石灰土處理軟土路基后土基回彈模量換算方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種軟土路基經(jīng)石灰處理后的土基回彈模量換算的新方法。 技術(shù)背景
[0002] 土基回彈模量是路面結(jié)構(gòu)設(shè)計的重要參數(shù)，較高的土基模量也是路面結(jié)構(gòu)承載力 的重要保證。根據(jù)現(xiàn)行的《城市道路路基設(shè)計規(guī)范》（CJJ 194-2013)的規(guī)定，快速路、主干 路土基回彈模量值應(yīng)大于30MPa，次干路、支路土基回彈模量值應(yīng)大于20MPa。軟土中多含 大量腐殖質(zhì)，土基承載力極低，土基回彈模量往往難以達(dá)到規(guī)定的要求，對路面結(jié)構(gòu)的承載 能力和整體穩(wěn)定性帶來不良影響。利用石灰處理軟土路基以提高土基回彈模量是工程中經(jīng) 常采用的技術(shù)措施，同時也取得了不錯的效果。
[0003] 但是現(xiàn)行規(guī)范中的土基回彈模量換算公具有一定缺陷，該式在Ex/匕多8時精度 較高。但是如果EVE tlC 8時，隨著模量比降低，誤差越來越大。軟土經(jīng)過石灰處理加固后， 回彈模量值雖有一定程度上的提高，但程度有限，大概在30~120MPa之間。因此，有必要 針對這一特性重新發(fā)明一種適合低模量比的石灰處理軟土路基后土基回彈模量換算的新 方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，針對現(xiàn)行規(guī)范中土基回彈模量換算公式的缺陷，提供 一種基于等效彎沉原則的石灰處理軟土路基后土基回彈模量換算新方法。為此，本發(fā)明采 取的技術(shù)方案是，石灰土處理軟土路基后土基回彈模量換算方法，包括如下步驟：
[0005] -、確定各結(jié)構(gòu)層參數(shù)
[0006] 該換算方法所需要的材料參數(shù)指標(biāo)主要有：原狀軟土路基回彈模量Etl、石灰土層 回彈模量E 1、石灰土層處理深度hx;
[0007] 材料參數(shù)指標(biāo)的采集方法：原狀軟土路基的回彈模量通過貝克曼梁法或承載板法 測量；石灰土層回彈模量通過頂面法或承載板法測量；石灰土層處理深度為設(shè)計值；
[0008] 二、土基回彈模量換算新方法的確定
[0009] 步驟1 :計算彎沉
[0010] 采用Kenpave程序計算彎沉，計算荷載為直徑31. 5cm，壓強700Kpa的圓形均布荷 載，直接作用于石灰處理后的土基土表面；
[0011] 步驟2 :計算經(jīng)石灰處理后的土基回彈模量
[0012] 選取步驟1中的參數(shù)，以彎沉等效為原則，采用彈性層狀體系理論計算出各種結(jié) 構(gòu)參數(shù)經(jīng)石灰處理后的土基回彈模量E t:
【主權(quán)項】
1. 一種石灰土處理軟土路基后土基回彈模量換算方法，其特征是，包括如下步驟： 一、 確定各結(jié)構(gòu)層參數(shù) 該換算方法所需要的材料參數(shù)指標(biāo)主要有：原狀軟土路基回彈模量Etl、石灰土層回彈 模量E1、石灰土層處理深度hx; 材料參數(shù)指標(biāo)的采集方法：原狀軟土路基的回彈模量通過貝克曼梁法或承載板法測 量；石灰土層回彈模量通過頂面法或承載板法測量；石灰土層處理深度為設(shè)計值； 二、 土基回彈模量換算新方法的確定 步驟1 :計算彎沉 采用Kenpave程序計算彎沉，計算荷載為直徑31. 5cm，壓強700Kpa的圓形均布荷載，直 接作用于石灰處理后的土基土表面； 步驟2 :計算經(jīng)石灰處理后的土基回彈模量 選取步驟1中的參數(shù)，以彎沉等效為原則，采用彈性層狀體系理論計算出各種結(jié)構(gòu)參 數(shù)經(jīng)石灰處理后的土基回彈模量Et:
式中：1c!、It為均質(zhì)半無限空間體模量為E μ Et所對應(yīng)的彎沉值； 步驟3 :擬合當(dāng)量回彈模量換算公式 經(jīng)石灰處理后的土基回彈模量Et是原狀軟土路基回彈模量E ^以及上層石灰穩(wěn)定土模 量E1與厚度h ,及泊松比的函數(shù)。泊松比對計算結(jié)果的影響非常小，忽略不計，因而，原狀軟 土路基回彈模量Etl和經(jīng)石灰處理后的土基回彈模量E t之間可以建立起這樣的函數(shù)關(guān)系： Et= f(E 〇, E^hx) 應(yīng)用Minitab統(tǒng)計分析軟件對不同參數(shù)EpE1和匕組合下的一系列數(shù)據(jù)進行回歸分析， 從而得到相應(yīng)的因變量與自變量之間的換算回歸公式。參考規(guī)范中計算公式的形式，設(shè)
其中，a、b、c為回歸系數(shù)，其中a為綜合系數(shù)，b是與hx相關(guān)的系數(shù)，c與石灰土模量 和原狀軟土路基回彈模量的比值有關(guān)；根據(jù)彈性層狀體系理論的計算結(jié)果進行回歸分析得 到：
三、 經(jīng)石灰處理后的土基回彈模量 將室外現(xiàn)場試驗得到的原狀軟土回彈模量值、室內(nèi)試驗得到的石灰土回彈模量值以及 擬采用的石灰土處理深度值分別代Λ
中，就能夠得到經(jīng)石灰處理 后的土基回彈模量，以此來檢驗該值是否能達(dá)到規(guī)范要求值。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種軟土路基經(jīng)石灰處理設(shè)計領(lǐng)域，為針對現(xiàn)行規(guī)范中土基回彈模量換算公式的缺陷，提供一種基于等效彎沉原則的石灰處理軟土路基后土基回彈模量換算新方法。為此，本發(fā)明采取的技術(shù)方案是，石灰土處理軟土路基后土基回彈模量換算方法，包括如下步驟：一、確定各結(jié)構(gòu)層參數(shù)二、土基回彈模量換算新方法的確定步驟1：計算彎沉步驟2：計算經(jīng)石灰處理后的土基回彈模量步驟3：擬合當(dāng)量回彈模量換算公式三、經(jīng)石灰處理后的土基回彈模量。本發(fā)明主要應(yīng)用于軟土路基經(jīng)石灰處理設(shè)計。
【IPC分類】G01N3-08
【公開號】CN104677735
【申請?zhí)枴緾N201510102148
【發(fā)明人】白繁義, 宋海云, 馬士賓, 李笑笑, 崔巍
【申請人】天津市市政工程研究院, 天津市海順交通工程設(shè)計有限公司
【公開日】2015年6月3日
【申請日】2015年3月9日