工程质量与管理 强曩四四 低填浅挖路基换填处理深度的探讨 王睿 浙江杭州 ３１００１２ 中国市政工程华北设计研究总院浙江分院 摘要：换填是低填浅挖路基在一般地质情况下常用的处理方式。合适的换填厚度不仅可以使道路满足使用要求，还可以降低工 程造价。本文通过计算路基应力，结合地基承载力来确定路基换填的深度。 关键词：低填浅挖路基；换填深度；路基应力；地基承载力 一、刖吾 低填浅挖路基在市政道路上出现的较为普遍，其处理与高路堤、深路堑 有所不同，本文从地基承载力的角度出发，讨论一般地质情况下低填浅挖路 路基换填处理的深度。为简化计算，假设路面、路基材料性质相同。 二、路基应力及换填深度计算 １、路基应力计算 低填浅挖路基所受的荷载除自重外，主要为车辆荷载。市政道路投入使 用后，有一个显著的特点，就是在初期的地块开发过程中，通行的多为施工车 辆，并且超载现象非常普遍，随车型不同，满载总重量可达５０Ｏ一１Ｏ００ ＫＮ。本 文选取比较常见的施工车辆双桥车作为车辆模型，具体的数据为满载总重量 ７００ＫＮ，并装双轴轴荷５６０ＫＮ，并装双轴轴距１．３５ｍ。因每轴单侧两轮距离较 近，故把单侧的车轮荷载简化为集中荷载，每处荷载为１４０ＫＮ。车轮荷载在路 基内产生的竖向压应力可按布辛奈斯克公式进行计算，压应力 。由本处车轮 产生的压应力盯ｌｌ及临近车轴的车轮产生的压应力ｏｒ 两者叠加而成，即： 盯１＝盯ｔｌ＋ ｌ２ 川一ｐ．三 ２ ２兀 旦．一 ： ｚ 式中：Ｐ＿车辆荷载，１￣１４０ ＫＮ； ｚ——荷载下的垂直深度，ｍ ｒ—一１．３５ｍ。 土基自重引起的压应力 按下式计算： ２＝ ’Ｚ 式中：ｒ土的容重，为 简化计算，路面、路基全部取２Ｏ ＫＮ／ｍ 。 Ｚ 。与口 相加后即为深度ｚ处 的应力 ，Ｏ＂Ｚ沿深度ｚ变化的示 图意图如图１。 不同深度ｚ对应的应力 的具体的数据见表１。 表１应力计算表 序号 Ｚ ０ ｚ 序号 Ｚ Ｏ ｚ 序号 Ｚ Ｏ ｚ （ｍ） （ＫＰａ） （ｍ） （ＫＰａ） （ｍ） （ＫＰａ） １ ０．１ ６６８７ ｌｌ １．１ ８３ ２ｌ ２．１ ６４ ２ ０．２ １６７５ ｌ２ １．２ ７６ ２２ ２．２ ６４ ３ ０．３ ７４９ ｌ３ １．３ ７２ ２３ ２．３ ６５ ４ ０．４ ４２７ １４ １．４ ６９ ２４ ２．４ ６５ ５ ０．５ ２７９ １５ １．５ ６６ ２５ ２．５ ６６ ６ ０．６ ２００ １６ Ｌ ６ ６５ ２６ ２．６ ６７ ７ ０．７ ｌ５３ １７ １．７ ６４ ２７ ２．７ ６８ ８ ０．８ １２４ １８ １．８ ６３ ２８ ２．８ ７０ ９ ０．９ １Ｏ５ １ｇ １．９ ６３ ２９ ２．９ ７ｌ １０ １．Ｏ ９２ ２０ ２．０ ６３ ３０ ３．０ ７２ ２、路基换填处理深度计算 一般地质情况下地基承载力的范围为６５—１０Ｏ ＫＰａ，如果不考虑深度因 素进行修正，不同承载力对应的最小路面路基厚度如表２。 表２路面路基厚度计算表 序号 地基承载力 路面路基厚度 序号 地基承载力 路面路基厚度 （ＫＰａ） （ｃｍ） （ＫＰａ） （ｃｍ） １ ６５ １６Ｏ ５ ８５ １０８ ２ ７０ ｌ３７ ６ ９０ １０２ ３ ７５ １２３ ７ ９５ ９８ ４ ８０ ｌ１４ ８ ｌＯＯ ９４ 由上表可以看出，如果路面厚度按Ｎ５０ｃｍ计，路基换填处理深度范围在 ４４—１１０ｃｍ之间，地基承载力的变化对换填深度的影响是比较大的。 三、实例 实例１：某道路拟建场地地质层自上而下为：①杂填土，厚度０．４ｍ；②粉质 粘土，厚度０．５ｍ，承载力１００ ＫＰａ；③淤泥质粉质粘土，厚度２．Ｉｍ，承载力６５ ＫＰａ；④砂质粉土，厚度３ｍ，承载力１００ ＫＰａ。路面结构层为４ｃｍ细粒式沥青混 凝土＋８ｅｒａ粗粒式沥青混凝土＋３０ｃｒｎ水泥稳定碎石，道路顶面比原地面平均 高０．５ｍ。 根据表２，路基路面厚度之和应不小于１６０ｃｍ，扣除路面厚度４２ｅｍ， 路基厚度为１１８ｃｍ。因路基顶部比原地面高８ｃｍ，故换填深度只有１１０ｃｍ。 实例２：某道路拟建场地地质层自上而下为：①杂填土，厚度０．３ｍ； ②淤泥质粉质粘土夹粉土，厚度２．４ｍ，承载力７５ ＫＰａ；③粘土，厚度 ５．２ｍ，承载力１４０ ＫＰａ。路面结构层为４ｅｒａ细粒式沥青混凝土＋５ｃｍ中粒式 沥青混凝土＋７ｃｍ粗粒式沥青混凝土＋４０ｅｒａ水泥稳定碎石，道路顶面比原 地面平均高０．３ｍ。 根据表２，路基路面厚度之和应不小于１２３ｅｍ，扣除道路顶面比原地 面高出的３０ｃｍ后，换填的深度为９３ｃｍ，其中路基厚度为６７ｃｍ，其余为路 面。 四、结束语 一般地质情况下的低填浅挖路基处理通常采用换填的方式，换填的深 度可根据地基承载力的大小确定，车辆荷载应按照实际的车辆通行情况 考虑。需要注意的是地基承载力在６３—６６ ＫＰａ之间时，虽然承载力变化不 是很大，但路基换填的深度变化有５０ｃｍ，处理承载力在此区间的地基时， 要结合经验，合理确定换填深度，不能因为承载力的微小变化，导致工程 造价大幅增加。 ‘１９９‘