¶ 市區道路及附屬工程設計規範-第八章 路基設計
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市區道路及附屬工程設計規範(115年4月23日修正)
第八章 路基設計
8.1 路基土壤強度表示法及設計值求法
路基為鋪面結構之基礎,對於路堤填築路段,概以路基頂面下75 公分為路基與
路床之分界;對於路幅開挖及既有原地面路段,其路幅開挖至路基頂面時或既有
原地面於清除與掘除後,則以路基頂面下30 公分為路基與路床之分界。
8.1.1 路基土壤強度表示法
國內柔性鋪面結構設計所慣用的路基土壤強度表示法,主要為美國加州公路局採
用的加州載重比CBR 試驗法與路基土壤阻力值R 值試驗法,以及美國瀝青協會
AI 與美國州公路及運輸官員協會採用的路基土壤回彈模數MR值試驗法。至於剛
性鋪面結構設計,所慣用的則為加州載重比CBR 試驗法和美國州公路及運輸官員
協會採用的路基土壤反力模數K 值設計法。
有關路基土壤強度設計值最低要求規定如下。
1.柔性鋪面結構設計
‧CBR 值:5.0 以上
‧MR 值:3,000 psi 以上
(210 kgf/cm
2以上)
‧R 值:30.0 以上
2.剛性鋪面結構設計
‧CBR 值:3.0 以上
‧K 值:150 psi/in 以上
(40.MPa/m 以上)
8.1.2 路基土壤強度設計值求法
依照累積曲線法求出不同土壤路段之設計值或依照各設計方法之規定或各道路
管理機關慣用之統計分析方法辦理。
1.累積曲線法
(1)各路段每種土壤原則上最少要有6 個試驗樣品以上的試驗值以求取路基土
壤強度設計值。
(2)依個別試驗值對總試驗個數的百分率繪出試驗值之累積曲線。
(3)從累積曲線上依設計當量軸次所要求路基土壤強度設計值的安全百分率
(87.5 %)求出路基土壤強度設計值。
2.缺乏試驗數據參考時,路基土壤強度設計值可由土壤分類與承載值關係圖(圖
8.1.1)查得。
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圖8.1.1 各種土壤分類與承載值間相互關係之近似值
| 道路工程設計篇8 - 2 | |
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8.2 路基土壤取樣原則及試驗項目與方法
8.2.1 路基土壤取樣原則
針對不同土壤分別取樣,應儘可能取得不同之土壤類型。在無適當之取樣標準
時,可依當地土層之不同及設計者之經驗判斷,選擇適當距離進行取樣。亦可參
考各工程主辦機關所制定的隨機取樣方法進行之。
1.路基土壤取樣位置:
路基土壤取樣深度需依照下述規定予以適當變更,惟其深度以取得代表性土壤
樣品為原則。除了以土石方來源樣品之工程性質為準外,並應注意原地面下土
壤之工程性質。
(1)填方路段:當填方材料採自挖方路段或借土區,地質鑽探深度須伸入至少
預計開挖深度以下;惟若填方材料係採自深基礎或長隧道路段,則得就沿
線地質狀況相同處進行明坑取樣。
(2) 挖方路段:預定開挖深度以下100 公分範圍內進行明坑取樣;惟若挖方材
料擬提供填方路段調配使用,則得就沿線地質狀況相同處進行明坑取樣,
其深度以取得代表性土壤樣品為原則。
(3) 既有原地面:原則上在原地面下30~100 公分範圍內進行明坑取樣。
2.路基土壤取樣個數:
不論路基填築材料係來自借土區(含其他土石方來源)或路段挖方(含橋梁基礎
與隧道開挖),以取得代表性土壤為原則;倘若屬挖方路段或既有原地面,則
在設計路基頂面標高以下100 公分範圍內亦以取得路段沿線不同地層的代表
性土壤為原則,且每種不同土壤最少要取得6 個(含)試驗樣品以上的試驗值以
求取路基土壤強度設計值。
8.2.2 路基土壤試驗項目與方法
有關路基土壤試驗項目與方法等詳見表8.2.1 所示。缺乏試驗數據參考時,至少
亦應取得代表性土壤樣品以進行土壤分類試驗,俾由圖8.1.1 查得路基土壤之土
壤分類與承載值間相互關係之近似值。
8.3 路基土壤分類標準
路基土壤分類方式得採用AASHTO 或美國統一土壤分類。
1.AASHTO 路基土壤分類如表8.3.1 所示(AASHTO M145)。
2.美國統一土壤分類如表8.3.2 所示(ASTM D2487)。
8.4 路基土壤壓實度規定
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1.填方路段
路堤填築路段於填築前之既有原地面應完成區內所有清除與掘除作業。
(1) 距路基頂面75 公分以內者,路基土壤壓實度不得小於用AASHTO T180(改
良夯壓試驗法)所得最大乾密度之95%,且其CBR 值應符合前述8.1.1 節
之規定。
(2) 距路基頂面大於75 公分者,既有原地面經清除與掘除作業後之路床土壤其
壓實度不得小於用AASHTO T180(改良夯壓試驗法)所得最大乾密度之90
%。
2.挖方路段與既有原地面
(1) 路幅開挖路段於開挖至路基頂面時,除岩盤外,路基頂面下30 公分以內之
路基土壤壓實度不得小於用AASHTO T180(改良夯壓試驗法)所得最大乾
密度之95%,且其CBR 值應符合路基土壤強度設計值最低要求規定。
(2) 既有原地面經清除與掘除作業後之路基頂面或路幅開挖路段,於開挖至路
基頂面,倘路基土壤強度未達設計值且現場乾密度在以AASHTO T180(改
良夯壓試驗法)所得最大乾密度之85%以下時,應將路基頂面下75 公分
範圍內予以挖除換土或進行改良處理,並壓實至符合規定。亦即是,其壓
實度不得小於用AASHTO T180(改良夯壓試驗法)所得最大乾密度之95%;
惟於分層填築前挖深之底部應先滾壓至其壓實度不得小於用AASHTO T180
(改良夯壓試驗法)所得最大乾密度之90%。
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表8.2.1 路基土壤試驗項目與方法
註:MR 試驗亦可依據AI MS-10 1993 年版方法。
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|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 表8.2.1 路基土壤試驗項目與方法 | ||||||||
| 試 驗 方 法 最少重量(㎏/組) | ||||||||
| 試 驗 項 目 備 註 | ||||||||
| CNS AASHTO ASTM 取樣 試驗 | ||||||||
| 土 1.一般物理性質 M145 | ||||||||
| 壤 2.液性限度(LL) 5087 T89 D4318 | ||||||||
| 分 3.塑性限度(PL) 5088 T90 | ||||||||
| 類 4.篩分析 486 T27 C136 25 5 | ||||||||
| 試 5.顆粒分析 11776 T88 C117 | ||||||||
| 驗 | ||||||||
| 土 土壤含水量與密度 | ||||||||
| 壤 關係曲線 | ||||||||
| 夯 1.改良式 11777-1 T180 D1557 | ||||||||
| 壓 2.標準式 11777 T99 D698 | ||||||||
| 試 3.超大尺寸處理 14732 T224 D422 150 55 | ||||||||
| 驗 | ||||||||
| 路 路基土壤回彈模數 | ||||||||
| ― T292 ― 100 35 | ||||||||
| 基 (MR) | ||||||||
| 土 加州載重比試驗 | ||||||||
| 12382 T193 D1883 100 45 | ||||||||
| 壤 (CBR) | ||||||||
| 強 路基土壤阻力值 | ||||||||
| 12383 T190 D2844 35 20 | ||||||||
| 度 (R 值) | ||||||||
| 試 路基土壤強度試驗 | ||||||||
| T221 D1195 40 20 | ||||||||
| 驗 (K 值) | ||||||||
| 註:MR 試驗亦可依據AI MS-10 1993 年版方法。 | ||||||||
| 試 驗 項 目 | 試 驗 方 法 | 最少重量(㎏/組) | 備 註 | |||||
| 試 驗 項 目 | CNS | AASHTO | ASTM | 取樣 | 試驗 | 備 註 | ||
| 土 壤 分 類 試 驗 | 1.一般物理性質 2.液性限度(LL) 3.塑性限度(PL) 4.篩分析 5.顆粒分析 | 5087 5088 486 11776 | M145 T89 T90 T27 T88 | D4318 C136 C117 | 25 | 5 | ||
| 土 壤 夯 壓 試 驗 | 土壤含水量與密度 關係曲線 1.改良式 2.標準式 3.超大尺寸處理 | 11777-1 11777 14732 | T180 T99 T224 | D1557 D698 D422 | 150 | 55 | ||
| 路 基 土 壤 強 度 試 驗 | 路基土壤回彈模數 (MR) | ― | T292 | ― | 100 | 35 | ||
| 土 壤 強 度 試 驗 | 加州載重比試驗 (CBR) | 12382 | T193 | D1883 | 100 | 45 | ||
| 強 度 試 驗 | 路基土壤阻力值 (R 值) | 12383 | T190 | D2844 | 35 | 20 | ||
| 試 驗 | 路基土壤強度試驗 (K 值) | T221 | D1195 | 40 | 20 | |||
| 註:MR 試驗亦可依據AI MS-10 1993 年版方法。 | ||||||||
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表8.3.1 AASHTO 路基土壤分類表
1.A-2 組各分組土壤含通過No.200 篩粒料在20%之間,不能適合於A-1 或A-3 組。
2.A-7 可分為A-7-5 及A-7-6 兩組,其中A-7-5 之塑性指數公式:PI≦(LL-30);A-7-6
之塑性指數公式:PI>(LL-30);PI:塑性指數,LL:液性限度;F=通過#200 篩百分
率。
3.表內篩號係採用ASTM 標準篩號。
| 市區道路及附屬工程設計規範(115年4月23日修正) 表8.3.1 AASHTO 路基土壤分類表 | |||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 表8.3.1 AASHTO 路基土壤分類表 | |||||||||||||
| 材料 種類 | 通過 #200 篩百 分比 (F) | 分類 | 分組 | 通過以下篩號的百分比 | 通過#40 篩土壤性質 | 分類 指數 (GI) | 土壤說明 | 優 劣 比 較 | |||||
| 材料 種類 | 篩百 分比 (F) | 分類 | 分組 | #10 | #40 | #200 | 液性限度 (LL) | 塑性指數 (PI) | 分類 指數 (GI) | 土壤說明 | 劣 比 較 | ||
| 粒 狀 材 料 | ≦35 | A-1 | A-1-a A-1-b | 50 最大 | 50 最大 30 最大 50 最大 | 25 最大 15 最大 25 最大 | 6 最大 6 最大 6 最大 | 0 0 0 | 級配優良礫石或 砂,略含細料。 大部礫石,但可能 含砂及細料。 礫質砂或級配砂, 略含細料。 | 優 至 良 | |||
| 狀 材 料 | ≦35 | A-2 | A-2-4 A-2-5 A-2-6 A-2-7 | 35 最大 35 最大 35 最大 35 最大 35 最大 | 40 最大 41 最小 40 最大 41 最小 | 10 最大 10 最大 11 最小 11 最小 | 0~4 0 0 4 最大 4 最大 | 砂或礫石含較多細 料。 砂或礫石含低塑性 沉泥細料。 砂或礫石含彈性沉 泥細料。 砂或礫石含黏土細 料。 砂或礫石含高塑性 黏土細料。 | 至 良 | ||||
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表8.3.2 美國統一土壤分類表
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