李春凤

(牡丹江市公路管理站)

1 路基受力状况

路基承受着路基自重力和汽车轮载两种荷载。在路基上部靠近路面结构的一定深度范围内，路基土主要承受车辆荷载的影响。正确的设计应使得路基所受的力在路基弹性限度范围内，而当车辆驶过后，路基能恢复原状，以保证路基相对稳定，路面不致引起破坏。

路基土在车轮荷载作用下所引起的垂直应力，可以用近似式(1)计算。计算时，假定车轮荷载为一圆形均布垂直荷载，路基为一弹性均质半空间体(图1)，则

式中：P为侧轮轴荷载，kN;K为系数，一般取K=0．5;z为荷载中心下应力作用点的深度，m。

路基土本身自重力在路基内深度为Z处所引起的垂直压应力σB按式(2)计算

式中：γ为土的重度，kN/m3;Z为应力作用点深度，m。

虽然路面结构材料重度比路基土的重度略大，但是结构层的厚度相对于路基某一深度而言，这个差别可以忽略，仍可近似视作为均质土体。

路基内任一点处的垂直应力包括由车轮荷载引起的和由土基自重力引起的，两者的共同作用，如图1所示。

图1 土基中应力分布图

2 路基工作区

在路基某一深度处，当车轮荷载引起的垂直应力σz与路基土自重力引起的垂直应力σB相比所占比例很小，仅为1/10～1/5时，该深度Za范围内的路基称为路基工作区。在工作区范围内的路基，对于支承路面结构和车轮荷载影响较大，在工作区范围以外的路基，影响逐渐减少。确定路基工作区深度Za，即

从而得到

式中：n为系数，取n=5～10;Za为路基工作区深度，m。

其他符号含义同前式。

由式(3)可见，路基工作区随车轮荷载的加大而加深。表1列出了各种型号的汽车对应的路基工作区深度。

表1 路基工作区深度表

路基工作区内，土基的强度和稳定性对保证路面结构的强度和稳定性极为重要，对工作区深度范围内的土质选择，路基的压实度应提出较高的要求。

当工作区深度大于路基填土高度时，见图2，行车荷载作用不仅施加于路堤，而且施加于天然地基的上部土层，因此，天然地基上部土层和路堤应同时满足工作区的要求，均应充分压实。

图2 工作区深度和路基高度