南京機(jī)場高速公路B標(biāo)段軟土地基設(shè)計(jì)
發(fā)布時(shí)間：2010-01-14 共2頁
【摘 要】本文介紹了南京機(jī)場高速公路B標(biāo)段軟土地基處理、設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)和原則，并對(duì)方案選用及其處治效果進(jìn)行了分析。
【關(guān)鍵詞】高速公路 軟土地基 設(shè)計(jì)
南京機(jī)場高速公路是為南京祿口國際機(jī)場服務(wù)的主要配套工程，同時(shí)也是我省“九五”期間六大交通重點(diǎn)建設(shè)項(xiàng)目之一。為確保在1997年7月1日香港回歸祖國時(shí)，南京新機(jī)場順利通航，該路必須于1997年6月28日前竣工通車。因此軟土地基處理問題成為南京機(jī)場高速公路能否按時(shí)竣工通車的關(guān)鍵問題之一。
南京機(jī)場高速公路位于南京市以南，秦淮河以西，鳳凰山、將軍山以東，屬南京南部低山丘陵區(qū)。該區(qū)東接長江三角洲平原，西連安徽丘陵崗地，沿線附近有牛首山、吉山、方山等，轉(zhuǎn)彎山體的巖層由侏羅系石英砂組成，一般山體由古生界石灰?guī)r組成。地形起伏較明顯，地表巖層以上更新統(tǒng)下蜀組亞粘土、粘土為主。地表水侵蝕嚴(yán)重，形成溝崗交錯(cuò)的波狀地形景觀，從河谷平原至丘陵頂端呈現(xiàn)三級(jí)平面，組成三級(jí)階地，位于秦淮河河谷平原的本標(biāo)段，地勢(shì)低平，地面標(biāo)高在6～12m之間，地面水系較多，從而形成土性為全新統(tǒng)河流沖積、洪積亞粘土、淤泥質(zhì)亞粘土和粉砂。
本標(biāo)段主要不良工程地質(zhì)問題為軟土地基，軟土地基主要以淤泥質(zhì)亞粘土為主，是秦淮河水系古河道沖積、洪積層，其主要存在于地勢(shì)低洼處，呈透鏡體狀與沖溝伴生，軟塑～流塑狀態(tài)，中等偏高～高壓縮性，易產(chǎn)生較大路基沉降以至基礎(chǔ)失穩(wěn)、破壞，本標(biāo)段軟弱地基路段總長5km多。
南京機(jī)場高速公路1995年6月28日正式開始施工，經(jīng)過廣大建設(shè)者七百多天夜以繼日地辛勤施工，建成為高水平的精品工程，于1997年6月28日勝利竣工通車。從近兩個(gè)月的營運(yùn)情況看，南京機(jī)場高速公路軟土地基處理達(dá)到了預(yù)期的目的。
1 主要地質(zhì)狀況及評(píng)價(jià)
工程地質(zhì)勘察表明，本標(biāo)段第四系上覆層較薄，一般厚為10～25m。地勢(shì)低洼處，以古河道發(fā)育第四系全新統(tǒng)沖積、洪積成因的亞粘土，淤泥質(zhì)亞粘土（粘土）為主，局部混粉砂，呈透鏡體狀與沖溝伴生。由于古河道發(fā)育，古秦淮河道中沉積的淤泥質(zhì)亞粘土（粘土）軟弱土層呈軟塑～流塑狀態(tài)，中等偏高～高壓縮性，允許承載力較低，軟土層埋深 1～18m不等，層厚一般1.2～15m，對(duì)路基的穩(wěn)定性有較大影響，軟土層主要表現(xiàn)為2～1層和2～2層及2～3層，其地層情況簡述如下：
2～1層：淤泥質(zhì)亞粘土（粘土），灰色，軟塑～流塑狀態(tài)，中等～高壓縮性，呈透鏡體狀。主要分布于地勢(shì)低洼和古河道處，第四系全新統(tǒng)沖積、洪積成因，層厚1～12.5m，含水量37.2%～88.5%，孔隙比1.05～1.56，液限33.8～42.9，推薦承載力70～100kPa，壓縮系數(shù)0.48～1.40 MPa-1，壓縮模量1.67～4.90MPa。 2～2層：淤泥質(zhì)亞粘土（粘土）混粉砂，灰色，軟塑狀態(tài)，中等～高壓縮性，通常與2～1層拌生，第四系全新統(tǒng)沖積、洪積成因，層厚3～14m，含水量26.7%～32.1%，孔隙比0.869～0.992，液限29～31.3，壓縮系數(shù)0.27～0.66MPa-1，壓縮模量3.04～7.82MPa，推薦承載力80～90MPa。
2～3層：淤泥質(zhì)粘土，灰色，局部為亞粘土，可塑～軟塑狀態(tài)，中等～偏高壓縮性，第四系全新統(tǒng)沖積成因，層厚2～8m，含水量33.8%～35.1%，孔隙比0.971～0.985，液限42.9～43.9，壓縮系數(shù)0.39～0.53MPa-1，壓縮模量3.52～5.48MPa，推薦承載力100～160kPa。
根據(jù)工程地質(zhì)勘察結(jié)果可知：
（1）全線軟土地基各項(xiàng)指標(biāo)比海相、湖相沉積軟土好，含水量較低，特別是部分路段夾有砂層有利于土層排水固結(jié)。
（2）由于古河道分布較多，造成在較短路段范圍內(nèi)軟層厚度縱橫向分布不均，如K28+305～K8+490段，在橫斷面上以45°進(jìn)行分布，且厚度差異較大（見圖1～2）。因此對(duì)沉降影響較大，在設(shè)計(jì)工作中已引起特別注意，并給予高度的重視。
（3）部分路段軟土埋深較深，硬殼層較厚，在設(shè)計(jì)中盡量考慮到充分利用硬殼層作用，減少對(duì)硬殼層的破壞。
（4）由于土的性質(zhì)沿土層深度和路線長度的變化很大，計(jì)算參數(shù)的獲得依賴于原位的地質(zhì)鉆探法，它與鉆孔的數(shù)量、鉆孔的質(zhì)量和鉆孔的代表性、土工試驗(yàn)技術(shù)和成果的分析整理等因素密切相關(guān)，以及由于軟基設(shè)計(jì)本身理論與實(shí)際情況的差異，因此沉降量的計(jì)算值與實(shí)測(cè)值之間往往存在著一定的差距，在設(shè)計(jì)說明中提出加強(qiáng)施工和預(yù)壓期的沉降觀測(cè)，以對(duì)計(jì)算結(jié)果及時(shí)修正，建議用觀測(cè)數(shù)據(jù)通過計(jì)算分析來判定最終沉降量和決定路面修筑的時(shí)間。
本標(biāo)段軟土地基土工試驗(yàn)情況見表1。
| 序
號(hào)
|
起訖里程樁號(hào)
|
長度（m）
|
不 良 地 質(zhì) 情 況 說 明
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所屬類型 | 層位
|
物 理 力 學(xué) 指 標(biāo)
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||||||||
| 天然含水量W（%）
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濕密度P（t/m3）
|
孔隙比e
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液限（%）
|
塑限（%）
|
塑性指數(shù)IP
|
液性指數(shù)IL | 壓縮系數(shù)a1-2（MPa） | 壓縮模量Es（MPa）
|
||||||
| 1
|
K15+200～K16+050 | 850 | 淤泥質(zhì)亞粘土，混粉砂，灰色，軟～流塑狀態(tài)，埋深 1～2m，層厚1.5～4m | 軟土 | 2-1 | 42.3 | 1.77 | 1.18 | 38.0 | 21.4 | 16.6 | 1.26 | ||
| 2 | K16+200～K16+600 | 400 | 淤泥質(zhì)亞粘土，混粉砂，砂性重，流塑狀態(tài)，埋深6～12m，層厚6～8m，靜探錐尖阻力770MPa | 軟土 | 2-1 | |||||||||
| 3 | K24+170～K24+300 | 130 | 淤泥質(zhì)粘土，灰色，飽和，流塑狀態(tài)，高壓縮性，埋深11.4m，層厚1.5m | 軟土 | 2-1 | 51.3 | 1.72 | 1.41 | 47.8 | 24.2 | 23.6 | 1.15 | 1.44 | 1.67 |
| 4 | K25+000～K26+500 | 1500 | 淤泥質(zhì)亞粘土，灰色，飽和，軟塑～流塑狀態(tài)，高壓縮性，層厚5～12m | 軟土 | 2-1 | 49.8 | 1.73 | 1.37 | 49.4 | 24.7 | 24.7
|
1.02
|
0.83 | 2.86 |
| 5 | K28+900～K29+065 | 165
|
淤泥質(zhì)亞粘土，灰色，飽和，軟塑～流塑狀態(tài)，層厚0～8m | 軟土 | 2-1 | |||||||||
