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1、广东省公路软土地基设计、施工地方规定研究广东省公路建设有限公司广东省航盛建设集团有限公司广东省公路勘察规划设计院股份有限公司 2012年6月 成果简介广东省公路软土地基设计、施工地方规定研究课题工作报告 主要内容1.项目的基本情况 2.广东省公路软土地基设计与施工技术规定（GDJTG/T E01-2011）广东省公路建设有限公司 广东省航盛建设集团有限公司 广东省公路勘察规划设计院股份有限公司广东省公路软土地基设计、施工地方规定研究 广东省公路软土地基设计、施工地方规定研究广东省公路软土地基设计、施工地方规定研究课题工作报告 广东省地处中国南部，其独特的地理位置和气候特征造就了广东省软土工程地
2、质的特殊性：深厚、含水量高、孔隙比高、强度低、渗透性低等。在这种地质条件下修筑高等级公路，给设计、施工和管理都将带来很大困难。长期以来，由于地质条件的随机性、施工环境的多样性，以及问题本身的复杂性，使得现阶段软基处理无论在理论研究方面，还是在工程应用方面都仍然存在许多亟待解决的问题。公路软基处理的国家规范或行业规范因为要兼顾国内不同地区的公路地基处理技术水准状况，只能反映国内的企业平均先进水平，也不可能对不同地区进行专项规定。但是，国内各地区公路软基处理水平发展不一致，甚至相差较大；软土地基的工程特性往往具有明显的区域性，不同区域内软土地基工程特性相差较大，在对软土地基进行处理时需要区别对待。
3、国内现有规范存在不完善 公路路基设计规范（JTG D30-2004）公路路基施工技术规范（JTG F10-2006）广东省公路软土地基设计、施工地方规定研究 广东省公路软土地基设计、施工地方规定研究1.1 项目背景广东省公路建设有限公司 广东省航盛建设集团有限公司 广东省公路勘察规划设计院股份有限公司广东省公路软土地基设计、施工地方规定研究课题工作报告 广东省在公路软基处理不少方面处于国内领先水平，在勘察、设计、施工、监测、质量控制等方面的做法和研究成果得到了省内外的认同。在以上研究成果和工程实践经验的基础上，开展软土相关特性分析、设计方案优化、施工质量控制、防治措施选择等方面的专题研究，编制
4、具有地方特性的公路软土地基设计、施工指南，建立广东省公路软基处理地方规定，规范广东省软基处理设计与施工，对提高广东省公路建设质量具有十分重要的现实意义，也必将带来良好的社会效益和经济效益。广东省公路软土地基设计、施工地方规定研究 广东省公路软土地基设计、施工地方规定研究广东省公路建设有限公司 广东省航盛建设集团有限公司 广东省公路勘察规划设计院股份有限公司广东省公路软土地基设计、施工地方规定研究课题工作报告 课题组参与单位在广东省已建成的高速公路中采用了袋装砂井、塑料排水板、真空预压等各种地基处理方法对软土地基进行处理。完成了15个公路软基试验工程；在25条高速公路建设过程中进行了施工监测；对
5、11条高速公路进行了长期工后监测，最长的工后监测时间近13年；完成了9项公路软基处理方面的科研课题，正在实施5项公路软基处理方面的科研课题。广东省公路软土地基设计、施工地方规定研究 广东省公路软土地基设计、施工地方规定研究广东省公路建设有限公司 广东省航盛建设集团有限公司 广东省公路勘察规划设计院股份有限公司广东省公路软土地基设计、施工地方规定研究课题工作报告 课题组历年完成软基课题成果获奖项目 所获奖励 颁奖单位 获奖时间 承担单位1深汕汽车专用公路（龙岗潭西）第四合同段软基试验工程科学技术进步三等奖 广东省人民政府 1996年广东省航盛建设集团有限公司科学技术进步二等奖 广东省交通厅 19
6、96年5月2珠江三角洲软基软土特性及数据库处理研究科学技术进步二等奖 广东省交通厅 1997年10月 广东省航盛建设集团有限公司3孔压静力触探在珠三角洲高速公路中的应用科技进步三等奖 广东省人民政府 2001年4月广东省公路建设有限公司、广东省航盛建设集团有限公司4珠江三角洲高含水量粘土地基工程特性及快速加固机理研究科学技术进步二等奖 广东省人民政府 2003年5月 广东省航盛建设集团有限公司5高速公路建设中软基处理关键问题的深入研究科学技术一等奖 中国公路学会 2006年12月广东省公路建设有限公司、广东省航盛建设集团有限公司6搅拌桩复合地基的适用性及非线性性状研究 广东省公路建设有限公司、
7、河海大学、广东省航盛建设集团有限公司7广东省公路软土地基设计、施工地方规定研究科学技术二等奖 中国公路学会 2011年12月广东省公路建设有限公司、广东省航盛建设集团有限公司、广东省公路勘察规划设计院股份有限公司8华南软基车辆动载塑性行为及公路建养技术研究 广东省公路建设有限公司、中山大学、广东省航盛建设集团有限公司9高速公路深厚软土地基处理新技术开发与应用科学技术进步二等奖 广东省人民政府 2010年3月广东省航盛建设集团有限公司、河海大学、广东省公路建设有限公司广东省公路软土地基设计、施工地方规定研究 广东省公路软土地基设计、施工地方规定研究广东省公路软土地基设计、施工地方规定研究课题工作
8、报告 2008年广东省交通运输厅政府引导性课题招标项目广东省公路软土地基设计、施工地方规定研究广东省公路软土地基设计、施工地方规定研究 广东省公路软土地基设计、施工地方规定研究广东省公路建设有限公司 广东省航盛建设集团有限公司 广东省公路勘察规划设计院股份有限公司广东省公路软土地基设计、施工地方规定研究课题工作报告 广东省软土分布和工程特性统计分析专题研究 1.2 主要研究内容 广东省公路软土地基沉降修正系数专题研究 广东省公路软土地基沉降与荷载关系（堆载预压法）专题研究公路软土地基沉降速率与剩余沉降关系专题研究 公路软土地基工后沉降组成与计算专题研究 公路软土地基处理施工质量控制专题研究 广
9、东省真空联合堆载预压工程卸真空效应专题研究 广东省公路软土地基设计、施工地方规定研究 广东省公路软土地基设计、施工地方规定研究广东省公路建设有限公司 广东省航盛建设集团有限公司 广东省公路勘察规划设计院股份有限公司广东省公路软土地基设计、施工地方规定研究课题工作报告 1.3 研究成果 课题组在总结广东省20多年十余条高速公路软土地基设计、施工、监测的工程实践经验的基础上，结合室内外试验研究，并借鉴国外和国内其他省份的工程经验和研究成果，形成了 广东省公路软土地基设计与施工技术指南 广东省公路软土地基设计与施工技术指南，经实际工程进行综合技术比较，提交了 广东省公路 广东省公路软土地基设计与施工
10、地方规定 软土地基设计与施工地方规定，并由人民交通出版社印刷出版。广东省公路软土地基设计、施工地方规定研究 广东省公路软土地基设计、施工地方规定研究广东省公路建设有限公司 广东省航盛建设集团有限公司 广东省公路勘察规划设计院股份有限公司广东省公路软土地基设计、施工地方规定研究课题工作报告 1.系统分析统计了广东省高速公路软土物理力学指标，给出了“广东省软土物理力学指标统计表”、“珠江三角洲软土物理力学指标统计表”。2.首次系统分析了真空联合堆载预压工程卸真空对路堤稳定和沉降的影响。3.首次系统研究了路面加铺对工后沉降的影响，分析了沉降速率与剩余沉降的关系，提出了公路软基处理质量综合控制方法。4
11、.制定了广东省公路软土地基设计与施工技术指南，完善了排水垫层宽度、真空联合堆载预压工程的稳定分析与沉降计算、水载预压、路堤稳定性判断、卸载时机选择等规定，并对施工高度受限路段、滑塌工程、开裂路段、工后沉降偏大路段等特殊路段的软基处理设计与施工进行了规定。广东省公路软土地基设计、施工地方规定研究 广东省公路软土地基设计、施工地方规定研究广东省公路建设有限公司 广东省航盛建设集团有限公司 广东省公路勘察规划设计院股份有限公司广东省公路软土地基设计、施工地方规定研究课题工作报告 广东省公路软土地基设计与施工技术指南充分体现了广东省地方特色，可为国家相关规范的修订及其他省份软土地基设计施工提供借鉴，指
12、导意义重大，推广应用前景广阔，经济效益和社会效益显著。研究成果总体达到国际先进水平，在公路路基沉降分析方面达到国际领先水平。广东省公路软土地基设计、施工地方规定研究 广东省公路软土地基设计、施工地方规定研究广东省公路软土地基设计、施工地方规定研究课题工作报告 广东省公路软土地基设计、施工地方规定研究 广东省公路软土地基设计、施工地方规定研究 关于发布广东省公路软土地基设计与施工技术规定（试用）的通知（粤交科2011585号）广东省公路软土地基设计与施工技术规定（GDJTG/T E01-2011）广东省公路建设有限公司 广东省航盛建设集团有限公司 广东省公路勘察规划设计院股份有限公司广东省公路软
13、土地基设计、施工地方规定研究课题工作报告 规定结构：1 总则2 术语3 公路软土地基勘察4 公路软土地基处理的设计与施工5 特殊路段软土地基的设计与施工 6 软土地基路堤的设计与施工7 软土路基监控8 试验工程广东省公路软土地基设计、施工地方规定研究 广东省公路软土地基设计、施工地方规定研究广东省公路建设有限公司 广东省航盛建设集团有限公司 广东省公路勘察规划设计院股份有限公司广东省公路软土地基设计、施工地方规定研究课题工作报告 软基勘察包括一般路段软基勘察、山区软基勘察和特殊路段勘察。软基处理方法包括：换填法、排水固结法、水泥土搅拌桩复合地基、高压旋喷桩复合地基、刚性桩复合地基、袖阀管注浆、
14、动力固结、土工合成材料加筋法、气泡混合轻质土。广东省公路软土地基设计、施工地方规定研究 广东省公路软土地基设计、施工地方规定研究广东省公路建设有限公司 广东省航盛建设集团有限公司 广东省公路勘察规划设计院股份有限公司广东省公路软土地基设计、施工地方规定研究课题工作报告 特殊路段包括:拓宽路段、桥头路段、涵洞（通道）路段、滑塌路段、开裂路段、工后沉降偏大路段、泥碳土路段等。广东省公路软土地基设计、施工地方规定研究 广东省公路软土地基设计、施工地方规定研究广东省公路建设有限公司 广东省航盛建设集团有限公司 广东省公路勘察规划设计院股份有限公司广东省公路软土地基设计、施工地方规定研究课题工作报告 相
15、对目前规范增加或修改部分：工作垫层厚度、排水垫层宽度、非圆弧滑动稳定性、真空联合堆载预压工程的稳定分析与沉降计算、等载预压定义、工后沉降计算、搅拌桩复合地基固结、旋喷桩水泥用量、刚性桩稳定与沉降计算、水载预压、路堤稳定判断、卸载时机确定等。广东省公路软土地基设计、施工地方规定研究 广东省公路软土地基设计、施工地方规定研究广东省公路建设有限公司 广东省航盛建设集团有限公司 广东省公路勘察规划设计院股份有限公司广东省公路软土地基设计、施工地方规定研究课题工作报告 说明说明1:1:工作垫层厚度工作垫层厚度 6.1.2（条文）地基表层湿软时宜设置工作垫层，工作垫层宜采用透水性材料，工作垫层厚度可根据地
16、基处理要求、路堤稳定性、施工机械接地面积和压力等因素确定，厚度宜0.5m左右，且与排水垫层厚度之和不宜大于极限填土高度的0.5倍，必要时可增设土工合成材料。设置工作垫层的软土地基地表可不进行基底压实。6.1.2（条文说明）工作垫层过厚易导致填筑排水垫层或软土地基处理时路基失稳，工作垫层与排水垫层厚度之和不宜大于地基极限填土高度的0.5倍。湿软地基工作垫层难以压实，且工作垫层可视为地基的一部分，因此设置工作垫层时，地表基底可不压实，且工作垫层压实只需满足后续工作要求。多个工程在地基处理施工时发生滑塌事故，主要原因是工作垫层过厚、地基土受扰动后强度下降3060%。因此规定工作垫层与排水垫层厚度之和
17、不宜大于极限填土高度的50%（约1m）。广东省公路软土地基设计、施工地方规定研究 广东省公路软土地基设计、施工地方规定研究广东省公路建设有限公司 广东省航盛建设集团有限公司 广东省公路勘察规划设计院股份有限公司广东省公路软土地基设计、施工地方规定研究课题工作报告 说明说明22：排水垫层宽度：排水垫层宽度 工程中常见路堤的排水垫层被掩埋的现象。排水垫层宜采用中粗砂、碎石，渗透系数宜大于510-3cm/s，含泥量应小于5%。排水垫层厚度宜为0.40.6m。广东省公路软土地基设计、施工地方规定研究 广东省公路软土地基设计、施工地方规定研究广东省公路建设有限公司 广东省航盛建设集团有限公司 广东省公路
18、勘察规划设计院股份有限公司广东省公路软土地基设计、施工地方规定研究课题工作报告 说明说明33：非圆弧滑动稳定性：非圆弧滑动稳定性 5）地基浅层软土性质差且软土厚度小或路堤附近开挖作业的路段应验算水平滑动、软土挤出等非圆弧滑动的安全性，安全系数应不小于1.5。如：路基附近干塘或改沟时常导致路基开裂或滑塌，通常是浅层水平滑动导致。如：省内外不少公路的开裂、滑塌实质是水塘清淤不彻底、路基两侧改沟或水塘干塘等造成水平滑动或软土挤出破坏。广东省公路软土地基设计、施工地方规定研究 广东省公路软土地基设计、施工地方规定研究广东省公路建设有限公司 广东省航盛建设集团有限公司 广东省公路勘察规划设计院股份有限公
19、司广东省公路软土地基设计、施工地方规定研究课题工作报告 说明说明4:4:真空联合堆载预压工程的稳定分析真空联合堆载预压工程的稳定分析 路堤稳定分析时，应将真空荷载视作不产生滑动力矩而只增加加固范围内土体黏聚力的荷载。公路建设的经验总结：真空联合堆载预压工程也会存在稳定问题；卸真空后路堤安全系数下降；常规堆载预压工程，卸载后路堤安全系数大于卸载前。因此停抽真空后侧向约束力减小，土体强度减小，应验算停抽真空后的路基稳定性。真空联合堆载预压工程中真空荷载不是永久性荷载，卸除真空荷载后地基土抗剪强度降低，指向加固区的渗透力消失，地下水位回升，可能导致路基失稳。因此，应结合路基填筑计划通过稳定验算确定卸
20、真空计划。广东省公路软土地基设计、施工地方规定研究 广东省公路软土地基设计、施工地方规定研究广东省公路建设有限公司 广东省航盛建设集团有限公司 广东省公路勘察规划设计院股份有限公司广东省公路软土地基设计、施工地方规定研究课题工作报告 说明说明55：等载预压定义：等载预压定义 根据预压期和营运期作用在地基上荷载的大小，预压分为欠载预压、等载预压和超载预压。等载应取路面荷载、路堤荷载、沉降附加荷载之和。公路软土地基路堤设计与施工技术规范（JTJ017-96）规定等载等于路堤设计高度与预压期沉降之和所对应的荷载。预压期沉降随预压时间而变化，不利于评价是否等载预压或超载预压。所以，本规定建议等载取路面
21、荷载、路堤荷载、沉降附加荷载之和。部分工程按照高度控制超载，沉降后变成欠载，再补载时工期已经来不及。预压期间施工机械往往已调走，要求不断进退场补填是不现实的。广东省多条高速公路工后监测表明，实际工后沉降远大于预测工后沉降，其中原因之一是没有真正进行超载预压，导致通车后沉降较大，不断地进行加铺，加铺荷载又进一步产生工后沉降。广东省公路软土地基设计、施工地方规定研究 广东省公路软土地基设计、施工地方规定研究广东省公路建设有限公司 广东省航盛建设集团有限公司 广东省公路勘察规划设计院股份有限公司广东省公路软土地基设计、施工地方规定研究课题工作报告 说明说明66：工后沉降计算：工后沉降计算 工后沉降预
22、测：通常在地表面设置沉降板，进行表面沉降监测，利用恒载阶段的沉降监测资料推算最终沉降，进而得到工后沉降。常用沉降推算方法有双曲线法、三点法、星野法等。目前预测工后沉降往往偏小，实际工后沉降偏大，主要原因如下：1.忽略了下卧软土层或深层土层的工后沉降；2.预压荷载不足；3.漏计路面加铺荷载产生沉降；4.漏计次固结沉降；5.漏计路堤工后沉降；6.漏计汽车荷载产生的瞬时沉降；7.漏计路面施工产生的工后沉降；8.漏计侧向位移导致的工后沉降。广东省公路软土地基设计、施工地方规定研究 广东省公路软土地基设计、施工地方规定研究广东省公路建设有限公司 广东省航盛建设集团有限公司 广东省公路勘察规划设计院股份有
23、限公司广东省公路软土地基设计、施工地方规定研究课题工作报告 说明说明77：搅拌桩复合地基固结：搅拌桩复合地基固结 工程实践表明，部分路段搅拌桩复合地基实际沉降偏大，除施工因素外，计算所取压缩模量过大是一个主要原因。水泥土的压缩模量宜根据水泥土压缩实验确定。采用搅拌桩处理的路基工后沉降大的主要原因是对其固结速度估计错误。饱和软黏土地基中搅拌桩实际是一种改良土，应计算搅拌桩复合地基的固结度和工后沉降。广东省公路软土地基设计、施工地方规定研究 广东省公路软土地基设计、施工地方规定研究广东省公路建设有限公司 广东省航盛建设集团有限公司 广东省公路勘察规划设计院股份有限公司广东省公路软土地基设计、施工地
24、方规定研究课题工作报告 说明说明88：旋喷桩水泥用量：旋喷桩水泥用量 4.5.2规定了单重管高压旋喷桩水泥用量。广东省公路软土地基设计、施工地方规定研究 广东省公路软土地基设计、施工地方规定研究广东省公路建设有限公司 广东省航盛建设集团有限公司 广东省公路勘察规划设计院股份有限公司广东省公路软土地基设计、施工地方规定研究课题工作报告 说明说明99：刚性桩稳定与沉降计算：刚性桩稳定与沉降计算 为避免刚性桩复合地基滑塌，应同时验算路基整体滑动稳定性和绕流滑动稳定性。整体滑动稳定分析宜采用混凝土抗拉强度，绕流滑动稳定分析宜采用折减荷载法。（桩承堤通常不需要进行稳定分析，但是土工合成材料铺设时未拉紧的
25、现象时有发生，土工合成材料发挥作用时桩间土已经承受不少荷载。为谨慎起见，本规定仍要求进行稳定验算。考虑土工合成材料铺设时张拉不紧、桩间软黏土沉降缓慢等因素，路堤滑塌前土工合成材料发挥作用有限，稳定验算时不考虑土工合成材料的作用。刚性桩抗剪强度高，剪切破坏前部分刚性桩已经弯拉破坏，因此需要对刚性桩抗剪强度进行折减。）广东省公路软土地基设计、施工地方规定研究 广东省公路软土地基设计、施工地方规定研究广东省公路软土地基设计、施工地方规定研究课题工作报告 说明说明1010：水载预压：水载预压 6.1.6 路堤宽度大、纵坡小、填料资源紧缺、水源充分的路段可采用水载预压。蓄水高度宜小于2m，围堰应高出水面
26、0.2m，顶宽宜大于1m，坡率应大于1:1.2。密封膜宜采用2层0.120.14mm厚的聚氯乙烯薄膜，密封膜应覆盖围堰。分隔围堰间距应小于120m，监测断面宜设置在分隔围堰处。围堰底部宜预埋排水管，顶部设溢水口。广东省公路软土地基设计、施工地方规定研究 广东省公路软土地基设计、施工地方规定研究广东省公路建设有限公司 广东省航盛建设集团有限公司 广东省公路勘察规划设计院股份有限公司广东省公路软土地基设计、施工地方规定研究课题工作报告 说明说明1111：路堤稳定判断：路堤稳定判断 7.3.6 应结合路堤和软土地基状况，综合分析监测资料，利用表观法、监控指标法及拐点法等综合分析判断地基的稳定状况。拐点法宜采用累计荷载集度P累计孔压增量、P累计最大侧移速率、P累计最大沉降速率等曲线。广东省公路软土地基设计、施工地方规定研究 广东省公路软土地基设计、施工地方规定研究广东省公路建设有限公司 广东省航盛建设集团有限公司 广东省公路勘察规划设计院股份有限公司广东省公路软土地基设计、施工地方规定研究课题工作报告 汇报结束谢谢！广东省公路软土地基设计、施工地方规定研究 广东省公路软土地基设计、施工地方规定研究广东省公路建设有限公司 广东省航盛建设集团有限公司 广东省公路勘察规划设计院股份有限公司