[发明专利]一种冻融循环下路基土永久变形的预估方法

权利要求书

1.一种冻融循环下低液限黏土永久变形预估方法，其特征在于，具体按照以下步骤进行：

步骤a：制备路基土试样，对试样进行冻融循环试验，然后通过动三轴试验得到路基土在各工况下经历不同冻融次数后的永久变形值；

步骤b：在动三轴试验结果的基础上，建立综合考虑净体应力、八面体剪应力、含水率比值、塑性指数权、循环加载次数、冻融循环次数的路基土永久变形预估模型：

式中：ε_p为永久变形，σ_pure为净体应力，σ_atm为参考应力，τ_oct为八面体剪应力，N为加载次数，N_FT为冻融循环次数，ω_rat为实际含水率与最佳含水率的比值，WPI为塑性指数权，WPI为I_P与P_0.075的乘积，α₁、α₂、α₃、α₄、α₅、α₆为模型参数；

步骤c：根据步骤a的试验数据拟合得到预估模型参数α₁、α₂、α₃、α₄、α₅、α₆，建立预估模型参数α₁、α₂、α₃、α₄、α₅、α₆与该路基填料的基本物性参数之间的经验关系式；

步骤d：通过步骤c建立的经验关系式求得给定种类路基土的预估模型参数α₁、α₂、α₃、α₄、α₅、α₆，然后通过步骤b建立的预估模型预测不同路基土在各工况下经历不同冻融次数后的永久变形值；

所述步骤c中建立预估模型参数α₁、α₂、α₃、α₄、α₅、α₆与该路基填料的基本物性参数之间的经验关系式，具体为：通过多项式逐次回归的方法，建立路基土的基本性能指标变量，即液限w_L、塑限w_P、塑性指数I_P、最佳含水率OMC、最大干密度ρ_dmax、细粒含量P_0.075，以及组合变量F₁＝P_0.075×ρ_dmax、F₂＝I_P×ρ_dmax与预估模型参数α₁、α₂、α₃、α₄、α₅、α₆间的经验关系式，如下式：

其中，A₁-A₆、B₁-B₆、C₁-C₆、D₁-D₆、E₁-E₆、H₁-H₆为与路基土质有关的常数。

2.根据权利要求1所述的一种冻融循环下低液限黏土永久变形预估方法，其特征在于，所述步骤a中，路基土试样的压实系数选取96％，含水率选取OMC、1.1OMC、1.2OMC、1.3OMC，OMC为最佳含水率。

3.根据权利要求2所述的一种冻融循环下低液限黏土永久变形预估方法，其特征在于，所述动三轴试验的荷载形式为半正弦波，频率lHz，加载时间0.2s，间歇时间0.8s；围压选取12kPa、28kPa、42kPa，偏应力选取28kPa、48kPa、69kPa，间歇式加载多次后，得到试件永久变形值。

4.根据权利要求2所述的一种冻融循环下低液限黏土永久变形预估方法，其特征在于，所述冻融试验的一个完整的冻融循环周期设置如下：试样以-20℃的温度进行12小时的冷冻，随后在20℃的温度下完成12小时的融化，冻融循环次数采用向后差值递增的方法选取为0,1,3,6,10。