[发明专利]一种现场压实土石混合料前期固结应力确定方法

权利要求书

1.一种现场压实土石混合料前期固结应力确定方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、在现场碾压结束后的土石混合料地基上取3个点开展载荷试验，获取加载-沉降p-s曲线的数据；

S2、在现场压实后的土石混合料地基上开展密度坑试验，确定压实土石混合料的初始孔隙比e₀；

S3、根据现场压实土石混合料的初始孔隙比制备试样，开展室内大型固结压缩试验，获取孔隙比与竖向荷载对数的e-lnp曲线数据，确定压缩指数λ和回弹指数κ；

S4、根据现场压实土石混合料的初始孔隙比制备试样，开展室内大型三轴压缩试验，确定临界状态应力比M和峰值应力比M_f；

S5、基于修正剑桥模型，建立土石混合料的屈服函数；

S6、将修正剑桥模型作为参考屈服面；

S7、将试验确定的初始孔隙比e₀，压缩指数λ、回弹指数κ，临界状态应力比M和峰值应力比M_f代入土石混合料的屈服函数，以参考屈服面作为弹塑性加载判别准则，推导其应力-应变关系矩阵；

S8、将土石混合料的应力-应变关系矩阵集成到有限元程序，建立载荷试验的三维模拟，基于以下公式建立目标函数，采用粒子群算法对现场压实土石混合料的前期固结应力进行反演分析，反演得到的前期固结应力能够真实反映现场碾压效果；

所述步骤S5中的屈服函数：

其中，p为平均应力；q为偏应力；p₀为初始平均应力；为塑性应变增量；H为硬化参数，为临界状态应力比M、峰值应力比M_f以及塑性应变增量的函数；

所述步骤S6中，当参考屈服面函数f_ref小于0时，土石混合料处于弹性变形阶段，当f_ref＝0后，土石混合料进入塑性变形阶段：

f_ref＝q²-M²p(p_c-p)

其中，p_c为前期固结应力；

所述步骤S8中的目标函数：

其中，i为载荷试验点的编号，j为加载级数的编号，n为总共加载级数；为第i个试验点在第j级荷载下对应的沉降，s_ij为对应的计算值。