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道路工程
1.8.2.1.3 三、路基的受力
三、路基的受力

路基承受着路基路面自重和汽车轮重这两种荷载。在两种荷载共同作用下,在一定深度范围内,路基土处于受力状态。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σ可以用近似公式(7-1)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(见图7-3):

式中 p——车轮荷载换算的均布荷载,kN/m2

   D——圆形均布荷载作用面积的直径,m;

   Z——圆形均布荷载中心下应力作用点的深度,m。

路基土本身自重在路基内深度为Z处引起的垂直压应力σB按式(7-2)计算:

式中 γ——土的容重,kN/m3

    Z——应力作用点深度,m。

虽然路面结构材料的容重比路基土的容重略大,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σz和由土基自重引起的σB两者的共同作用,如图7-3所示。