城市道路土基回弹模量设计值的确定因素 下载本文

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吴祖德

(常州市建设工程施工图设计审查中心)

内容提要 城市道路设计规范规定,在不利季节,路基顶面设计回弹模量值,对于快速路和主干路不应小于30Mpa;对于次干路和支路不应小于20MPa。除设计应满足此规定外,确定路基顶面设计回弹模量值时,还应与某些要求相结合考虑,本文综合叙述有关因素的考虑,供设计参考。 关 键 词 城市道路 土基回弹模量 确定因素 1 原状路基顶面回弹模量值的确定 常州地区,按查表法,根据江苏省所处自然区划图为Ⅳ1、、 、Ⅳ1a,摘录列于表1:

表1 自然区划各土组土基回弹模量参考值 区划 稠度土组 0.80 0.90 1.00 1.05 1.10 1.15 1.20 wc Ⅳ1 粘性土 21.5 25.5 30.0 32.5 35.0 35.0 37.5 37.5 40.5 40.5 Ⅳ1a 粉质土 22.0 26.5 32.0 根据《公路沥青路面设计规范》(JTG D50-2006)P69页,经整理后详见下表:

表2 常州市不同干湿状态下的土基回弹模量值(MPa)表

序号 干湿状态 Wc 1 2 3 4 干燥 中湿 潮湿 过湿 Wc≥1.10 1.10>Wc≥0.95 0.95>Wc≥0.80 Wc<0.80 黏质土 E0(MPa) 35.0~40.5 30.0~32.5 21.5~25.5 (≤15) Wc Wc≥1.05 1.05>Wc≥0.90 0.90>Wc≥0.75 Wc<0.75 粉质土 E0(MPa) 35.0~40.5 26.5~32.0 22.0~ (≤15) 欢迎共阅

注:1) Wc为土的平均稠度值;2)过湿状态的回弹膜量是推算值。 由上表可知,根据不同土质、稠度,土基回弹模量在20MPa~40MPa之间。由于城市道路路面设计标高受条件限制,常离地下水位较近,以及季节性土基含水量的影

响,常处于过湿状态,就是土基回弹模量的设计值为15MPa。 2 常州地区各种设计土基回弹模量值的6%石灰土处理厚度

对土基进行处理时,处于过湿状态假定E0=15MPa,当用20~100cm6%石灰土处理时,经计算得出处理层顶面的弯沉值,再经换算成顶面的土基回弹模量值,见下表:

表3 常州地区6%灰土处理地基厚度值计算表 序号 原土基回弹模量值加20cm6%石灰土层后顶面弯沉值换算成回弹模量值(MPa) 对6%灰土处理因无严格强度设计取用 E0 顶面设计弯沉值 (MPa) 顶面计算弯沉值 (mm) L0=9308 E0-0.938 控制要求(MPa) (mm) (季节影响系数常州地区采用为1.4) 考虑施工因素,给予折减系数 1 2 3 4 5 15 22 26 30 34 3.43 2.70 2.42 2.20 2.03 24 31 35 39 42 1.09 1.19 1.17 1.15 1.05 22 26 30 34 40 3.74 3.20 2.79 2.48 2.13 注:《公路沥青路面设计规范》(JTG D50-2006)要求土基回弹模量值应大于30MPa,

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重交通、特重交通公路土基回弹模量值应大于40MPa。 表4 常州地区各种设计土基回弹模量值的6%石灰土处理厚度表 设计的土基回弹量 E0(MPa) 干燥 6%灰土处理地基厚度 中湿 ≥60 ≥40 — — 潮湿 ≥80 ≥60 ≥40 ≥20 过湿 ≥100 ≥80 ≥60 ≥40 40(快速路,顶面弯沉2.13mm) ≥20 34(快速路,顶面弯沉2.48mm) 30(主干路,顶面弯沉2.79mm) 26(次干路、支路,顶面弯沉3.20mm) 22(小区支路,顶面弯沉3.74mm) — — — — — — ≥20 3 各级沥青路面在不同土基回弹模量值时的设计累计标准轴次值 表5 各级沥青路面在不同土基回弹模量值时的设计累计标准轴次值 道路 级别 土基回弹模量(MPa) 累计标原设计值 提高土基回弹模量的值 土基回累计标准轴次 土基回弹模量提高比(%) 累计标准轴次提高比(%) 累计标准轴次提高/土基回弹模量提高比 小区路 22 0.46×106 34 1.32×106 欢迎共阅

35.29 187.0 5.30 准轴次 弹模量(MPa) 支路 26 1.32×106 次干路 主干路 快速路 34 30 26 7.28×106 12.18×106 19.04×106 36 36 34 50 6.14×106 15.7×106 19.0×106 24.34×106 5.88 27.83 4.73 20.00 56.0 2.80 30.77 116.0 3.78 92.30 365.15 3.96 注:增加交通量累计轴次值是土基回弹模量增加值的2.80-5.30倍。 当提高土基回弹模量设计值后,就可以满足高一级别道路的设计累计标准轴次值,也就是与原设计相比,提高土基回弹模量值,不增加路面厚度,就可以提高较多的设计累计标准轴次值。 4 结合路基工作区要求确定设计土基回弹值 根据各级沥青路面路基工作区深度和现行规范挖方路基压实深度的综合要求,一般路基工作区深度要求为80cm,重型要求为120cm(注:见公路路基设计规范)。

《城市道路路基设计规范》 表6 项目分类 路床顶面以下深度 (m) 填方路基 0~0.8 0.8~1.5 96 94 95 93 94 92 92 91 快速路 路基最低压实度(%) 主干路 次干路 支路 欢迎共阅