考虑加卸载时长的路基土动态回弹模量测试方法及试验研究
2021-09-07彭俊辉张军辉郑健龙
土木与环境工程学报 2021年6期
彭俊辉,张军辉,郑健龙
(长沙理工大学 公路养护技术国家工程实验室,长沙 410114)
路基土动态回弹模量是沥青路面结构设计中的重要参数[1],被定义为瞬时动态脉冲荷载下循环偏应力与回弹或可恢复应变的比值[2]。公路在运营期受到交通荷载、自然环境等因素的综合作用,同时路基土动态回弹模量在交通荷载、湿度、密实状态、路基土自身物理属性等因素的影响下呈现出不同的动力学特性[3],准确获取路基土动态回弹模量一直是道路工程领域的重要研究课题之一。
Seed等[4]首次指出了加载时长对路基材料的动态回弹模量有影响,发现当加载时长从20 min降低至0.3 s时,砂土的动态回弹模量从160 MPa增加至190 MPa。在20世纪中后期,鲜有加卸载时长对路基土动态回弹模量影响的研究[5],即使有少数研究,也因为当时设备采集精度低的问题,认为加载时长或加载频率对路基土动态回弹模量影响不显著[6]。随着试验设备的发展,越来越多的学者发现加卸载时长或加载频率对路基土动态回弹模量有显著影响[7-9]。Liu等[10]对6类路基土的动、静态回弹模量进行研究,研究了加载频率、应力水平、压实度和含水率对动、静态回弹模量的影响,建立了动态回弹模量非线性参数的预测模型和动、静态回弹模量之间的关系,研究表明,车速度为18~144 km/h时,路基受到的加载频率分布为0.5~3 Hz,加载频率对不同土体的动态回弹模量有显著影响,当加载频率每上升1 Hz,回弹模量会增加9%~14%。Li等[11]研究了在循环荷载作用下冻融循环及加载频率对饱和粘土的动力特性的影响,研究表明,动态回弹模量随加载频率的增大而增大,荷载低频率下会导致更大的瞬时应变。……
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