土基回弹模量参考值
土基回弹模量参考值
土基回弹模量参考值表F.1 路基临界高度参考值
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面;②Ⅵ,Ⅶ区有横线者,表示实测资料较少,有括号者表示没有实测资料,根据规律推算的;③Ⅲ2,Ⅲ3,Ⅵ2,Ⅶ3资料系甘肃省1984年所提建议值,其他地区供参考;④缺少资料的二级区可论证地参考相邻二级区数值,并应积极调研积累本地区的资料。
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表F.2 二级自然区划各土组土基回弹模量参考值(MPa)
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土的回弹模量计算(道路工程)
土的回弹模量计算根据《公路路基路面现场测试规程》(JTG E60-2008),现计算土的回弹模量如下:1、承载板法测定土的回弹模量计算资料见表1:承载板试验数据表1根据表中数据,舍去回弹变形大于1mm的数据,绘出p-L曲线如图1所示:图1 承载板实验荷载-变形曲线根据规范,由于曲线起始部分出现反弯,故应进行原点修正,并进行直线拟合,如图2所示:图2 原点修正图由图2读的各级荷载作用下图的回弹变形值如表2所示:各级荷载对应的土的回弹变形值表2由公式E0=πD4(1−μ02)∑p i∑L i计算得:E0=π×3004×(1−0.352)×(0.02+0.04+0.06+0.08+0.10)(17+31+43+58+73)×10−2=27.93(MPa)式中:E0——土基回弹模量D——刚性承载板直径,规定为30cmμ0——土基泊松比,取为0.35∑p i——回弹变形小于1mm的各级荷载单位压力总和∑L i——各级荷载单位压力作用下,回弹变形小于1mm的回弹变形总和2、 贝克曼梁弯沉试验法测定土的回弹模量 2.1计算资料见表3:贝克曼梁弯沉试验数据 表32.2计算全部测定值得算术平均值L̅、单次测量的标准差S 0和自然误差r 0 L̅=∑L iN=172 S 0=√∑(L i −L̅)2N −1=23.31r 0=0.675S 0=0.675×23.31=15.73式中: L̅——回弹弯沉的平均值(0.01mm ) S 0——回弹弯沉测定值的标准差(0.01mm ) r 0——回弹弯沉测定值的自然误差(0.01mm ) L i ——各测点的回弹弯沉值(0.01mm ) N——测点总数2.3计算各测点的测定值与算术平均值的偏差值d i =L i −L̅,并计算较大的偏差值与自然误差值之比d i r 0⁄,计算值如表3所示,由表可知:max (di r 0⁄)=2.73<3.2,故所有测点数据均有效。
城市道路路面设计中的土基回弹模量值
城市道路路面设计中的土基回弹模量值吴祖德(常州市市政工程设计研究院有限公司)内容提要在城市道路路面设计中,应综合诸多因素来确定设计的土基回弹模量值。
本文介绍土基回弹模量的确定方法,供设计人员参考。
关键词土基回弹模量城市道路0 前言我国道路路面设计方法中,路基力学性能参数都是采用的土基回弹模量,它是我国路面设计中的重要力学参数,它的确定直接影响到其他参数的选择与结构设计的结果。
本文主要叙述对土基回弹模量的确定及其变化对沥青路面路基工作区的影响分析。
1 设计土基回弹模量确定因素分析1.1 首先是根据规范要求,不能低于要求的设计值1.1.1《城镇道路路面设计规范》(CJJ169-2012)注:要求路床应处于干燥或中湿状态。
1.1.2《公路水泥混凝土路面设计规范》(JTG D40-2011)1.1.3《公路沥青路面设计规范》(JTG D50-2006)1.2 根据设计工程所在地区所处自然区划查表法估计土基回弹模量参考值如江苏省在自然区划Ⅳ1、Ⅳ1a,摘录列于表5中:经整理后见下表:表6 江苏省不同干湿状态下的土基回弹模量值注:1)c W 为土的平均稠度值;2)过湿状态的回弹模量是推算值 (图1)。
图1 过湿状态的回弹模量是推算值1.3 由于城市道路的路床顶面的80cm 范围大部分接近于地下水位,路基土均处于过湿状态,路基土的土基回弹模量均为15MPa 左右,不能作为设计所用的土基回弹模量值,均要经过处理后,才能达到设计采用值,并结合路床土在路基工作区范围,要求达到规定的压实度要求,一般采用翻挖回填压实,采用6%石灰土处理。
对土基进行处理时,处于过湿状态假定E 0=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7 常州地区6%灰土处理地基厚度值计算表表8常州地区各种设计土基回弹模量值的6%石灰土处理厚度表按此处理方法,当路基工作区(规范要求的压实深度)为80cm时,则土基回弹模量值已经达到34MPa,已经满足于《城镇道路路面设计规范》(CJJ169-2012)的要求,不应小于30MPa和不应小于20MPa的要求。
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土基回弹模量参考值表F.1 路基临界高度参考值
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注:①表中H1、H2、H3—分别为路基干燥、中湿、潮湿状态的临界高度;路床面至地下水位高度小于H3时为过湿路基,须经处治后方能铺筑路面;②Ⅵ,Ⅶ区有横线者,表示实测资料较少,有括号者表示没有实测资料,根据规律推算的;③Ⅲ2,Ⅲ3,Ⅵ2,Ⅶ3资料系甘肃省1984年所提建议值,其他地区供参考;④缺少资料的二级区可论证地参考相邻二级区数值,并应积极调研积累本地区的资料。
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表F.2 二级自然区划各土组土基回弹模量参考值(MPa)
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希望以上资料对你有所帮助,附励志名言3条::
1、世事忙忙如水流,休将名利挂心头。
粗茶淡饭随缘过,富贵荣华莫强求。
2、“我欲”是贫穷的标志。
事能常足,心常惬,人到无求品自高。
3、人生至恶是善谈人过;人生至愚恶闻己过。
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土 组路自 临床面 至 然界各区高水度位划(m )Ⅱ 1 Ⅱ 2 Ⅱ 3 Ⅱ 4 Ⅱ 5 Ⅲ 1 Ⅲ 2 Ⅲ 3 Ⅲ 4Ⅲ 1a Ⅲ 2a Ⅳ 1 、 Ⅳ 1aⅣ 2 Ⅳ 3 Ⅳ 4Ⅳ 5土基回弹模量参考值表路基临界高度参考值砂性土地下 水地 表长期 积水 地 表临 时积水H1H2H3H1H2H3H1H2H3~ ~~ ~~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~~~~~~~~~~ ~~ ~续 上 表土 组路自 临床面 至然界各区高水度位划m_ )Ⅳ 6 Ⅳ 6aⅣ 7Ⅴ 1Ⅴ 2、 Ⅴ 2a ( 紫 色 土 )Ⅴ 3 Ⅴ 2 、 Ⅴ 2a( 黄壤土,现代冲击土)Ⅴ 4 、 Ⅴ 5 、 Ⅴ 5aⅥ 1 Ⅵ 1a Ⅵ 2 Ⅵ 3 Ⅵ 4 Ⅵ 4aⅥ 4bⅦ 1 Ⅶ 2Ⅶ 3砂性 土地下水地 表长期 积水 地 表临时 积水 H1H2 H3H1H2H3H1H2H3~~~~ ~~ ~ ~ ~~~~~~~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~Ⅶ4Ⅶ5Ⅶ6a~~~~~~~~~续上表土路组床自临面然界至各高水区位度划(m)Ⅱ 1Ⅱ 2Ⅱ 3Ⅱ 4Ⅱ 5Ⅲ 1Ⅲ 2Ⅲ 3Ⅲ 4Ⅲ 1aⅢ 2aⅣ1 、Ⅳ 1aⅣ2Ⅳ3Ⅳ4Ⅳ5粘性土地下水地表长期积水地表临时积水H1H2H3H1H2H3H1H2H3~~~~~~~~~~~~~~ ~~~~~~~~~~ ~ ~~ ~ ~~ ~ ~ ~ ~ ~~ ~ ~~ ~ ~ ~ ~ ~续上表土组路自临床面然界至各水区高度位划(m)Ⅳ6Ⅳ6aⅣ7Ⅴ1Ⅴ2、Ⅴ 2a (紫色土)Ⅴ3Ⅴ2 、Ⅴ 2a(黄壤土,现代冲击土)Ⅴ4 、Ⅴ 5 、Ⅴ 5aⅥ1Ⅵ1aⅥ2Ⅵ3Ⅵ4Ⅵ4aⅥ4bⅦ1Ⅶ2Ⅶ3Ⅶ4Ⅶ5粘性土地下水地表长期积水地表临时积水H1 H2 H3 H1 H2 H3 H1 H2 H3~ ~ ~ ~ ~ ~~ ~ ~~ ~ ~ ~ ~ ~~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~~ ~ ~~ ~ ~~~~~~~~~~ ~~~~~~~~~ ~~~Ⅶ 6a续上表土组路自临床面然界至各区高水位划度(m)Ⅱ 1Ⅱ 2Ⅱ 3Ⅱ 4Ⅱ 5Ⅲ 1Ⅲ 2Ⅲ 3Ⅲ 4Ⅲ 1aⅢ 2aⅣ1 、Ⅳ 1aⅣ2Ⅳ3Ⅳ4Ⅳ5粉性土地下水地表长期积水地表临时积水H1H2H3H1H2H3H1H2H3~ ~ ~~ ~~ ~~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~~ ~~ ~~ ~~ ~ ~~ ~ ~~ ~ ~ ~ ~ ~~~~续上表土组路自临床面然界至各区高水位划度(m) Ⅳ6Ⅳ6a Ⅳ7Ⅴ1v2 、Ⅴ 2 a (紫色土)Ⅴ3Ⅴ2 、Ⅴ 2a(黄壤土,现代冲击土)Ⅴ4 、Ⅴ 5 、Ⅴ 5aⅥ1Ⅵ1aⅥ2Ⅵ3Ⅵ4Ⅵ4aⅥ4bⅦ1Ⅶ2Ⅶ3粉性土地下水地表长期积水地表临时积水H1 H2 H3 H1 H2 H3 H1 H2 H3~ ~ ~~ ~ ~~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~~ ~ ~~ ~ ~~ ~ ~~~~~~~~~~ ~~~~~~~~~Ⅶ4Ⅶ5Ⅶ6a注:①表中 H1、H2、H3—分别为路基干燥、中湿、潮湿状态的临界高度;路床面至地下水位高度小于 H3 时为过湿路基,须经处治后方能铺筑路面;②Ⅵ,Ⅶ区有横线者,表示实测资料较少,有括号者表示没有实测资料,根据规律推算的;③Ⅲ2,Ⅲ3,Ⅵ2,Ⅶ3 资料系甘肃省 1984 年所提建议值,其他地区供参考;④缺少资料的二级区可论证地参考相邻二级区数值,并应积极调研积累本地区的资料。
土的回弹模量计算道路工程
土的回弹模量计算根据《公路路基路面现场测试规程》(JTG E60-2008),现计算土的回弹模量如下:1、承载板法测定土的回弹模量计算资料见表1:承载板试验数据表1路基土类为粘性土,泊松比为0.35承载板试验(MPa)回弹变形(0.01mm)0.02 150.04 310.06 420.08 560.10 770.15 1160.20 1710.25 1620.30 205根据表中数据,舍去回弹变形大于1mm的数据,绘出p-L曲线如图1所示:图1 承载板实验荷载-变形曲线根据规范,由于曲线起始部分出现反弯,故应进行原点修正,并进行直线拟合,如图2所示:图2 原点修正图由图2读的各级荷载作用下图的回弹变形值如表2所示:各级荷载对应的土的回弹变形值表2 p i0.02 0.04 0.06 0.08 0.10L i17 31 43 58 73由公式E0=πD4(1−μ02)∑p i∑L i计算得:E0=π×3004×(1−0.352)×(0.02+0.04+0.06+0.08+0.10)(17+31+43+58+73)×10−2=27.93(MPa)式中:E0——土基回弹模量D——刚性承载板直径,规定为30cmμ0——土基泊松比,取为0.35∑p i——回弹变形小于1mm的各级荷载单位压力总和∑L i——各级荷载单位压力作用下,回弹变形小于1mm的回弹变形总和2、 贝克曼梁弯沉试验法测定土的回弹模量 2.1计算资料见表3:贝克曼梁弯沉试验数据 表32.2计算全部测定值得算术平均值L̅、单次测量的标准差S 0和自然误差r 0 L̅=∑L iN=172 S 0=√∑(L i −L̅)2N −1=23.31r 0=0.675S 0=0.675×23.31=15.73式中: L̅——回弹弯沉的平均值(0.01mm ) S 0——回弹弯沉测定值的标准差(0.01mm ) r 0——回弹弯沉测定值的自然误差(0.01mm ) L i ——各测点的回弹弯沉值(0.01mm ) N——测点总数2.3计算各测点的测定值与算术平均值的偏差值d i =L i −L̅,并计算较大的偏差值与自然误差值之比d i r 0⁄,计算值如表3所示,由表可知:max (di r 0⁄)=2.73<3.2,故所有测点数据均有效。
土的回弹模量计算(道路工程)
土的回弹模量计算根据《公路路基路面现场测试规程》(JTG E60-2008),现计算土的回弹模量如下:1、承载板法测定土的回弹模量计算资料见表1:承载板试验数据表1路基土类为粘性土,泊松比为0.35承载板试验(MPa)回弹变形(0.01mm)0.02 150.04 310.06 420.08 560.10 770.15 1160.20 1710.25 1620.30 205根据表中数据,舍去回弹变形大于1mm的数据,绘出p-L曲线如图1所示:图1 承载板实验荷载-变形曲线根据规范,由于曲线起始部分出现反弯,故应进行原点修正,并进行直线拟合,如图2所示:图2 原点修正图由图2读的各级荷载作用下图的回弹变形值如表2所示:各级荷载对应的土的回弹变形值表20.02 0.04 0.06 0.08 0.1017 31 43 58 73由公式计算得:式中:土基回弹模量刚性承载板直径,规定为30cm土基泊松比,取为0.35回弹变形小于1mm的各级荷载单位压力总和各级荷载单位压力作用下,回弹变形小于1mm的回弹变形总和2、贝克曼梁弯沉试验法测定土的回弹模量2.1计算资料见表3:贝克曼梁弯沉试验数据表3 测点回弹弯沉(0.01mm) di=Li-L(mm) di/r01 177 5 0.322 151 -21 -1.343 193 21 1.344 159 -13 -0.835 1786 0.386 144 -28 -1.787 152 -20 -1.278 158 -14 -0.899 198 26 1.6510 171 -1 -0.0611 147 -25 -1.5912 215 43 2.7313 207 35 2.2314 158 -14 -0.892.2计算全部测定值得算术平均值、单次测量的标准差和自然误差式中:——回弹弯沉的平均值(0.01mm)——回弹弯沉测定值的标准差(0.01mm)回弹弯沉测定值的自然误差(0.01mm)各测点的回弹弯沉值(0.01mm)测点总数2.3计算各测点的测定值与算术平均值的偏差值,并计算较大的偏差值与自然误差值之比,计算值如表3所示,由表可知:,故所有测点数据均有效。
路基土回弹模量
路基土回弹模量表示在路基土的加载和卸载过程中,土体的变形量与加载量之比,它是衡量路基土弹性变形能力的重要指标。
具体来说,它是土基在弹性变形阶段内,在垂直荷载作用下,抵抗竖向变形的能力。
如果垂直荷载为定值,土基回弹模量值愈大则产生的垂直位移就愈小;如果竖向位移为定值,回弹模量值愈大,则土基承受外荷载作用的能力就愈大。
路基土回弹模量是由路基土的物理性质决定的,它受路基土的结构、粒径分布、水分含量、孔隙结构、压实度等因素的影响。
在实际工程中,路基土回弹模量的大小可以通过实验测定,一般情况下,路基土的回弹模量越大,路基土的弹性变形能力越强,路基土的抗压强度也越高。
路基土回弹模量的大小对路基工程的设计和施工有重要的意义,它可以帮助工程设计人员更好地评估路基土的弹性变形能力,从而更好地设计路基结构,减少路基结构的变形,提高路基结构的使用寿命。
因此,在公路路面设计中,必须重视路基回弹模量衰减的重要性,并结合计算结果,全面提升设计合理性、规范性。
以上内容仅供参考,如需更多信息,建议查阅相关文献或咨询道路工程专家。
土基回弹模量参考值
土
路
组
自
临
床 面
然
界
至 各
高
水
区
度
位
划
(m
)
Ⅳ6
Ⅳ 6a
Ⅳ7
Ⅴ1
Ⅴ 2、 Ⅴ 2a( 紫 色 土 )
Ⅴ3
Ⅴ 2、 Ⅴ 2a
(黄壤土,现代冲击土)
Ⅴ 4、 Ⅴ 5、 Ⅴ 5a
Ⅵ1
Ⅵ 1a
Ⅵ2
Ⅵ3
Ⅵ4
Ⅵ 4a
Ⅵ 4b
Ⅶ1
Ⅶ2
Ⅶ3
Ⅶ4
Ⅶ5
地
H1 1.8~2.0 1.6~1.7 1.7~1.8 2.0~2.4 2.0~2.2 1.7~1.9 1.7~1.9
H1
H2
H3
2.2~2.75 2.1~2.5
1.7~2.2 1.6~2.1
1.3~1.7 1.2~1.6
1.75~2.2 1.6~2.1
1.3~1.7 1.2~1.6
0.9~1.3 0.9~1.2
1.7~1.9 1.6~1.7 1.5~1.7 1.7~1.8 1.7~1.9
1.2~1.3 1.1~1.2 1.1~1.2 1.0~1.2 1.3~1.4
1.3~1.75 (1.3)
粘
性
土
地表长期积水
H1 0.9~1.0
H2 0.5~0.6
H3 0.3~0.4
1.0~1.1 1.6~2.0
0.7~0.8 1.2~1.6
0.4~0.5 0.8~1.2
(2.1) (2.0) 1.65~2.2 (2.1) (2.2) (1.9) (2.0) (2.1) 1.8 1.75~2.3 (1.8) (2.4)
(1.0) (1.0) 0.6~0.9 (1.1) (1.2) (0.9) (1.0) (1.3)
(整理)土基回弹模量参考值
44.5
41.5
45.0
46.0
44.0
48.5
47.5
46.5
51.5
50.5
52.0
59.0
53.5
57.5
62.0
70.0
Ⅲ2a
土质砂
37.0
40.0
43.0
44.5
46.0
47.5
49.0
52.0
54.5
62.5
70.0
Ⅲ3
土质砂
粘质土
粉质土
36.0
26.0
26.5
39.0
30.0
32.0
(2.3)
(3.8)
(2.9)
1.5~1.6
1.3~1.4
1.7~2.2
1.4~1.6
1.3~1.5
1.4~1.6
1.4~1.6
(2.0)
(2.0)
1.85~2.3
(2.1)
(2.2)
(1.9)
1.9
(2.0)
(2.1)
2.0~2.4
(1.8)
(2.2)
(2.5)
1.0~1.1
0.9~1.1
1.3~1.7
0.5~0.7
0.5~0.7
0.5~0.7
0.5~0.7
(1.6)
(1.5)
1.4~1.85
(1.6)
1.7
1.4
1.4
(1.5)
(1.6)
1.6~2.0
(1.3)
(1.6)
1.8
1.7~2.2
(2.3)
(2.2)
1.85~2.3
(2.4)
2.4
城市道路土基回弹模量设计值的确定因素
城市道路土基回弹模量设计值的确定因素吴祖德(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: 区划 稠度c w土组0.80 0.90 1.00 1.05 1.10 1.15 1.20Ⅳ1 粘性土21.5 25.5 30.0 32.5 35.0 37.5 40.5Ⅳ1a 粉质土 22.0 26.5 32.0 35.0 37.5 40.5序号 干湿状态黏质土 粉质土 WcE0(MPa ) Wc E0(MPa ) 1干燥 Wc ≥1.10 35.0~40.5 Wc ≥1.05 35.0~40.5 2中湿 1.10>Wc ≥0.95 30.0~32.5 1.05>Wc ≥0.90 26.5~32.0 3潮湿 0.95>Wc ≥0.80 21.5~25.5 0.90>Wc ≥0.75 22.0~ 4 过湿 Wc <0.80 (≤15) Wc <0.75 (≤15)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E 0=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:序号 原土基回弹模量值(MPa ) 加20cm6%石灰土层后顶面计算弯沉值 (mm ) 顶面弯沉值换算成回弹模量值(MPa ) L 0=9308 E 0-0.938 对6%灰土处理因无严格强度控制要求考虑施工设计取用 E 0 (MPa )顶面设计弯沉值 (mm )(季节影响系数常州地区采用为1.4)因素,给予折减系数1 15 3.43 24 1.09 22 3.742 22 2.70 31 1.19 26 3.203 26 2.42 35 1.17 30 2.794 30 2.20 39 1.15 34 2.485 34 2.03 42 1.05 40 2.13 特重交通公路土基回弹模量值应大于40MPa。
城市道路土基回弹模量设计值的确定因素
城市道路土基回弹模量设计值的确定因素吴祖德(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: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)表由上表可知,根据不同土质、稠度,土基回弹模量在20MP a~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: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,重交通、特重交通公路土基回弹模量值应大于40MPa。
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)。
土基回弹模量的确定方法
二、土基回弹模量的确定方法回弹模量是指路基、路面及筑路材料在荷载作用下产生的应力与其相应的回弹应变的比值。
车辆荷载通过路面传至土基的垂直压力,使土基产生一定程度的竖向位移变形,假定土基为均质的弹性体,在圆形垂直均布荷载作用下,在应力与应变成直线关系时,可用弹性理论来建立荷载与变形之间的关系式:式中:Lr——路表距离荷载中心袖为r某点处的垂直位移,亦称弯沉值,cmP——圆形垂直均布荷载,MPa;E。
——土基回弹模量,MPa;δ——圆形均布荷载面积半径,m;u——土的泊松系数,取o. 35;a——竖向位移系数,是r/δ的函数, r/δ=0时,a=1;r/δ=1.5时,a=o 356。
由上式看出;在一定的车轮荷载作用下,土基的回弹模量E0值越大,所产生的回弹弯沉值L r就越小。
这标志着土基的承载能力大,抵抗变形的能力强。
土基的强度可用若干指标来表达(如抗剪强度、CBR值、回弹模量等)。
我国是以路表设计弯沉值作为路面整体强度的设计控制指标。
由式(2-7-15)或三层体系理论分析可知,影响路表弯沉的主要因素是路基的强度,70%~95%的弯沉取决于路基。
因此采用土基回弹模量Eo来表示土基的强度。
土基回弹模量确定可以通过现场实测、室内实验法、换算法或通过经验公式计算确定的查表法。
1.现场实测:在不利季节,在已竣工的路基上,用承载板通过逐级加荷卸载的方法测出每级荷载的回弹变形值,并采用间弹变形Lo=0.5~1mm的测定值,参考各地经验的综合式(2-7-16)计算土基回弹模量。
或用弯沉仪测定土基回弹模量值。
详细操作及计算可按《公路路基路面现场测试规程》(JTJ059—95)中T0944一95规定、《公路沥青路面设计视范》(JTJ014-97)中表8执行。
Eo=2430L0-0.7(2-7-16) 1.内实验法:按最佳含水量下制备三组土样试件,测得不同压实度与其相对应的回弹模量值,绘成压实度与回弹模量曲线;查图求得标准压实度条件下土的回弹模量值。
城市道路路面设计中的土基回弹模量值
城市道路路面设计中的土基回弹模量值吴祖德(常州市市政工程设计研究院有限公司)内容提要在城市道路路面设计中,应综合诸多因素来确定设计的土基回弹模量值。
本文介绍土基回弹模量的确定方法,供设计人员参考.关键词土基回弹模量城市道路0 前言我国道路路面设计方法中,路基力学性能参数都是采用的土基回弹模量,它是我国路面设计中的重要力学参数,它的确定直接影响到其他参数的选择与结构设计的结果。
本文主要叙述对土基回弹模量的确定及其变化对沥青路面路基工作区的影响分析。
1 设计土基回弹模量确定因素分析1.1 首先是根据规范要求,不能低于要求的设计值1.1。
1《城镇道路路面设计规范》(CJJ169-2012)注:要求路床应处于干燥或中湿状态。
1。
1。
2《公路水泥混凝土路面设计规范》(JTG D40—2011)表1。
1。
3《公路沥青路面设计规范》(JTG D50—2006)表1。
2 根据设计工程所在地区所处自然区划查表法估计土基回弹模量参考值如江苏省在自然区划Ⅳ1、Ⅳ1a,摘录列于表5中:经整理后见下表:表 6 江苏省不同干湿状态下的土基回弹模量值序号 干湿 状态 黏质土粉质土c W 0E (MPa )c W 0E (MPa )1 干燥 c W ≥1.2035.0~40。
5c W ≥1.0535。
0~40。
5 2中湿1。
10>c W ≥0。
9527。
75~35。
0 1.05>c W ≥0。
9026。
5~35.03 潮湿0。
95>c W ≥0。
8021.5~27.750。
90>c W ≥0。
7518。
0~26。
54 过湿c W <0.80(≤15)c W <0.75(≤15)注:1)c W 为土的平均稠度值;2)过湿状态的回弹模量是推算值 (图1).图1 过湿状态的回弹模量是推算值1.3 由于城市道路的路床顶面的80cm 范围大部分接近于地下水位,路基土均处于过湿状态,路基土的土基回弹模量均为15MPa 左右,不能作为设计所用的土基回弹模量值,均要经过处理后,才能达到设计采用值,并结合路床土在路基工作区范围,要求达到规定的压实度要求,一般采用翻挖回填压实,采用6%石灰土处理。
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(2.4)
(2.2)
(2.0~2.4)
(2.1)
(2.9)
(2.7)
1.3~1.7
(1.8)
(1.7)
1.4~1.85
(1.8)
1.9
1.6
(1.7)
1.8
(1.6)
(1.6~2.0)
(1.6)
(2.2)
2.1
0.9~1.3
(1.3)
(1.2)
0.9~1.4
(1.4)
1.4
1.1
(1.2)
土基回弹模量参考值
表F.1路基临界高度参考值
砂 性 土
地下水
地表长期积水
地表临时积水
H1
H2
H3
H1
H2
H3
H1
H2
H3
Ⅱ1
Ⅱ2
Ⅱ3
Ⅱ4
Ⅱ5
Ⅲ1
Ⅲ2
Ⅲ3
Ⅲ4
Ⅲ1a
Ⅲ2a
Ⅳ1、Ⅳ1a
Ⅳ2
Ⅳ3
Ⅳ4
Ⅳ5
1.9~2.2
1.1~1.5
1.3~1.6
1.3~1.6
1.4~1.7
1.0~1.1
1.3~1.6
0.7~1.1
48.5
56.0
42.5
52.0
46.0
49.5
59.0
69.0
Ⅱ5a
粉质土
33.5
37.5
42.5
44.5
46.5
49.0
Ⅲ1
粉质土
27.0
36.5
48.0
54.0
61.0
68.5
76.5
Ⅲ2
土质砂
粘质土
粉质土
35.0
27.0
27.0
38.0
31.5
32.5
41.5
36.5
38.5
43.0
39.0
Ⅱ4
粘质土
粉质土
23.5
24.5
30.0
31.5
35.5
39.0
39.0
43.0
42.0
47.0
45.5
51.5
50.5
56.0
57.0
66.0
65.0
Ⅱ5
土质砂
粘质土
粉质土
29.0
26.5
27.0
32.5
32.0
34.5
36.0
38.5
42.5
37.5
41.5
46.5
39.0
45.0
51.0
41.0
42.5
34.5
37.0
44.0
36.5
40.0
45.5
38.5
43.0
47.0
41.0
46.0
48.5
46.0
49.0
51.5
47.5
55.0
54.5
52.0
63.0
71.0
Ⅲ4
粉质土
25.0
34.0
45.0
51.5
58.5
66.0
74.0
Ⅳ1
粘质土
21.5
25.5
30.0
32.5
35.0
37.5
1.5~1.8
(2.1)
(3.0)
0.7~0.8
1.1~1.3
(1.7)
(1.6)
1.1~1.4
(1.7)
(1.8)
(1.5)
(1.6)
(1.9)
1.2~1.5
(1.6)
(2.4)
0.9~1.1
(1.3)
(1.2)
0.9~1.1
(1.3)
(1.4)
(1.1)
(1.2)
(1.6)
0.9~1.2
1.3
1.9
3.0
2.6
2.2
2.1~2.3
1.8~2.3
1.7~2.4
1.9~2.4
1.8~2.3
1.7~2.4
1.7~2.4
1.7~2.4
1.3~1.4
1.2~1.3
1.2~1.3
1.3~1.5
2.2
1.9
1.6
1.4~1.6
1.4~1.9
1.4~1.8
0.9~1.0
0.8~0.9
0.8~0.9
0.9~1.1
1.1~1.3
1.1~1.3
1.0~1.3
0.7~0.8
0.9~1.1
0.9~1.1
1.1~1.3
1.1~1.3
0.9~1.1
0.9~1.1
0.6~0.9
0.6~0.9
0.9~1.1
0.9~1.1
0.6~0.9
0.6~0.9
0.4~0.6
0.4~0.6
续上表
砂 性 土
地下水
地表长期积水
地表临时积水
H1
1.3
(1.1)
(1.0~1.6)
(1.1)
(1.5)
1.5
1.3~1.7
(1.2)
0.6
1.4~1.85
(1.3)
1.3
1.0
1.0
1.1
0.9
(1.6~2.0)
1.6
0.9~1.3
0.7
0.9~1.4
(0.7)
0.8
0.5
0.5
0.6
0.4
1.0~1.6
(1.3)
1.1
0.55~0.9
0.4
0.5~0.9
29.5
34.0
31.5
36.5
33.5
Ⅱ2a
粉质土
19.0
22.5
26.0
27.5
29.5
31.0
Ⅱ3
土质砂
粘质土
粉质土
21.0
23.5
22.5
23.5
27.5
27.0
26.0
32.0
32.0
27.5
34.5
34.5
29.0
36.5
37.0
30.0
39.0
40.0
31.5
41.5
34.5
37.0
45.5
(1.8)
(1.9)
(1.9)
1.75~2.3
(1.6)
(2.6)
2.4
1.0~1.2
0.7~0.8
1.1~1.2
1.2~1.6
0.4~0.6
0.4~0.6
0.3~0.5
0.4~0.6
(1.6)
(1.5)
1.2~1.65
(1.6)
1.6
(1.4)
(1.4)
(1.5)
(1.6)
1.3~1.75
(1.3)
1.00
1.05
1.10
1.15
1.20
1.30
1.40
1.70
2.00
Ⅳ5
土质砂
粘质土
粘质土
粉质土
24.0
22.0
28.5
26.5
26.0
27.0
34.0
31.0
28.0
32.5
39.5
Ⅳ7
Ⅴ1
v2、Ⅴ2a(紫色土)
Ⅴ3
Ⅴ2、Ⅴ2a
(黄壤土,现代冲击土)
Ⅴ4、Ⅴ5、Ⅴ5a
Ⅵ1
Ⅵ1a
Ⅵ2
Ⅵ3
Ⅵ4
Ⅵ4a
Ⅵ4b
Ⅶ1
Ⅶ2
Ⅶ3
Ⅶ4
Ⅶ5
Ⅶ6a
2.0~2.2
1.8~2.0
2.2~2.65
2.3~2.5
1.9~2.1
2.3~2.5
2.2~2.5
(2.5)
(2.5)
2.3~2.15
(2.6)
(2.6)
(2.5)
1.0~1.1
0.9~1.1
1.3~1.7
0.5~0.7
0.5~0.7
0.5~0.7
0.5~0.7
(1.6)
(1.5)
1.4~1.85
(1.6)
1.7
1.4
1.4
(1.5)
(1.6)
1.6~2.0
(1.3)
(1.6)
1.8
1.7~2.2
(2.3)
(2.2)
1.85~2.3
(2.4)
2.4
2.1
1.9~2.4
1.8~2.3
0.9~1.0
1.0~1.9
1.4~1.8
0.6~0.7
1.0~1.4
1.0~1.4
0.3~0.4
1.4~1.9
1.4~1.8
1.0~1.4
1.0~1.4
0.5~1.0
0.55~1.0
续上表
粉 性 土
地下水
地表长期积水
地表临时积水
H1
H2
H3
H1
H2
H3
H1
H2
H3
Ⅳ6
Ⅳ6a
(1.6)
(1.6)
1.4
1.3~1.75
(1.4)
(2.0)
2.0
0.3~0.4
0.4~0.5
0.8~1.2
(1.3)
(1.2)
0.75~1.2
(1.4)
(1.3)
(1.1)
(1.2)
(1.2)
1.1
0.75~1.3
(1.1)
(1.6)
1.6
1.2~1.6
0.9
(0.9)