路基设计理论与方法

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1、什么是路基？路基设计的基本要求。1、交通部颁发的行业标准《公路路基设计规范》(JTGD30-2004)屮，路基的定义是：按照路线位置和一定技术要求修筑的带状构造物，是路面的基础，承受由路面传来的行车荷载。2、路基设计的基本要求：路基设计应符合安全适用、技术经济合理的要求，使路基具有足够的强度、稳定性和耐久性；同时要求设计符合环保的要求。3、沥青路面规范：路基必须密实、均匀、稳定。必须采取措施，防止地而水、地下水侵入路基路面措施，以保证路基的强度、稳定性。设计宜使路基处于干、中湿状态，Eo>3OMPa,重交通E()>40MPa。二、苏州地区(太湖流域)水文地质的特点：苏州地处江南，降水丰富，地形

2、平坦，地表均为粘性十，且地下水位高。三、路基填土高度：为了保证路基处于较为千燥的工作状态，就要求路基填土高度在一个合理的范围。1、根据交通部颁发的《公路沥青路而设计规范》(JTGD50-2006)对路基干湿类型的规定：干燥H0>H,潮湿H3

3、况：①一般在城市道路设计屮，填土高度均较小，除桥头较高外，一般h2=0.5cm左右。地下水位：苏州普遍情况，一般为黄海标高1.2〜1.5m,即距原地面左知h2o②正常情况，一般路基设计标高控制在3.0m左右，距地下水位1.5〜1.8m,基本处于中湿状态（Ho=h!+h2-h3=0.9-1.4m）当道路处于地下水丰富的地区（如苏北大丰），地下水位距地表仅0.5m，这吋处于潮湿状态。所以我院在市政工程设计的道路工程，其路基的工作状态，基本都处于中湿〜潮湿状态，为此路床要求掺灰土处理，分层压实，来保证其强度。四、关于低填方路基处理根据《公路路基设计规范》3.3.5条“地基表层处理”屮第4点规定：应将

4、地基表层碾压密实。在一般土质地段、高速公路、一级公路和二级公路基底的压实度（重型）不应小于90%,三、四级公路不应小于85%。路基填土高度小于路面和路床总厚度时，应将地基表层土进行超挖并分层冋填压实，其处理深度不应小于重型汽车荷载作用的工作区深度（Za）。木条规范需解决如下三个问题：③路基在汽车荷载作用T的工作区深度;④什么是重型汽车荷载；⑤路基的处理深度。1、工作区深度：根据交通部第二公路勘察设计院主编的《公路设计手册》“路基”（第二版），车辆荷载所引起的应力分布深度，即工作区深度Za的近似值为：式屮:3K——系数，_=0.5;271P——车辆荷载，kN（单轴单轮荷载）;r十的容重，kN/m

5、3；木图为车辆荷载P及土体自重在路基土体屮按深度分布的应力。当路基土体达到一定深度吋，车辆荷载P引起的应力o2与路基土体重所引起的应力卯的比值，即《=~^5〜10时，可以得出工作区深度计算的简化公式：=亦即l/n=l/5〜1/10,即n=5〜10。2、重型汽车荷载：①沥青路面设计规范的车辆荷载BZZ-100,单轴双轮轴载为lOOkN;单轴单轮轴载为50kN，即P=50kNo计算工作区深度：n=5Za=1.9m；n=10Za=2.4m。②公路桥涵设计车辆荷载（公路-I、II相同）oCNX—oCMI'ooV、15,人35人单轴单轮140/2kN:n=5Za=2.13m；n=10Za=2.69mo③

6、取超重车辆300kN：100L——1!——后轴单轮荷载100kN:n=5Za=2.40m；n=10Za=3.03m。3、路面结构厚度的换算：①路基、路面由不同强度的材料组成，在计算工作区深度时，应将路面折算为路基同一性质的厚度再进行计算，即当量厚度；②柔性路面的当量厚度换算公式：式中：ze——路面换算为路基土足的当量厚度，m;h,——路面结构厚度，m;Ei——路而材料的回弹模量，MPa；Eo——路基土的冋弹模量，MPa；m指数，2.5，多层弹性体m=2，多层刚性体m=3.③我院设计中，路面结构厚度大体为：主干路:hi=0.65m；次干路：hi=0.55m；支路：hi=0.45m.基M材料：一般

7、为水泥稳定碎石、二灰碎石，底基M为石灰土。Ei：水泥稳定碎石1300〜1700MPa;二灰碎石1300〜1700MPa；石灰土400〜700MPa;沥青混凝土1000〜1400MPa；Eo：土基Eg取3.5MPa。为说明问题，简化计算：组合一：水泥稳定碎石（二灰碎石）+石灰十基层，取Ei=1050MPa；组合二：水泥稳定碎石（二灰碎石）+石灰土基层，取£1=700^«^。组合二为保守值。Eo=35