1、毕业设计(论文)开题报告全套图纸加 153893706题目： 全风化泥质砂岩地区斜坡路基设计课 题 类 别： 设计 论文 学 生 姓 名： 学 号： 班 级： 岩土工程 09-01专业（全称）： 土木工程（岩土）指 导 教 师： 2013 年 3 月一、本课题设计（研究）的目的：我国公路行业规范对软土地基定义是指强度低,压缩量较高的软弱土层.多数含有一定的有机物质。软土在我国分布比较广。尤其是南方以及沿海地区。在我国经济飞速发展的大背景下，高速公路及高铁建设需求不断膨胀，一大批的建设项目如雨后春笋般涌出。在建设过程中，软基的设计、施工、病害等问题也不断出现。作为岩土工程专业的学生，我对软基处理
2、处理有一定的认识，在本课程设计中我对广东云浮(双凤)至罗定(榃滨)高速公路，进行山区高填路堤（K60+960-K61+070）进行设计，其地质条件为全风化花岗岩，对该项目设计目的如下：（1） 掌握高速公路路基处理、施工的基本方法。（2） 掌握复合地基、排水固结法、强夯法、无排水砂垫层真空预压、爆炸挤淤排水法等软土地基处理方法。（3） 掌握路堤填挖技术设计及施工方法。并联系实际情况提出新看法。（4） 熟练使用各类电脑软件，如 CAD、Word 等。（5） 掌握岩土工程勘察的基本方法。并能运用到实际工程中，进行独立分析、处理岩土工程问题。二、设计（研究）现状和发展趋势（文献综述）：花岗岩在我国南方
3、广泛出露，广东占全省总面积的 3040，福建省约占40，香港特别行政区占 30以上，湖南、广西、江西等省分别占本省总面积的1020。根据工程地质手册 ，花岗岩按风化程度可分为微风化、中风化、强风化花岗岩和残积土，本项目按临长高速公路施工图设计文件，将残积土称为全风化花岗岩，因此花岗岩残积土和全风化花岗岩为同一类土。全风化花岗岩的主要特点是云母含量高，结构松散、水稳性差、粘结力小，其路用工程性质的研究尚未引起足够的重视，许多工程性质尚没有进行完整的系统研究，因此，其在公路中的应用受到限制。过去由于对此类填料的工程性质认识不足和技术经济条件限制，有些采用全风化花岗岩填筑的路基，公路经多年运行后，在
4、交通循环荷载作用和自然条件侵蚀下产生了严重的路基病害，路基产生较大的永久变形，路基顶部容易产生翻浆唧泥，造成路面板脱空，导致公路路面结构状态恶化和维修工程量增加。1全风化花岗岩用于路基工程的研究现状全风化花岗岩是一种特殊的土质，其路用工程性质的研究尚未引起足够的重视，目前全风化花岗岩的许多工程性质尚没有进行系统的研究，因此，其应用受到限制。过去我国一直将其作为粘性土来看待，限制了对其研究的范围。近年来，由于道路工程、建筑以及其它土木工程越来越涉及到全风化花岗岩，因此，有关全风化花岗岩的研究越来越受到重视。张永波，张云15等从全风化花岗岩的工程分类上进行了研究，作者分析了现有全风化花岗岩的工程分
5、类方案及存在的问题，以大量的试验资料为基础，提出使用花岗岩残积土的中粗砂粒(母05mm)百分含量为指标的工程划分体系，并用15和 35两界限值将花岗岩残积土划分为残积粘性土、残积砂质粘性士和残积砂砾质土。陈洪江,崔冠英16从概率统计分析角度建立起花岗岩残积土的物理指标统计分析模型，并以我幽沿海地区的珠海、厦门两地的花岗岩残积土为对象，研究花岗岩残积土物理指标的统计规律及相关关系。戴福初，李焯芬17以香港花岗岩残积土为研究对象，通过击实土等压固结排水和不排水剪、偏压固结常剪应力排水剪试验，揭示了击实土的应力应变特性，得到了破坏临界状态线。在此基础上，分析了击实土边坡在暴雨条件下失稳的机理。花岗岩
6、残积土是工程性质较差的一类土，若用作路基施工的填料，将是比较棘手的事，国内外都进行了一些摸索，在：程处理上，积累了一些成功的经验，但也存在不少问题。对于花岗岩残积土基本的处理办法是换填。使用水泥、粉煤灰、石灰及化学固化剂等进行改良处理也是常用的方法。由于土随分布区域的地质、矿物成分、气候条件、环境等因素变化而有较大的差别，在进行土质改良处理时，必须根据实际工程的具体问题进行具体分析。2公路软土地基处理方法当天然地基相对较弱，办即是软土地基时，地基不能满足工程设计要求和变形要求或在地震作用下而有可能产生液化、震陷及失稳时，则先要经过人工加固处理后再修建路基。这种对软弱地基进行枣卜强加固的过程称为
7、地基处理。软土地基处理有许多种不同的方法”01，如按处理效果可分为临时处理和永久处理；按处理深度可分为浅层处理和深层处理；按处理对象土性划分为砂性土处理和粘性土处理，饱和土处理和非饱和土处理；按处理方式又可分为化学处理和物理处理等。一般按照地基处理机理进行分类。部分常用的地基处理分类及方法如下表2-1：表 2-1 常用地基处理方法分类 方法排水固结法 堆载预压法、真空预压法、降水预压法、电渗排水法胶结法 水泥搅拌桩、高压喷射注浆法、灌浆法、水泥土夯实桩加筋土 加筋土、土工织物、树根桩、锚固法置换法、挤密法及挤密置换法振冲置换法、CFG 桩、钢渣桩、石灰桩、强夯置换、砂桩、夯坑基础、强夯法、振冲
8、法、挤密碎石桩3在软基上修筑高等级公路面临的几个问题在软粘土地基上建造构筑物时，会遇到稳定变形的工程问题，修筑高速公路也不例外，但高速公路有其自身的特点，一般路堤高度不大，只 34m，稳定问题不突出；但对沉降要求很高，关系到：程的成败，由于分布范围广，增大了技术的难度。从目前国内的勘察、设计、施工的现状出发，高速公路的地基有以下几个土工问题值得探索，以提高高速公路的建设水平。3.1.选择合适的勘探手段和勘探技术途径勘探孔可分为二类：鉴别孔和技术孔，前者主要划分土层，测定某项参数，十字板及静力触攘实验均属此类；技术孔是原状取土，提供基础的设计参数。目前，国内习惯于靠原状取土孔决定一切设计参数，然
9、而高速公路分布范围广、地质条件变化复杂的特点与勘探、试验的现状是不适应的，给高速公路的设计带来很大的困难。合理的勘探思路应该是以较多的鉴别孔进行普遍勘察与少量的技术孔相结合的方法，即以简单、性能良好的鉴别孔对全线，特别是土层变化复杂的地段进行普遍勘察，在摸清土层的前提下，再辅以必要的原状取土孑 L，以掌握各土层的物理力学特性，以期达到快速、可靠、经济的目的。由于目前广泛应用的十字板、静力触探只能提供单一指标，难以圆满地完成普勘任务。近年发展起来的孔压静力触探有可能成为实用性很强的快速勘探手段，它能划分土层、提供承载力、强度、固结系数等多项指标，可为稳定及变形设计提供必要的设计参数，至少可以满足
10、初步设计的要求。3.2软粘土基本特性特别是结构性能的研究对软粘土基本特性的认识与利用，特别是土的结构性对地基压缩性的影响还研究的不多。在我国，对结构性的研究不过是近十几年的事情。定量的测定结构性对压缩特性的影响，并在设计及施工中利用这一因素，是一项很有意义的工作。3.3.提高沉降量计算的可靠性总沉降量包括瞬时沉降量、固结沉降量及次固结沉降量。固结沉降量是占总沉降量的大部分或绝大部分，其计算成果对确定总沉降量及工后沉降量的数值有重要影响。瞬时沉降量是由于土的剪切变形引起土的侧向挤出而产生的附加沉降。对瞬时沉降量的影响因素很多，目前还没有合适的计算公式。所以一般是以加固沉降量乘以大于 1 的修正系
11、数，以此考虑瞬时沉降量。从工程的实用来看，次固结的作用只对少数土类有意义。压缩层厚度的考虑与地基预压时间的确定在工程中也有很重要的意义。3.4.路堤填筑速率的确定对有结构性的软粘土地基而言，确定合理的填筑速率是至关重要的，过快的填筑速率会破坏结构性，加大沉降量，要控制外荷填筑的速率，使之与地基圄结速率(从而是强度增长速率)相适应，尽量减少附加沉降。填筑速率应以填土临界高度为界，采取不同的数值，填土高度较低时采取较高的填筑速率，高度越大填筑速率应越小。三、设计（研究）的重点与难点，拟采用的途径（研究手段）：本设计选取在建的广东云浮(双凤)至罗定(榃滨)高速公路，进行山区高填路堤（K60+960-
12、K61+070）设计、施工与监测，包括勘察方案与技术、斜坡软基处治设计、填方边坡设计、挖方边坡设计、全风化花岗岩填筑与压实技术、施工监测设计。由于本项目正在进行路基施工，在路堤填筑过程中，大量采用山体开挖后形成的全风化花岗岩填筑，局部形成高填路堤，全风化花岗岩的复杂性带来很多技术问题，包括鸡爪沟地形全风化花岗岩路基的设计、施工工艺和施工控制问题，特别是全风化花岗岩填筑高低填方压实不均匀、纵横向填筑厚度不均匀引起的不均匀沉降问题，制约了本项目在新理念指导下的建设质量。本课题主要从以下几个方面研究全风化花岗岩的性质：一，全风化花岗岩的工程性质。为了全面系统地掌握临长高速公路上全风化花岗岩的工程性质
13、，对全风化花岗岩路段进行了全面的普查。二，路基承载力的工程确定。探讨全风化花岗岩路基地基承载力的合理评价与工程确定，提出了按地基承载力要求确定路基清淤厚度的工程实用方法，并建议按地基极限承载力或地基极限荷载取值。给出了路基施工过程中地基土强度增长的计算公式，对于合理评价地基承载力、确定路基清淤厚度有一定的意义。三，路基施工技术及质量控制。在路基路面结构动态的基础上，通过分析路基动应力的变化规律，确定不同路段路基的强度指标。通过对试验路的检测提出施工指南。四，全风化花岗岩作为路基时的沉降规律。由于风化花岗岩地段地质环境复杂以及土体的不均匀性，影响路基变形与稳定的因素存在模糊的不确定性，所以有必要
14、分析全风化花岗岩路基的沉降规律。四、设计（研究）进度计划： (按任务书的设计进度表,依次将各项工作填写)1. 借阅资料 ,撰写开题报告-第 3 周 2. 翻译英文、制定勘察纲要-第 4、5 周3. 斜坡软基处治设计-第 6、7 周 4. 全风化泥质砂岩填（挖）方边坡设计-第 8、9、10周 5. 全风化泥质砂岩填筑与压实技术-第 11、12 周 6. 施工监测设计-第 13 周 7. 专题论文-第 14 周8. 修改设计文件-第 15 周9. 整理、汇总设计说明书提交设计文件-第 16 周10答辩-第 17 周五、参考文献：1GB50021-2001,岩土工程勘察规范S.北京:中国建筑工业出版
15、社,2002.2 GB 50330-2002，建筑边坡工程技术规范S.北京:中国建筑工业出版社,2002.3 JGJ106-2003,J256-2003，建筑基桩检测技术规范S.北京:中国建筑工业出版社,2003.4 YB9258-97,建筑基坑工程技术规范S.北京: 中国建筑工业出版社,2002.5JGJ79-2002, 建筑地基处理技术规范S.北京:中国建筑工业出版社,2002.6 袁聚云,李镜培,陈光敬.土木工程专业毕业设计指南(岩土工程分册)M,北京:中国水利水电出版社,1999.7 周德泉,彭柏兴,陈永贵,刘宏利. 岩土工程勘察技术与应用M.北京:人民交通出版社,2008.8 叶书麟
16、.地基处理工程实例应用手册M.北京:中国建筑工业出版社,1998.9 王晓谋.基础工程M.北京:人民交通出版社,2003.10 岩土工程手册编写委员会. 岩土工程手册M.北京:中国建筑工业出版社,1994.11 陈昌富，葛忻声，吴曙光，周德泉.地基处理M.武汉:武汉理工大学出版社,2010.12 GB50497-2009，建筑基坑工程监测技术规范S.北京:中国计划出版社,2009.13 刘国彬，王卫东.基坑工程手册M.北京:中国建筑工业出版社,2009.14 C.-Y. Chen, G.R. Martin . Computers and Geotechnics M.29 (2002) 36338615 张永波，张云等.花岗岩残积土工程类型划分体系研究J.地球学报，1997，(2)：13-8716 陈洪江,崔冠英.花岗岩残积土物理力学指标的概率统计分析J华中科技大学学报，2001，29(5)：95-9717 戴福初，李焯芬等.松散击实火山岩残积土的应力应变特性及其对滑坡的意义J.岩土工程学报，1999(3)：3458指导教师意见签名： 月 日教研室（学术小组）意见教研室主任（学术小组长） （签章）：月 日
