城市道路填方路基地基承載力分析、探討

曾思坡，黃 峰

(中國(guó)市政工程中南設(shè)計(jì)研究總院有限公司，湖北 武漢 430000)

城市道路填方路基地基承載力分析、探討

曾思坡，黃 峰

(中國(guó)市政工程中南設(shè)計(jì)研究總院有限公司，湖北 武漢 430000)

通過(guò)對(duì)城市道路填方路基的荷載分析，探討路基承載力的影響因素及對(duì)地基的要求、總結(jié)高填方路基設(shè)計(jì)中的注意事項(xiàng)指導(dǎo)路基設(shè)計(jì)。

高填方；路基；承載力

1 規(guī)范解讀

《公路路基設(shè)計(jì)規(guī)范》JTG D30-2006要求路基應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度、穩(wěn)定性和耐久性等要求。路基應(yīng)以路床頂面回彈模量為設(shè)計(jì)指標(biāo)，以路床頂面豎向壓應(yīng)變?yōu)轵?yàn)算指標(biāo)。高路堤與陡坡路堤應(yīng)進(jìn)行路基穩(wěn)定性分析計(jì)算。

《城市道路路基設(shè)計(jì)規(guī)范》CJJ 194-2013要求路基設(shè)計(jì)應(yīng)保證路基足夠的強(qiáng)度、整體穩(wěn)定性、抗變形的能力和耐久性。對(duì)邊坡高度超過(guò)20 m或地面坡率陡于1∶2.5的斜坡上的填方路基應(yīng)進(jìn)行穩(wěn)定、變形計(jì)算。

《鐵路路基設(shè)計(jì)規(guī)范》TB10001-2015要求路基工程的地基應(yīng)滿足承載力和路基工后沉降的要求。鐵路列車豎向活載采用鐵路標(biāo)準(zhǔn)活載，軌道和列車荷載采用換算土柱代替。

2 路基荷載

道路路基是按照路線位置和一定技術(shù)要求修筑的帶狀構(gòu)造物，是道路的重要組成部份，是路面的基礎(chǔ)，承受由路面?zhèn)鱽?lái)的行車荷載。

《湖南省公路工程路基地基承載力初探實(shí)驗(yàn)暫行規(guī)定(試行)》中對(duì)路基各個(gè)階段荷載及其計(jì)算提出了要求：路堤施工期荷載考慮路堤自重；營(yíng)運(yùn)期荷載包括路堤、路面自重及行車荷載，其中行車荷載只考慮靜荷載，并按等效靜止土柱作用考慮。

(1)路堤自重荷載計(jì)算：q=γh

路堤自重荷載計(jì)算表

注：γ取平均值20 kN/m3

(2)路面自重荷載計(jì)算：路面荷載根據(jù)路面結(jié)構(gòu)層設(shè)計(jì)厚度計(jì)算其荷載。

(3)車輛荷載土壓力計(jì)算：

行車荷載：城市快速路、主干路按城—A級(jí)標(biāo)準(zhǔn)；次干路及支路按城—B級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。?根據(jù)計(jì)算要求行車荷載只考慮靜荷載，并按等效靜止土柱作用考慮。換算土柱高度計(jì)算：H=q/(γ×L)較保守計(jì)算。

車輛荷載換算土柱高度計(jì)算表

注：γ取平均值20 kN/m3

綜合以上3個(gè)計(jì)算結(jié)果路基地基承載力要求值為：

路基承載力要求表

3 地基容許承載力標(biāo)準(zhǔn)探討

地基容許承載力值在地勘報(bào)告中會(huì)給出明確的數(shù)值，但是路堤具有一定高度和寬度，需要考慮地基承載力容許值的修正。目前。對(duì)于路基地基承載力容許值的修正沒(méi)有明確的計(jì)算方法，但填方路基作為柔性基礎(chǔ)，對(duì)于沉降和變形的要求比剛性基礎(chǔ)低，因此直接采用剛性基礎(chǔ)的承載力計(jì)算方法確定填方路基地基承載力是不合適的。雖然采用剛性基礎(chǔ)計(jì)算承載力的方法不恰當(dāng)，但根據(jù)理論分析路堤地基容許承載力修正后將大于采用剛性基礎(chǔ)計(jì)算承載力方法計(jì)算的值。因此偏安全的參照根據(jù)《公路橋涵地基與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》JTG D 63-2007中關(guān)于修正后的地基承載力容許值：fa=fa0+k1γ1(b-2)+k2γ2(h-3)

路堤修正后的地基承載力表

注：取值2.0，取值10 kN/m3

根據(jù)上表及路堤承載力要求表中的數(shù)值可以看出，考慮路堤承載力修正后當(dāng)天然地基承載力值超過(guò)120 kPa時(shí)路堤均能滿足承載力要求。

4 結(jié)論及建議

(1)一般情況下當(dāng)天然地基承載力大于120 kPa，且下臥層不存在軟弱土層時(shí)不需要驗(yàn)算地基承載力，僅對(duì)邊坡穩(wěn)定性進(jìn)行驗(yàn)算。

(2)地基表面層為薄層薄弱土層，下臥層土層為承載力較好的土質(zhì)，施工時(shí)可不進(jìn)行承載力驗(yàn)算僅對(duì)薄弱土層進(jìn)行處理。

(3)軟弱地基上的高填方，考慮路基沉降及邊坡穩(wěn)定性控制，應(yīng)進(jìn)行承載力驗(yàn)算。

(4)填方工程是土工結(jié)構(gòu)，應(yīng)適當(dāng)降低承載力的安全儲(chǔ)備。

(5)實(shí)際工程中填方為逐級(jí)加載，地基土層自身壓密強(qiáng)度的增長(zhǎng)情況，這個(gè)增長(zhǎng)的速率和土性、土的密實(shí)狀態(tài)、含水量等因素密切相關(guān)，需要通過(guò)實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步研究確定。

(6)城市道路高填方路段的管線、涵洞等構(gòu)筑物設(shè)計(jì)需要考慮承載力及路堤沉降的影響。

[1] 公路路基設(shè)計(jì)規(guī)范(JTG D30-2006)[S].

[2] 城市道路路基設(shè)計(jì)規(guī)范(CJJ 194-2013)[S].

[3] 周應(yīng)華，鄭玉輝，廖成強(qiáng).公路高填土地基承載力分析與設(shè)計(jì)應(yīng)用的探討[J].路基工程，2011，(6)：27-29.

2017-03-14

曾思坡(1984-)，男，湖南邵陽(yáng)人，工程師，研究方向：道路橋梁。

U416.1

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