挡土墙基础换填专项处理方案

路基挡土墙基底处理专项处理方案

一、概况

绥宁县长铺至河口公路改建工程至7月开工以来，浆砌片石挡土墙工程已陆续投入施工，就已进行基础开挖的挡墙基础承载力试验结论来看，很大部分基底承载力不能满足设计250Kpa要求，因此，针对这种普遍情况，我项目部本着经济、适用的原则制定挡墙基础换填专项施工方案。

二、编制依据

《公路路基施工技术规范》、

《公路路基设计规范》、

《建筑地基处理技术规范》、

三、处理方案

1、采用基础换填法提高路堤挡土墙地基承载力。通过利用换填搞抗压强度、大应力扩散角、稳定性好、抗侵蚀性强的材料，并进行分层压实至满足承载要求。

2、换填材料采用天然级配的开山石料，片石料尺寸控制在30cm内。

3、换填层计算。

①、换填尺寸根据σH≤[σ]确定。

其中σH，为换填层底面计算压力，KPa；

[σ]为换填层层底处地基承载力，KPa。

挡土墙作为带状构造物，基础视为条形基础。因此，计算换填厚度和换填层宽度以单位长度的挡墒进行计算。

②、换填层厚度计算。

换填层厚度可由公式计算：

其中:b为挡墙基础宽度；

σ为由荷载引起的挡墙基础地面平均压应力；

&为换填材料应力扩散角；

Υ为原地面至换填层顶面之间回填土容重；

Υs为换填材料容重；

hs 为换填层厚度；

h为原地面至换填层层顶距离；

k为安全系数，可根据《公路路基设计规范》JTGD30-2004表5.4.2-1取值。

由上式公式可知,换填层层顶荷载和挡土墙墙底宽度不变的前提下,换填层层底应力σn与换填层厚度hs 之间呈曲线变化关系,当换填层厚度

（本公式可通过函数偏导求最大值法求得）后，换填层层底应力随换填层层厚增加而减小变为随换填层厚度增加而增大，所以，换填层厚度存在经济厚度。目前公路工程中普遍认为换填厚度为1-3m，小于1m 换填作用甚微，大于3m则不经济，应与挤密桩等其他方案进行方案比选。

③、换填宽度计算

换填层宽度的计算中，不考虑换填层侧土承压能力，即换填层在传递荷载过程中，不对侧土产生横向压力。因此，换填宽度由下式确定：，式中：b 为挡土墙基础水平宽度；hs.&意义同前。

影响换填层尺寸的主要因素除了挡墙基础荷载值以外，还有换填材料的扩散角，《建筑地基处理技术规范》中工程常用换填材料的扩散角。

④、在选择换填材料时，应保证换填层材料本身的承载力宜大于挡墙基底最大应力。本方案采用开山片石料，该材料压实达到94%后的承载力可取400-500Kpa，大于设计地基承载力250Kpa，因此满足要求。

⑤、计算：

以目前基础开挖K23+065-K23+075段路肩挡土墙为例计算，现场动力触探试验测得地基承担力为180Kpa，

根据《公路路基设计规范》，K取值二级公路，墙高>5m,取值1.0；

基础宽为2.45m；基础埋深为1.0m；粘土容重取18KN/m3，换填石料容重取23KN/m3；换填材料应力扩散角取35°；挡墙基底设计承载力为250Kpa，因此基础地面平均压应力<250Kpa，取230Kpa。

依据公式计算：

= 1.0×[2.45×230/（2.45+hs×1.4）+18×1.0+23×hs]=180

得换填层厚度hs=1.294m <

={[（2×2.45×180×0.7)/23]1/2-2.45}/2×0.7 =1.95m 满足要求，换填层厚度可取1.35m

换填层宽度计算：

根据公式得

B=2.45+2×1.35×0.7=4.34m

因此，K23+065-K23+075挡土墙换填量=10×1.35×4.34=58.59方

⑥、经济比较

根据工程量清单计算，基础换填增加量

205-1-d换填石方：58.59方×45元/方=2636.55元

203-1-a挖土方： 58.59方×7.28元/方=426.54元

合计增加：2636.55+426.54=3063.09元

四、碾压夯实

回填料分层填筑，每次填料不得超过30cm，再进行分层碾压，对可采用压路机进行的碾压的，必须采用压路机，对机械碾压不到的，采用强力平板夯进行夯实。

五、方案运用

本方案适用于换填1-3米的基底承载力加固，换填超过3米的基础换填可采取其它方式处理（如挤密桩等），在运用本方案计算出换填深度后，必须现场经触探试验计算深度的[σ]值是否满足要求，如不满足，根据测得承载力重新计算。

湖南对外建设有限公司

绥宁长河公路改建工程项目经理部 2012-9-5