[发明专利]一种高铁路基填料中细粒土掺量上限的确定方法

权利要求书

1.一种高铁路基填料中细粒土掺量上限的确定方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)制备不同细粒土含量的填料样品；

(2)模拟工程环境进行室内冻胀试验，测得各填料样品的冻胀率；

(3)对各填料样品进行X射线层析扫描，采用图像处理算法统计分析各填料样品中细粒土分布的连通区域和计盒分形维数，分别与细粒土含量建立函数关系；

(4)综合分析连通区域、计盒分形维数随细粒土含量的变化趋势以及不同细粒土含量对应的冻胀率，确定路基填料中细粒土的最大掺量；当填料样品中细粒土分布的计盒分形维数1.8时、或连通区域随细粒土含量变化发生数量级增大时、或填料样品的冻胀率1％时，说明对应填料为冻胀填料，所述细粒土最大掺量即为满足非冻胀填料要求的最大细粒土含量。

2.根据权利要求1所述的高铁路基填料中细粒土掺量上限的确定方法，其特征在于，步骤(3)中，将填料样品中细粒土分布的连通区域、计盒分形维数分别与冻胀率建立函数关系，后期针对同类填料，通过X射线层析扫描填料的微结构来预测其冻胀率，然后根据步骤(4)判断细粒土最大掺量。

3.根据权利要求1所述的高铁路基填料中细粒土掺量上限的确定方法，其特征在于，步骤(3)中，通过X射线层析扫描获取各填料样品的扫描图像后，采用MATLAB图像处理分析模块，根据图像像素灰度差异，对各填料样品的扫描图像进行阈值分割，提取样品孔隙结构分布及细粒结构分布，统计计算出各路基填料样品中细粒土分布的连通度和计盒分形维数。

4.根据权利要求1所述的的高铁路基填料中细粒土掺量上限的确定方法，其特征在于，步骤(3)中，对所述填料样品进行X射线层析扫描时，控制所述扫描图像的分辨率小于60μm。

5.根据权利要求1所述的高铁路基填料中细粒土掺量上限的确定方法，其特征在于，步骤(1)中，以细粒土作为填料，级配碎石作为骨料，通过级配设计理论和实验方法制备不同细粒土含量的路基填料样品。

6.根据权利要求5所述的高铁路基填料中细粒土掺量上限的确定方法，其特征在于，步骤(1)中，所述碎石骨料的级配范围为0.075mm～31.5mm连续级配，细粒土的质量分数为0～30％，其中，细粒土的质量分数为细粒土的质量占碎石骨料的质量百分数。