摘要：路基填筑厚度影響道路建成后使用的質量，特別對建設在軟土地基上道路，路基填筑厚度直接關系到路面早期破壞的發生與否，本文通過理論計算提供了不同土基承載力和不同最大荷載作用下所需要的最小的路基填筑厚度。

　　關鍵詞：路基填筑厚度 路基工作區 軟土地基 超載

　　Abstract: the subgrade filling thickness after the completion of the influence road use quality, especially in construction on soft soil road, filling the subgrade pavement thickness directly related to the occurrence of early destruction or not, this article through theoretical calculation provide different soil base bearing capacity and different maximum load, the minimum needed to the subgrade filling thickness.

　　Keywords: subgrade filling roadbed workspace thickness of soft ground overloaded

　　在軟土地基上修建的道路，極容易發生道路的早期破壞，其發生的原因跟土基強度、路基填筑厚度和質量、路面厚度及質量、超載車輛、不利氣候等因素有關，在上述因素中路基填筑厚度最不受到工程技術人員的重視，而恰恰這又是起決定作用的一個因素，因此本文從路基填筑厚度這個角度分析研究其對路面早期破壞的影響，試圖找到一個明確的結論以指導今后的設計。

　　一、路基的受力

　　土基在工作過程中，同時受到有路面傳遞下來的車輛荷載和土基、路基、路面的自重作用，我們把這兩種力分別叫做σ動和σ靜，把兩者的合力σ動+σ靜叫做土基在某一深度處所受的總應力，記作σz=σ動+σ靜。

　　二、應力計算

　　1、幾個假設條件

　　(1)、為計算方便和為工程儲備安全系數，路基和路面材料模量按一致考慮。

　　(2)、不同荷載均按單后軸雙輪組考慮。這主要從實際運行中存在的大量單后軸雙輪組車非法改裝出發，更貼近道路實際的受力情況。

　　2、計算公式

　　σ動的計算采用布辛奈斯克公式：

　　σ動=K*P/Z2

　　K為應力系數，P為車輛荷載(KN)，

　　Z為荷載下的垂直深度(m)。

　　σ靜=γ*Z

　　3、計算結果

　　在標準荷載BZZ-100作用下，σ動隨深度的增加而減小，σ靜隨深度的增加而增加，σz呈現拋物線形，在距路面1.3m深處出現應力的最小值。

　　BZZ-100作用下的應力分布圖

　　同樣可以計算出BZZ-50~1000的應力分布圖。

　　三、路基工作區確定方法

　　根據傳統的觀點，當σ動/σ靜=0.2~0.1時，可以認為，與路基(土基)的自重應力相比車輛荷載引起的動荷載已經很小，可以忽略不計，因此把車輛荷載在路基(土基)中產生應力作用的這一深度范圍叫做路基工作區，根據計算不同荷載作用下路基工作區深度如下表：

　　使用方法：如果最大作用荷載為BZZ-400,則P=200KN，查表得當n=0.2時工作區深度位2.9m，當n=0.1時工作區深度為3.7m。

　　但該方法確定的工作深度往往是比較大的，在實際的設計中難以保證如此高的填筑厚度，在城市道路的設計中更是難以做到，同時從節約工程投資和節約土地使用的角度出發也應進一步尋找更優化的方法。

　　四、路基填筑厚度的確定方法

　　從“BZZ-100作用下的應力分布圖”可知，在車輛荷載作用下，路基(土基)內部的應力分布呈現拋物線形，并由應力最小值存在，這給了我們一個啟示就是如果該應力最小值深度在土基范圍，那么土基的承載力必須大于該最小值，特別在軟土地基上修筑的道路更應該注意這個最小值的位置。

　　應力最小值的位置會隨著車輛荷載的變化而變化，經計算不同荷載作用下應力最小值位置如下表：

　　從上表可以看出，最小應力值隨作用荷載增大而增大，分布深度也隨作用荷載增大而加深。

　　因此在實際的道路工程設計中，設計師應嚴格按道路上可能的最大作用荷載驗算路基(土基)內部最小應力值和深度，并與設計路基填筑厚度、土基的承載力進行校驗。所以路基填筑厚度的確定方法為：

　　1、路基(土基)內部最小應力值和深度確定。

　　如果最大作用荷載為BZZ-400,則P=200KN，查表得最小應力(62.1 KPa)和位置(2.1m)

　　2、土基的承載力校驗

　　接下來我們需要驗算土基中總應力是否超過了土基的承載力。下表提供了在不同荷載作用下路基中不同應力水平位置，可以幫助設計人員根據土基的承載力和最大作用荷載查表迅速確定所需的路基最小填筑厚度。(該表中的位置為路基中第一次達到該應力值的位置)

　　從上表可以看出，隨作用荷載增大某一固定應力值的位置也會加深，與作用荷載呈現近似直線的關系，直線斜率與固定應力值呈反向變動。

　　使用方法：如果地基承載力為80KPa，最大作用荷載BZZ-400,則P=200KN，查表可得該應力水平發生在1.28m深度處，根據第一步得到的最小應力(62.1 KPa)和位置(2.1m)不難得出道路路面和路基的總厚度應大于1.28m，如達不到這個厚度則必須對土基進行處理提高承載力。

　　五、結論

　　采用路基填筑厚度確定方法在最大作用荷載BZZ-400時，土基承載力為80 KPa時道路路面和路基的總厚度應大于1.28m，采用路基工作區的方法則工作區深度為2.9~3.7m，相差比較大，主要原因是路基工作區沒有考慮土基承載力的大小，當土基承載力較大時我們應讓土基來作為工作區的一部分，本文的路基填筑厚度確定方法根據不同的土基承載力計算路基填筑厚度，可以使設計更加精確，有效控制工程造價。

　　參考文獻

　　[1] 路基路面工程(上)路基工程

　　何兆益 楊錫武主編

　　重慶大學出版社2001年11月第一版