基于基质吸力的粘性路基土动回弹模量预估模型
基于路基动态回弹模量的水泥混凝土路面动力响应分析
究了载荷对路基路面动力响应的影响，分析了不同行车速度、不同轴重和轴型下路基路面变
形特征和应力分布规律。同时确定了车轮与路面共振时的行车速度和重载交通条件下路基工
作区深度，研究成果为实际的路基路面设计提供了参考。
关键词：水泥混凝土路面；动态回弹模量；动力响应；共振；一致切线刚度矩阵；有限
元
中图分类号：Ｕ４１６２１６
１１ 路基动态回弹模量模型
为获得更加准确的应力应变响应，路基土回弹
模量采用美国 ２００４年 ＮＣＨＲＰ１－３７Ａ［１１］研究成果，
相应的路基土动态回弹模量模型 （简称 Ｎ３７Ａ模
型） 方程如式（１）：
( ) ( ) Ｍｒ＝ｋ１Ｐａ
θ Ｐａ
ｋ２
τｏｃｔ＋１ ｋ３ Ｐａ
（１）
式中：Ｍｒ、θ、τｏｃｔ、Ｐａ分 别 为 动 态 回 弹 模 量 和 体 应
（３）
式中：ｋ＝ｋ１／（１＋ｖ）。 根据式 （３），可以推导得出 Ｎ３７Ａ模型的雅克
比矩阵最终 形 式 如 式 （４）所 示，详 细 推 导 过 程 及 符
号含义类似于文献 ［１２］。
( ) Ｓ＝Ｃ(
Ｅ
１＋ａＩ
Ｉ)
＋
１ ３—ａεＩ＋Ｅ—
ＥＣ＝
( )
ＥＣ＝ｍ
ｓ—ａ ｇｋｎ２θ（Ｃε２）Ｉ－＋ｋ３—ａτｋｏｃ２ｔｋ＋３ττｏｏｃｃｔｔＣ＋２Ｐｓａｇｎ（×ε）Ｉ ＋
（１湖南省交通科学研究院有限公司，湖南 长沙 ４１００１５；２中南大学 土木工程学院，湖南 长沙 ４１００７５； ３湖南省高速公路建设开发总公司，湖南 长沙 ４１００１６）
摘 要：路基回弹模量是路面结构设计的重要参数，为切实体现路基土回弹模量的应力
相关性，克服简化的线弹性当量回弹模量带来的偏差。研究采用综合考虑体应力和八面体剪
路基土动态回弹模量的试验研究
。 这些模
型一般都采用 M R = f （ 应力状况， 土组基本物理性
2
2． 1
试验材料与方法
土样基本物理性质指标 《公路土工试验规程 》 根据我国现行 中路基土
的分类标准， 分别选取两种具有代表性的粘土和粉 土进行试验研究。 所选土样的筛分曲线如图 1 所 其基本物理性质指标列于表 1 。 示，
图2 Fig． 2 半正弦形加载波 Halfsineshaped load form
［9 ～ 13 ］
由图中可以看出， 对于粉土 （ A ） 与粘土 （ B ） ， 其回弹模量都随围压的增大而提高。 在相同的循 两种土回弹模量随围压 环偏应力下（ σ d = 75 kPa） ， 变化 的 增 长 幅 度 分 别 为 3． 34% ～ 6． 68% 和 11． 88% ～ 17． 04% ， 由此可见， 粘土回弹模量对围 压的敏感性要高于粉土。 两种土样回弹模量与循环偏应力则呈相反的 变化趋势， 即回弹模量随循环偏应力的增大而减 14］的试验结果相吻合。 在相同的 小， 这与文献［ 围压下（ σ3 = 30 kPa） ， 粉土和粘土回弹模量随偏应 力增大而下降的幅度分别为 0． 05% ～ 1． 04% 和 8． 35% ～ 13． 77% ， 这也在一定程度上反映了偏应 力对这两类土回弹模量影响程度的差异 。 3 ． 2 含水量与压实度 图 5 与图 6 分别为土样 A 和 B 的在不同压实 度下回弹模量与含水量之间的关系 。由图可见， 两
［3 ， 4 ］
在研究路基土回弹 （ 弹性的、 可逆的 ） 特性与 Dragos 沥青路面 疲 劳 损 坏 关 系 的 过 程 中 引 入 的，
［2 ］
将其定义为瞬时Hale Waihona Puke 态脉冲荷载下， 动态偏应。
粉土动态回弹模量预估模型评估与改进
第４０卷，第６期２０１５年１２月公路工程ＨｉｇｈｗａｙＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＶｏｌ．４０，Ｎｏ．６Ｄｅｃ．，２０１５［收稿日期］２０１５—０９—１０［基金项目］国家自然科学基金重点项目（Ｕ１３６１２０４）；交通部西部交通建设科技项目（２０１１３１８７８５７６０）；湖南省交通科技项目（２０１３１０）［作者简介］李 智（１９８１—），男，湖南益阳人，工程师，主要从事公路工程建设与管理工作。
粉土动态回弹模量预估模型评估与改进李 智１，董 城２，高 琼２（１ 湖南省怀化绕城高速公路开发建设有限公司，湖南怀化 ４１８０００； ２ 湖南省交通科学研究院，湖南长沙 ４１００１５）［摘 要］为了综合评估粉土动态回弹模量对围压和偏应力的显著依赖性，在既有粉土在不同含水率和压实度下的动三轴试验基础上，采用典型的应力相关复合模型对试验结果进行了参数回归和预测能力评价。
为提高回弹模量预估模型的适用性，考虑八面体剪应力在预估模型中的比例，对已有模型进行了改进。
结果表明，不同的回弹模量预估模型对试验数据的拟合效果有较大的差异，而改进的模型具有较高的决定系数，提高了回弹模量的预估准确度。
［关键词］粉土；回弹模量；应力相关；预估模型；回归分析［中图分类号］Ｕ４１４ １ ［文献标识码］Ａ ［文章编号］１６７４—０６１０（２０１５）０６—００２４—０６ＰｒｅｄｉｃｔｉｏｎａｎｄＭｏｄｉｆｉｅｄＭｏｄｅｌｓｏｆＤｙｎａｍｉｃＲｅｓｉｌｉｅｎｔＭｏｄｕｌｕｓｆｏｒｔｈｅＳｉｌｔＬＩＺｈｉ１，ＤＯＮＧＣｈｅｎｇ２，ＧＡＯＱｉｏｎｇ２（１ ＨｕｎａｎＨｕａｉｈｕａＢｅｌｔＥｘｐｒｅｓｓｗａｙＣｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎＤｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔＣｏｍｐａｎｙＬｔｄ，Ｈｕａｉｈｕａ，Ｈｕｎａｎ４１８０００，Ｃｈｉｎａ； ２ ＨｕｎａｎＣｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓＲｅｓｅａｒｃｈＩｎｓｔｉｔｕｔｅ，Ｃｈａｎｇｓｈａ，Ｈｕｎａｎ４１００１５，Ｃｈｉｎａ） ［Ａｂｓｔｒａｃｔ］Ｆｏｒｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅｌｙａｓｓｅｓｓｍｅｎｔｏｆｔｈｅｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｄｅｐｅｎｄｅｎｔｏｆｔｈｅｄｙｎａｍｉｃｒｅｓｉｌｉｅｎｔｍｏｄｕｌｕｓｏｎｃｏｎｆｉｎｉｎｇｐｒｅｓｓｕｒｅａｎｄｄｅｖｉａｔｏｒｉｃｓｔｒｅｓｓ，ｔｈｅｓｔｒｅｓｓｄｅｐｅｎｄｅｎｔｃｏｍｐｏｓｉｔｅｍｏｄｅｌｓｗｅｒｅａｄｏｐｔｅｄｔｏｐｅｒｆｏｒｍｐａｒａｍｅｔｅｒｒｅｇｒｅｓｓｉｏｎａｎｄｅｖａｌｕａｔｉｏｎｏｆｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎａｂｉｌｉｔｙｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｄｙｎａｍｉｃｔｒｉａｘｉａｌｅｘｐｅｒｉ ｍｅｎｔｓｕｎｄｅｒｄｉｆｆｅｒｅｎｔｍｏｉｓｔｕｒｅｃｏｎｔｅｎｔｓａｎｄｃｏｍｐａｃｔｉｏｎｄｅｇｒｅｅｓ Ａｍｏｄｉｆｉｅｄｍｏｄｅｌｗａｓｐｒｏｐｏｓｅｄｂｙｃｏｎ ｓｉｄｅｒｉｎｇｔｈｅｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎｏｆｏｃｔａｈｅｄｒａｌｓｈｅａｒｓｔｒｅｓｓｉｎｔｈｅｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎｍｏｄｅｌｔｏｉｍｐｒｏｖｅｔｈｅａｐｐｌｉｃａｂｉｌｉｔｙｏｆｒｅ ｓｉｌｉｅｎｔｍｏｄｕｌｕｓｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎｍｏｄｅｌ Ｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｅｄｔｈａｔｔｈｅｒｅｉｓａｌａｒｇｅｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅｉｎｐｒｅｄｉｃｔｉｎｇｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｓａｎｄｔｈｅｍｏｄｉｆｉｅｄｍｏｄｅｌｈａｓａｈｉｇｈｄｅｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ，ｗｈｉｃｈｉｍｐｌｉｅｄｔｈａｔｔｈｅｍｏｄｉｆｉｅｄｍｏｄｅｌｉｍ ｐｒｏｖｅｄｔｈｅａｃｃｕｒａｃｙｉｎｐｒｅｄｉｃｔｉｎｇｔｈｅｒｅｓｉｌｉｅｎｔｍｏｄｕｌｕｓ［Ｋｅｙｗｏｒｄｓ］ｓｉｌｔ；ｒｅｓｉｌｉｅｎｔｍｏｄｕｌｕｓ；ｓｔｒｅｓｓ ｄｅｐｅｎｄｅｎｔ；ｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎｍｏｄｅｌ；ｒｅｇｒｅｓｓｉｏｎａｎａｌｙｓｉｓ０ 前言在过去的几十年里，交通量迅猛增加，高速和重载是公路运输的必然趋势，这也促使路面结构设计的不断推进。
路基处治土回弹模量预估
路基处治土回弹模量预估夏宁;黄琴龙【摘要】路基土回弹模量对路面设计具有重要意义.采用水泥砂作为路基处治土,通过室内回弹模量试验,基于试验数据,建立水泥砂的回弹模量与压实度、水泥含量的预估方程,为其回弹模量的预估提供参考方法.通过室内试验进行验证,结果表明:实测值与预估值较好吻合.【期刊名称】《华东交通大学学报》【年(卷),期】2010(027)004【总页数】3页(P26-28)【关键词】道路工程;长江口细砂;水泥砂;回弹模量【作者】夏宁;黄琴龙【作者单位】同济大学,道路与机场工程系,上海,200092;同济大学,道路与机场工程系,上海,200092【正文语种】中文【中图分类】U414路基是路面结构的支撑体,行车荷载通过路面结构传递至路基,路基的应力应变特性对于道路结构的强度和刚度起着重要的作用。
在我国现行的沥青路面设计规范中,路基的回弹模量作为表征路基应力应变特性的力学参数指标,它反映路基的抗变形能力,其取值直接影响到路面的设计厚度。
国内外学者对各种工况下路基土的回弹模量进行了大量研究[1-8],结果表明:湿度、压实度、土质类型等是影响路基土回弹模量的重要因素。
但是对于路基处治土的回弹模量研究却较少,尤其是关于路基处治土回弹模量预估方面的研究。
本文通过室内试验,对长江口细砂-水泥（简称水泥砂）这种路基处治土的基本力学性能进行研究;基于试验数据,建立了水泥砂的回弹模量与压实度、水泥含量的预估方程,并通过试验进行验证。
1 试验1.1 试验材料试验依托长江公路通道工程（上海段）,该工程是在长江口一条完整的上海经崇明至江苏的越江通道。
该工程考虑崇明岛土源匮乏,而工程靠近海边,离码头不远,运输便捷,结合细砂具有水稳性好、沉降均匀,施工时受水和不利季节的影响小等特点,采用长江口细砂作为路堤填料。
长江口细砂组成主要集中在砂类土中的细砂组,即粒径大于0.074 mm颗粒含量多于总质量的75%[9],其主要物理力学性质参数如表1。
寒区路基压实土动回弹模量试验研究
第４７卷第１期２０２１年３月湖南交通科技ＨＵＮＡＮＣＯＭＭＵＮＩＣＡＴＩＯＮＳＣＩＥＮＣＥＡＮＤＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹＶｏｌ．４７Ｎｏ．１Ｍａｒ．，２０２１ 收稿日期：２０２００６?０７作者简介：邹国庆（１９８１—），男，高级工程师，主要从事公路与桥梁工程建设、管理与科研工作。
文章编号：１００８８４４Ｘ（２０２１）０１?００２１?０６寒区路基压实土动回弹模量试验研究邹国庆１，虢曙安２，谢振文１，刘国坤２，庄宝利２（１ 湖南省平益高速公路建设开发有限公司，湖南岳阳 ４１４４９９； ２ 湖南省交通科学研究院有限公司，湖南长沙 ４１００１５） 摘 要：为了研究寒区路基在长期交通荷载作用下的动力学性能，通过室内冻融循环试验，模拟路基冻融过程存在地下水补给的情况。
对冻融后的试样进行室内动三轴试验，分别研究多种因素对路基动回弹模量影响。
结果表明：动回弹模量随着冻融循环次数、初始含水率和动应力幅值增加而不同程度减小，随着围压的增加而相应增加。
并就开放系统下冻融循环对动回弹模量的变化率及演化机理进行深入分析，研究结果可为寒区道路设计、施工和养护提供科学依据。
关键词：寒区路基；动力特性；冻融循环；水分补给 中图分类号：Ｕ４１６ １＋６８文献标志码：Ａ寒区道路在长期动荷载和冻融循环作用下会产生不可恢复的塑性变形，导致路基性能衰变、路面开裂、路基翻浆冒泥等灾害现象。
引起这些灾害现象的根源就是路基动回弹模量的劣化。
因此，作为评价寒区路基力学性能的重要指标，需对动回弹模量进行深入的研究。
Ａｎｄｒｅｉ等［１］使用编制程序对动回弹模量的预测模型进行了相关研究，对２５组实验数据进行了评价；Ｌｉｎｇ等［２］对青藏铁路北麓河流域路基冻土的动回弹模量开展了动三轴试验研究，得到冻土参数的试验表达式，研究了温度、含水量和围压对冻土动回弹模量的影响；Ｇｕｏ等［３］进行了一系列三轴循环试验，建立了预测长期回弹模量和永久应变的两个方程；Ｘｕ等［４］对粉质路基进行了动三轴试验，分析了路基土回弹模量与偏应力、含水量与压实度的关系；Ｇｕｏ等［５］研究了海相固结黏土在交通荷载作用下的不排水特性，结果表明相比循环应力大小，频率对回弹行为的影响并不明显；Ｍｅｈｒｏｔｒａ等［６］对路基的动回弹模量本构模型进行了研究，对４种不同细粒土开展了室内试验，建立了基于土体物理性质的动回弹模量预测模型；Ｓａｓ等［７］在进行共振柱和三轴试验的基础上，提出了一个分析模型，对压实黏性路基土回弹模量特性进行了研究；Ｙａｏ等［８］对以最小体应力、八面体切应力和基质吸力为模型变量，提出了一种新的预测模型，有效地解决了围压与偏应力不同组合时体应力相等的问题；Ｌｉｕ等［９］研究了加载频率、应力水平、压实度和含水量对动静态模量的影响，建立了动回弹模量非线性参数预测模型和动静态回弹模量关系模型。
特殊地区道路思考题
1.（1）路基投入使用后，其湿度状态会发生什么变化？（2）试根据非饱和土力学的“水-土特征曲线”叙述预测路基平衡湿度的方法。
（3）通过绘制简图叙述在中湿条件下路基内基质吸力随深度的变化规律。
答：（1）路基一般是属于经过开挖、重塑和再压实的土，且位于地下水位上方，大多都属非饱和土，其湿度状态常年受到地下水位升降、降水与蒸发、内部排水条件等因素的影响，路基湿度在使用期内会逐渐发生演变，通常由建成初期的最佳压实含水量状态逐渐变化为服务运行期的平衡含水量状态，进而导致路基结构支撑条件发生变化。
（2）具体方法如下：①通过滤纸法，测定土样基质吸力，并测量对应土样的体积含水量。
②绘制SWCC曲线，拟合常见SWCC模型，并对模型参数进行标定。
③预估地下水位控制区粘土路基内基质吸力，结合标定的SWCC模型，预估路基土平衡湿度。
④对比分析平衡湿度预测与实测结果，检验该粘土路基平衡湿度预估方法的合理性。
路基土基质吸力主要受地下水位影响，此时路基湿度在基质吸力、重力和积土荷载的共同作用下一般处于平衡湿度状态，以下为受地下水位影响的路基土基质吸力预估方程：h s=h*γw其中h s为基质吸力，h为计算点距地下水位的距离，γw为水的重度。
（3）2.《公路路基设计规范》（JTG D30-2015）第3.2.4条规定，路基应以路床顶面回弹模量为设计指标，以路床顶面压应变为验算指标。
请回答：（1）如何确定新建公路路床回弹模量？（2）为何要控制路床顶面压应变？（3）如果路床回弹模量或者路床顶面压应变不满足要求，应采取什么措施？答：（1）新建公路路基回弹模量设计值E0应按1）式计算，并满足2）式要求。
E0=K s KƞM R 1）式E0≥[E0] 2）式式中：E0—平衡湿度状态下路基回弹模量设计值（MPa）[E0]—路面结构设计的路基回弹模量要求值（MPa）M R—标准状态下路基动态回弹模量值（MPa）K s—路基回弹模量湿度调整系数Kƞ—干湿循环或冻融循环条件下路基土模量折减系数（２）我国沥青路面设计的依据是以各层的弯沉为设计指标，以层底弯拉应力为验算指标，基层底压应变的极限值即为破坏值，是设计指标，因此为了保证路面结构，在路基设计过程中，应当对路床顶面的变形加以控制。
非饱和粘性路基土回弹模量研究试验简述
非饱和粘性路基土回弹模量研究试验简述摘要：本试验利用MTS动力三轴系统，进行路基土回弹模量试验，以滤纸法量测土样的基质吸力，以探讨非饱和粘性路基土的回弹模量特性及基质吸力对回弹模量的影响，改善了传统模式中忽略地基土含水率的影响。
关键词：回弹模量；非饱和土；基质吸力；滤纸法Abstract: the experiment using dynamic triaxial system MTS, subgrade soil resilience modulus test, in order to filter paper measurement method of the suction soil sample matrix, in order to investigate the unsaturated viscous subgrade soil resilience modulus characteristics and matrix with the rebound suction modulus of influence, improving the traditional mode of the influence of the foundation soil moisture content is ignored.Keywords: resilience modulus; Unsaturated soil; The suction matrix; Filter paper method1、研究背景路基回弹模量是指路基、路面及其材料在荷载作用下产生的应力与其相对应的回弹应变的比值，表示土基在弹性变形阶段内，在垂直荷载作用下，抵抗竖向变形的能力，若垂直荷载为定值，土基回弹模量值愈大则产生的垂直位移就愈小；若竖向位移是定值，回弹模量值愈大，因此，回弹模量是反映路基抗变形能力的主要力学指标。
近年来由于其可以反应路面结构在承受车辆重复荷载下的应力–应变性状，而取代GI、CBR 值，成为近年来国际上用来评估路面厚度设计的主要参数。
路基处治土回弹模量试验研究
路基处治土回弹模量试验研究论文
路基处治土回弹模量试验研究
本文旨在对路基处治土中回弹模量进行实验研究，以求得更好的路基设计。
将对拦面沉积物、底部沉积物和植被土进行回弹模量测试，结果用于动态基础地质模型分析软弱层构造及质量测试分析。
研究设计包括利用FFT加速记录仪，在优质土质拦面层、拦面沉积物、底部沉积物和植被土中定位及测量不同部位的真实回弹模量。
根据定位的相位及测量的频率，将计算出拦面沉积物、底部沉积物和植被土的测试数据。
为了让研究结果可靠可靠，我们将分别在实验室条件下及实地阶段进行回弹模量测试，室内实验需要选择优质材料，模拟出不同尺寸土壤，以便室内实验结果能最大程度模拟实际场地应用情况。
在实地实验中，将在具体路段中进行不同植被土质、底部沉积物及拦面沉积物的测试，并根据实测值计算出不同模量值，以求得更加准确可靠的测试结果。
根据实验结果，可综合考虑不同土质和构造组成之间的关联，分析路基治土层的回弹模量，并将结果用于动态基础地质模型分析软弱层构造及质量测试分析，以准确判断路面基础土质。
最终，实验研究结果可为在集线器路基处设计提供理论依据，并指导治土施工及其调整。
总之，本文通过室内实验和实地实验的路基处治土回弹模量测
试，求得了拦面沉积物、底部沉积物和植被土的测试数据，为路基设计提供理论依据，有助于对路基处治土回弹模量的准确分析及预测。
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。 长 期 以 来，
国内外许多学者在深入分析粘性路基土 M R 主 要 影 响 含 水 量、 压实度和应力状况等） 的基 因素（ 土组 类 型 、 建立 了 相 应 的 M R 预 估 模 型 础上，
［5 6］
。但分析认为
现有 M R 预估模型主要以不同形式反映了应 力 状 况 对 M R 的影响， 而对路基 内 湿 度 因 素 的 考 虑 则 有 所 不 同 。 Naji 利用 18 个 现 场 土 样 进 行 了 含 水 量 与 M R 关 系 的 研究， 结果表明 含 水 量 与 M R 之 间 不 具 有 一 一 对 应 关 系， 即在同一含水量下， 可能对应于多个 M R ， 因而不能
［7］ 以含 水 量 为 变 量 来 建 立 M R 的 预 估 模 型 。 事 实 上，
1
1. 1
试验材料与方法
土样基本物性指标 根据我国现 行《公 路 土 工 试 验 规 程 》 中路基土的
分类标准， 代表性粘性路基土 （ 取土地点位于京珠高 速公 路 广 州 － 韶 关 段 k162 处 ） 的 筛 分 曲 线 如 图 1 所 示， 其基本物理性质指标如表 1 所示 。 1. 2 基质吸力测试 鉴于滤纸法具有经济 、 准确 、 操作方便及测量范围 大等优 点
1018 ；修订日期 ： 20110314 收稿日期 ： 2010基金项目 ： 国家青年科学基 金 项 目 （ 50908176 ） ；浙 江 省 教 育 厅 基金项目（ Y200909200 ） 作者简介 ： 邱 欣 （ 1978-） ， 男， 讲 师， 工 学 博 士， 从事路基路面结 构力学行为及材料性能研究 。 E-mail ： xqiu@ zjnu． cn
321004 ； 2. 同济大学道路与交通工程教育部重点实验室 ， 上海 3. 辽宁省交通规划设计院 ， 沈阳 110015 ）
201804 ；
摘要 ： 为解决非饱和粘性路基土动回弹模量参数取值问 题， 采 用 滤 纸 法 测 定 土 样 基 质 吸 力， 获 取 其 土 水 特 征 曲 线， 并利 用室内重复动三轴测试方法， 进行了动态回弹模量测试， 并探 讨 了 动 回 弹 模 量 的 影 响 因 素 及 其 规 律 ， 进而在考虑含水量 与基质吸力之间对应关系的基础上， 集成创建了综合反映湿度状况（ 基质吸力） 与应力状况（ 围 压 和 循 环 偏 应 力 ） 影 响 的 土水特征曲 线 Fredlund ＆ Xing 模 型 能 够 较 好 地 关 联 非 饱 和 粘 粘性路基土新型动态回弹模量预估模型 。 研究结果表明， 基质吸力和压实度的提高而增大， 随循环偏应力和 性路基土基质吸力与湿度之间的相关关系；回弹模量测试值 随 围 压 、 含水量的增大而减小 。 关键词 ： 回弹模量； 预估模型； 基质吸力； 土水特征曲线 中图分类号 ： U416. 03 文献标识码 ： A 3665 （ 2011 ） 03004905 文章编号 ： 1000-
再由滤纸校正曲线， 量与土样中的基质吸力保持平衡， 得到 土 样 基 质 吸 力 。 测 试 时 定 量 分 析 滤 纸 型 号 为 WhatmanNO． 42 （ Φ = 5. 5cm ） ， 校正曲线（基质吸力 ψ
［9］ 与滤纸含水率 w f 之间的关系曲线） 如式（ 1 ） ：
log ψ = 4. 945 － 0. 0673 w f log ψ = 2. 909 － 0. 0229 w f
M R ） 这一 路基土动回弹模量 （ Resilience Modulus ， 概念最初是 Seed 等
［1］
接地反映路基土湿度状况对 M R 的影响 。 但 研 究 表 明 现有 M R 研究成果很少对此问题进行系统地 考 虑 与 分 本文一方 面 采 用 滤 纸 法 测 定 粘 性 土 样 在 析 。 基于此， 并建立土水特征曲线模型； 不同含水量下的基质吸力， 另一方面采用室内反 复 动 三 轴 试 验， 测定典型粘性路 基土在不同条件下的 M R 值；进而在全面分析 M R 影响 因素的基础上， 建立综合反 映 路 基 湿 度 （ 基 质 吸 力 ） 及 应力状态 （ 围 压 和 偏 应 力 ） 的 粘 性 路 基 土 M R 预 估 模 型 。 研究结果以期为路面结构设计合理地确定路基模 量参数提供全新的视角 。
［10］ 、 体现， 试 验 中 加 载 序 列 参 照 AASHTOT292 － 91
w f ＜ 47 w f ≥ 47
（ 1a ） （ 1b ）
· 50 ·
邱
欣， 等：基于基质吸力的粘性路基土动回弹模量预估模型研究
2011 年
前后两次量测到的试 件 高 度 平 均 值 作 为 试 件 高 度， 来 计算实际的压实度， 同时三轴加载测试后用整个试件 测定实际含水量 。 应力状态的影响在应力加载序列中
在研究路基土回弹特性与沥青
［2］
Dragos 等 路面 疲 劳 损 坏 关 系 的 过 程 中 引 入 的，
将其
动态偏应力与回弹或可 定义为瞬时动态脉冲 荷 载 下， 恢复应变的比值 。 目 前， 各国现行沥青路面设计方法 并已成为沥青 大都采用 M R 来 表 征 路 基 的 力 学 特 性， 路面结构厚 度 设 计 的 重 要 参 数 之 一
［8］
路基土通常位于地下水位以上， 呈非饱和状态， 其不同 于饱和土的本质原因 在 于 基 质 吸 力 的 存 在， 而土水特 性曲线是联系湿度和 吸 力 关 系 的 纽 带， 反映了土中含 水量与基质吸力的 单 值 函 数 关 系
［8］
， 故基质吸力可间
， 研究中采用该法间接测量土中基质吸
力， 其基本原理是在封闭的恒温环境下， 使滤纸的含水
第 38 卷 第 3 期 2011 年 5 月
水文地质工程地质 HYDROGEOLOGY ＆ ENGINEERING GEOLOGY
Vol． 38 No． 3 May 2011
基于基质吸力的粘性路基土动回弹模量预估模型研究
邱 （ 1. 浙江师范大学工学院 ， 金华
1 2 3 欣 ， 钱劲松 ， 张世洲