[發明專利]一種路基土動態回彈模量預估方法

有效

• 申請號: 201610840544.8
• 申請日: 2016-09-22
• 公開（公告）號: CN106323779B
• 公開（公告）日: 2018-11-30
• 發明（設計）人: 張軍輝;陳英;鄭健龍;戴良良
• 申請（專利權）人: 長沙理工大學
• 主分類號: G01N3/40
• 分類號: G01N3/40;G06F17/15
• 代理公司: 西安知誠思邁知識產權代理事務所(普通合伙) 61237
• 代理人: 麥春明

1.一種路基土動態回彈模量預估方法，其特征在于，具體按照以下步驟進行：

步驟a：用壓力板儀測定路基土的基質吸力并采用Van Genuchten模型建立土水特征曲線；

步驟b：用動三軸儀進行回彈模量試驗；

步驟c：分析土水特征曲線和回彈模量試驗結果，建立基質吸力-回彈模量關系方程，如式(1)所示，

M_R＝A×ln(ψ_m) (1)

其中：M_R為動態回彈模量，ψ_m為基質吸力，A為模型參數；

步驟d：耦合基質吸力-回彈模量關系方程和NCHRP 1-28A三參數模型，建立綜合考慮路基土濕度和應力狀態的回彈模量預估模型，如式(2)所示：

其中：θ為體應力，τ_oct為八面體剪應力，P_a＝100kPa，k₁、k₂和k₃為模型參數；

步驟e：根據試驗數據擬合得到模型參數k₁、k₂、k₃，進而建立模型參數與路基土物理性質指標之間的關系方程。

2.根據權利要求1所述的一種路基土動態回彈模量預估方法，其特征在于，所述步驟a中，分90％、93％、96％三個壓實度進行，土水特征曲線的方程如公式(3)，

其中：θ_s指飽和體積含水率，θ_w指體積含水率，θ_r指殘余體積含水率，ψ_m是基質吸力，m₁、m₂和m₃為模型參數。

3.根據權利要求1所述的一種路基土動態回彈模量預估方法，其特征在于，所述步驟b中，路基土試件尺寸為100mm×200mm，采用萬能液壓試驗機靜壓壓實成型；分別按90％、93％、96％的目標壓實度和90％OMC、OMC、110％OMC、120％OMC、130％OMC的含水率制備試件，OMC為濕法擊實試驗得到的最佳含水率；荷載形式為半正弦波，頻率1Hz，加載時間0.2s，間歇時間0.8s，每一級應力水平完成之后，最后5次加載次數的循環計算回彈模量值。

4.根據權利要求1所述的一種路基土動態回彈模量預估方法，其特征在于，所述步驟d中，NCHRP 1-28A三參數模型如式(4)：

其中：θ為體應力，τ_oct為八面體剪應力，P_a＝100kPa，k₁、k₂和k₃為模型參數。

5.根據權利要求1所述的一種路基土動態回彈模量預估方法，其特征在于，所述步驟e中，建立模型參數與路基土物理性質指標之間的關系方程；選用的路基土物理性質指標有：干密度γ_d、塑性指數PI、0.075mm篩通過的百分率P_0.075，以及由這些變量衍生出的變量：變量DDRPI-式(5)、DDRP-式(6)，通過擬合得到k₁、k₂、k₃的回歸方程如公式7所示：

其中，γ_dMAX為最大干密度，a₁、a₂、b₁、b₂、b₃、c₁、c₂和c₃均為擬合參數。