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1、工程名称： 道路等级： 路面结构：沥青路面 设计年限：15 设计车速：40 车辆荷载：公路I级 交通等级：中等交通 车道数：4 1.路面结构：总厚度h =63 cm 面层4 cm7 cm AC-20中粒式 基层20 cm 底基层32 cm 2.土层参数 松散 Y =4m faj=80kPa Z= 3.37m fak=55kPa 换填材料 换填厚度H=1.5m R=0m 路基软基换填计算路基软基换填计算 1、公路工程技术标准（JTG B01-2014） 3、公路软土地基路堤设计与施工技术细则（JTG/T D31-02-2013） 2、公路路基设计规范（JTG D30-2015） 5%水泥稳定碎石
2、 设计路面至软基距离 XX市XX工程 6、建筑地基基础设计规范（GB50007-2011） 一一 、 设设 计计 参参 数数 图2 换填断面，见图2 图1 4%水泥稳定石屑 块(片)石 路基土质： 路基承载力特征值 路床底距软弱层距离 软弱下卧层承载力 4、公路桥涵设计通用规范（JTG D60-2004） 二二 、 设设 计计 依依 据据 三、路面、路基、路基处理材料：三、路面、路基、路基处理材料： 素填土 路面、路基及土层断面，见图1 3.换填结构参数 C35混凝土 换填顶面距路床距离 5、混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范（JTG D62-2004） 二级公路 1 S=1.87m 本工程为:
3、车辆荷载： 公路I级 图4 1.327m 2.036m b1=0.6+2htan= 1、荷载标准及作用范围 二级公路交通等级： 中等交通 图3 换填顶面回填材料无 四、四、 设设 计计 计计 算算 换填底面距软基距离 根据公路工程技术标准（JTG B01- 2014），公路I级和公路级的汽车荷载采用相同的车辆荷载标准值，车辆荷载的立 面、平面布置及标准值应采用现行行业标准公路桥涵设计通用规范（JTG D60- 2004）车辆荷载的固定值。 根据公路工程技术标准（JTG B01-2014）表7.0.4，计算车辆对路面作用采用550kN车辆，两个后轴轴距1.4m，一个轴荷 载140kN，车辆布置立
4、面见图3（a），平面尺寸见图3（b），横向布置见图3（c）。以横向布置2辆车同时作用。 作用在软基顶面的车辆荷载，路面结构层以30的压力扩散角向下传递至路床，再以路基土的压力扩散角传递 至软基顶面。 根据公路桥涵设计通用规范（JTG D60-2004）表4.3.1-2，轮着地宽度0.6m，着地长度0.2m，故车辆荷载分布宽度为： b2=b1+2Ztan= 一组车轮的作用力分布如图4所示 横向一组后轮着地宽度b=0.6m，见图4（a）。 （a）轮着地宽度方向（b）轮着地长度方向 2 0.927m 1.636m 图5 5.500m 6.227m 6.936m 6.936m 1.600m 2.327
5、m 3.036m 3.036m 21.056m2 b2=b1+2Ztan= l=a2= 作用在软基顶面的面积A=lk= 2、路基软基承载力验算 b1=b+2htan= k=b2= b=2(0.6/2)+1.8+1.3+1.8= 一个轮的作用力传递至软基顶面的宽度b2，两车并排的轮距1.3m，也一辆车的轮距1.8m，因此，作用至软 基顶面的车辆荷载按照两车并排4轮计，作用在软基顶面的宽度k为两个后轴4个车轮向下扩散在软基的尺寸。 （a）轮着地宽度方向 a2=a1+2Ztan= 一个轮的作用力传递至软基顶面的长度a2，两后轴的轴距1.4m，因此，作用至软基顶面的车辆荷载按两个后 轴计。 作用在软基
6、顶面的车轮为两车并列，4轴8轮，见图5。 两车并排横向4组后轮着地宽度b，见图5（a） 一个轮的作用力传递至软基顶面的长度a2，两后轴的轴距1.4m，因此，作用至软基顶面的车辆荷载按两个后 轴计，则作用在软基顶面的长度度l按下式计算： a2=a1+2Ztan= 作用在软基顶面的宽度k即为图5中的b2，按下式计算： a=2(0.2/2)+1.4= 同理， 两车并排纵向向2轴后轮着地长度a，见图5（b）。 同理，纵向一组后轮着地长度a=0.2m，见图4（b）。 a1=0.2+2htan= （b）轮着地长度方向 根据建筑地基基础设计规范（GB50007-2011）第5.2.7条规定，当地基受力层范围
7、内有软弱下卧层时，按 下述公式验算软弱下卧层的地基承载力： a1=a+2htan= 3 1008kN 47.872kPa 1569.118kN 74.520kPa 122.392kPa 18.630 kN/m3 120.205 kPa -2.004% faz 块(片)石 。 换填层厚 1.500m扩散角30 两辆车的两个后轴并排时，作为受力最不利组合，共4轴，每轴荷载140kN。车辆荷载F=1404=560kN。 根据建筑地基基础设计规范（GB50007-2011）第5.2.4条对软弱下卧层顶面地基承载力做深度修正，软弱 下卧层顶面处土的加权平均重度： 软基作用面积上的土重Gk为： pcz=G
8、K/A= 根据公路桥涵设计通用规范（JTG D60-2004）第4.1.5条规定， 汽车荷载包括冲击力和离心力，采用车辆 荷载计算时，分项系数=1.8，软基顶面处的附加压力值Fk为： Gk=A（22h+18Z）= pcz软弱下卧层顶面处土的自重压力值（kPa）； 车辆荷载作用在软弱下卧层顶面处的附加力pz为： pz=Fk/A= faz软弱下卧层顶面处经深度修正后的地基承载力特征值（kPa）。 3、换填计算 软基顶面处的顶面处土的自重压力值pcz： pz+pcz= pz+pczfaz 式中：pz相应于作用的标准组合时，软弱下卧层顶面处的附加应力值（kPa）； m=22h/(h+Z)+18Z/(h
9、+Z)= 深度修正系数按照表5.2.4取最小值，d=1.0 路面结构层重度取22kN/m3，路基重度取18kN/m。 软弱下卧层顶面处经深度修正后的地基承载力特征值（仅深度修正）： 换填处理，两车并列后轮车轮的作用力分布如图6所示， faz= fakdm(d0.5)= Fk=1.8F= 超出pz+pcz N：基底应力不满足设计要求,需要换填处理。 （a）轮着地宽度方向（b）轮着地长度方向 换填层采用 pz+pcz 4 图6 5.500m 6.227m 6.227m 7.960m 8.353m 8.353m 1.600m 2.327m 2.327m 4.060m 4.453m 4.453m 37
10、.191 m2 1008kN 27.103kPa 换填材料23kN/m 3 3050.390kN 82.020kPa 109.123kPa 19.098 kN/m3 121.841 kPa 11.654% faz 4m 软基顶面处的顶面处土的自重压力值pcz： pcz=GK/A= pz+pcz= 换填后作用在软基顶面面积A=lb= Fk=1.8F= 软基作用面积上的土重Gk为： m= a1=a+2htan= a2=a1+2Rtan= a3=a2+2Htan= a4=a3+2Stan= l=a4= 深度修正系数按照表5.2.4取最小值，d=1.0 pz=Fk/A= Gk= 车辆荷载作用在软弱下卧
11、层顶面处的附加应力值pz为： 根据建筑地基基础设计规范（GB50007- 2011）第5.2.4条对软弱下卧层顶面地基承载力做深度修正， 软弱下卧层顶面处土的加权平均重度： 各层重度取值：路面结构层22kN/m3，换填层上部填土18kN/m3， faz= fakdm(d0.5)= 软弱下卧层顶面处经深度修正后的地基承载力特征值（仅深度修正）： b1=b+2htan= Y：换填后基底应力满足设计要求。 3、结论 超出pz+pcz 原路基验算 设计路面至软基的距离Y= pz+pcz 作用在软基顶面的宽度k即为图6中的b4，按下式计算： 同理， 两车并排纵向向2轴后轮着地长度a，见图6（b） b2=
12、b1+2Rtan= b3=b2+2Htan= 换填两车并排横向4组后轮着地宽度b，见图6（a） b4=b3+2Stan= k=b4= a=2(0.2/2)+1.4= b=2(0.6/2)+1.8+1.3+1.8= 5 122.392 kPa 120.205 kPa pz+pczfaz -2.004% 1.5m 0m 1.87m 109.123 kPa 121.841 kPa 11.654% 软基顶面平均压应力pz+pcz= 换填顶面距路床距离R= 换填底面距软基距离S= Y：换填后基底应力满足设计要求。 软基顶面修正后的承载力faz= 超出pz+pcz N：基底应力不满足设计要求,需要换填处理。 换填计算 换填厚度H= 软基顶面平均压应力pz+pcz= 软基顶面修正后的承载力faz= 超出pz+pcz 6
