[发明专利]石灰土处理软土路基后土基回弹模量换算方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种软土路基经石灰处理后的土基回弹模量换算的新方法。

技术背景

土基回弹模量是路面结构设计的重要参数，较高的土基模量也是路面结构承载力的重要保证。根据现行的《城市道路路基设计规范》(CJJ 194-2013)的规定，快速路、主干路土基回弹模量值应大于30MPa，次干路、支路土基回弹模量值应大于20MPa。软土中多含大量腐殖质，土基承载力极低，土基回弹模量往往难以达到规定的要求，对路面结构的承载能力和整体稳定性带来不良影响。利用石灰处理软土路基以提高土基回弹模量是工程中经常采用的技术措施，同时也取得了不错的效果。

但是现行规范中的土基回弹模量换算公具有一定缺陷，该式在Ex/E₀≥8时精度较高。但是如果Ex/E₀＜8时，随着模量比降低，误差越来越大。软土经过石灰处理加固后，回弹模量值虽有一定程度上的提高，但程度有限，大概在30～120MPa之间。因此，有必要针对这一特性重新发明一种适合低模量比的石灰处理软土路基后土基回弹模量换算的新方法。

发明内容

为了克服现有技术的不足，针对现行规范中土基回弹模量换算公式的缺陷，提供一种基于等效弯沉原则的石灰处理软土路基后土基回弹模量换算新方法。为此，本发明采取的技术方案是，石灰土处理软土路基后土基回弹模量换算方法，包括如下步骤：

一、确定各结构层参数

该换算方法所需要的材料参数指标主要有：原状软土路基回弹模量E₀、石灰土层回弹模量E₁、石灰土层处理深度h_x；

材料参数指标的采集方法：原状软土路基的回弹模量通过贝克曼梁法或承载板法测量；石灰土层回弹模量通过顶面法或承载板法测量；石灰土层处理深度为设计值；

二、土基回弹模量换算新方法的确定

步骤1：计算弯沉 

采用Kenpave程序计算弯沉，计算荷载为直径31.5cm，压强700Kpa的圆形均布荷载，直接作用于石灰处理后的土基土表面；

步骤2：计算经石灰处理后的土基回弹模量

选取步骤1中的参数，以弯沉等效为原则，采用弹性层状体系理论计算出各种结构参数经石灰处理后的土基回弹模量E_t：

EtE0=l0lt]]>

式中：l₀、l_t为均质半无限空间体模量为E₀，E_t所对应的弯沉值；

步骤3：拟合当量回弹模量换算公式

经石灰处理后的土基回弹模量E_t是原状软土路基回弹模量E₀以及上层石灰稳定土模量E₁与厚度h_x及泊松比的函数。泊松比对计算结果的影响非常小，忽略不计，因而，原状软土路基回弹模量E₀和经石灰处理后的土基回弹模量E_t之间可以建立起这样的函数关系：

E_t＝f(E₀,E₁,h_x)

应用Minitab统计分析软件对不同参数E₀、E₁和h_x组合下的一系列数据进行回归分析，从而得到相应的因变量与自变量之间的换算回归公式。参考规范中计算公式的形式，设