技术交流与发展委员会的工作。协会每 0年在 各成员国轮流召开一次世界道路会议。 据《中国交通报》 &’ 铁道标准设计 !"#$%"& ’(")*"!* *+’#,) -../（0） ·线路 (路基· 万方数据 某立交桥高填土路基沉降计算 作者： 张远荣， 郝爱江， 徐海军 作者单位： 滨州市公路勘察设计院,山东滨州,256600 刊名： 铁道标准设计 英文刊名： RAILWAY STANDARD DESIGN 年，卷(期)： 2003(1) 被引用次数： 2次 引证文献(2条) 1.温树杰.谢志华 软基高填路堤沉降的数值仿真[期刊 论文 政研论文下载论文大学下载论文大学下载关于长拳的论文浙大论文封面下载 ]-路基工程 2009(4) 2.朱飞 高填路堤快速施工及沉降的数值仿真研究[学位论文]硕士 2004 本文链接：http://d.g.wanfangdata.com.cn/Periodical_tdbzsj200301012.aspx