[发明专利]一种季冻区内路基填料动态回弹模量快速预测方法

权利要求书

1.一种季冻区内路基填料动态回弹模量快速预测方法，其特征在于，具体按照以下步骤进行：

S1：对路基填料试件进行冻融循环试验，然后通过动三轴试验得到路基填料试件在各工况下经历不同次数冻融循环后的动态回弹模量值；

S2：建立综合考虑反复冻融循环作用、状态变量和应力变量的路基填料动态回弹模量预估模型：

其中：M_R为路基填料动态回弹模量；N为冻融循环次数；C为压实度；w为填料的实际含水率，w_omc为填料的最佳含水率；θ_m为最小体应力，θ_m＝θ-σ_d，θ为体应力，σ_d为偏应力；θ＝σ₁+σ₂+σ₃，σ₁为竖向主应力，σ₂为中间主应力，σ₃为围压，动三轴试验中σ₂＝σ₃；τ_oct为八面体剪应力，P_a＝101.3kPa，为大气压强；k₁为修正系数，k₂反映冻融循环次数的影响，k₃反映压实度的影响，k₄反映实际含水率的影响，k₅反映最小体应力的影响，k₆反映八面体剪应力的影响；

S3：根据步骤S1的试验数据拟合得到预估模型参数k₁、k₂、k₃、k₄、k₅、k₆，并建立预估模型参数k₁、k₂、k₃、k₄、k₅、k₆与该路基填料基本物性参数之间的关系方程；

S4：通过步骤S3建立的关系方程求得给定种类路基填料的预估模型参数k₁、k₂、k₃、k₄、k₅、k₆，从而通过步骤S2建立的预估模型预测不同路基填料在各工况下经历不同次数冻融循环后的动态回弹模量值。

2.根据权利要求1所述的一种季冻区内路基填料动态回弹模量快速预测方法，其特征在于，所述步骤S1具体为：根据击实试验结果确定的最大干密度和最佳含水率值，将所选取的路基填料分别按93％和96％的目标压实度和OMC-2％、OMC、OMC+2％的目标含水率制备路基填料试件，OMC为击实试验所得的最佳含水率，采用对开膜具在万能液压试验机下静压成型，冻融循环试验后重复加载动三轴试验的荷载形式为半正弦波，频率1Hz，加载时间0.2s，间歇时间0.8s，每个加载序列的应力水平完成之后，选用最后5次加载循环的试验结果计算动态回弹模量值。

3.根据权利要求2所述的一种季冻区内路基填料动态回弹模量快速预测方法，其特征在于，所述步骤S1中，冻融循环试验：调查待预估路基填料的实际工程所在地区近十年的负温极值，试验的冻结负温小于负温极值，以包含可能的负温变化范围，试验的融化正温与冻结负温绝对值相等，冻结与融化时间均设置为12h，冻融循环次数按向后差值递增的规律设置为0次、1次、3次、6次、10次。

4.根据权利要求1、2或3所述的一种季冻区内路基填料动态回弹模量快速预测方法，其特征在于，所述步骤S3，通过路基填料的三个基本物性参数：液限w_L、塑限w_P及塑性指数PI，建立衍生变量H，即根据步骤S1的试验数据拟合得到预估模型参数k₁、k₂、k₃、k₄、k₅、k₆，并建立衍生变量H与预估模型参数k₁、k₂、k₃、k₄、k₅、k₆之间的关系方程。