[发明专利]一种土石混填路基土的CBR数值试验方法

权利要求书

1.一种土石混填路基土的CBR数值试验方法，其特征在于，通过离散元软件PFC^2D进行模拟，包括如下步骤：

步骤1，在PFC^2D中按尺寸构建试模，对颗粒按粒径大小进行分组，预设土石的初始空隙率，确定各档土石所占的面积比，对级配参数进行调用；

步骤2，在PFC^2D中定义产生颗粒的区域和颗粒所在的边界条件，同时设定遍历条件；

步骤3，对所生成的每档颗粒数据进行遍历，对每档颗粒进行编号，限定每档颗粒的半径上、下限及半径平均值，设置颗粒平均密度和阻尼系数，对颗粒尺寸进行缩小，对每一档粒料都执行一次，保证每档粒径的数目控制在要求的范围内；

步骤4，确定本构关系及接触关系模型，并对颗粒尺寸进行放大，使颗粒与边界条件相适应，删除边界条件以外的颗粒；

步骤5，计算颗粒所占的总面积及空隙所占的总面积，得出试样的实际空隙率；

步骤6，设定重力参数、自动计算时步及循环次数，每隔一定步数对球体速度进行一次清零，释放内应力，得到所需的加载试样；

步骤7，设定压头，加荷板和侧限条件，确定加载速率，监测轴向应力和竖向位移，循环一定次数，得到单位压力-贯入量曲线，读取相应贯入量的单位压力值，进行计算，得到试件的CBR值。

2.根据权利要求1所述的CBR数值试验方法，其特征在于，所述步骤1中，各档土石的粒径不小于1mm；对颗粒按粒径大小进行分组的依据如下：先取样进行筛分，得到实际的级配数据，对粒径进行分组时按照实际的级配数据进行分组。

3.根据权利要求1所述的CBR数值试验方法，其特征在于，所述步骤2中，遍历条件为：指定产生颗粒球的范围，对产生颗粒的区域以外的颗粒进行删除。

4.根据权利要求1所述的CBR数值试验方法，其特征在于，所述步骤4中，选择线性接触刚度模型，定义球与球之间，球与墙之间的接触关系，设定法向接触刚度、切向接触刚度、阻尼系数和摩擦系数，对颗粒尺寸进行放大，设定自动时步，每循环一定次数对速度进行清零。

5.根据权利要求1所述的CBR数值试验方法，其特征在于，所述步骤4中，对于土石混合料中的细粒土，如果其主要为粘性土，还需要在本构关系模型中，加入黏性接触予以考虑，并考虑土石混合料的颗粒间的咬合力C和颗粒的内摩擦角φ，并对每档料颗粒之间的黏结情况进行设定，对不必要的黏结情况进行删除，不断修正，得到要求的试验结果。

6.根据权利要求1所述的CBR数值试验方法，其特征在于，所述步骤5中，将颗粒所在的边界条件以外的颗粒进行清除，只保留颗粒所在的边界条件内所需的颗粒；再对每档集料进行遍历，从而得到试件内部的实际空隙率。

7.根据权利要求1所述的CBR数值试验方法，其特征在于，所述步骤6中，施加重力时，消除程序运行过程中产生的内部应力，维持试样内部的稳定。

8.根据权利要求1所述的CBR数值试验方法，其特征在于，所述步骤7中，设定压头，给压头施加恒定的贯入速度，来模拟实验室对试件加载的过程。