路基软基换填计算书

深度修正系数按照表5.2.4取最小值，η d =1.0
软弱下卧层顶面处经深度修正后的地基承载力特征值（仅深度修正）：
3、换填计算
f az= f ak＋η dγ m(d－0.5)= 120.205 kPa
超出p z+p cz -2.004%
p z+p cz
＞
f az
N：基底应力不满足设计要求,需要换填处理。
三、路面、路基、路基处理材料：
路面、路基及土层断面，见图1
1.路面结构： 总厚度 面层
h = 63 cm 4 cm C35混凝土
基层
20 cm
底基层
32 cm
7 cm AC-20中粒式 5%水泥稳定碎石 4%水泥稳定石屑
2.土层参数 路基土质： 设计路面至软基距离 路基承载力特征值 路床底距软弱层距离 软弱下卧层承载力
作用在软基顶面的宽度k即为图5中的b2，按下式计算：
b1=b+2h×tanα= 6.227m
b2=b1+2Z×tanβ= 6.936m
k=b2= 6.936m
同理， 两车并排纵向向2轴后轮着地长度a，见图5（b）。
a=2×(0.2/2)+1.4= 1.600m
一个轮的作用力传递至软基顶面的长度a2，＞两后轴的轴距1.4m，因此，作用至软基顶面的车辆荷载按两个后 轴计，则作用在软基顶面的长度度l按下式计算：
图3
作用在软基顶面的车辆荷载，路面结构层以30°的压力扩散角向下传递至路床，再以路基土的压力扩散角传递 至软基顶面。
（a）轮着地宽度方向 图4
一组车轮的作用力分布如图4所示 横向一组后轮着地宽度b=0.6m，见图4（a）。
b1=0.6+2h×tanα= 1.327m b2=b1+2Z×tanβ= 2.036m
γ m= 19.098 kN/m3 深度修正系数按照表5.2.4取最小值，η d =1.0
软弱下卧层顶面处经深度修正后的地基承载力特征值（仅深度修正）：
3、结论
f az= f ak＋η dγ m(d－0.5)= 121.841 kPa
超出p z+p cz 11.654%
p z+p cz
＜
f az
Y：换填后基底应力满足设计要求。
p cz=GK/A= 74.520 kPa p z+p cz= 122.392 kPa
根据《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2011）第5.2.4条对软弱下卧层顶面地基承载力做深度修正，软弱 下卧层顶面处土的加权平均重度：
γ m=22h/(h+Z)+18Z/(h+Z)= 18.630 kN/m3
3
p z+p cz≤f az 式中：p z—相应于作用的标准组合时，软弱下卧层顶面处的附加应力值（kPa）；
p cz—软弱下卧层顶面处土的自重压力值（kPa）； f az—软弱下卧层顶面处经深度修正后的地基承载力特征值（kPa）。 两辆车的两个后轴并排时，作为受力最不利组合，共4轴，每轴荷载140kN。车辆荷载ΣF=140×4=560kN。 根据《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60-2004）第4.1.5条规定， 汽车荷载包括冲击力和离心力，采用车辆 荷载计算时，分项系数γ=1.8，软基顶面处的附加压力值Fk为：
Fk=1.8F= 1008kN 车辆荷载作用在软弱下卧层顶面处的附加力p z为：
p z=Fk/A= 47.872 kPa 路面结构层重度取22kN/m3，路基重度取18kN/m。 软基作用面积上的土重Gk为： Gk=A（22h+18Z）= 1569.118 kN 软基顶面处的顶面处土的自重压力值p cz：
换填断面，见图2 3.换填结构参数
换填材料 换填厚度 换填顶面距路床距离
松散 素填土 Y= 4 m f aj= 80 kPa Z= 3.37 m f ak= 55 kPa
块(片)石 H= 1.5 m R= 0 m
1
图1 图2
换填顶面回填材料 换填底面距软基距离
无 S= 1.87 m
四、 设 计 计 算
换填层采用 块(片)石 。 换填层厚 1.500m 扩散角30 °
换填处理，两车并列后轮车轮的作用力分布如图6所示，
（a）轮着地宽度方向 4
（b）轮着地长度方向
图6 换填两车并排横向4组后轮着地宽度b，见图6（a）
b=2×(0.6/2)+1.8+1.3+1.8= 5.500m 作用在软基顶面的宽度k即为图6中的b4，按下式计算：
（b）轮着地长度方向
2
一个轮的作用力传递至软基顶面的宽度b2，＞两车并排的轮距1.3m，也＞一辆车的轮距1.8m，因此，作用至软 基顶面的车辆荷载按照两车并排4轮计，作用在软基顶面的宽度k为两个后轴4个车轮向下扩散在软基的尺寸。
同理，纵向一组后轮着地长度a=0.2m，见图4（b）。
a1=0.2+2h×tanα= 0.927m a2=a1+2Z×tanβ= 1.636m
1、荷载标准及作用范围
本工程为: 二级公路
交通等级： 中等交通
车辆荷载：公路I级
根据《公路工程技术标准》（JTG B01-2014），公路I级和公路Ⅱ级的汽车荷载采用相同的车辆荷载标准值，车辆荷载的立 面、平面布置及标准值应采用现行行业标准《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60-2004）车辆荷载的固定值。
原路基验算
设计路面至软基的距离Y= 4 m
5
软基顶面平均压应力p z+p cz= 122.392 kPa
软基顶面修正后的承载力f az= 120.205 kPa
p z+p cz
＞
f az
超出p z+p cz -2.004%
N：基底应力不满足设计要求,需要换填处理。
换填计算
换填厚度H= 1.5 m
换填顶面距路床距离R= 0 m
工程名称： XX市XX工程
一、设 计 参 数
道路等级：
二级公路
路面结构：
沥青路面
设计年限：
15
设计车速：
40
车辆荷载：
公路I级
交通等级：
中等交通
车道数：
4
路基软基换填计算
二、设 计 依 据 1、《公路工程技术标准》（JTG B01-2014） 2、《公路路基设计规范》（JTG D30-2015） 3、《公路软土地基路堤设计与施工技术细则》（JTG/T D31-02-2013） 4、《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60-2004） 5、《混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG D62-2004） 6、《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2011）
23kN/m 3
Gk= 3050.390 kN 软基顶面处的顶面处土的自重压力值p cz：
p cz=GK/A= 82.020 kPa
p z+p cz= 109.123 kPa 根据《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2011）第5.2.4条对软弱下卧层顶面地基承载力做深度修正， 软弱下卧层顶面处土的加权平均重度：
a1=a+2h×tanα= 2.327m
a2=a1+2Z×tanβ= 3.036m
l =a2= 3.036m
作用在软基顶面的面积A=l ×k= 21.056 m2
2、路基软基承载力验算 根据《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2011）第5.2.7条规定，当地基受力层范围内有软弱下卧层时，按 下述公式验算软弱下卧层的地基承载力：
根据《公路工程技术标准》（JTG B01-2014）表7.0.4，计算车辆对路面作用采用550kN车辆，两个后轴轴距1.4m，一个轴荷 载140kN，车辆布置立面见图3（a），平面尺寸见图3（b），横向布置见图3（c）。以横向布置2辆车同时作用。
根据《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60-2004）表4.3.1-2，轮着地宽度0.6m，着地长度0.2m，故车辆荷载分布宽度为：
b1=b+2h×tanα= 6.227m b2=b1+2R×tanβ= 6.227m b3=b2+2H×tanθ= 7.960m b4=b3+2S×tanγ= 8.353m
k=b4= 8.353m
同理， 两车并排纵向向2轴后轮着地长度a，见图6（b） a=2×(0.2/2)+1.4= 1.600m
a1=a+2h×tanα= 2.327m a2=a1+2R×tanβ= 2.327m a3=a2+2H×tanθ= 4.060m a4=a3+2S×tanγ= 4.453m
一个轮的作用力传递至软基顶面的长度a2，＞两后轴的轴距1.4m，因此，作用至软基顶面的车辆荷载按两个后 轴计。
作用在软基顶面的车轮为两车并列，4轴8轮，见图5。
（a）轮着地宽度方向
（b）轮着地长度方向
图5
两车并排横向4组后轮着地宽度b，见图5（a）
b=2×(0.6/2)+1.8+1.3+1.8= 5.500m
换填底面距软基距离S= 1.87 m
软基顶面平均压应力p z+p cz= 109.123 kPa 软基顶面修正后的承载力f az= 121.841 kPa
超出p z+p cz 11.654% Y：换填后基底应力满足设计要求。后作用在软基顶面面积A=l ×b= 37.191 m2
Fk=1.8F= 1008kN 车辆荷载作用在软弱下卧层顶面处的附加应力值p z为：
p z=Fk/A= 27.103 kPa 各层重度取值：路面结构层22kN/m3，换填层上部填土18kN/m3，换填材料
软基作用面积上的土重Gk为：