[发明专利]一种最大粒径大于40mm的土石混合料最大干密度确定方法

说明书

本发明公开了一种最大粒径大于40mm的土石混合料最大干密度确定方法，首先将待测定土石混合料分为粒径小于40mm的A₁组和大于40mm的A₂组；测量A₁组混合料的实测最大干密度；确定混合料的最佳微力学参数；确定混合料的数值试验最大干密度；根据混合料的实测承载比和数值试验承载比按照模型进行拟合得到最大粒径大于40mm的混合料的最大干密度计算模型；最后，按照实测与计算相结合的方法，确定最大粒径大于40mm的的最大干密度。本发明方法克服了现有室内试验方法只能确定粒径不超过40mm的路基土石混合料最大干密度的不足，可以快速准确的得到铺设路基不同路段上的土石混合料的最大干密度，为土石混填路基的压实质量控制提供了关键参数。

技术领域

本发明属于路基工程技术领域，具体涉及一种最大粒径大于40mm的土石混合料最大干密度确定方法。

背景技术

在我国山区、丘陵地带公路修筑过程中会产生大量的土石混合料，如大范围废弃，不仅会造成资源浪费和大量弃渣，还会对道路沿线的生态环境产生不良影响。本着因地制宜、节约资源、就地取材的原则，土石混合料被广泛应用于路基修筑，积累了一些有益的工程经验。

然而，由于土石混填路基土的组成复杂、颗粒差距大，材料不均匀且难以控制，其物理力学性质受含水量、土石性质影响外，还与含石量、最大粒径、土石比例等密切相关，进而导致土石混填路基的工程力学特性呈现复杂规律，易出现不均匀沉降等病害。上述现象固然与土石混填路基土的复杂力学性状有关，但目前不合理的室内方法也是重要原因。密实度是影响路基强度与变形的重要因素。室内标准密度与压实度是控制路基现场密实度的关键指标，而室内标准密度与室内成型方法密切相关。《公路土工试验规程》(JTG E40-2007)规定采用击实方法、振动台法或表面振动压实法获取粒径小于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砾石或碎石，卵石粒径为60～200mm、砾石粒径为2～60mm。实践证明，压实不良将导致路基失稳，而压实质量检测与评价是保证路基良好压实的关键。最大干密度在确定填筑标准和评价填筑质量中至关重要。但目前各种方法被测定的土料限制在某以最大粒径范围内，如我国《公路土工试验规程》(JTG E40-2007)规定d_max≤40mm。显然，实际工程应用中土石混填路基土的最大粒径超过目前测得粗粒土最大干密度仪器允许粒径范围，无法测得最大干密度。因此，如何确定土石混填路基土的最大干密度，是亟待解决的关键问题之一。

发明内容

针对现有技术的缺陷和不足，本发明提供了一种最大粒径大于40mm的土石混合料最大干密度计算方法，解决现有的室内试验方法只能确定最大粒径不能超过40mm路基混合料的最大干密度的问题。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案予以实现：

一种最大粒径大于40mm的土石混合料最大干密度确定方法，通过式(1)对土石混合料最大干密度进行计算，

式中：ρ表示最大粒径大于40mm的土石混合料最大干密度，g/cm³；

ρ_max表示粒径为0～40mm混合料的最大干密度，g/cm³；

λ表示粒径大于40mm的混合料的掺量，其中，表示粒径为0～40mm的混合料的质量，g；表示粒径大于40mm的混合料的质量，g；

η表示颗粒特征参数，η＝D_2max/40，其中，D_2max表示粒径大于40mm的混合料的最大粒径；

a、b均表示回归系数，其中，a的取值范围为0～6.5，b的取值范围为0～5.0。