[发明专利]一种细粒土路基永久变形预估方法

摘要

本发明公开了一种细粒土路基永久变形预估方法，属于道路工程技术领域。击实试验确定路基土的最佳含水率；建立不同土质的永久应变预估模型；计算路基有效工作区深度并分层；计算不同深度处路基土的实际含水率和最佳含水率比值；计算有效工作区深度范围内路基土的受力状态；计算每层路基土的永久变形量；计算有效工作区内路基的永久变形。计算路基永久变形时考虑了路基土的含水率和实际受力状态，结果更合理，有利于提高路基耐久性。

主权项

1.一种细粒土路基永久变形预估方法，其特征在于，具体按照以下步骤进行，步骤a，根据现行土工试验方法确定最佳含水率womc；步骤b，通过动三轴试验建立路基土永久应变预估模型，如式(1)所示：式中：α1，α2，α3，α4，α5为常数；N为荷载作用次数；σoct为体应力，其中，σoct＝(σ1+2σ3)/3；τ_oct为剪应力，σatm为参考应力，为大气压力100kPa；w为实际含水率；σ1为最大主应力，σ3为最小主应力；步骤c，计算路基工作区有效深度，路基工作区深度用轮载作用下产生的竖向应力σz与计算点位以上各层的自重应力p0之比来确定：n介于0.1～0.2之间，具体可根据规范或实际工程取值；然后根据实际情况将路基有效工作区深度划分为每层为10cm或15cm的薄层，第i层的层厚计为hi；步骤d，确定不同深度处土的实际含水率w，计算实际含水率和最佳含水率的比值w/womc；步骤e，计算不同深度处的路基土的实际受力状态；在进行应力分析计算时，不考虑温度和湿度因素变化引起的影响，荷载应力计算使用BISAR程序进行计算，并只计算荷载应力与自重应力；1)确定计算点处的最大主应力：σ1＝σz+p0                 (3)；式中：σz为轮载作用下产生的竖向应力，P0为计算点位以上各层的自重应力；2)确定计算点处的最小主应力：σ3＝σx,y+k0(p0)                (4)；式中：σ_x,y为轮载作用时所产生的水平应力，k₀为侧压力系数，μ为泊松比；步骤f，使用步骤b、d、e确定的参数，根据式(1)计算第i薄层的永久应变εpi，乘以该层层厚hi即为该层的永久变形；步骤g，将各个薄层的永久变形相加，得到路基土最终累积永久变形量；式中：l为最终累积永久变形量，为第i个薄层的永久应变。