董仕学1 杨平2 李昆3
1云南省元谋县交通运输局 楚雄元谋 651300 ；2.云南红河州地方公路管理处 云南 红河 661100；3.云南交通职业技术学院 云南 昆明 650500
摘要：基于石灰改良高液限土试验路段的现场试验，采用多元非线性回归模型对填土层的压实度进行研究，分析了填土层的松铺厚度、填料的含水率、振动碾压遍数对压实度的影响，同时分析了填土层的松铺厚度、填料含水率、压实度对振动碾压遍数的影响，所得结果对石灰改良高液限土路堤填筑施工有指导意义。
关键词：高液限土；石灰改良；路基碾压；现场试验；多元非线性回归
中图分类号：TU443 文献标识码A 文章编号
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0引言
在参考不限于文末所列参考文献后，针对石灰改良高液限土路基的压实工艺开展研究，通过现场碾压试验，分析石灰改良高液限土的松铺厚度、含水率、振动碾压遍数，对填土的压实度的影响，进而建立压实度与三个参数、以及振动碾压遍数与其它三个参数的多元非线性回归模型，以指导路基碾压工作。
1试验
1.1 概况
通过对高液限土取样并且进行室内相关试验，其基本物理力学指标见表1。
采用石灰对高液限土进行改良处理。石灰为外购熟石灰精粉，其化学成分为：CaO含量为73%，MgO含量为7.0%，为III级钙质石灰。通过无侧限抗压强度试验，确定石灰最佳掺加量为6%。通过击实试验得到石灰改良高液限土的最佳含水率为、最大干密度为。
表1 高液限土样的基本物理力学指标
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1.2试验方案
(1)现场试验采用分层试验方法，每一填土层分别控制填料的松铺厚度h、含水率w，然后根据振动碾压遍数n，检测压实度K。
(2)每一层石灰改良高液限土填料的松铺厚度不大于30 cm，控制填料的含水率不超过最佳含水率的±3%。
(3)对于每一填土层，首先采用推土机整平，静压一遍后再振动碾压，达到所需要的压实度后再静压一遍收光。试验计量振动碾压遍数。
(4)振动碾压3遍后开始检测压实度。
(5)检测频率为每层平均分布4个点，松铺厚度h、含水率w、压实度K等每项检测内容取其平均值。
2试验结果与分析
2.1压实度检测结果
现场碾压试验共开展了12个填土层的试验，每一填土层的压实度检测结果见表2。
表2 压实度检测结果
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2.2试验结果分析
(1)含水率w对压实度K的影响
根据表2中的试验结果，石灰改良高液限土填料的施工含水率只要控制在最佳含水率±3%以内，相应的振动碾压遍数下对压实度的影响较小。
(2)松铺厚度h对压实度K的影响
松铺厚度h对压实度K的影响可近似为幂函数关系，回归关系式见表3。
表3 松铺厚度h与压实度K的回归关系式
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(3)振动碾压遍数对压实度的影响
振动碾压遍数n对压实度K的影响同样可近似表现为幂函数关系，回归关系式见表4。
表4 振动碾压遍数n与压实度K的回归关系式
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(4)压实度与松铺厚度、含水率、振动碾压遍数的相关关系
根据表2中的压实度试验结果，采用多元非线性回归分析可以建立松铺厚度h、含水率w、振动碾压遍数n，与压实度K的相关关系。该多元非线性回归模型可表示为：
为了检验回归效果，采用式(1)对表2中的数据进行回判，并将压实度的计算值与实测值进行对比，对比结果如图1所示。压实度的计算值与实测值的最大误差为1.62%。
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图1 压实度的计算值与实测值对比曲线
3振动碾压遍数的多元非线性回归模型
根据式(1)，当填土层的松铺厚度h、含水量w确定后，可以根据振动碾压遍数n预测出填土层的压实度K。例如，当h=30cm、w=17.5%、n=6，则可预测出压实度为k=94.2%。
路基碾压过程中，如果能够根据填土层的松铺厚度h、含水量w，以及填土层所处压实区所需要的压实度K，然后预测出振动碾压所需要的遍数n，这样就可对整个填方填筑工程进行公式化控制，减少施工控制的盲目性、加快施工进度，并且最大限度减少检测人员的工作量，提高检测效率。
基于此，根据表2中的压实度试验结果，采用多元非线性回归分析建立松铺厚度h、含水率w、压实度K，与振动碾压遍数n的相关关系。该多元非线性回归模型可表示为：
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4结论
通过石灰改良高液限土路基试验路段的碾压试验，分析了松铺厚度、含水率、压实度、振动碾压遍数之间的相关关系，得到如下结论：
(1)分析压实度与松铺厚度、含水率、振动碾压遍数之间的关系，石灰改良高液限土填料的含水率如果控制在最佳含水率的±3%以内，对填土层压实度的影响较小。而石灰改良高液限土填料的松铺厚度、振动碾压遍数与压实度成幂函数关系[1]。
(2)采用多元非线性回归分析，建立压实度与松铺厚度、含水率、振动碾压遍数之间的相关关系表达式。根据该表达式计算得到的压实度与现场试验的实测值可较好吻合。
(3)根据现场试验结果，建立了松铺厚度、含水率、压实度，与振动碾压遍数之间的多元非线性回归模型。该模型预估的振动碾压遍数与实测值同样可较好吻合[2-3]。
参考文献：
[1]JTG D30-2015，公路路基设计规范[S]. 北京：人民交通出版社，2015.
JTG D30-2015，Specifications for Design of Highway Subgrades[S]. Beijing：China Communication Press，2015.
[2]万钰菊. 生石灰处治高液限土的研究与应用[J]. 北方交通，2016，(7)：128-131.
[3]杨和平，李宏泉. 石灰改良处治高液限土的路用特性试验研究[J]. 公路工程，2013，38(4)：227-229.