[发明专利]基于基质吸力和最小体应力的路基土回弹模量预估方法

权利要求书

1.一种基于基质吸力和最小体应力的路基土动态回弹模量预估方法，其特征在于，按照以下步骤进行：

步骤a：用压力板仪测定路基土的基质吸力，建立土水特征曲线，得到不同压实度下模型参数；

步骤b：用动三轴仪进行回弹模量试验，得到路基土回弹模量值；

步骤c：揭示路基土基质吸力和回弹模量之间的变化规律，建立路基土基质吸力与回弹模量的对数函数关系方程，如式(1)所示：

其中：M_R为动态回弹模量；A、k₁为模型参数；ψ_m为基质吸力；p_r为参考压强且等于1kPa，e为自然常数；

步骤d：将行车荷载对路基土的剪切效应从体应力中分离出来，定义了最小体应力；并用最小体应力代替体应力作为路基土动态回弹模量的变量，并结合NCHRP1-28A三参数模型，提出了考虑基质吸力、最小体应力和八面体剪应力的路基土回弹模量预估模型，如式(2)所示：

其中：θ_m为最小体应力，θ_m＝θ-q，θ为体应力，q为竖向循环应力，q的最大值即是偏应力；τ_oct为八面体剪应力；k₀，k₂和k₃为模型参数；

所述步骤a中，分90％、93％、96％三个压实度进行，93％为路堤压实度，96％为路床压实度，90％压实度是为了增加试验样本数据；土水特征曲线方程如公式(3)所示：

其中：θ_w为体积含水率；θ_s为饱和体积含水率；a_f，b_f，c_f和h_r为模型参数，C(ψ_m)为修正方程。

2.根据权利要求1所述的基于基质吸力和最小体应力的路基土动态回弹模量预估方法，其特征在于，所述步骤b中，路基土试件尺寸为100mm×200mm，采用万能液压试验机静压压实成型；根据击实试验结果，分别按90％、93％和96％的目标压实度和90％OMC、OMC、110％OMC、120％OMC、130％OMC的含水率制备试件，OMC为湿法击实试验得到的最佳含水率；荷载形式为半正弦波，频率1Hz，加载时间0.2s，间歇时间0.8s，每一级应力水平完成之后，最后5次加载次数的循环计算回弹模量值。

3.根据权利要求1所述的基于基质吸力和最小体应力的路基土动态回弹模量预估方法，其特征在于，所述步骤d中，NCHRP1-28A三参数模型如式(4)：