城市道路土基回弹模量设计值的确定因素

城市道路土基回弹模量设计值的确定因素

吴祖德

（常州市建设工程施工图设计审查中心）

内容提要城市道路设计规范规定，在不利季节，路基顶面设计回弹模量值，对于快速路和主干路不应小于30Mpa；对于次干路和支路不应小于20MPa。除设计应满足此规定外，确定路基顶面设计回弹模量值时，还应与某些要求相结合考虑，本文综合叙述有关因素的考虑，供设计参考。

关键词城市道路土基回弹模量确定因素

1 原状路基顶面回弹模量值的确定

常州地区，按查表法，根据江苏省所处自然区划图为Ⅳ1、、、Ⅳ1a，摘录列于表1：表1 自然区划各土组土基回弹模量参考值

根据《公路沥青路面设计规范》（JTG D50-2006）P69页，经整理后详见下表：

注：1）Wc为土的平均稠度值；2）过湿状态的回弹膜量是推算值。

由上表可知，根据不同土质、稠度，土基回弹模量在20MP a～40MPa之间。由于城市道路路面设计标高受条件限制，常离地下水位较近，以及季节性土基含水量的影响，常处于过湿状态，就是土基回弹模量的设计值为15MPa。

2 常州地区各种设计土基回弹模量值的6%石灰土处理厚度

对土基进行处理时，处于过湿状态假定E0=15MPa，当用20～100cm6%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：

注：《公路沥青路面设计规范》（JTG D50-2006）要求土基回弹模量值应大于30MPa，重交通、特重交通公路土基回弹模量值应大于40MPa。

表4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

3 各级沥青路面在不同土基回弹模量值时的设计累计标准轴次值

注：增加交通量累计轴次值是土基回弹模量增加值的2.80-5.30倍。

当提高土基回弹模量设计值后，就可以满足高一级别道路的设计累计标准轴次值，也就是与原设计相比，提高土基回弹模量值，不增加路面厚度，就可以提高较多的设计累计标准轴次值。

4 结合路基工作区要求确定设计土基回弹值

根据各级沥青路面路基工作区深度和现行规范挖方路基压实深度的综合要求，一般路基工作区深度要求为80cm，重型要求为120cm（注：见公路路基设计规范）。

《城市道路路基设计规范》

注：表中数值均为重型击实标准。

其中对零填及挖方路基所要求的压实度深度的要求，实际上就是体现为路基工作区深度的要求。根据路基工作区深度的计算，城市次干路、支路零填及挖方路基的压实深度为0.3m，是远不能满足路基工作区深度的要求的。

《公路路基设计规范》（JTG D30-2015）

表7

注：1.表列压实度系按现行《公路土工试验规程》（JTG E40）重型击实试验所得最大干密度求得的压实度。2.当三、四级公路铺筑沥青混凝土路面和水泥混凝土路面时，其压实度应采用二级公路压实度标准。

城市道路均为沥青混凝土路面和水泥混凝土路面，次干路、支路参照三、四级公路的路床压实度标准，压实深度可取为80cm，压实度标准可取同主干路为0～0.3为95%，0.3～0.8为93%。

1. 为达到设计土基回弹模量值，进行土基石灰土处理，除达到设计的土基回弹模量值外，同时加深了路基工作区。按《城市道路路基设计规范》（CJJ194-2013）4.3.8 5 ……“零填及挖方路基”的规定值。这说明原状土的密实度较小，一般只有80%左右，要超挖并分层回填压实，才能满足规定的压实度要求。那么按工作区深度超挖了，又进行掺石灰土处理，提高了土基回弹模量值，是一举二得的事。

2. 土基处理6%石灰土层下做20cm 原槽翻挖掺3%石灰土，是按《城市道路路基设计规范》（CJJ194-2013）4.

3.8 5 地基表面层应碾压密实。在一般土质地段，快速路和主干路基底的压实度（重型）不应小于90%；次干路和支路不应小于85%。这是为了保证其上层回填土能达到设计压实度要求的措施。

3. 结合路基工作区深度要求，常州市沥青路的土基设计回弹模量应确定为不小于30MPa到34MPa 为宜。

5 结束语

1. 在常州地区选择各级沥青道路的土基回弹模量设计值，在满足规范要求同时，应考虑能满足路基工作区的要求，也就是挖方路段的翻挖压实深度要求；

2.为满足路基工作区深度的要求，比规范提高的设计土基回弹模量值，同时也提高了设计累计标准轴次值，是一举二得；

3.提高设计土基回弹模量值，可减薄路面结构厚度，达到所需的设计累计标准轴次值。应注意，由于路面结构厚度的减薄，会带来在相同轴载时（如100KN），比原有路面结构厚度时，路基工作区深度会增加。

公路各结构层回弹弯沉值设计规范和评定标准

公路各构造层回弹弯沉值设计标准和评定标准一、概述 "公路沥青路面设计标准"JTJ 014-97规定了路面顶层的设计弯沉计算公式和方法；在"公路工程质量检验评定标准"JTG F80/1-2004中提出要求检测路面顶层和土质路基回弹弯沉；在"公路路面基层施工技术标准"JTJ 034-2000中则补充规定了路基、路面基层的相应回弹弯沉的计算检测标准。 1、 "公路工程技术标准"〔2003〕 2、 "公路沥青路面设计标准"JTJ 014-97 3、 "公路路面基层施工技术标准"JTJ 034-2000 4、"公路工程质量检验评定标准"JTG F80/1-2004 〔一〕弯沉的作用 公路工程回弹弯沉分为容许弯沉、设计弯沉和计算弯沉。 容许弯沉 容许弯沉是合格路面在正常使用期末不利季节，路面处于临界破坏壮态时出现的最大回弹弯沉，是从设计弯沉经过路面强度不断衰减的一个变化值。理论上是一个最低值。计算公式是 LR＝720N *AC*AS。 "公路沥青路面设计标准"JTJ 014-97 119页 设计弯沉 设计弯沉值即路面设计控制弯沉值;是路面竣工后第一年不利季节，路面在标准轴载作用下，所测得的最大回弹弯沉值，理论上是路

面使用周期中的最小弯沉值。是路面验收检测控制的指标之一。计算公式是 L d＝600N *AC*AS* Ab。 "公路沥青路面设计标准"JTJ 014-97 42页 计算弯沉值 计算弯沉值分检测计算弯沉值和理论计算弯沉值。 检测计算弯沉值： 通过对路基、路面和原有老路进展弯沉检测，并通过计算整理所得到的代表值。其作用主要是评定路基路面状况和作补强设计之用。理论计算弯沉值 路基，路面基层、底基层等各层在设计时均要求计算出其弯沉设计值，在完工检测时也要检测其值，以检验其强度是否满足要求。二、路面设计弯沉值的计算 〔一〕路面顶面设计弯沉值 路面设计弯沉值是表征路面整体刚度大小的指标，是路面厚度计算的主要依据。路面设计弯沉值应根据公路等级、在设计年限内累计当量轴次、面层和基层类型按下式计算: L d＝600N *AC*AS*Ab 式中： L d――路面设计弯沉值〔0.01mm〕； N e――设计年限内一个车道上累计当量轴次； AC――公路等级系数，高速公路、一级公路为1.0，二级公路为1.1，

基回弹模量

基回弹模量 土基回弹模量是公路路面结构设计的主要参数之一，因其受土质、含水量、压实度、测试方法等诸多因素的影响，使其数值的确定比较困难，也就给设计与施工带来很多的不确定因素和问题;许多路面设计指标和路面性能也都受土基状态的影响，如土基顶面弯沉、土基顶面压应变和内部应力状态等等，因此，现行的柔性路面的设计指标只考虑路面的受力变形状态是不够的，还应考虑是否可将土基的状态参数作为设计指标之一。 现行路面设计规范中规定确定土基回弹模量的方法有三种，即查表法、室内实验法和野外承载板法。实践证明，实行重型击实标准后，土基回弹模量的提高与土质、含水量等因素有关，建立土基模量与土基顶面弯沉之间的关系并将其运用到具体的设计施工中去，指导控制施工质量。随着目前有完善的路面结构设计理论，但实际施工中还有许多不可预见的影响因素的存在，如设计参数、材料参数的变异性对施工质量的影响。 国外公路路面设计方法有采用经验法的，有采用理论法的，也有采用半理论半经验法的，不同的路面设计方法表征路基强度的指标也不尽相同。如地基反应模量，即采用Winkler地基模型，反映土基顶面压力与弯沉关系的比例系数等。相应于各种设计方法的路基强度设计参数，均进行了大量的试验研究，提出了各自的确定方法，并在实践中得到了验证和完善。世界上许多组织(如AASHTO方法、Al方法、SHELL牌方法等)的柔性路面设计方法都采用了土基顶面压应变指标，

通过对土基顶面压应变的控制来控制车辙和土基破坏的目的等。 50年代至70年代末，我国公路部门曾组织力量在全国范围内进行了大规模 的公路路基回弹模量实测及研究，并在1978年《公路柔性路面设计规范》(内部试行)稿中提出了公路路基碎(砾)石土、砂土及二级公路自然区划土组土基回弹模量建议值表，此表后被1986年《公路柔性路面设计规范》(JTJ014—86)及1997年《公路沥青路面设计规范》(JTJ014—97)沿用，一方面受到当时人力、物力及研究水平所限，加之当时施工采用的是轻型压实标准，不同于今天的重型压实标准，这些都使公路路基回弹模量的取值误差增大。80年代初，实行重型压实标准等。但是以上研究均属于对路基静态回弹模量的研究，关于路基动态回弹模量的研究，国内曾做过一些室内动三轴试验，也进行过利用落捶弯沉仪测定动荷载作用下的路表弯沉曲线反算路基回弹 模量值的研究。实际上，三轴仪测定出的回弹模量是土材料的动回弹模量值，而用落捶弯沉仪测定的路表弯沉曲线反算的回弹模量则是土体结构的动回弹模量值，两者不可能在各种型式的路堤设计情况下都等效。另外，设计和测定中都未提及土的动阻尼特性，但要用动回弹模量进行分析必须涉及动阻尼问题。 进入90年代以来，此方面的问题显得日益突出，不少研究者先后进行此方面的研究。有湖南大学的赵华明等结合河南信阳地区进行了土基回弹模量值和野外关系的研究;刘麟德对成都—双流机场路土基回弹模量及弯沉进行了测试等。但是但总体上，国内目前尚缺乏直

道路土基回弹模量及其在路面结构中及影响

道路土基回弹模量及其在路面结构中及影响

道路土基回弹模量及其在路面结构中的影响 吴祖德 （常州市建设工程施工图设计审查中心，江苏 213003） 摘要本文介绍道路土基回弹模量确定方法及其自身的影响因素，并经综合分析，对道路土基模量在沥青路面和水泥路面结构中的作用、地位及其影响因素，特别是借鉴对常州地区的沥青路面的综合分析，有助于设计人员进一步经济、合理地搞好道路的路面设计。关键词土基回弹模量土质含水量压实度季节变化常州情况 1 前言 我国水泥混凝土路及沥青混凝土路路面的设计方法中，在路面结构设计中路基力学性能参数都是采用的土基回弹模量，它是我国路面设计的重要力学参数，它的确定直接影响到其它参数的选择与结构设计的结果。由于土基的受力特性是由构成土基的物理性质与土受力时的非线性决定的，所以土基的应力—应变关系呈非线性，它的弹性模量是一个条件变量，是随应力—应变关系改变而变化的。为了使设计方法不复杂化，必须根据土基在路面结构中的实际工作状态对其非线性的性质作相应的修正或简化处理，再加上受土

基物理性质的影响，环境因素的影响，土基回弹模量是一个关于土的类型、含水量、压实度以及荷载类型、作用时间等的复杂函数，使其数值的确定比较困难，尽管多年来不少研究者致力于此方面的研究，但目前仍存在不少问题。 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与水泥混凝土路面的影响分析。 2 土基回弹模量的确定 2.1 承载板现场实测法是在已建成路基上，在不利季节用大型承载板测定土基0～0.5mm（路基软弱时测至1mm）的变形压力曲线，通过φ30cm的承载板，对土基逐级加载、卸载的方法，测出每级荷载下的相应的土基回弹变形值，排除显著偏离的回弹变形异常点，绘出荷载P与回弹变形值L的P-L曲线，如曲线起始部分出现反弯应按图1修正原点O，O’则是修正后的原点。 图1 修正原点示意图 最后取结束试验前的各回弹变形值按线性回归方 值。 法由式（1）计算求得土基回弹模量E

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） 注：要求路床应处于干燥或中湿状态。 1.1.2《公路水泥混凝土路面设计规范》（JTG D40-2011） 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Ⅳ1、Ⅳ1a，摘录列于表5中： 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 W 为土的平均稠度值；2）过湿状态的回弹模量是推算值 （图1）。 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 0=15MPa ，当用20～100cm6%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： 表7 常州地区6%灰土处理地基厚度值计算表

土基回弹模量的确定方法

二、土基回弹模量的确定方法 回弹模量是指路基、路面及筑路材料在荷载作用下产生的应力与其相应的回弹应变的比值。车辆荷载通过路面传至土基的垂直压力，使土基产生一定程度的竖向位移变形，假定土基为均质的弹性体，在圆形垂直均布荷载作用下，在应力与应变成直线关系时，可用弹性理论来建立荷载与变形之间的关系式： 式中：Lr——路表距离荷载中心袖为r某点处的垂直位移，亦称弯沉值,cm P——圆形垂直均布荷载，MPa； E。——土基回弹模量，MPa； δ——圆形均布荷载面积半径，m； u——土的泊松系数，取o. 35； a——竖向位移系数，是r／δ的函数, r／δ＝0时，a＝1；r／δ=1．5时，a＝o 356。 由上式看出；在一定的车轮荷载作用下，土基的回弹模量E0值越大，所产生的回弹弯沉值L r就越小。这标志着土基的承载能力大，抵抗变形的能力强。 土基的强度可用若干指标来表达(如抗剪强度、CBR值、回弹模量等)。我国是以路表设计弯沉值作为路面整体强度的设计控制指标。由式(2-7-15)或三层体系理论分析可知，影响路表弯沉的主要因素是路基的强度，70％~95％的弯沉取决于路基。因此采用土基回弹模量Eo来表示土基的强度。 土基回弹模量确定可以通过现场实测、室内实验法、换算法或通过经验公式计算确定的查表法。 1．现场实测：在不利季节，在已竣工的路基上，用承载板通过逐级加荷卸载的方法测出每级荷载的回弹变形值，并采用间弹变形Lo＝0.5~1mm的测定值，参考各地经验的综合式(2-7-16)计算土基回弹模量。或用弯沉仪测定土基回弹模量值。详细操作及计算可按《公路路基路面现场测试规程》(JTJ059—95)中T0944一95规定、《公路沥青路面设计视范》(JTJ014-97)中表8执行。 Eo＝2430L0-0.7(2-7-16) 1．内实验法：按最佳含水量下制备三组土样试件，测得不同压实度与其相对应的回弹模量值，绘成压实度与回弹模量曲线；查图求得标准压实度条件下土的回弹模量值。 3．换算法：各地区有条件进行现场或室内土的回弹模量Eo、土性配套指标(W c、W L、Wp、粒径组成等)、压实度(K h、K l)，CBR值等实验，建立室内与现场的土基各种力学指标间的相关关系式，见《公路沥青路面设计规范》中表10、表11，再根据相关关系式推算E0值。 承载板测定法，对于新建公路或改建公路的新路基来说，在设计阶段路基尚未形成，当然无法测定其土基E0值，常用查表法确定。 4．查表法：指在不具备实测条件时，可参考表列的建议值，按下列步骤求得路基的回弹模量值。 (1)按路基高度，参考表2-1-5或表2-1-4或《公路沥青路面设计规范》中附录E表E1，确定路基高度与临界高度的关系； (2)按该路段的路基高度与路基临界高度的关系，查表2-2-4或《公路沥青路面设计规范》中表6．1．2—2，确定路基的干湿类型； (3)按路段的干湿类型和土的性质，查表2-2-2，或《公路沥青路面设计规范》中表6．1．2—1，确定路基土的平均稠度；

城市道路土基回弹模量设计值的确定因素

城市道路土基回弹模量设计值的确定因素 吴祖德 （常州市建设工程施工图设计审查中心） 内容提要 城市道路设计规范规定，在不利季节，路基顶面设计回弹模量值，对于快速路和主干路不应小于30Mpa ；对于次干路和支路不应小于20MPa 。除设计应满足此规定外，确定路基顶面设计回弹模量值时，还应与某些要求相结合考虑，本文综合叙述有关因素的考虑，供设计参考。 关 键 词 城市道路 土基回弹模量 确定因素 1 原状路基顶面回弹模量值的确定 常州地区，按查表法，根据江苏省所处自然区划图为Ⅳ1、、、Ⅳ1a ，摘录列于表1： 区划 稠度c w 土组 0.80 0.90 1.00 1.05 1.10 1.15 1.20 Ⅳ1 粘性土 21.5 25.5 30.0 32.5 35.0 37.5 40. 5 Ⅳ1a 粉质土 22.0 26.5 32.0 35.0 37.5 40.5 序号 干湿状态 黏质土 粉质土 Wc E0（MPa ） Wc E0（MPa ） 1 干燥 Wc ≥1.10 35.0～40.5 Wc ≥1.05 35.0～40.5 2 中湿 1.10＞Wc ≥0.95 30.0～32.5 1.05＞Wc ≥0.90 26.5～32.0 3 潮湿 0.95＞Wc ≥0.80 21.5～25.5 0.90＞Wc ≥0.75 22.0～ 4 过湿 Wc ＜0.80 （≤15） Wc ＜0.75 （≤15） 由上表可知，根据不同土质、稠度，土基回弹模量在20MPa ～40MPa 之间。由于城市道路路面设计标高受条件限制，常离地下水位较近，以及季节性土基含水量的影响，常处于过湿状态，就是土基回弹模量的设计值为15MPa 。 2 常州地区各种设计土基回弹模量值的6%石灰土处理厚度 对土基进行处理时，处于过湿状态假定E 0=15MPa ，当用20～100cm6%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： 序号 原土基回弹模量值（MPa ） 加20cm6%石灰土层后顶面计算弯沉值 （mm ） 顶面弯沉值换算成回弹模量值（MPa ） L 0=9308 E 0-0.938 对6%灰土处理因无严格强度控制要求考虑施工设计取用 E 0 （MPa ） 顶面设 计弯沉 值 （mm ）

回弹模量

. 回弹模量 回弹模量定义：回弹模量是指路基，路面及筑路材料在荷载作用下产生的应力与其相应的回弹应变的比值，土基回弹模量表示土基在弹性变形阶段内，在垂直荷载作用下，抵抗竖向变形的能力，如果垂直荷载为定值，土基回弹模量值愈大则产生的垂直位移就愈小；如果竖向位移是定值，回弹模量值愈大，则土基承受外荷载作用的能力就愈大，因此，路面设计中采用回弹模量作为土基抗压强度的指标。 确定回弹模量的方法：现场实测法、室内试验法、换算法、查表法。 回弹模量测试步骤 （1）用千斤顶开始加载，注视测力环或压力表，至预压0.05MPa，稳压1min，使承载板与土基紧密接触，同时检查百分表的工作情况是否正常，然后放松千斤顶油门卸载，稳压1min，将指针对零或记录初始读数。 （2）测定土基的压力--变形曲线。用千斤顶加载采用逐级加载卸载法，用压力表或测力环控制加载量，荷载小于0.1MPa时，每级增加0.02MPa，以后每级增加0.04MPa 左右。为了使加载和计算方便，加载数值可适当调整为整数。每次加载至预定荷载后，稳定1min，立即读记两台弯沉仪百分表数值，然后轻轻放开千斤顶油门卸载至0，待卸载稳定1min后，再次读数，每次卸载后百分表不再对零。当两台弯沉仪百分表读数之差小于平均值的30%时，取平均值。如超过30%，则应重测。当回弹变形值超过1mm时，即可停止加载。 （3）各级荷载的回弹变形和总变形，按以下方法计算： 回弹变形L=（加载后读数平均值一卸载后读数平均值）×弯沉仪杠杆比 总变形L‘=（加载后读数平均值一加载初始前读数平均值）×弯沉仪杠杆比 （4）测定汽车总影响量a。最后一次加载卸载循环结束后，取走千斤顶，重新读取百分表初读数，然后将汽车开出10m以外，读取终值数，两只百分表的初、终读数差之平均值即为总影响量。 （5）在试验点下取样，测定材料含水量。取样数量如下： 最大粒径不大于4.75mm，试样数量约120g； （6）在紧靠试验点旁边的适当位置，用灌砂法或环刀法及其他方法测定土基的密度。 如有侵权请联系告知删除，感谢你们的配合！ 精品

课题7.5、测定路基路面回弹模量(贝克曼梁)

道路工程学习领域学习情境实施方案专业：班级：

一、概述 国内外普遍采用回弹弯沉值来表示路基路面的承载能力，回弹弯沉值越大，承载能力越小，反之则越大。通常所说的回弹弯沉值是指标准后轴载双轮组轮隙中心处的最大回弹弯沉值。在路表测试的回弹弯沉值可以反映路基、路面的综合承载能力。回弹弯沉值在我国已广泛使用且有很多的经验及研究成果，它不仅用于路面结构的设计中（设计回弹弯沉）；用于施工控制及施工验收中（竣工验收弯沉值）；同时还用在旧路补强设计中，是公路工程的一个基本参数，所以正确的测试具有重要的意义。 （一）弯沉值的几个概念 1．弯沉 弯沉是指在规定的标准轴载作用下，路基或路面表面轮隙位置产生的总垂直变形（总弯沉）或垂直回弹变形值（回弹弯沉），以0.01mm为单位。 2．设计弯沉值 根据设计年限内一个车道上预测通过的累计当量轴次、公路等级。面层和基层类型而确定的路面弯沉设计值。 3。竣工验收弯沉值 竣工验收弯沉值是检验路面是否达到设计要求的指标之一。，当胳面厚度计算以设计弯沉值为控制指标时，则验收弯沉值应小于或等于设计弯沉值；当厚度计算以层底拉应力为控制指标时，应根据拉应力计算所得的结构厚度，重新计算路面弯沉值，该弯沉值即为竣工验收弯沉值。 （二）弯沉值的测试方法 弯沉值的测试方法较多，目前用的最多的是贝克曼梁法，在我国已有成熟的经验，但由于其测试速度等因素的限制，各国都对快速连续或动态测定进行了研究，现在用得比较普遍的有法国洛克鲁瓦式自动弯沉仪，丹麦等国家发明并几经改进形成的落锤式弯沉仪（FWD）,美国的振动弯沉仪等。 二、贝克曼梁法 1.试验目的和适用范围 （1）本方法适用于测定各类路基、路面的回弹弯沉，用以评定其整体承载能力，可供路面结构设计使用。 （2）本方法测定的路基、柔性路面的回弹弯沉值可供交工和竣工验收使用。 （3）本方法测定的路面回弹弯沉可为公路养护管理部门制定养路修路计划提供依据。 （4）沥青路面的弯沉以标准温度20℃时为准，在其他温度（超过20土2℃范围）测试时，对厚度大于5cm的沥青路面，弯沉值应予温度修正。 2.仪具与材料 （1）测试车：双轴：后轴双侧4轮的载重车，其标准轴荷载、轮胎尺寸、轮胎间隙及轮胎气压等主要参数应符合要求。测试车可根据需要按公路等级选择，高速公路，一级及二 级公路应采用后轴100kN的BZZ-100；其他等级公路也可采用后轴60kN的BZZ-60。 （2）路面弯沉仪：由贝克曼梁、百分表及表架组成，贝克曼梁由铝合金制成，上有水准泡，其前臂（接触路面）与后臂（装百分表）长度比为2:1。弯沉仪长度有两种：一种长3.6m,前后臂分别为2.4m和1.2m；另一种加长的弯沉仪长5.4m,前后臂分别为3.6m和1.8m。当在半刚性基层沥青路面或水泥混凝土路面上测定时，宜采用长度为5.4m的贝克曼梁弯沉仪、并采用BZZ-100标准车；弯沉值采用百分表量

浅议公路土基回弹模量

浅议公路土基回弹模量 1. 前言 公路是经济社会发展的重要基础设施，而公路土基是公路建设中的重要组成部分。土基回弹模量是评价公路土基地基质量和强度的重要指标之一，其大小对于公路的稳定性、耐久性以及运行安全具有重要影响。因此，深入了解公路土基回弹模量的相关知识对于公路工程的设计、施工和检测具有重要意义。 2. 公路土基回弹模量的定义和意义 土基回弹模量是指在一定条件下，用弹性回弹仪测定土工合成材料的弹性回弹量所得的结果。其主要反映了路基土地基的压实程度和内聚力，是反映路基土工性质的一个重要参数。通常情况下，土基回弹模量与路基土的密实程度、孔隙水压力、土壤类别、含水率、干密度等因素密切相关。 土基回弹模量对公路工程具有重要意义。一方面，它可以评估路基土的压实程度，为公路工程设计提供可行性方案；另一方面，它可以评估土质地基的稳定性和抗压能力，为公路工程的安全和可靠性提供保障。 3. 公路土基回弹模量的测定方法 土基回弹模量的测定方法主要包括冲击式弹性回弹仪法和重落式弹性回弹仪法两种。

3.1 冲击式弹性回弹仪法 冲击式弹性回弹仪由压实板、弹性回弹仪、计时器三部分组成。该 仪器通过将被测土块放置在压实板上，再用仪器的冲击头冲击土块， 记录下冲击头冲击前和冲击后土块的高度差，即可得到土基回弹模量。 冲击式弹性回弹仪法的优点在于不需要对土样进行裁剪、制备，操 作简便。不过，其缺点是操作误差较大，且受到仪器本身质量和使用 环境等因素的影响。 3.2 重落式弹性回弹仪法 重落式弹性回弹仪也是以弹性回弹测量土的变形性质的仪器，该仪 器最大的特点是采用了标准制备和标准试件。该仪器使用标准圆环试 件来测试土的回弹模量，测试结果更加准确可靠。该仪器的操作流程 与冲击式弹性回弹仪法相似，但测试结果更加准确可靠。 重落式弹性回弹仪法虽然操作略显繁琐，但因为采用了标准试件， 测试的土的状态与实际路基土的状态更为接近，所得结果更加准确。 4. 公路土基回弹模量的影响因素 公路土基回弹模量受到多种因素的影响，主要包括以下几个方面。 4.1 路基填筑层数 路基土的填筑层数是影响土基回弹模量的重要因素之一，随着填筑 层数的增加，土基压实程度逐渐增加，回弹模量也会随之增加。

路基顶面回弹模量确定的新方法

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路基顶面回弹模量确定的新方法 ——学习新的《公路沥青路面设计规范》征求意见稿笔记 吴祖德 （常州市建设工程施工图设计审查中心，江苏常州 213002） 内容提要新的《公路沥青路面设计规范》征求意见稿，对路基顶面回弹模量值的确定，改变了现有规范采用的方法，提出了新方法。本文详细介绍了新的规范征求意见稿中，对路基顶面回弹模量值的确定方法，并与现规范的方法进行比较，供技术人员在学习中参考。 关键词征求意见稿路基顶面回弹模量的确定 0 前言 路基土的回弹模量是沥青路面结构力学响应分析的重要参数之一。现规范与新规范征求意见稿对路基顶面回弹模量的要求、测试及有关规定的区别，列表如下：表1 现规范与新规范征求意见稿对路基顶面回弹模量的要求、测试及有关规定的区 1 三轴试验测试路基土的回弹模量 路基土回弹模量主要受其应力状况、物理状况（含水量与密实度）和材料性质三方面的因素的影响。对于处于特定状态（一定含水量和密实度值）的各类路基土来说，影响其模量的主要因素便是应力状况。在不同的交通等级下，以及不同的路面类型和结构组合中，路基土的应力状况是不相同的，故其模量值也是不一样的。因而，路基土的模量参数的测试方法和指标值取用，一方面要遵循反映材料基本特性的要求，另一方面则要与结构应力—应变分析时所选用的方法和条件相一致。

我国现行沥青路面设计规范中，采用“室内试验法（小承载板法）”及“现场实测法（承载板法或贝克曼梁法）”来确定路基模量，而室内小承载板试验中试件的受力状况与现场路基上的应力状况并不一致，并且这种测试方法仅适用于静态模量标定，这些都影响了路基回弹模量取值的科学性和合理性。所以经过对我国各种路面结构中路基土的受力水平进行分析，制定出了更加合理的室内三轴重复加载测试回弹模量的方法与取值标准。（注：①可参阅附后的“粒料与路基土室内回弹模量试验测试方法草案”；②该试验方法：对圆柱体试件施加一个固定幅度、加载试件（路基—,粒料基层/底基层—）和循环周期（一般取）的轴向重复荷载。试验时，试件承受动循环轴向应力和三轴室提供的静侧压力，通过测量其轴向总回弹变形响应来计算回弹模量；③该方法所用试验条件是对移动轮载作用下柔性路面中粒料层及路基物理状态（如密度、含水量）和应力状态（可能的代表性应力范围）的近似模拟。回弹模量测试过程中施加于试件的应力水平应根据其在路面结构中所处的位置决定，即对于基层/底基层材料应采用不同于路基土的应力水平；④回弹模量—未处治材料的回弹模量是施加于试件的轴向重复偏应力峰值与试件轴向回弹应变峰值之比） 2 路基平衡状态湿度时的回弹模量值 现行规范中采用最不利季节测定的土基回弹模量值作为土基强度的设计值，即在土基回弹模量取值的过程中没有考虑一年中含水量变化对土基强度的影响。这种影响是不能忽略不计的，因为采用最不利季节的土基回弹模量值时，从偏安全的角度进行设计的，但对于沥青混凝土路面往往会造成路面偏厚的现象，而实际土基回弹模量在要求的压实度条件下往往超过设计值，自然会造成资金浪费……。 所谓路基平衡湿度，是指公路通车后一段时间后，路基湿度在地下水、大气降雨与蒸发等因素作用下达到平衡的状态，湿度相对稳定，此时的湿度定义为路基平衡湿度。 路基干湿类型按路基工作区的湿度来源分为三类： （1）受地下水控制的潮湿类： 地下水控制的潮湿类路基—地下水或地表水长期积水的水位高，路基工作区处于地下水毛细润湿区影响范围内，路基平衡湿度由地下水或地表水长期积水的水位升降所控制。 路基湿度受地下水或地表长期积水影响的临界水位深度可根据土质，由当地经验确定，缺乏实际资料时，粘土可采用6m，砂质粘土和粉土可采用3m，砂可采用0.9m。

城市道路土基回弹模量设计值的确定因素

城市道路土基回弹模量设计值的确定因素 -CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN

城市道路土基回弹模量设计值的确定因素 吴祖德 （常州市建设工程施工图设计审查中心） 内容提要 城市道路设计规范规定，在不利季节，路基顶面设计回弹模量值，对于快速路和主干路不应小于30Mpa ；对于次干路和支路不应小于20MPa 。除设计应满足此规定外，确定路基顶面设计回弹模量值时，还应与某些要求相结合考虑，本文综合叙述有关因素的考虑，供设计参考。 关 键 词 城市道路 土基回弹模量 确定因素 1 原状路基顶面回弹模量值的确定 常州地区，按查表法，根据江苏省所处自然区划图为Ⅳ1、、、Ⅳ1a ，摘录列于表1： 由上表可知，根据不同土质、稠度，土基回弹模量在20MPa ～40MPa 之间。由于城市道路路面设计标高受条件限制，常离地下水位较近，以及季节性土基含水量的影响，常处于过湿状态，就是土基回弹模量的设计值为15MPa 。 2 常州地区各种设计土基回弹模量值的6%石灰土处理厚度 对土基进行处理时，处于过湿状态假定E 0=15MPa ，当用20～100cm6%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：

交通、特重交通公路土基回弹模量值应大于40MPa。 3 各级沥青路面在不同土基回弹模量值时的设计累计标准轴次值 当提高土基回弹模量设计值后，就可以满足高一级别道路的设计累计标准轴次值，也就是与原设计相比，提高土基回弹模量值，不增加路面厚度，就可以提高较多的设计累计标准轴次值。 4 结合路基工作区要求确定设计土基回弹值 根据各级沥青路面路基工作区深度和现行规范挖方路基压实深度的综合要求，一般路基工作区深度要求为80cm，重型要求为120cm（注：见公路路基设计规范）。 《城市道路路基设计规范》（CJJ 194-2013）土质路基压实度不应低于表的规定。

基于路基路面协调变形的路基回弹模量设计

基于路基路面协调变形的路基回弹模量设计 摘要】文章首先就路基回弹模量检测方法进行了阐述，接着对影响路基回弹模 量的因素及水泥稳定土在不同状态下的土基回弹模量进行了分析，希望能为路基 回弹模量设计工作提供一定的参考。 【关键词】路基路面；回弹模量；压实度；含水量 一、前言 路基回弹模量是影响路面结构厚度的敏感参数，是路面设计的主要参数之一，在路面结构设计中能否取用合适的路基回弹模量值，关系到路面结构的安全性和 经济性。因此,合理确定路基回弹模量,对于指导路基路面的设计与施工具有极其 重要的意义。 在实际工程中，无论是水泥路面还是沥青路面出现的损坏现象，大部分都是 由于土基强度不足，稳定性变差，在外荷载作用下产生的过量变形所致。土基变 形包括塑性变形和弹性变形两部分，过大的塑性变形将导致各种沥青路面结构产 生车辙和路面不平整。在路面结构设计中，路基回弹模量的合理取值至关重要， 若路基回弹模量值取的过低，计算出的路面厚度将会过厚，而实际路基回弹模量 在要求的压实度条件下往往超过设计值，自然会造成资金的浪费；若路基回弹模 量取值过大，施工中往往达不到要求，据此设计的路面结构层偏薄，将会引起路 面结构的过早损坏。 二、路基回弹模量的检测方法 路基回弹模量是公路设计中一个必不可少的参数，我国现行规范中给出了不 同的自然区域回弹模量的推荐值。目前，国内常用的回弹模量的检测方法有承载 板法和贝克曼梁法。 1、承载板法 在土基表面上通过承载板对土基逐级加载、卸载的方法，测出每级荷载下相 应的土基回弹变形值，经过计算求得土基回弹模量。本方法适用于在现场土基表 面上测定土基回弹模量，测定的土基回弹模量可作为路面设计参数使用或可修正 规范中回弹模量的推荐值。 2、贝克曼梁法 贝克曼梁法基本原理是杠杆原理。在规定的标准轴载作用下，路基或路面表 面轮隙位置产生的垂直变形值（回弹弯沉），利用规定轴重的载重汽车加载，人 工读取百分表的读数，以此来测量路基或路面表面的回弹弯沉值，然后通过计算 求得回弹模量值。其结果可供路面结构设计、交工和竣工验收使用，也可为公路 养护管理部门制定养路修路计划提供依据。 承载板法和贝克曼梁法共同的特点是操作简单。其不足之处在于：以人工操 作为主，工作强度大，效率低，可靠性差；支点变形，影响检测结果，对支点变 形的修正很难测准；仅测得静态汽车荷载作用下路基路面单点（最大）回弹弯沉值，没有反映路面结构在行车荷载作用下的动力特性和整个弯沉盆形状；不适用 于对路网进行大范围长期跟踪观测。 针对上述不足，具有明显优势的落锤式弯沉仪逐渐得到了大力的推广和应用。落锤式弯沉仪是通过计算机系统控制下的液压系统启动落锤装置，使一定质量的 落锤从一定高度自由落下，冲击力作用于承载板上并传递到路面，从而对路面施 加脉冲荷载，导致路面表面产生瞬时变形，分布于距测点不同距离的传感器检测 结构层表面的变形，记录系统将信号传输至计算机，即测定在动态荷载作用下产

城市道路土基回弹模量设计值的确定因素土基回弹模量

城市道路土基回弹模量设计值的确定因素土基回弹模量城市道路土基回弹模量设计值的确定因素 吴祖德 （常州市建设工程施工图设计审查中心） 内容提要城市道路设计规范规定，在不利季节，路基顶面设计回弹模量值，对于快速路和主干路不应小于30Mpa ；对于次干路和支路不应小于20MPa 。除设计应满足此规定外，确定路基顶面设计回弹模量值时，还应与某些要求相结合考虑，本文综合叙述有关因素的考虑，供设计。关键词城市道路土基回弹模量确定因素 1 原状路基顶面回弹模量值的确定 常州地区，按查表法，根据江苏省所处自然区划图为Ⅳ1、、、Ⅳ1a ，摘录列于表1： 根据《公路沥青路面设计规范》（JTG D50-xx）P69页，经后详见下表： 表2 常州市不同干湿状态下的土基回弹模量值（MPa ）表

由上表可知，根据不同土质、稠度，土基回弹模量在20MP a ～40MPa 之间。由于城市道路路面设计标高受条件限制，常离地下水位较近，以及季节性土基含水量的影响，常处于过湿状态，就是土基回弹模量的设计值为15MPa 。 2 常州地区各种设计土基回弹模量值的6%石灰土处理厚度 对土基进行处理时，处于过湿状态假定E 0=15MPa，当用20～100cm6%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： 注：《公路沥青路面设计规范》（JTG D50-xx）要求土基回弹模量值应大于30MPa ，重交通、特重交通 公路土基回弹模量值应大于40MPa 。 3 各级沥青路面在不同土基回弹模量值时的设计累计标准轴次值 注：增加交通量累计轴次值是土基回弹模量增加值的2.80-5.30倍。

公路各结构层回弹弯沉值设计规范和评定标准

公路各结构层回弹弯沉值设计规范和评定标准一、概述 《公路沥青路面设计规范》JTJ014-97规定了路面顶层的设计弯沉计算公式和方法；在《公路工程质量检验评定标准》JTG F80/1-2004中提出要求检测路面顶层和土质路基回弹弯沉；在《公路路面基层施工技术规范》JTJ034-2000中则补充规定了路基、路面基层的相应回弹弯沉的计算检测标准。 1、《公路工程技术标准》（2003） 2、《公路沥青路面设计规范》JTJ014-97 3、《公路路面基层施工技术规范》JTJ034-2000 4、《公路工程质量检验评定标准》JTG F80/1-2004 （一）弯沉的作用 公路工程回弹弯沉分为容许弯沉、设计弯沉和计算弯沉。 容许弯沉 容许弯沉是合格路面在正常使用期末不利季节，路面处于临界破坏壮态时出现的最大回弹弯沉，是从设计弯沉经过路面强度不断衰减的一个变化值。理论上是一个最低值。计算公式是 LR＝720N *AC*AS。 《公路沥青路面设计规范》JTJ014-97119页 设计弯沉 设计弯沉值即路面设计控制弯沉值;是路面竣工后第一年不利季

节，路面在标准轴载作用下，所测得的最大回弹弯沉值，理论上是路面使用周期中的最小弯沉值。是路面验收检测控制的指标之一。计算公式是 L d＝600N *AC*AS* Ab。 《公路沥青路面设计规范》JTJ014-9742页 计算弯沉值 计算弯沉值分检测计算弯沉值和理论计算弯沉值。 检测计算弯沉值： 通过对路基、路面和原有老路进行弯沉检测，并通过计算整理所得到的代表值。其作用主要是评定路基路面状况和作补强设计之用。理论计算弯沉值 路基，路面基层、底基层等各层在设计时均要求计算出其弯沉设计值，在完工检测时也要检测其值，以检验其强度是否满足要求。 二、路面设计弯沉值的计算 （一）路面顶面设计弯沉值 路面设计弯沉值是表征路面整体刚度大小的指标，是路面厚度计算的主要依据。路面设计弯沉值应根据公路等级、在设计年限内累计当量轴次、面层和基层类型按下式计算: L d＝600N *AC*AS*Ab 式中： L d――路面设计弯沉值（0.01mm）； N e――设计年限内一个车道上累计当量轴次；

二级公路路面的设计要点

二级公路路面的设计要点 摘要：在二级公路设计中，路面的设计是设计作业的重要组成部分，对于公路 的使用寿命和品质具有直接的联系。本文即详细阐述了二级公路路面的设计要点。 关键词：二级公路；路面；材料；排水 一、二级公路概述 二级公路为供汽车行驶的双车道公路，它应能适应将各种车辆折合成小客车5000-15000辆的年平均日设计交通量，为连接政治、经济中心或大工矿区、港口、机场等地的公路。其路基宽度一般为12米和10米，特殊地段可采用8.5米。随 着公路建设里程拓展、公路使用的日益加剧。目前我国二级公路路面存在多种损 害方式。 二、二级公路路面设计的内容 （一）公路路面的类型和结构设计 路面类型和结构设计，应该在充分全面的调查道路所在地的自然环境条件、 当地的气候条件、设计要求、使用要求、以及材料的供应，还有一些施工养护技 术等的因素下，选择路面的类型，在路面类型的基础上还要考虑路基支承条件， 然后才确定结构方案。路面工程是公路工程中工程量很大的一项，基层、垫层的 材料要尽可能选择当地的材料，因地制宜，还要注意施工过程中各种废弃物的使 用和处理。必要的时候，可以考虑采用新型的路面结构形式、用新材料、新技术 新工艺。同时还要注意，施工、设计、养护等措施，能够保证路面的功能和结构 承载力。另外，在路面结构设计时，可以根据寿命周期费用来分析并合理的确定 路面的类型和结构。 （二）公路路面结构设计和经济评价 路面的结构设计就是路面类型确定以后，根据预先选定的结构方案和选定的 路面建筑材料，采用合理规范的设计理论和方法，对路面结构进行力学验算，使 其符合力学要求，以保证公路工程完成后的寿命。目前公路路面类型主要有沥青 混凝土路面和水泥混凝土路面两种，沥青混凝土路面和水泥混凝土路面都要求平整、透水性小、同时要防滑、耐磨，还要抗车辙和抗裂缝性能好，使用时间长。 要满足这些条件，就要在公路路面设计的时候考虑公路的特殊地理、自然资源条件、材料、交通量等因素，设计时还要求工程师和相关专业技术人员严格计算， 然后进行合理的设计。 （三）公路路面的建筑材料设计 在公路路面的设计中，路面建筑材料的设计是一个不容忽视的重要环节，但 是在路面设计的过程中不受重视，是很容易被忽略的内容。主要原因是公路路面 的设计只是依据设计规范或者是当地公路设计经验来确定路面的结构层次，各层 次的材料也是依据设计规范和当地设计经验来确定和指定名称的，路面建筑材料 的设计要运用工程技术和材料科学相结合，对于道路所在地的自然环境、材料在 路面结构中所起的功能进行充分考虑，合理的选择满足规定要求的材料，并进行 合理的配比。 三、二级公路路面损害方式 （一）泛油 泛油是沥青路面的一种主要破坏形式。泛油多发生在夏季高温季节，由于面 层油石比过大，含油量过高而形成的。一般轻微泛油可撒石屑或粗砂，并用压路 机或行车碾压处治；泛油较重的可先撒5mm～10mm粒径的碎石，用压路机碾压，

土基回弹模量

第六章新建路面设计与计算 一、章节内容分析 本章涉及的内容有土基与路面材料强度指标，双层体系路面厚度计算，沥青路面厚度计算，路面结构层弯拉应力验算。此章节内容难度较大，应适当放慢授课速度。 二、教学目的 掌握三层体系路面厚度计算； 三、教学原则 教师为主导，学生为主体，循序渐进 四、教学方法 讨论法，讲授法，理论联系实际法 五、教学结构 重点： 1.路面材料抗压回弹模量的确定； 2.双层体系路面厚度计算； 3.三层体系路面厚度计算； 难点： 1.土基回弹模量，路面材料抗压回弹模量的确定； 2.现行沥青路面厚度计算。 授课时数：6课时 第一节土基与路面材料强度指标 土基的强度可用若干指标来表达，我国是以路表设计弯沉值作为路面强度的设计控制指标，因此采用土基回弹模量E0来表示土基的强度。

土基回弹模量的确定可通过现场实测、室内实验法或通过经验公式计算确定。 （一）路表材料抗压回弹模量的确定 1.基层材料测定法 （1）压入承载板 （2）弯沉测定法 （3）顶面法 2.反算法 第二节双层体系路面厚度计算 （一）双层体系弯沉的计算 我国目前生产的汽车驱动轮大多数是由两个双轮组成，比较符合双圆图式的实际情况，双圆均布垂直荷载下双层弹性体系表面弯沉的理论计算公式为： L=2ρδαi／E0 L：轮系中心处的路表弯沉值(cm) ρ:均布荷载(Mpa) δ:标准轴载单轮传压面当量圆半径(cm) αi：理论弯沉系数，它是h／δ和E0／E1的函数。 E0：土基回弹模量 按双层体系表面弯沉的理论计算公式所得的弯沉值，与路上实际测定的弯沉值有一定的偏差，因此，需要进行一定的修正，在理论公式中加入一定的修正系数F，实际计算弯沉公式为： L S=2ρδαiF／E0 F：为实测路表弯沉值L s与理论计算弯沉值L1之比， 及F= L S／L1=αs／α1