土基回弹模量与弯沉值的计算

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1 土基回弹模量与弯沉值的计算

吴祖德

（常州市建设工程施工图设计审查中心, 江苏常州 213002）

内容提要不同的土基回弹模量有其相应的弯沉值，通过计算、验证，找到适合本地区的经验公式。本文介绍实际工作中，可使用的两个经验公式，并附常州地区所采用的计算值，供参考。

关键词土基回弹模量弯沉值

1 土基回弹模量与验收弯沉值的换算

1.1“公路沥青路面设计规范”（JTG D50-2006）5.1.8中的公式

202011012ODODEKPL （1）

式中： ODL—路基设计弯沉值（0.01mm）;

P，δ—测定车轮胎接地压强（MPa）为0.7 MPa与当量圆半径（mm）为106.5mm;

μ—土基的泊松比。一般为0.35

α0—均匀体弯沉系数，取0.712;

EOD—路基设计回弹模量（MPa）;

K1—不利季节影响系数，可根据当地经验确定。

在实测某路段土基回弹模量后，可通过下式确定某路段土基回弹模量设计值：

100/)(KSZEEaS （2）

式中：SE0—某路段土基回弹模量设计值；

0E、S—某路段实测土基回弹模量平均值与标准差

aZ—保证率系数，高速公路、一级公路为2.0；二、三级公路为1.648;四级公路为1.5;

1K—不利季节影响系数，若在非不利季节测定应考虑季节影响系数，并根据当地经验选用。

表1 土基回弹模量与弯沉值的计算结果

序号 EOD（MPa） ODL（mm） K1

1 15 5.35 1.16

2 20 4.09 1.14

3 22 3.74 1.13

4 26 3.20 1.12

5 30 2.79 1.11

6 32 2.63 1.11

7 34 2.48 1.10

8 40 2.13 1.09

9 60 1.46 1.06

10 80 1.11 1.05

注：此表是后面的回归式为准时，算出其相应的不利季节影响系数，可比较不同回归式间的 2 差异。

1.2按《公路路面基层施工技术规范》（JTJ 034-2000）附录A 的公式

先将土基回弹模量计算值（E0）按式（3）调整到相当于非不利季节的值（E0’）：

E0’= K1·E0 （3）

式中：K1—季节影响系数，不同地区取值范围为1.2～1.4，各地可根据经验确定。

土基顶面的回弹弯沉值，按回归式（4）计算：

L0=9308938.00E （4）

式中：E0—土基回弹模量（MPa）

L0—土基顶面的回弹弯沉计算值（0.01mm）

根据常州地区，土基回弹模量与弯沉值的计算结果如下：

表2 土基回弹模量与弯沉值的计算结果

序号 E0（MPa） L0（mm） K1

1 15 5.35 1.4

2 20 4.09 1.4

3 22 3.74 1.4

4 25 3.32 1.4

5 26 3.20 1.4

6 30 2.79 1.4

7 32 2.63 1.4

8 35 2.42 1.4

9 34 2.48 1.4

10 40 2.13 1.4

11 60 1.46 1.4

12 80 1.11 1.4

2历次规范对土基回弹模量的计算公式

2.1不同规范中弯沉值L0回弹模量E0值表，见表3。

表3 不同规范中弯沉值L0回弹模量E0值表

3 2.2各类规范及各地区经验公式计算的E0值MPa及其对比值%表，见表4。

表4 各类规范及各地区经验公式计算的E0值MPa及其对比值%表

图1 10种公式的E0—L0曲线图

3 结束语

由图1 10种公式的E0—L0曲线，看出各种经验公式之间，还是存在有不同的差距，本地区需经过计算、验证，确定采用何种经验公式，以及确定所采用的季节影响系数。

土基回弹模量测定

土基回弹模量测定实验报告

施工技术负责人报告人

一、编制目的

明确土基回弹模量测定工艺流程、操作要点和相应的工艺标准，指导、规范桥梁转体作业施工。

二、编制依据

1、标段招标文件

2、《公路沥青路面设计规范》(JTJ014-97)

3、《公路路基路面现场测试规程》（JTJ059-95）

4、《建筑地基基础设计规范》（GB50007）

5、《膨胀土地区建筑技术规范》（GBJ112）

三、适用范围

适用于在现场土基表面，通过用承载板对土基逐级加载、适用于在现场土基表面，测出每级荷载下相应的土基回弹变形值的方法，测出每级荷载下相应的土基回弹变形值，通过计算求得土基回弹模量。

四、仪器设备

（1）加载设施:载有铁块或集料等重物、后轴重不小于60kN的载重汽车一辆。在汽车大梁的后轴之后约80cm处，附设加劲小梁一根作反力架。汽车轮胎充气压力为0．50MPa。

（2）现场测试装置，由千斤顶、测力计（测力环或压力表）及球座组成。

（3）刚性承载板一块，板厚20mm，直径为Φ30cm ，直径两端设有立柱和可以调整高度的支座供安放弯沉仪测头，承载板放在土基表面上。

（4）路面弯沉仪两台，由贝克曼梁、百分表及其支架组成。

（5）液压千斤顶一台，80～100KN，装有经过标定的压力表或测力环，其容量不小于土基强度，测定精度不小于测力什量程的1／1oo。

（6）秒表。

（7）水平尺。

（8）其他：细砂、毛刷、垂球、镐、铁锹、铲等。

五、施工步骤

1．试验前准备工作

（1）根据需要选择有代表性的测点，测点应位于水平的路基上，土质均匀，不含杂物；

（2）仔细平整土基表面，撒干燥洁净的细砂填平土基凹处，砂子不可覆盖全部土基表面避免形成一层。（3）安置承载板，并用水平尺进行校正，使承载板置水平状态。

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

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

1.4~1.7

1.0~1.1

1.3~1.6

0.7~1.1

1.1~1.3

1.0~1.3

0.7~0.8

0.9~1.1

1.1~1.3

0.9~1.1

0.6~0.9

0.9~1.1

0.6~0.9

0.4~0.6

0.4~0.6 土组路床面至各水位临

界

高

度

(m) 自

然

区

划 .

续上表

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

Ⅳ6

Ⅳ6a

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 1.0~1.1

1.3~1.6

(2.1)

(2.0)

1.4~1.7

(2.1)

(2.2)

(1.9)

(2.0)

(2.2)

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)

0.9~1.1

(1.3)

(1.2)

0.9~1.1

(1.3)

(1.4)

(1.1)

(1.2)