浅论土基回弹模量与弯沉值的关系

第３４卷第２６期　２　０　０　８年９月　山　西　建　筑　ＳＨＡＮＸＩ　ＡＲＣＨＩＴＥ　ｎ　Ｅ　Ｖ０１　３４　Ｎｏ．２６　Ｓｅｐ．２００８　・１２１・　文章编号：１００９—６８２５（２００８）２６—０１２１—０２　浅论土基回弹模量与弯沉值的关系　顾正浩摘沈宏辉　要：对两种路基弯沉和回弹模量的转换公式进行了分析，结合各等级公路土基回弹模量的要求，确定较合理的路基　设计弯沉，说明路基设计弯沉的来源和计算方式，从而促进土基回弹模量与弯沉值关系的研究。　关键词：回弹模量，弯沉，不利季节　中图分类号：ＴＵ４７０　文献标识码：Ａ　ｌｎ＝９　３０８Ｅ０　一０　０８　（２）　土基的回弹模量是公路设计中一个必不可少的参数，我国现　有规范已经给出了不同的自然区划和土质的回弹模量值的推荐　其中，Ｅ０　为土基回弹模量，ＭＰａ，￡０为土基顶面的回弹弯沉　值，具体参见ＪＹＪ　０１４—９７公路沥青路面设计规范中附录Ｅ‘‘土基　计算值，０．０１　ｒｆｌＩｎ。　回弹模量参考值”表，并且规定了对应各种变通量的道路路基所　例如，土基回弹模量测量值Ｅ　０＝５０　ＭＰａ，如该地区土基的季　应达到的最小回弹模量值。但由于目前直接检测土基回弹模量　节影响系数为。１．２，则土基回弹模量的调整值Ｅ０　＝６０　ＭＰａ将此　的方式还没有普遍运用，质监部门也是通过检测路基弯沉值是否　值代入式（２），得相应的回弹弯沉计算值如下：　达到设计要求的方式来检测路基的填筑质量。弯沉是路基或路　１０＝９　３０８×６０—０　０　＝２００×１０一ＩＴＩ１ＴＩ。　面在垂直荷载作用下产生的垂直变形。弯沉不仅能够反映路面　一这个值就是对土基进行弯沉值检验时的标准值，即土基应达　各结构层及土基的整体强度和刚度，而且与路面的使用状态存在　到的标准值。进行弯沉测量后，路段的代表弯沉值ｌ０＋２Ｓ应小于　定的内在联系，同时由于弯沉值的测定比较方便，所以现行沥　此标准值（对于一级公路和高速公路），或ｌ＋１．６４５Ｓ和１＋１．５Ｓ　青路面采用设计弯沉作为路面整体刚度的设计指标。　应小于此标准值（对于二级和二级以下的公路）。　在我国现行的公路规程规范中对于土基回弹模量与弯沉值　之问的转换有两种公式。一是《公路路面基层施工技术规范》（以　下简称“技术规范”）提供的公式，二是《公路路基路面现场测试规　２按ＪｒｒＪ　０５９．９５测试规程相关要求对土基回弹模量与　弯沉值之间进行转换　按下式计算土基回弹模量：　Ｅ１＝（２　／Ｌ１）（１一“　）　。　．　　．程》（以下简称“测试规程”）提供的公式。作为公路工程建设的参　与者，必须要搞清楚两者之间的异同，根据工程建设的实际情况　合理采用计算公式，尽量使计算结果与实际情况相符合。下面对　这两种公式进行分析和比较。　其中，Ｐ为标准车车轮的平均垂直荷载，取０．７　ＭＰａ，：　为标　准车双圆荷载单轮传压面当量圆的半径，取２１．３０　ｃｍ；“为测定　层材料的泊松比，取０．３５；　为弯沉系数，取０．７１２。将各参数代　Ｅ１＝（２ｐａ／Ｌ１）（１一　）　＝９．３１５／Ｌ１。　１　按ＪｒｒＪ　０３４．２０００技术规范公式对土基回弹模量与路　入后得：　基弯沉值之间进行转换　１。１土基回弹模量的调整　由于设计中采用的土基回弹模量计算值是针对不利季节的，　而施工中的弯沉值检验往往是在非不利季节进行的，因此，需先　以上两种计算公式均以ＢＴＺ－１００标准车，采用相同的检测设备。　在实际工程建设中，各等级的公路路基有不同的回弹模量要　求，具体可见表１。　表１　土基回弹模量与弯沉计算表　公路等级　土基回弹模量　路基弯沉（技术规范）　１０—２　ｍＴＴ１　将土基回弹模量计算值（Ｅ。）按式（１）调整到相当于非不利季节的　值（Ｅｏ　）：　Ｅｏ　：Ｋ１Ｅｏ　（１）　路基弯沉（测试规程）　１０—２ｍ　ⅣｆＰａ　其中，Ｋ１为季节影响系数，不同地区取值范围为１．２～１．４，　各地可根据经验确定。　高速、一级　二级　≥４Ｏ　≥３５　２１３．３　２４１　８　２４８　８　２８２．１　２３２．９　２６６．１　１．２土基顶面的回弹弯沉计算值　土基顶面的回弹弯沉值按回归方程式计算：　注：１）表中数据为计算需要所拟定，不具有普遍意义；　２）表中温度季节影响系数取１．４　Ｄｅｓｉｇｎ　ｅｘａｍｐｌｅ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ　ｐｉｔ　ｓｕｐｐｏｒｔｉｎｇ　ｐｒｏｊｅｃｔ　ｉｎ　Ｗｕｈａｎ　ＬＩＵＸｉｕ－ｚｈｅｎ　ＷＡＮＧＷｅｉ　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ　ｐａｐｅｒ　ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｓ　ｔｈｅ　ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ　ｐｉｔ　ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　ｉｎ　Ｗｕｈａｎ　ｂｙ　ｕｓｉｎｇ　ｔｈｅ　ｄｏｕｂｌｅ—ｒｏｗ　ｐｉｌｅｓ　ｓｕｐｐｏｒｔｉｎｇ　ａｎｄ　ｔｈｅ　ｃｏｍｅｒ　ｂｒａｃｅ　ｗｉｔｈ　ｔｈｅ　ｒｏｗ　ｐｉｌｅｓ　ｓｕｐｐｏｒｔｉｎｇ，ｄｒａｗｓ　ａ　ｃｏｎｃｌｕｓｉｏｎ　ｔｈａｔ　ｔｈｅ　ｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎ　ｃｏｎｔｒｏｌ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ　ｐｉｔ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｇ　ｎａｃｈｉｅｒｅｓ　ｔｈｅ　ｅｘｐｅｃｔｅｄ　ａｉｍ，　ｏｉｐｎｔｓ　ｏｕｔ　ｔｈａｔ　ｔｈｅ　ｓｕｐｐｏｒｔ　ｆｏｒｍ　ｉｓ　ｓａｆｅ　ａｎｄ　ｒｅｌｉａｂｌｅ，ｅｃｏｎｏｍｉｃ　ａｎｄ　ｒｅａｓｏｎａｂｌｅ，ｔｈｅ　ｓｕｐｐｏｒｔ　ｆｏｒｍ　ｃａｎ　ｅｆｆｅｃｔｉｖｅｌｙ　ｃｏｎｔｒｏｌ　ｔｈｅ　ｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ　ｐｉｔ　ａｎｄ　ｈａｓ　ｌｉｔｔｌｅ　ｅｆｆｅｃｔ　ｏｎ　ｔｈｅ　ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ　ｐｉｔ　ｅｘｃａｖａｔｉｏｎ　ａｎｄ　ｔｈｅ　ｕｎｄｅｒｇｒｏｕｎｄ　ｓｔｕｃｔｕｒｅ　ｃｒｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ．　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ｄｏｕｂｌｅ－ｒｏｗ　ｐｉｌｅｓ，ｃｏｍｅｒ　ｂｒａｃｅ，ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ　ｐｉｔ　ｓｕｐｐｏｒｔｉｎｇ　收稿日期：２００８—０５　０６　作者简介：顾正浩（１９７８一），男，同济大学工程硕士研究生，工程师，注册造价工程师，湖州市交通规划设计院，浙江湖州沈宏辉（１９８１一），男，工程师，浙江杭长高速公路有限公司，浙江湖州３１３０００　３１３０００　维普资讯 http://www.cqvip.com

・１２２・　第３４卷第２６期　２　ｏ　ｏ　８年９月　山　西　建　筑　ＳＨＡＮＸＩ　ＡＲＣＨＩＴＥＣＴＵＲＥ　Ｖｏ１．３４　Ｎｏ．２６　Ｓｅｐ．　２００８　文章编号：１００９—６８２５（２００８）２６—０１２２—０２　地基承载力．的确定及工程应用实例　张晶晶　李巨龙　王　晓　摘要：从载荷试验、理式计算和规范查表三方面介绍了目前常用的地基承载力确定方法，其中以各规范确定的方　法最为常用，并结合工程实例，应用不同的规范、方法确定相应的承载力值，以确保建筑物的安全及正常使用。　关键词：地基承载力，载荷试验，理式，规范　中图分类号：ＴＵ４３１　文献标识码：Ａ　１基本概念　单位面积所能承受的最大荷载称为地基承载力，可分为极限　力，可取ｓ／ｂ＝０．０１～ｏ．０１５（ｂ为荷载板宽度或直径）对应的压力　作为地基承载力。　承载力和容许承载力。极限承载力指地基土单位面积所能承受　２．２理式确定地基承载力　地基承载力计算的理式主要有塑性状态和极限状态两　的最大荷载。容许承载力指地基稳定有足够安全度且控制在建　　筑物容许范围内时的承载力。０２｛　地基基础设计规范》（以后简称　大类。当地基有外荷作用地基土刚开始产生塑性变形时基础底面　《规范》）以特征值来取代８９《规范》的标准值　，２　Ｊ，将特征值定义　为“由载荷试验测定的地基土压力变形曲线线性变形内规定的变　单位面积承受的荷载为临塑荷载。塑性变形区最大深度ｚ一处　形所对应的压力值，其最大值为比例界限值＿２　Ｊ。”可见，承载力的　的地基承载力称为承载力的临界值，这个深度在中心和偏心荷载　０２｛规范》中将ｚ一＝ｂ／４时的地基承载力　特征值就是容许承载力，用特征值表示正常使用极限状态计算采　下分别为ｂ／４和ｂ／３，　用的地基承载力和单桩承载力值，也就是发挥正常使用功能时所　称为特征值，即：允许的抗力设计值＿３　Ｊ。　＝Ｍｂ７ｂ＋Ｍｄ　＋Ｍ以　（１）　２地基承载力确定方法　２．１　载荷试验确定地基承载力　载荷试验是在现场原位进行的一种模型试验，结果为声一ｓ　其中，　，Ｍｄ，　均为承载力系数。　对于极限承载力，普朗特尔、雷诺斯等基于极限平衡理论得　出的公式得到了解析解，但假设条件与实际情况出入较大，太沙　基等在其结果的基础上假定基底粗糙，地基土重度非零且不考虑　曲线，曲线以比例界限值　和极限荷载值Ｐ　分为压密阶段、局部　基底两侧土体抗剪强度，只将其作为超载考虑进一步得出不同形　剪切破坏阶段和整体破坏阶段。根据声一ｓ曲线确定地基承载力　有三种方法　４　Ｊ：　状下的极限承载力，见式（２），式（３），式（４）。　１　１）用极限荷载Ｐ　，除以安全系数ｋ，安全系数可取２～３；　条形基础：　＝ｃＮｃ＋ｑＮｑ　Ｗ　。７ｂＮｒ　（２）　２）取声一ｓ曲线上比例界限荷载　作为地基承载力；　方形基础：Ｐ　＝１、２ｃＮｃ＋７ｄＮｑ＋０、４７ｂＮｒ（ｂ为方形基础边　（３）　３）对拐点不明显的试验曲线可用相对变形来确定地基承载　长）　按《技术规范》计算，温度影响系数Ｋ的范围在１．２～１．４之　在对这两个公式理解的基础上，我们在实际工程中，要搞清　间，技术规范下两栏分别取极限值，所得结果为按此公式计算的　概念，做到既坚持原则，又要有灵活性，所采集的数据应代表工程　路基弯沉最大值和最小值（如按一级公路标准路基弯沉的极值为　实际情况，只有这样才能很好地控制工程质量。　２１３．３和２４８、８，而在实际计算中，温度影响系数应根据实际情况　参考文献：　来确定）。而按《测试规程》计算所得结果为２３２．９（一级公路），为　［１］ＪｒｒＪ　０３４—２０００，公路路面基层施工技术规范［Ｓ］、　中间值（相当于Ｋ取１．３的弯沉值），从理论上分析，该数据的可　［２］ＪＴＪ　０５９—９５，公路路基路面现场测试规程［Ｓ］．　靠度较高，实际中出现的频率较高，所以如果在没有较可靠的温　［３］欧雄，李志凌、公路软土路基处理技术浅谈［Ｊ］、山西建　度影响系数的情况下，建议按照ＪｒｒＪ　０５９—９５公路路基路面现场测　试规程的相关公式来计算土基回弹模量所对应的弯沉值。　筑，２００７，３３（３）：２９１—２９２．　ｏｎ　ｔｈｅ　ｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐ　ｂｅｔｗｅｅｎ　ｔｈｅ　ｓｕｂｇｒａｄｅ　ｒｅｓｉｌｉｅｎｔ　ｍｏｄｕｌｕｓ　ａｎｄ　ｔｈｅ　ｄｅｆｌｅｅｔｉｏｎ　ＧＵ　Ｚｈｅｎｇ－ｈａｏ　ＳＨＥＮ　Ｈｏｎｇ－ｈｕｉ　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ　ｐａｐｅｒ　ａｎａｌｙｚｅｓ　ｔｈｅ　ｔｗｏ　ｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎ　ｆｏｒｍｕｌａｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｓｕｂｇｒａｄｅ　ｒｅｓｉｌｉｅｎｔ　ｍｏｄｕｌｕｓ　ａｎｄ　ｔｈｅ　ｄｅｎｅｃｔｉｏｎｃｏｍｂｉｎｅｓ　ｔｈｅ　ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓ　ｆｏｒ　．ｔｈｅ　ｓｕｂｇｒａｄｅ　ｒｅｓｉｌｉｅｎｔ　ｍｏｄｕｌｕｓ　ｏｆ　ａｌｌ　ｒａｎｋｓ　ｏｆ　ｒｏａｄｓ，ｅｎｓｕｒｅｓ　ｔｈｅ　ｍｏｒｅ　ｒｅａｓｏｎａｂｌｅ　ｄｅｆｌｅｃｔｉｏｎ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ　ｄｅｓｉｇｎ　ａｎｄ　ｉｌｌｕｓｔｒａｔｓ　ｔｈｅ　ｓｏｕｒｃｅ　ｅａｎｄ　ｔｈｅ　ｃａｌｃｕｌ￣【ｔｉｏｎ　ｍｅｔｈｏｄｓ　ｆｏｒ　ｔｈｅ　ｄｅｆｌｅｃｔｉｏｎ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ　ｄｅｓｉｇｎ，ＳＯ　ａｓ　ｔｏ　ｉｍｐｒｏｖｅ　ｔｈｅ　ｓｔｕｄｙ　ｏｎ　ｔｈｅ　ｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐ　ｂｅｔｗｅｅｎ　ｔｈｅ　ｓｕｂｇｒａｄｅ　ｒｅ—　ｓｉｌｉｅｎｔ　ｍｏｄｕｌｕｓ　ａｎｄ　ｔｈｅ　ｄｅｆｌｅｃｔｉｏｎ．　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ｓｕｂｇｒａｄｅ　ｒｅｓｉｌｉｅｎｔ　ｍｏｄｕｌｕｓ，ｄｅｆｌｅｃｔｉｏｎ，ｕｎｆａｖｏｒａｂｌｅ　ｓｅａＳＯｎｓ　收稿日期：２００８．０４—０７　作者简介：张晶晶（１９８３一），女，中国矿业大学地质工程专业硕士研究生，江苏徐州李巨龙（１９６４一），男，硕士，副教授，中国矿业大学，江苏徐州王２２１００８　晓（１９８２一），男，中国矿业大学地质工程专业硕士研究生，江苏徐州２２１００８　２２１００８