路基土的特性及設(shè)計(jì)參數(shù)-路基的抗變形能力及材料參數(shù)

01路基土應(yīng)力應(yīng)變特性02路基土強(qiáng)度指標(biāo)03土的抗剪強(qiáng)度04巖體邊坡設(shè)計(jì)參數(shù)路基土受力特性路基土強(qiáng)度指標(biāo)土的抗剪強(qiáng)度巖體設(shè)計(jì)參數(shù)1、路基土的非線性特性路基土的應(yīng)力—應(yīng)變關(guān)系除了非線性特性之外，還表現(xiàn)出彈塑性性質(zhì)。2、路基土應(yīng)力—應(yīng)變狀態(tài)評(píng)定-模量路基在圓形承載板下的壓力與撓度分布曲線（a）柔性承載板（b）剛性承載板路基土受力特性路基土強(qiáng)度指標(biāo)土的抗剪強(qiáng)度巖體設(shè)計(jì)參數(shù)2、路基土應(yīng)力—應(yīng)變狀態(tài)評(píng)定-模量壓實(shí)試驗(yàn)曲線路基土受力特性路基土強(qiáng)度指標(biāo)土的抗剪強(qiáng)度巖體設(shè)計(jì)參數(shù)2、路基土應(yīng)力—應(yīng)變狀態(tài)評(píng)定-模量（1）初始切線模量——應(yīng)力值為零時(shí)的應(yīng)力-應(yīng)變曲線的正切，如圖①，代表加荷開始時(shí)路基土的應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系。（2）切線模量——某一應(yīng)力級(jí)位處應(yīng)力-應(yīng)變曲線的斜率，如圖②，反映路基土在該級(jí)位應(yīng)力-應(yīng)變變化的精確關(guān)系。（3）割線模量——以某一應(yīng)力值對(duì)應(yīng)的曲線上的點(diǎn)同起始點(diǎn)相連的割線的斜率，如圖③，反映該應(yīng)力范圍內(nèi)的應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系的平均情況。（4）回彈模量——應(yīng)力卸除階段應(yīng)力-應(yīng)變曲線的割線模量，如圖④，反映路基土在回彈變形范圍內(nèi)的應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系的平均情況。路基土受力特性路基土強(qiáng)度指標(biāo)土的抗剪強(qiáng)度巖體設(shè)計(jì)參數(shù)3、路基土的流變性質(zhì)Rheologicalproperty路基土的變形隨時(shí)間變化的關(guān)系。路基土在荷載作用下的變形不僅與荷載大小有關(guān)，而且還與荷載作用的持續(xù)時(shí)間有關(guān)，是一種具有流變性質(zhì)的材料。路基土受力特性路基土強(qiáng)度指標(biāo)土的抗剪強(qiáng)度巖體設(shè)計(jì)參數(shù)（1）路基回彈模量resilientmodulusofsubgrade回彈模量能較好地反映路基所具有的部分彈性性質(zhì)，可以用回彈模量表示路基在瞬時(shí)荷載作用下的可恢復(fù)變形性質(zhì)。我國公路水泥混凝土路面、瀝青路面設(shè)計(jì)方法都以回彈模量E作為路基的剛度指標(biāo)。路基土受力特性路基土強(qiáng)度指標(biāo)土的抗剪強(qiáng)度巖體設(shè)計(jì)參數(shù)（1）路基回彈模量測(cè)定時(shí)宜采用逐級(jí)加載——卸載法（直徑30.0cm的板）。每一級(jí)荷載經(jīng)過加載和卸載，取得穩(wěn)定的回彈彎沉之后，再加下一級(jí)荷載，如此施加n級(jí)荷載后，即可點(diǎn)繪出荷載-彎沉曲線。在多數(shù)情況下，試驗(yàn)曲線呈非線性。在確定模量時(shí)，可以根據(jù)路基實(shí)際受的壓力范圍或可能產(chǎn)生的彎沉范圍在曲線上取值。路面設(shè)計(jì)中，按1mm線性歸納法來確定路基的回彈模量。路基土受力特性路基土強(qiáng)度指標(biāo)土的抗剪強(qiáng)度巖體設(shè)計(jì)參數(shù)路基的設(shè)計(jì)參數(shù)E0的確定-三種方法我國在現(xiàn)場(chǎng)測(cè)定路基回彈模量時(shí)，常采用直徑30.0cm的剛性承載板用加載－卸載的試驗(yàn)方法。試驗(yàn)通常在不利時(shí)期進(jìn)行，并取有84.1％概率的回彈模量值作為路基回彈模量的計(jì)算值。瀝青路面設(shè)計(jì)規(guī)范給出我國路基回彈模量設(shè)計(jì)參數(shù)MR建議值。路基回彈模量與CBR的關(guān)系一直是世界各國在路基土研究中比較關(guān)心的內(nèi)容。根據(jù)試驗(yàn)給出了國內(nèi)外部分路基回彈模量與CBR的關(guān)系，設(shè)計(jì)是可以根據(jù)實(shí)際參考選用。

路基土受力特性路基土強(qiáng)度指標(biāo)土的抗剪強(qiáng)度巖體設(shè)計(jì)參數(shù)新建公路路基回彈模量設(shè)計(jì)參數(shù)E0的取值方法新建公路路基回彈模量設(shè)計(jì)值E0可由標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的路基回彈模量MR通過濕度調(diào)整系數(shù)和模量折減系數(shù)確定。干燥類潮濕類中濕類見下頁路基土受力特性路基土強(qiáng)度指標(biāo)土的抗剪強(qiáng)度巖體設(shè)計(jì)參數(shù)濕度調(diào)整系數(shù)KS的確定①濕度調(diào)整系數(shù)依據(jù)確定的平衡濕度飽和度S由以下公式確定KS。NCHRP1-37A方程參數(shù)推薦值參數(shù)粗粒土組細(xì)粒土組a-0.3132-0.5934b0.30.4km6.81576.1324abkm

-0.65630.25486.4604路基設(shè)計(jì)規(guī)范參數(shù)推薦用的回歸公司系數(shù)路基土受力特性路基土強(qiáng)度指標(biāo)土的抗剪強(qiáng)度巖體設(shè)計(jì)參數(shù)濕度調(diào)整系數(shù)KS的確定②路基設(shè)計(jì)規(guī)范給出Ks的確定更為方便，按表2-20、表2-21確定:潮濕類-Ks可參照表2-20查取（求工作區(qū)上部值和下部值后平均值）；中濕類-Ks先求路基工作區(qū)上干燥區(qū)、下部潮濕區(qū)的值，再厚度加權(quán)得到；干燥類-Ks可參照表2-21查取。先求上部干燥類的修正系數(shù)ks，再分別得到潮濕類的平均值，再厚度加權(quán)中濕類路基土受力特性路基土強(qiáng)度指標(biāo)土的抗剪強(qiáng)度巖體設(shè)計(jì)參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下路基回彈模量設(shè)計(jì)參數(shù)MR的取值標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下路基回彈模量值MR應(yīng)綜合考慮公路等級(jí)和設(shè)計(jì)階段，根據(jù)路床深度范圍內(nèi)路基土（或粒料）的回彈模量，按下列方法確定：1）路基土及粒料的回彈模量應(yīng)根據(jù)路基結(jié)構(gòu)應(yīng)力水平，采用重復(fù)加載三軸壓縮試驗(yàn)方法(10Hz)，通過試驗(yàn)獲得。2）當(dāng)受試驗(yàn)條件限制時(shí)，可按土組類別或粒料類型由表2-17和表2-18查取回彈模量參考值。3）初步設(shè)計(jì)階段，也可由路基土或粒料的CBR（%）值估算標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下路基土或粒料的回彈模量值：路基土受力特性路基土強(qiáng)度指標(biāo)土的抗剪強(qiáng)度巖體設(shè)計(jì)參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下路基回彈模量設(shè)計(jì)參數(shù)MR的取值新建公路-路基土MR的取值——表2-17路基土受力特性路基土強(qiáng)度指標(biāo)土的抗剪強(qiáng)度巖體設(shè)計(jì)參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下路基回彈模量設(shè)計(jì)參數(shù)MR的取值新建公路-粒料MR的取值——表2-18干濕或凍融循環(huán)模量折減系數(shù)Kη的確定---0.7-0.9①試驗(yàn)確定②非冰凍地區(qū)根據(jù)土質(zhì)類型、失水率確定③冰凍地區(qū)根據(jù)凍結(jié)溫度、含水率確定路基土受力特性路基土強(qiáng)度指標(biāo)土的抗剪強(qiáng)度巖體設(shè)計(jì)參數(shù)（2）加州承載比CBR(CaliforniaBearingRatio)加州承載比CBR是美國加利福尼亞州提出的一種評(píng)定基層材料承載能力的試驗(yàn)方法。承載能力以材料抵抗局部荷載壓入變形的能力表征，并采用標(biāo)準(zhǔn)碎石的承載能力為標(biāo)準(zhǔn)，以相對(duì)值的百分?jǐn)?shù)表示CBR值。路基土受力特性路基土強(qiáng)度指標(biāo)土的抗剪強(qiáng)度巖體設(shè)計(jì)參數(shù)（2）加州承載比-常用路基土的CBR值

路基土受力特性路基土強(qiáng)度指標(biāo)土的抗剪強(qiáng)度巖體設(shè)計(jì)參數(shù)（2）加州承載比-路基土的CBR要求值（大于等于）路基土受力特性路基土強(qiáng)度指標(biāo)土的抗剪強(qiáng)度巖體設(shè)計(jì)參數(shù)（3）路基反應(yīng)模量ModulusofSubgradeReaction文克勒地基模型是原捷克斯洛伐克工程師文克勒(Winkler)1876年提出的，其基本假定是地基上任一點(diǎn)的彎沉僅與作用于該點(diǎn)壓力p成正比，而與相鄰點(diǎn)處壓力無關(guān)。直徑76cm的剛性板測(cè)定。當(dāng)路基較軟弱時(shí)，

取l=0.127cm時(shí)相對(duì)應(yīng)的壓力p計(jì)算路基

反應(yīng)模量；當(dāng)路基較為堅(jiān)硬時(shí)，取單位壓

力p=0.07MPa時(shí)相對(duì)應(yīng)的彎沉值l計(jì)算

路基反應(yīng)模量。

路基土受力特性路基土強(qiáng)度指標(biāo)土的抗剪強(qiáng)度巖體設(shè)計(jì)參數(shù)（1）路堤填土的強(qiáng)度參數(shù)的c，φ值實(shí)驗(yàn)要求

①路基填土的強(qiáng)度參數(shù)c，φ值，可采用直剪快剪或三軸不排水剪試驗(yàn)獲得。不同工況下試樣制備要求見表2-17。當(dāng)路基填料為粗粒土或填石料時(shí)，應(yīng)采用大型三軸試驗(yàn)儀或大型直剪試驗(yàn)儀進(jìn)行試驗(yàn)。②地基土的強(qiáng)度參數(shù)c，φ值，宜采用直剪固結(jié)快剪或三軸固結(jié)不排水剪試驗(yàn)獲得。③分析高路堤沿斜坡地基或軟弱層帶滑動(dòng)的穩(wěn)定性時(shí)，應(yīng)結(jié)合場(chǎng)地條件，選擇控制性層面的土層試驗(yàn)獲得強(qiáng)度參數(shù)c，φ值?？刹捎弥奔艨旒艋蛉S不固結(jié)不排水剪試驗(yàn)。當(dāng)存在地下水影響時(shí)，應(yīng)采用飽水試件進(jìn)行試驗(yàn)。三軸不排水

示意圖三軸固結(jié)

不排水

示意圖路基土受力特性路