土石混填路基填料散体本构关系研究

从土石混合料颗粒的接触特征出发,结合颗粒接触力及接触力的法方向的空间分布,并忽略颗粒自身的变形,建立起土石混合料颗粒的刚性接触模型：同时将接触力同局部应力联系起来,建立了土石混合料的局部本构关系：以此为基础,建立了土石混合料的二维散体本构关系：研究表明在土石混合料变形过程中,其组构将不断发生变化,物理力学参数也随之改变,并且组构的变化将对土石混合料的宏观力学响应特征产生重要的影响：     

土石混合料压实特性室内试验研究

通过室内试验，对影响土石混合料压实效果的关键因素进行研究，得出了土石混合料最大粒径与最佳含水量的关系、粗集料含量与最佳含水量的关系、粗集料含量与CBR的关系、不同级配下土石混合料的压实性能及粗集料含量与土石混合料最大抗剪强度的关系等，为高速公路土石混填路段施工提供指导。     

土石混合料工程特性试验研究

以土石混合料为研究对象，由于组成土石混合料的粗颗粒和细颗粒自身性质差异较大，还存在含石量、粒径和级配等因素的影响，导致其力学性能更为复杂。为了对其基本特性进行把控，使得土石混合料的路用性能达到最佳状态，对其进行力学特性和抗压强度试验研究。试验结果表明：含石量对土石混合料结构组成影响较为关键，粒径大小决定着土石混合料内部孔隙的大小，从而对其力学性能产生影响；土石混合料的含水率与颗粒粒径有关，随着粒径的增加，含水率逐渐减小；又根据土石混合料无侧限抗压强度试验，在击实功较小时，土石混合料的无侧限抗压强度随击实功增加有明显的增大趋势，含水率对试样的无侧限抗压强度影响很明显，其中最优含水率所对应的无侧限抗压强度最大。     

土石混合料大型击实试验研究

采用自行研制的大型击实仪,对土石混合料进行了击实试验。试验结果表明:粗颗粒含量对土石混合料的最大干密度影响较大,其中粗颗粒含量为70%是土石混合料最大干密度变化的分界点;最大粒径对土石混合料的最大干密度和最佳含水量影响较小。土石混合料的最佳含水量随粗颗粒含量增加而减小,当粗颗粒含量大于70%时,土石混合料中细粒土的含水量急剧增加。     

土石混合料级配特征自动识别系统

在对土石混合料图像的识别过程中，针对土石混合料图像的形状、灰度差异大的难题，采用基于模糊隶属度的区域生长和统计方法实现了对土石混合料二维图像准确分割，达到土石混合料级配自动识别的目的。     

土石混合料的室内振动压实特性

对不同含石量的土石混合料进行了分类研究，根据不同结构类型土石混合料对振动呼应的不同，总结出了３种结构类型土石合料的 最佳室内成型工艺，并对压实特征进行了研究。     

土石混合料K-G模型参数试验研究

为获取土石混合料的物理力学特征,以指导土石混填路基的设计和施工,对土石混合料的本构特征以及如何有效地获取其本构参数进行了研究。采用修正的内勒K-G模型作为土石混合料的非线性弹性本构模型,推导出了切线体变模量Kt和切线剪切模量Gt的线性表达式。采用大型土石混合料三轴试验机,利用图解法确定Kt、Gt线性表达式中各个参数。结果表明:(1)采用修正的内勒K-G模型作为土石混合料的非线性弹性本构模型,力学概念清楚,参数易于测定;(2)采用大型三轴试验方法测定土石混合料的K-G模型参数切实可行;(3)K-G模型中考虑了剪应力对体积变形模量影响的修正,因而K-G模型适用于具有剪缩或剪胀性的土。     

静力贯入法检测土石混合料路基压实度研究

基于土石混合料的结构构造和物理力学性质复杂,采用静力贯入法对其路基压实质量进行了研究。通过室内试验对含石量分别为30%、50%、70%的土石混合料采用室内振动法成型试件,确定最大干密度和最佳含水量;制作含石量30%、50%、70%的不同压实度的土石混合料路堤模型,验证了静力贯入法检测土石混合料路基压实度的可行性。研究发现,土石混合料最大干密度随含石量增加呈直线趋势增长,含石量为70%时,最大干密度为2.12 g/cm~3;探头形状为平底圆形时,贯入曲线具有一定的规律性,能较好地建立力学模型;贯入荷载与压实度正相关,贯入曲线可以较好地模拟与土石混合料压实度的相关性。     

土石混合料室内振动压实研究

采用上置式振动压实装置对不同含石量的土石混合料进行了压实研究，土石含量不同，材料的组成结构亦不同，而组成结构决定材料的工程性质。通过研究，可将其分为三种不同的结构类型：多土类、中间类和多石类。根据不同结构类型土石混合料对振动响应的不同，总结出了三种结构类型土石混合料的最佳室内成型工艺，并对压实特性进行了研究。     

超粒径土石混合料最大干密度的试验研究

采用自行研制的大型击实仪对超粒径土石混合料进行击实试验,同时对土石混合料超粒径部分采用剔除法、相似级配法及等量替换法处理后进行中型击实试验,根据试验结果,提出采用等量替换法可间接求出超粒径土石混合料最大干密度的结论。其次,对于连续级配的土石混合料,采用剔除法处理其超粒径部分,得出不同最大粒径下的松装密度、干燥密度、最大干密度和最佳含水量,从而提出剔除法处理超粒径土石混合料的最大干密度确定方法。最后综合比较等量替换法和剔除法的优缺点及适用条件,提出超粒径土石混合料最大干密度的确定方法。