土基回弹模量取值方法

土基回弹模量取值方法 摘 要：在勘测设计资料的基础上，调查分析沿线的区域地理和工程地质条件。选择并采集现场可利用作为路基的土样，通过室内试验测定土样的基本力学性质。运用查表法和室内试验法，经综合分析确定路面设计采用的土基回弹模量设计值。关键词：土基；回弹模量；取值方法 + + 在公路设计中，土基回弹模量的取值直接影响了整个路面结构层的设计，同时也就会给工程造价带来影响。规范中，对于土基回弹模量的取值也有相应规定，要求高速公路和一级公路的土基回弹模量 - )./0，其他公路的土基回弹模量值应 -$./0。因此，土基回弹模量合理的设计取值在整个公路设计中是非常重要的。现行常用的取值方法有查表法、现场实测法、室内试验法、换算法等，而单一的采用某种方法进行取值，往往很难比较准确地确定土基回弹模量设计取值，这就需要根据自已的条件和实际情况，将两种或多种方法综合地运用，并经过仔细地分析和论证，才能最终得出合理的设计取值。通过汕梅高速公路汕头至揭阳段土基回弹模量取值这一工程实例，说明土基回弹模量应如何取值比较合理。 ! 工程概况汕梅高速公路汕头至揭阳段起点设在汕头澄海市外砂镇，通过汕汾互通立交与汕汾高速公路连接，沿大致北东西南方向，途经庵埠、沙溪、登岗、云路、埔田等镇，终点在锡场镇何厝营与汕梅高速公路揭东新亨至丰顺北斗段连接，同时也通过揭阳立交与揭普高速公路相连，路线全长$#1 $%23。项目所在地区属南亚热带季风气候，温暖潮湿，具有海洋性气候特点。年平均气温!1 )4 5 !1 $4，年平均降水量!$6# 5 !%$33，多集中在$ 56 月。按中华人民共和国公路自然区划图，本区属华南沿海台风区（!%）。路线所经地区分布有第四系砂岩、中粗粒石英砂岩、粉砂岩、粉砂质页岩、燕山三期花岗岩以及花岗斑岩等。平原区地下水埋藏浅，一般在!3 左右，由潜水和承压水组成。基岩裂隙水主要分布于丘陵和第四系覆盖基底岩系，富水性贫乏。 沿线土基材料的调查统计 1 !# 取土点的选取及地质条件通过对勘测资料的研究及对沿线工程地质条件进行现场调查，初步确定本工程具有代表性的土基用土出露于76 8、7!) 8)、7!6 8(、7) 8 、7#( 8 & 等处，且这$ 个点均为路线挖方，可以用作土基填土。 76 8、7!) 8 )、7!6 8 (、7#( 8 & 这四个取土点的工程地质条件基本相似，表层全风化花岗岩分布较多，其次是强风化花岗岩。全风化花岗岩为灰绿色 9 黄褐色，亚粘土状，硬塑状。强风化花岗岩为浅黄色，半岩半土状，偶含风化碎块，稍硬。从这四个取土点采集的土样基本属于全风化花岗岩。 7) 8 表层主要分布全风化砂岩，其次强风化砂岩。全风化砂岩为米黄色，亚粘土状，硬塑 9 半坚硬状。强风化砂岩为灰色9 黄色，半岩半土状，偶含风化碎块，稍硬。从此取土点采集的土样基本属于全风化砂岩。 1 # 土样的基本力学性质对从76 8、7!) 8)、7!6 8(、7) 8、7#( 8 & 附近土体采集的土样，通过土工试验进行基本力学性质分析，分析结果如下：（!）76 8 土样。经过土颗粒分析（筛分法），本土样中粗粒组质量为总质量(!1 #:，确定为粗粒土。粗粒土中砾粒组质量为总质量的1 :，;$:，确定为砂类土。砂类土中细粒组质量为总质量的!(1 &:，确定为细粒土质砂。经过土液塑限联合测定试验，得到本土样的液限 =!61 (:，塑性指数? / =61 。根据塑性图中的, 线? / =1 %)（ 9），可以确定细粒土在塑性图, 线以下，本土样为粉土质砂。通过重型击实试验，本土样的最佳含水量为(1 &:，最大干密度为1 ! A B3 ) 。（）7!) 8) 土样。经过土颗粒分析（筛分法），本土样中粗粒组质量为总质量&$1 #:，确定为粗粒土。粗粒土中砾粒组质量为总质量的)&1 ):，;$:，确定为砂类土。砂类土中细粒组质量为总质量的)#1 &:，确定为细粒土质砂。经过土液塑限联合测定试验，得到本土样的液限 =1 !:，塑性指数? / = )&1 #。根据塑性图中的 , 线? / =1 %)（ = &*- 0 1/）表9% *% ) 0 * 土基干湿状态的稠度建议值表中，中湿状态土质砂稠度建议值为*% )& A *% &；由公路沥青路面设计规范（= &*- 0 1/）附表 ? 之表 ?) （二级自然区划各土组土基回弹模量参考值），查得区划为/，当稠度取*% &，土质砂土基回弹模量参考值为-#% &;,；当稠度取*% )&，土基回弹模量参考值为$*% &;,。也就是说，查表法得出的土基回弹模量参考值取值范围为-#% & A$*% &;,。 !% !# 土基回弹模量推荐值由查表法得到的土基回弹模量参考值为-#% & A $*% &;,，而通过室内试验得到的 - 个土质砂回弹模量平均值分别为 9)% /8;,、98% 1&;,、$1% #*;,、-8% 9/;,。四个土样实测值相差不大，属同一土质，其母岩均为花岗岩，且在全线均有大量分布。为便于设计全线，土基取一个回弹模量值作为路面设计参数即可。在这四个模量值中，-8% 9/;, 为最小值，具有一定的保证，而且也满足规范的要求（ B #&;,），同时位于查表法得到的土基回弹模量参考值范围内，所以-8% 9/;, 是经过查表法和室内试验法得出的回弹模量结果。但是由于土基为非均质材料，既要保证施工的可行性又要保证强度有一定的可靠性，所以必须对-8% 9/;, 进行修正。通过在下面的公式取C * 进行修正： ? & ? & 0 6? # 式中：? & 在一定保证率条件下土基回弹模量代表值，即为路面结构设计推荐值，;,； ? & 修正前的回弹模量值，;,，这里取 ? & -8% 9/;,； 6保证率系数，6 *； #正常生产条件下，土基强度的均匀程度。根据以往的科研成果，考虑目前的高速公路路基实际施工水平，取 # &% ) ? & 。从而，? & -8% 9/ 0 * D &% ) D -8% 9/ #8% 1-;,，即全线土基回弹模量取#8% 1-;,= &$* 01#，公路土工试验规程F% )E = &*- 01/，公路沥青路面设计规范F% - 8 * 西E 部E