碴床系數(shù)

如果鋼軌的撓度，或者軌底中央的應力或者彎曲波的波長為已知，那末軌道的道床系數(shù)就可以從下列公式來確定。這些公式都是從席茂曼(Zimmermann)計算法推導出來的。實際上，測試所得的數(shù)值有離散性，因此開始時應該有8~12個測點取得其平均值。為了排除車輛的相鄰車軸對測試工作的干擾，測試工作應采用單軸荷載來進行。

道床系數(shù)的確定方法如下：

——用鋼軌的撓度y

式中：Q=輪荷載

——用軌底中央的應力

——用撓曲波波長A

將鋼軌與軌枕松開，·然后在軌枕上加載來測試道床系數(shù)，其結(jié)果的準確性較差，因為初測讀數(shù)不能確定得很精確而且荷載也不能傳到相鄰的軌枕。此外，這種測試方法比較費力。

如果鋼軌是彈性地鋪在混凝土大板上，道床系數(shù)就從鋼軌與混凝土大板間的彈性墊層的應力——應變線來確定?；炷链蟀宓奈⑿∽冃慰梢院雎圆挥嫛?

如果有相應的鋼軌彈性支承的理想寬度b，就可以得出

式中：

a=沿鋼軌縱長方向橡膠墊層相互之間的距離。 2100433B

鋼軌作為一個支承體，在一個已知荷載作用下所產(chǎn)生的彎曲應力決定于鋼軌斷面、軌枕的支承面以及軌下的墊層、道床和路基面的彈性。其中后一部分就是道床系數(shù)C。

式中 P——軌枕與道床間的表面壓力(N/mm2)，

y一一軌道的變形(mm)；。

道床系數(shù)是一個理想的數(shù)值，在軌枕沒有搗固的情況下，這個理想數(shù)值就決定于初步測試的表面壓應力的數(shù)值。由于運營的影響，道碴的顆粒會逐漸移動位置和破碎，路基面也會被壓實變硬。為此，道床系數(shù)是經(jīng)常變化的。而且每一根軌枕下都有不同的道床系數(shù)；在軌道計算時必須采用一個平均值，它是根據(jù)測試方法測得的大量數(shù)值求得的。這里必須注意，道床系數(shù)的確定，與荷載面的大小和形狀也很有影響。為此，必須從一個軌節(jié)上測得的數(shù)據(jù)來確定：用一塊荷載板來測試，往往會得出不準確的數(shù)據(jù)。根據(jù)慕尼黑(Munich)工業(yè)大學道路建筑試驗室測得的很多數(shù)據(jù)，在石質(zhì)路基或者剛性基底(橋梁及隧道的底面)上，道床系數(shù)就很高。在這類地方采用彈性墊層，就可以得到與普通路基面所得到的數(shù)值相配合。

基床系數(shù)法的缺點在于，文克勒假定在一般情況下并不正確。壓陷實驗裹明，地地基沉降不只發(fā)生在壓力作用部分，也發(fā)生在受壓力范圍之外[圖（b）]。但是，如果地基可壓縮層很薄、鄰近荷載的影響很小，基床系數(shù)法是可用的。中國SD133-84《水閘設(shè)計規(guī)范》規(guī)定；當?shù)鼗蓧嚎s土層厚度（H）與地基梁（即閘底板）半長（L）的比值H/L0.25時，可按基床系數(shù)法計算 。2100433B

基床系數(shù)法是指在垂直水流方向被取單寬水用宣底板，將其作為彈性地基上的梁，按文克勒假定計算地基反力和底板內(nèi)力的方法 。

1867年捷克工程師文克勒勒將俄國科學院院士富斯在1801年提出的假設(shè)——每單位長度基礎(chǔ)梁下壓力與地基沉降成正比一一一加以摧廣，提出文克勒假定：地每單位面積上所受的壓力p（kPa）與地基的沉降y（m）成正比:

即p= K。 （1）

式中，K為基床系數(shù)（或墊層系數(shù)），kPa/m 。