[发明专利]一种建筑废弃物路基填料的黏土掺入量预估方法

说明书

本发明提供一种建筑废弃物路基填料的黏土掺入量预估方法，包括：分别配置不同黏土掺入量的建筑废弃物填料，并对每一建筑废弃物填料进行击实试验，确定每一建筑废弃物填料对应的干密度和含水率；基于每一建筑废弃物分别制备不同压实度的填料试样，并对每一填料试样进行静三轴试验，得到模拟不同工况条件下填料试样的荷载阈值，确定每一建筑废弃物填料的黏土掺入量；基于黏土掺入量、干密度及含水量，建立建筑废弃物填料荷载阈值预估模型；基于所述黏土掺入量拟合得到回归系数，并通过所述建筑废弃物填料荷载阈值预估模型预测建筑废弃物填料在不同工况下的荷载阈值，基于所述荷载阈值确定建筑废弃物填料的黏土掺入量。

技术领域

本发明涉及道路工程技术领域，涉及一种建筑废弃物路基填料的黏土掺入量预估方法。

背景技术

随着经济的发展和城市化进程的推进，相应的建筑废弃物数量也在不断增加。据现有数据统计，我国每年产生的建筑废弃物总量高达约4.8亿吨，且预计在未来十年里，全国建筑废弃物产生总量平均每年将达到13亿吨。截止目前，建筑废弃物的回收、处置和再利用在世界范围内已经是亟待解决的普遍性问题。因此，一些学者提出可将建筑废弃物(经过破碎、筛分、去除杂质流程)作为一种可持续公路填料替代品应用于路基填筑，其不仅可以有效消耗城市建设中所产出大量的建筑废弃物，还可以解决道路建设中开山采石导致环境污染、路基填方消耗大量土方等问题，从而取得显著的经济效益。

然而，应用建筑废弃物作为路基填料虽有诸多优势，但材料本身组分复杂、级配较差，且孔隙率较高，强度差异较大的自身特性对其成为一种优质路基填料是一个很大的挑战，目前，一般应用黏土对建筑废弃物填料进行改良，并通过确定建筑废弃物路基填料荷载阈值来确定其黏土掺入量，以期为建筑废弃物路基填料在车辆循环荷载作用下的变形稳定分析提供一定参考。

现有的黏土掺入量确定方法有以下两种：第一种是经验法，但给出的建议黏土掺入量变化范围较大，无法进行定量分析；二种是根据击实试验结果对不同黏土掺入量填料的最大干密度及最佳含水率的变化进行比较，从而定义黏土掺入量，但该方法考虑因素较为单一，结果不易直接确定。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种建筑废弃物路基填料的黏土掺入量预估方法，从而快速、简单且有效地对建筑废弃物路基填料的黏土掺入量进行预估。

为达到上述目的，本发明实施例的技术方案是这样实现的：

本发明实施例提供了一种建筑废弃物路基填料的黏土掺入量预估方法，所述方法包括：

分别配置不同黏土掺入量的建筑废弃物填料，并对每一所述建筑废弃物填料进行击实试验，确定每一所述建筑废弃物填料对应的干密度和含水率；

基于每一所述建筑废弃物分别制备不同压实度的填料试样，并对每一所述填料试样进行静三轴试验，得到模拟不同工况条件下填料试样的荷载阈值，确定每一所述建筑废弃物填料的黏土掺入量；

基于所述黏土掺入量、所述干密度及所述含水量，建立建筑废弃物填料荷载阈值预估模型；

基于所述黏土掺入量拟合得到回归系数，并通过所述建筑废弃物填料荷载阈值预估模型预测建筑废弃物填料在不同工况下的荷载阈值，基于所述荷载阈值确定建筑废弃物填料的黏土掺入量。

可选地，所述建筑废弃物填料荷载阈值预估模型为：

σ_LT＝a(bλ²+cλ+d)EXP[e(ρ_OMC-ρ)]；

其中，σ_LT为荷载阈值，λ为黏土掺入量，ρ_OMC为最佳含水率时对应的最大干密度，ρ为初始干密度，α、b、c、d、e为回归系数。

可选地，所述分别配置不同黏土掺入量的建筑废弃物填料，并对每一所述建筑废弃物填料进行击实试验，确定每一所述建筑废弃物填料对应的干密度和含水率，包括：