(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210730843.1 (22)申请日 2022.06.24 (71)申请人 重庆交通大 学 地址 400074 重庆市南岸区学府大道6 6号 (72)发明人 姚永胜　李崛　汪雷　 (74)专利代理 机构 西安知诚思 迈知识产权代理 事务所(普通 合伙) 61237 专利代理师 李冰 (51)Int.Cl. G06F 30/13(2020.01) G06F 30/20(2020.01) (54)发明名称 建筑固废 -红黏土混合路基填料永久变形预 估模型及建模、 预估方法 (57)摘要 本发明公开了一种建筑固废 ‑红黏土混合路 基填料永久变形预估模型及建模、 预估方法， 通 过击实试验、 加州承 载比试验确定不同建筑固废 掺入率下的建筑固废 ‑红黏土混合路基填料的最 大干密度、 最佳含水率和CBR值； 制备不同建筑固 废物掺入率的建筑固废 ‑红黏土试样， 对其进行 干湿循环试验， 对经过预设干湿循环次数的试样 进行三轴试验， 测定其回弹模量和永久变形； 建 立综合考虑建筑固废掺入率、 干湿循环次数的弹 变增量预估模型， 进而得到综合考虑应力 ‑应变 关系、 物理状态、 循环加载次数、 建筑固废物掺入 率、 干湿循环次数的永久变形预估模型， 然后利 用该永久变形预估模型进行建筑固废 ‑红黏土混 合路基填料的永久 变形的准确、 快速预估。 权利要求书3页 说明书8页 附图5页 CN 115098921 A 2022.09.23 CN 115098921 A 1.建筑固废 ‑红黏土混合路基填料永久变形预估模型， 其特征在于， 为综合考虑应力 ‑ 应变关系、 物理状态、 循环加载次数的永久变形 预估模型， 如下式所示： 其中， ( εp)0为0次干湿循环的永久变形， Nload为循环加载次数， σ1为大主应力， σ3为小主 应力， MR为回弹模量， 大主应力σ1、 小主应力σ3和回弹模量MR为应力‑应变关系； Rd为密度比， Rw为湿度比， CBR为CBR值， 密度比Rd、 湿度比Rw和CBR为物理状态； α1、 α2、 α3、 α4、 α5为模型参数。 2.建筑固废 ‑红黏土混合路基填料永久变形预估模型， 其特征在于， 为综合考虑应力 ‑ 应变关系、 物理状态、 循环加载次数和建筑固废物掺入率的永久变形预估模型， 如下式所 示： 其中， ( εp)0为0次干湿循环的永久变形， Nload为循环加载次数， λCDW为建筑固废物掺入 率， σ1为大主应力， σ3为小主应力， MR为回弹模量， 大主应力σ1、 小主应力σ3和回弹模量MR为应 力‑应变关系； Rd为密度比， Rw为湿度比， CBR为CBR值， 密度比Rd、 湿度比Rw和CBR为物理状态； α1、 α2、 α3、 α4、 α5、 b1、 b2、 b3、 b4为模型参数。 3.建筑固废 ‑红黏土混合路基填料永久变形预估模型， 其特征在于， 为综合考虑应力 ‑ 应变关系、 物理状态、 循环加载次数、 弹变增量、 干湿循环次数的永久变形预估模 型， 如下式 所示： 其中， ( εp)i为第i次干湿循环 下的永久变形， NDW为干湿循环次数， Nload为循环加载次数， λCDW为建筑固废物掺入率； σ1为大主应力， σ3为小主应力， MR为回弹模量， 大主应力σ1、 小主应 力σ3和回弹模量MR为应力‑应变关系； Rd为密度比， Rw为湿度比， CBR为CBR值， 密度比Rd、 湿度 比Rw和CBR为物理状态； α1、 α2、 α3、 α4、 α5、 b1、 b2、 b3、 b4、 c1、 c2、 c3、 d1、 d2、 d3、 d4、 d5为模型参数。 4.根据权利要求1～3任一项所述的建筑固废 ‑红黏土混合路基填料永久变形预估模 型， 其特征在于， α1＝0.187， α2＝0.213， α3＝0.317， α4＝16.477， α5＝0.037。 5.根据权利要求2或3所述的建筑固废 ‑红黏土混合路基填料永久变形预估模型， 其特 征在于， b1＝0.002， b2＝0.187， b3＝0.187， b4＝0.037。 6.根据权利要求3所述的建筑固废 ‑红黏土混合路基填料永久变形预估模型， 其特征在 于， c1＝0.318， c2＝‑0.011， c3＝‑0.507； d1＝2.659， d2＝‑0.396， d3＝‑0.126， d4＝1.626， d5 ＝‑0.879。 7.如权利要求1所述的建筑固废 ‑红黏土混合路基填料永久变形预估模型的建模方法， 其特征在于， 按照以下步骤进行： 通过击实试验、 加州承载比试验确定建筑固废 ‑红黏土混合填料的最大干密度、 最佳含 水率和CBR值；权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 115098921 A 2制备建筑固废 ‑红黏土试样并进行三轴试验， 测定其 回弹模量和永久变形， 并分析试样 在不同循环加载次数 下的回弹模量和永久变形 特性； 基于击实试验、 加州承载比试验以及三轴试验的试验结果， 建立综合考虑应力 ‑应变关 系、 物理状态、 循环加载次数的永久变形 预估模型。 8.如权利要求2所述的建筑固废 ‑红黏土混合路基填料永久变形预估模型的建模方法， 其特征在于， 按照以下步骤进行： 通过击实试验、 加州承载比试验确定不同建筑固废物掺入率下的建筑固废 ‑红黏土混 合填料的最大干密度、 最佳含水率和CBR值； 制备不同建筑固废物掺入率的建筑固废 ‑红黏土试样并进行三轴试验， 测定其回弹模 量和永久变形， 并分析试样在不同建筑固废物掺入率、 循环加载次数下 的回弹模量和永久 变形特性； 基于三轴试验结果， 建立回弹模量与建筑固废物掺入率的关系式； 基于击实试验、 加州承载比试验、 三轴试验的试验结果， 建立综合考虑应力 ‑应变关系、 物理状态、 循环加载次数、 建筑固废物掺入率的永久变形 预估模型。 9.如权利要求3所述的建筑固废 ‑红黏土混合路基填料永久变形预估模型的建模方法， 其特征在于， 按照以下步骤进行： 通过击实试验、 加州承载比试验确定不同建筑固废物掺入率下的建筑固废 ‑红黏土混 合路基填料的最大干密度、 最佳含水率和CBR值； 制备不同建筑固废物掺入率的建筑固废 ‑红黏土试样， 对其进行干湿 循环试验； 对经过预设干湿循环次数的试样进行三轴试验， 测定其回弹模量和永久变形， 并分析 试样在不同建筑固废物掺入率、 循环加载次数 下的回弹模量和永久变形 特性； 基于击实试验、 加州承载比试验、 三轴试验的试验结果， 建立综合考虑应力 ‑应变关系、 物理状态、 循环加载次数的永久变形 预估模型： 其中， ( εp)0为0次干湿循环的永久变形， Nload为循环加载次数， σ1为大主应力， σ3为小主 应力， MR为回弹模量， 大主应力σ1、 小主应力σ3和回弹模量MR为应力‑应变关系； Rd为密度比， Rw为湿度比， CBR为CBR值， 密度比Rd、 湿度比Rw和CBR为物理状态； α1、 α2、 α3、 α4、 α5为模型参数； 基于三轴试验结果， 建立回弹模量与建筑固废物掺入率的关系式： MR＝b1λCDW3+b2λCDW2+b3λCDW+b4；    (2) 其中， λCDW为建筑固废物掺入率， b1、 b2、 b3、 b4为模型参数； 构建回弹模量比， 并基于干湿循环试验和三轴试验的试验结果， 建立综合考虑建筑固 废物掺入率、 干湿 循环次数的回弹模量比预估 模型： 其中， M为回弹模量比， Δ MR为弹变增量， NDW为干湿循环次数， c1、 c2、 c3为模型参数； 基于回弹模量比预估模型以及回弹模量与建筑固废物掺入率的关系式， 建立综合考虑 建筑固废物掺入率、 干湿 循环次数的弹变增量预估 模型：权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 115098921 A 3