碴床系数

如果钢轨的挠度，或者轨底中央的应力或者弯曲波的波长为已知，那末轨道的道床系数就可以从下列公式来确定。这些公式都是从席茂曼(Zimmermann)计算法推导出来的。实际上，测试所得的数值有离散性，因此开始时应该有8~12个测点取得其平均值。为了排除车辆的相邻车轴对测试工作的干扰，测试工作应采用单轴荷载来进行。

道床系数的确定方法如下：

——用钢轨的挠度y

式中：Q=轮荷载

——用轨底中央的应力

——用挠曲波波长A

将钢轨与轨枕松开，·然后在轨枕上加载来测试道床系数，其结果的准确性较差，因为初测读数不能确定得很精确而且荷载也不能传到相邻的轨枕。此外，这种测试方法比较费力。

如果钢轨是弹性地铺在混凝土大板上，道床系数就从钢轨与混凝土大板间的弹性垫层的应力——应变线来确定。混凝土大板的微小变形可以忽略不计。

如果有相应的钢轨弹性支承的理想宽度b，就可以得出

式中：

a=沿钢轨纵长方向橡胶垫层相互之间的距离。 2100433B

钢轨作为一个支承体，在一个已知荷载作用下所产生的弯曲应力决定于钢轨断面、轨枕的支承面以及轨下的垫层、道床和路基面的弹性。其中后一部分就是道床系数C。

式中 P——轨枕与道床间的表面压力(N/mm²)，

y一一轨道的变形(mm)；。

道床系数是一个理想的数值，在轨枕没有捣固的情况下，这个理想数值就决定于初步测试的表面压应力的数值。由于运营的影响，道碴的颗粒会逐渐移动位置和破碎，路基面也会被压实变硬。为此，道床系数是经常变化的。而且每一根轨枕下都有不同的道床系数；在轨道计算时必须采用一个平均值，它是根据测试方法测得的大量数值求得的。这里必须注意，道床系数的确定，与荷载面的大小和形状也很有影响。为此，必须从一个轨节上测得的数据来确定：用一块荷载板来测试，往往会得出不准确的数据。根据慕尼黑(Munich)工业大学道路建筑试验室测得的很多数据，在石质路基或者刚性基底(桥梁及隧道的底面)上，道床系数就很高。在这类地方采用弹性垫层，就可以得到与普通路基面所得到的数值相配合。

基床系数法的缺点在于，文克勒假定在一般情况下并不正确。压陷实验裹明，地地基沉降不只发生在压力作用部分，也发生在受压力范围之外[图（b）]。但是，如果地基可压缩层很薄、邻近荷载的影响很小，基床系数法是可用的。中国SD133-84《水闸设计规范》规定；当地基可压缩土层厚度（H）与地基梁（即闸底板）半长（L）的比值H/L0.25时，可按基床系数法计算 。2100433B

基床系数法是指在垂直水流方向被取单宽水用宣底板，将其作为弹性地基上的梁，按文克勒假定计算地基反力和底板内力的方法 。

1867年捷克工程师文克勒勒将俄国科学院院士富斯在1801年提出的假设——每单位长度基础梁下压力与地基沉降成正比一一一加以摧广，提出文克勒假定：地每单位面积上所受的压力p（kPa）与地基的沉降y（m）成正比:

即p= K。 （1）

式中，K为基床系数（或垫层系数），kPa/m 。