京通快速与京哈高速联络线工程设计方案

北京波森特岩土工程有限公司BEIJINGPUISSANTGEOTEHNICALENGINEEINGC.,LTD京通快速与京哈高速联络线工程闭合框架桥地基处理设计施工方案审核人：葛宝亮编写人：张健编写日期：2006年5月16日地址：北京市昌平区东小口太平家园31#楼邮政编码：102218电话：[phone]传真：[phone]:[e-mail]京通快速与京合高速联络线工程闭合框架桥地基处理设计方案北京波森特岩土工程有限公司1目录第一部分工程概况...................................................................2第二部分场地工程地质条件...................................................2第三部分地基处理设计...........................................................3第四部分施工方案及工艺简介...............................................9第五部分工程质量保证.........................................................10第六部分工程质量管理.........................................................12第七部分施工组织.................................................................12第八部分进度计划.................................................................14第九部分安全生产措施.........................................................15第十部分文明施工措施.........................................................16京通快速与京合高速联络线工程闭合框架桥地基处理设计方案北京波森特岩土工程有限公司2第一部分工程概况京通快速与京哈高速联络线工程闭合框架桥地基处理。设计要求处理后的地基承载力特征值通道部分不小于200kPa，坡道部分不小于150kPa。采用复合载体夯扩桩方案（本技术为专利技术，专利号：ZL98101041.5）。第二部分场地工程地质条件一、场区地形特征拟建场区地处通州城区北部，在地貌单元上位于温榆河冲积平原西南侧一级阶地之上；场区东侧为温榆河，地势较平坦，钻孔孔口处地面标高21.38~22.27m。二、地层土质概况各场地的地层岩性及其工程性质划分如下：①层杂填土，杂、稍湿；①1层亚粘土填土，褐黄色、饱和、坚硬—硬塑；②层亚粘土—粘土，褐黄色，饱和，软塑；③层轻亚粘土，褐黄—褐灰色、饱和、可塑—坚硬；④层粉砂—亚砂土，褐黄-褐灰色、中密-密实，饱和；⑤层细砂，褐灰-褐黄色、中密-密实、饱和；⑥层亚粘土-粘土，褐黄色、饱和、可塑。⑥1层亚砂土-粉砂，褐灰色、饱和、坚塑。三、地下水条件本次勘察期间于钻孔中实测潜水静止水位标高为14.77-15.88m(埋深5.50-7.50m)，历史地下水最高水位接近自然地表。拟建场区地下水对混凝土结构无腐蚀性。京通快速与京合高速联络线工程闭合框架桥地基处理设计方案北京波森特岩土工程有限公司3四、地震效应拟建场地地震基本烈度为8度；拟建场地内各土层均不液化；场地类别为III类场地土。第三部分地基处理设计一、设计依据1、本工程《岩土工程勘察报告》及设计要求；2、《公路软土地基与基础设计规范》JTJ017-96；3、《公路桥涵地基与基础设计规范》JTJ024-85；4、《建筑地基处理技术规范》JGJ79-91；5、《复合载体夯扩桩设计规程》JGJ/T135-2001；6、《建筑桩基技术规范》JGJ94-94；7、《混凝土结构设计规范》GB50010-2002。二、设计计算书1、参数确定：根据工程地质剖面图，以3#为例，孔口标高为21.38m，本工程持力层为第③层轻亚粘土层，fak=160kPa；桩端（不含扩大头）距持力层不大于1.5m。桩顶设计标高20.6m，有效桩长约2.5m，计算深度D=2.5+2.0（承载体高度）=4.5m。桩径410mm，桩身砼C15土的有效重度：γ0=18.0kN/m3。根据《建筑地基基础设计规范》GB5007-2002，ηd=1.6。2、单桩承载力估算根据《复合载体夯扩桩设计规程》JGJ/T135-2001：由公式4.2.2(P7)京通快速与京合高速联络线工程闭合框架桥地基处理设计方案北京波森特岩土工程有限公司4epaisiapAqlquRa不考虑桩周摩阻力，则：0)5.0(Dfqdkpa=160+1.6×(4.5-0.5)×18.0=275.2Pa。查表4.2.2（P7）通道部分取三击贯入度18cm，得：Ae=1.7m2则：epaisiapAqlqRa=275.2×1.7=467.8kN，本次单桩承载力特征值取450kN。坡道部分取三击贯入度25cm，得：Ae=1.4m2则：epaisiapAqlqRa=275.2×1.4=385.3kN。本次单桩承载力特征值取350kN。根据《复合载体夯扩桩设计规程》JGJ/T135-2001式4.2.4：桩身强度（C15）：PcAfQ7.0=0.7×7.2×0.785×4102=665.0kN。3、复合地基承载力及沉降计算1)通道部分复合地基承载力及沉降计算[基本参数]地基处理方法：复合载体夯扩桩法京通快速与京合高速联络线工程闭合框架桥地基处理设计方案北京波森特岩土工程有限公司5[基础参数]基础类型：矩形基础基础埋深：0.800(m)基础宽度：7.000(m)基础长度：10.000(m)基础覆土容重：20.000(kN/m3)基底压力平均值：200.0(kPa)基底压力最大值：200.0(kPa)[土层参数]土层层数：8地下水埋深：5.500(m)压缩层深度：15.200(m)沉降经验系数：0.300地基承载力修正公式：承载力修正基准深度d0：0.500(m)序号土类型土层厚容重饱和容重压缩模量承载力ηbηd(m)(kN/m^3)(kN/m^3)(MPa)(kPa)1杂填土3.20018.6---5.50050.00.0001.0002粘性土1.40019.3---5.620110.00.0001.6003粘性土0.90019.9---14.950160.00.0001.6004粉砂0.40019.920.036.200180.00.0003.0005细砂5.30018.020.020.000230.00.0003.0006粘性土1.00019.820.011.660200.00.0001.6007粉砂0.30018.020.015.000210.00.0003.0008粘性土2.60019.820.011.660200.00.0001.600***ηb--基础宽度地基承载力修正系数***ηd--基础深度地基承载力修正系数[复合载体夯扩桩参数]桩布置形式：矩形桩竖向间距：1.800(m)桩水平间距：1.550(m)桩直径：410(mm)桩长：4.500(m)承载力计算公式：单桩承载力特征值：450.000(kN)桩间土承载力折减系数：0.900垫层厚度：200(mm)垫层超出桩外侧的距离：500(mm)基础边缘外桩的排数(横向)：0基础边缘外桩的排数(竖向)：0[处理土层参数]土层天然土层ff提高系数k桩间土fsk天然土层Es复合地基Es天然土层θ复合地基θ京通快速与京合高速联络线工程闭合框架桥地基处理设计方案北京波森特岩土工程有限公司6150.01.00050.05.50022.45812.322.32110.01.000110.05.62013.05923.023.03160.01.000160.014.95027.88923.023.0***f--表示原始土层承载力特征值(kPa)***fsk--表示桩间土承载力特征值(kPa)***Es--表示压缩模量(MPa)***θ--表示压力扩散角(度)***承载力提高系数和复合地基压力扩散角为交互参数；***天然土层的承载力、压缩模量为土层参数，列在这里便于对比；***天然土层的压力扩散角、桩间土fsk和复合地基压缩模量为计算中间结果。----------------------------------------------------------------------计算结果:----------------------------------------------------------------------1.基础底面处承载力计算基底平均压力pk：200.0(kPa)基底最大压力pkmax：200.0(kPa)基底自重压力pc：14.9(kPa)置换率m：0.047桩间土承载力fsk：50.0(kPa)复合地基承载力特征值fspk：204.2(kPa)修正后复合地基承载力特征值fz：209.7(kPa)pk=fz,满足！pkmax=1.2*fz,满足！因此复合地基承载力满足要求！2.地基处理深度范围内土层的承载力验算土层号深度θpzpczpz+pczfz是否满足(m)(度)(kPa)(kPa)(kPa)(kPa)23.2022.3120.759.5180.2305.8满足！34.6023.097.086.5183.5375.6满足！3.下卧土层承载力验算土层号深度θpzpczpz+pczfz是否满足(m)(度)(kPa)(kPa)(kPa)(kPa)45.5023.085.2104.4189.7464.9满足！55.9023.080.7108.4189.1527.8满足！611.2023.043.8161.5205.3446.8满足！712.2023.039.8171.5211.2703.3满足！812.5023.038.7174.4213.1468.0满足！***θ--土层的应力扩散角***pz--下卧层顶面处的附加应力值***pcz--下卧层顶面处土的自重压力值***fz--下卧层顶面处经深度修正后的地基承载力特征值4.沉降计算层号厚度压缩模量Z1Z2压缩量应力系数积分值(m)(MPa)(m)(m)(mm)(z2a2-z1a1)京通快速与京合高速联络线工程闭合框架桥地基处理设计方案北京波森特岩土工程有限公司712.4022.4580.002.4019.172.326021.4013.0592.403.8016.171.140430.9027.8893.804.704.060.612140.4036.2004.705.101.240.242955.3020.0005.1010.4018.772.027661.0011.66010.4011.403.550.223470.3015.00011.4011.700.750.061083.5011.66011.7015.208.870.5584压缩模量的当量值：18.344(MPa)沉降计算经验系数：0.300总沉降量：0.300*72.58=21.77(mm)***Z1--基础底面至本计算分层顶面的距离***Z2--基础底面至本计算分层底面的距离2)坡道部分复合地基承载力及沉降计算[基本参数]地基处理方法：复合载体夯扩桩法[基础参数]基础类型：矩形基础基础埋深：0.800(m)基础宽度：4.900(m)基础长度：41.000(m)基础覆土容重：20.000(kN/m3)基底压力平均值：150.0(kPa)基底压力最大值：150.0(kPa)[土层参数]土层层数：8地