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)

表1

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)

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W 1、W 1a,摘录列于表5中：

注：当采用重型击实标准时，路基回弹模量设计值可较表列数值提高

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 为土的平均稠度值；2）过湿状态的回弹模量是推算值

（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 o =15MPa 当用20〜100cm68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：

40302010土

0. 10

0.?0

0. 30

0.40

0.50

0.60

0.70 0.80

0.90

1.00

1. 10

1.20 Wc

0. 75

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。我们注意到随着设计路基土基回弹模量的提高，在满足同样设计累计标准轴载次数时，路面结构厚度可以减薄，或者是同样的路面结构厚度时，可提高设计累计标准轴载次数值。

从表中可以看出，增加交通量累计轴次值是土基回弹模量增加值的倍。或者是，当提高

土基回弹模量设计值后，不增加路面厚度，就可以提高较多的设计累计标准轴次值。

1.4为适应对设计的土基回弹模量值的提高，可采用8%的石灰土处理土基，对土基进行处理时，处于

过湿状态假定E0=15MPa当用20〜100cm6%q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。

所以可以采用类似的方法，保证达到设计要求的土基回弹模量时，又能满足路基工作区深度范围 压实要求。

2 土基回弹模量值的提高与路基工作区深度的关系

2.1路面结构厚度不变，土基回弹模量值增加，增加设计交通量标准累计轴次值，同时路基工作区深度 增加：

举例1:城市快速路的沥青路面结构如下：

4cm SMA-13 5cm AC-20C 7cm AC-25C 40cm 水泥稳定碎石 20cm 10% 石灰土

E o =34、40、50、60、70、75、80、90、100MPa

表12城市快速路的沥青路面结构在不同土基回弹模量值时的路基工作区深度值

（轴载100KN ）

举例:一级公路的沥青路面结构如下:

4cm SMA-13 6cm AC-20C 8cm AC-25C 36cm 水泥稳定碎石 20cm 低标水泥稳定碎石

E 0=34、40、50、60、70、75、80、90、100MPa

表13 一级公路的沥青路面结构在不同土基回弹模量值时的路基工作区深度值

（

轴载100K N ） 2.2当土基回弹模量值不变，在提高设计交通量标准累计轴次值时，路面结构的厚度需要增加，此时, 会使提高设计交通量标

准累计轴次值的路基工作区深度减少。

2.3为适应相同的设计交通量标准累计轴次值时，当提高土基回弹模量值的同时，可减少路面的结构厚

度，但都会使路基工作区深度加深。

3结束语

现行规范规定的路床压实深度，就是指的路基工作区的深度，据现有分析，根据规范规定的路基工作区深度计算方法，在标准轴载100KN时，与设计的土基回弹模量、路面结构厚度、设计交通量标准

累计轴次值有关。在实际工程项目中，会有较大的变化，所以设计应遵循现行规范规定的路床压实深度要求外，应验算该压实深度是否符合计算的路基工作区深度的要求。