[发明专利]一种模拟易风化土风化过程的测试方法

说明书

一种模拟易风化土风化过程的测试方法，包括：制备含水率为大于5％小于等于40％的土样；将所述的土样分三层装入容器内；将装有土样的容器放入试验炉，使用微波能发生器对所述的土样进行微波作用，采集微波作用后土样的最高温度和质量损失率；求得易风化土自然风化时间与微波作用影响因素关系表达式，本发明通过对微波作用功率和时间的设定来室内模拟自然状态下不同风化时间的易风化土样。弥补了自然作用下制备易风化土样耗时长不利于研究的缺陷，对易风化土物理力学性质根据风化过程而改变提供重要依据，对掌控易风化土物理力学性质保障工程质量及相关工程的应用提供理论基础，具有重要的意义。

技术领域

本发明属于公路工程修建技术领域，特别涉及一种模拟易风化土风化过程的测试方法。

背景技术

我国高速公路工程的修建重点区域逐渐由经济较发达的沿海平原地区向经济落后的山岭重丘地区转移，这个过程中常遇到的易风化土等不良土体，结合现场踏勘和地质勘察资料可知，该类土具开挖暴露后易于风化特点使得其物理力学性质迅速劣化，强度降低且不可逆转等特点，作为不良土为工程的安全稳定性带来极大的隐患。例如：易风化土一般颜色呈灰黑色，具有干裂、吸水性强、遇水膨胀软化，开挖暴露后容易快速风化而导致结构破坏、强度降低且不可逆转但是易风化土开挖暴露风化而导致强度衰减规律的特殊性，导致仍无法深入分析暴露风化后易风化土强度衰减对工程安全稳定性的影响。

发明内容

发明目的：解决现有技术的对应工程中易风化土暴露开挖后，随着风化程度的推进这一漫长的过程，其矿物成分、颗粒以及结构的变化导致强度的衰减而对工程安全稳定性的影响问题，提供一种模拟易风化土风化过程的测试方法。

技术方案：本发明提供一种模拟易风化土风化过程的测试方法，包括以下步骤：

1)制样：制备含水率为大于5％小于等于40％的土样；

2)装样：将所述的土样分三层装入容器内；

3)微波作用：将装有土样的容器放入试验炉，使用微波能发生器对所述的土样进行微波作用，其微波能发生器的作用功率为0～30kW、微波能发生器的作用时间为0～2h；

4)数据采集：采集微波作用后土样的最高温度和质量损失率；

5)求得易风化土自然风化时间与微波作用影响因素关系表达式，其表达式为：

f(T,P,t,w,m)＝0

式中，T为自然风化时间，P为微波作用功率，t为微波作用时间，w为易风化土样的含水率，m为易风化土样的质量。

进一步，在步骤1)中，测定所述土样的天然含水率、土样的天然密度、测定敏感指标。

进一步，所述的易风化土敏感指标与易风化土自然风化时间的关系表达式为：

式中y为敏感指标，T为风化时间，y₀为易风化土完全风化时敏感指标的临界值，y₀+A₀可以反映模型的初始值，t₀的取值范围(90，115)。

进一步，所述的不均系数、粘粒含量以及塑性指数与微波作用影响因素的关系表达式：

C_u＝β_k0+β_k1P+β_k2t+β_k3w+β_k4m

η₃＝β_k0+β_k1P+β_k2t+β_k3w+β_k4m