路面结构层对路基工作区深度影响分析

赵宁 张占领 马驻

摘要：针对我国典型半刚性沥青路面结构铺装，运用基于多层弹性理论体系的BISRA软件分析了不同轴载和有无路面铺装条件下的路基工作区深度，得出路面铺装对路基工作区深度影响明显。

关键词：道路工程；路面铺装；路基工作区；重载

1 引言

路基作为路面结构的基础，承受着本身自重和路面结构传递下来的车辆荷载作用。在路基某一深度Za处，当车辆荷载引起的垂直应力与路基土自重引起的垂直应力相比所占比例很小，仅为1/10～1/5时，该深度Za范围内的路基称为路基工作区[1]。路基工作区深度的研究对确定合理路基高度具有重要意义。国内外学者均对路基工作区的确定标准和方法进行了深入的研究[2-5]，发现考虑路面结构层和不考虑路面结构层的路基工作区深度差异较大。本文利用BISAR3.0软件分析了有无路面结构层情况下的竖向附加应力沿深度的分布情况，并以车辆荷载引起的垂直应力与路基土自重引起的垂直应力比为1/10～1/5为判定路基工作区深度的标准。

2 计算模型及计算工况

2.1 路面结构模型

本文选用我国典型的半刚性基层沥青路面做为路面结构层进行分析，道路结构参数如表1所示。

2.2 计算工况

为了更好的反应重载交通情况，本文选取了轴载100、120、140、160、180和200kN来反映不同的重载情况。采用公式A=0.008P+152计算了不同的重载情况下的荷载圆半径、轮胎接地面积和胎压。

2.3 计算模型

考虑到车辆荷载存在扩散效应和轮载的对称性，在选取计算点时沿每个车轴处的道路横断面由轮隙中心每隔5.325cm（ δ0）向一侧取一个计算点，共取6个点。……