考慮加卸載時(shí)長(zhǎng)的路基土動(dòng)態(tài)回彈模量測(cè)試方法及試驗(yàn)研究

彭俊輝，張軍輝，鄭健龍

(長(zhǎng)沙理工大學(xué) 公路養(yǎng)護(hù)技術(shù)國家工程實(shí)驗(yàn)室，長(zhǎng)沙 410114)

路基土動(dòng)態(tài)回彈模量是瀝青路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的重要參數(shù)[1]，被定義為瞬時(shí)動(dòng)態(tài)脈沖荷載下循環(huán)偏應(yīng)力與回彈或可恢復(fù)應(yīng)變的比值[2]。公路在運(yùn)營期受到交通荷載、自然環(huán)境等因素的綜合作用，同時(shí)路基土動(dòng)態(tài)回彈模量在交通荷載、濕度、密實(shí)狀態(tài)、路基土自身物理屬性等因素的影響下呈現(xiàn)出不同的動(dòng)力學(xué)特性[3]，準(zhǔn)確獲取路基土動(dòng)態(tài)回彈模量一直是道路工程領(lǐng)域的重要研究課題之一。

Seed等[4]首次指出了加載時(shí)長(zhǎng)對(duì)路基材料的動(dòng)態(tài)回彈模量有影響，發(fā)現(xiàn)當(dāng)加載時(shí)長(zhǎng)從20 min降低至0.3 s時(shí)，砂土的動(dòng)態(tài)回彈模量從160 MPa增加至190 MPa。在20世紀(jì)中后期，鮮有加卸載時(shí)長(zhǎng)對(duì)路基土動(dòng)態(tài)回彈模量影響的研究[5]，即使有少數(shù)研究，也因?yàn)楫?dāng)時(shí)設(shè)備采集精度低的問題，認(rèn)為加載時(shí)長(zhǎng)或加載頻率對(duì)路基土動(dòng)態(tài)回彈模量影響不顯著[6]。隨著試驗(yàn)設(shè)備的發(fā)展，越來越多的學(xué)者發(fā)現(xiàn)加卸載時(shí)長(zhǎng)或加載頻率對(duì)路基土動(dòng)態(tài)回彈模量有顯著影響[7-9]。Liu等[10]對(duì)6類路基土的動(dòng)、靜態(tài)回彈模量進(jìn)行研究，研究了加載頻率、應(yīng)力水平、壓實(shí)度和含水率對(duì)動(dòng)、靜態(tài)回彈模量的影響，建立了動(dòng)態(tài)回彈模量非線性參數(shù)的預(yù)測(cè)模型和動(dòng)、靜態(tài)回彈模量之間的關(guān)系，研究表明，車速度為18～144 km/h時(shí)，路基受到的加載頻率分布為0.5～3 Hz，加載頻率對(duì)不同土體的動(dòng)態(tài)回彈模量有顯著影響，當(dāng)加載頻率每上升1 Hz，回彈模量會(huì)增加9%～14%。Li等[11]研究了在循環(huán)荷載作用下凍融循環(huán)及加載頻率對(duì)飽和粘土的動(dòng)力特性的影響，研究表明，動(dòng)態(tài)回彈模量隨加載頻率的增大而增大，荷載低頻率下會(huì)導(dǎo)致更大的瞬時(shí)應(yīng)變。……