[發明專利]一種最大粒徑大于40mm的土石混合料最大干密度確定方法

有效

• 申請號: 201811229773.1
• 申請日: 2018-10-22
• 公開（公告）號: CN109614632B
• 公開（公告）日: 2022-12-13
• 發明（設計）人: 紀小平;司柏通;李壽偉;胡建明;朱波;李堅強;熊越
• 申請（專利權）人: 長安大學;金華市公路管理局;西安博華市政設計研究院有限公司
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20;G06F30/13
• 代理公司: 西安恒泰知識產權代理事務所 61216
• 代理人: 李鄭建

本發明公開了一種最大粒徑大于40mm的土石混合料最大干密度確定方法，首先將待測定土石混合料分為粒徑小于40mm的A₁組和大于40mm的A₂組；測量A₁組混合料的實測最大干密度；確定混合料的最佳微力學參數；確定混合料的數值試驗最大干密度；根據混合料的實測承載比和數值試驗承載比按照模型進行擬合得到最大粒徑大于40mm的混合料的最大干密度計算模型；最后，按照實測與計算相結合的方法，確定最大粒徑大于40mm的的最大干密度。本發明方法克服了現有室內試驗方法只能確定粒徑不超過40mm的路基土石混合料最大干密度的不足，可以快速準確的得到鋪設路基不同路段上的土石混合料的最大干密度，為土石混填路基的壓實質量控制提供了關鍵參數。

技術領域

本發明屬于路基工程技術領域，具體涉及一種最大粒徑大于40mm的土石混合料最大干密度確定方法。

背景技術

在我國山區、丘陵地帶公路修筑過程中會產生大量的土石混合料，如大范圍廢棄，不僅會造成資源浪費和大量棄渣，還會對道路沿線的生態環境產生不良影響。本著因地制宜、節約資源、就地取材的原則，土石混合料被廣泛應用于路基修筑，積累了一些有益的工程經驗。

然而，由于土石混填路基土的組成復雜、顆粒差距大，材料不均勻且難以控制，其物理力學性質受含水量、土石性質影響外，還與含石量、最大粒徑、土石比例等密切相關，進而導致土石混填路基的工程力學特性呈現復雜規律，易出現不均勻沉降等病害。上述現象固然與土石混填路基土的復雜力學性狀有關，但目前不合理的室內方法也是重要原因。密實度是影響路基強度與變形的重要因素。室內標準密度與壓實度是控制路基現場密實度的關鍵指標，而室內標準密度與室內成型方法密切相關。《公路土工試驗規程》(JTG E40-2007)規定采用擊實方法、振動臺法或表面振動壓實法獲取粒徑小于40mm路基土的最大干密度。然而，土石混填路基土中含有大量的卵礫石或碎石，卵石粒徑為60～200mm、礫石粒徑為2～60mm。實踐證明，壓實不良將導致路基失穩，而壓實質量檢測與評價是保證路基良好壓實的關鍵。最大干密度在確定填筑標準和評價填筑質量中至關重要。但目前各種方法被測定的土料限制在某以最大粒徑范圍內，如我國《公路土工試驗規程》(JTG E40-2007)規定d_max≤40mm。顯然，實際工程應用中土石混填路基土的最大粒徑超過目前測得粗粒土最大干密度儀器允許粒徑范圍，無法測得最大干密度。因此，如何確定土石混填路基土的最大干密度，是亟待解決的關鍵問題之一。

發明內容

針對現有技術的缺陷和不足，本發明提供了一種最大粒徑大于40mm的土石混合料最大干密度計算方法，解決現有的室內試驗方法只能確定最大粒徑不能超過40mm路基混合料的最大干密度的問題。

為了實現上述目的，本發明采用如下技術方案予以實現：

一種最大粒徑大于40mm的土石混合料最大干密度確定方法，通過式(1)對土石混合料最大干密度進行計算，

式中：ρ表示最大粒徑大于40mm的土石混合料最大干密度，g/cm³；

ρ_max表示粒徑為0～40mm混合料的最大干密度，g/cm³；

λ表示粒徑大于40mm的混合料的摻量，其中，表示粒徑為0～40mm的混合料的質量，g；表示粒徑大于40mm的混合料的質量，g；

η表示顆粒特征參數，η＝D_2max/40，其中，D_2max表示粒徑大于40mm的混合料的最大粒徑；

a、b均表示回歸系數，其中，a的取值范圍為0～6.5，b的取值范圍為0～5.0。