CN111177830B - 一种基于预测数学模型快速提高千枚岩土路基面承载力的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于预测数学模型快速提高千枚岩土路基面承载力的方法，该方法以千枚岩土为路基原材料，以特殊土红粘土作为胶结剂，以两种土混合土作为路基填料。需要控制的参数为红粘土的掺合比λ，压实度K；本发明提出了路基承载力随λ和K的数学模型，利用数学模型可以计算满足承载力要求计算特定w和K下红粘土最低λ；及λ和含水率w情况下K值最低要求。本发明提出红粘土可快速提高千枚岩路基面的承载力，路基面压实到计算值K后即满足承载力要求，不需要养护龄期。微观上红粘土改变了千枚岩土颗粒级配，压实后产生铁质胶结，是承载力快速提高的原因，降低载重装料汽车对路基面的损伤，且载重汽车可持续性压实，持续增加承载力。

Description

一种基于预测数学模型快速提高千枚岩土路基面承载力的 方法

技术领域

本发明涉及路基工程填料强化领域，尤其涉及一种基于预测数学模型快速提高千枚岩土路基面承载力的方法。

背景技术

路基填料工程性质稳定与否直接影响路基的稳定性与耐久性。江西北部全风化千枚岩在开挖前还保存着原来的千枚状构造，但开挖后暴露在空中或雨水中时，结构构造迅速崩解，其强度跟常规土近似，崩解的小块千枚岩用手即可捏碎，因此称为千枚岩土。

在江西北部、浙江西部，千枚岩土是最容易获得的材料，其工程性质直接影响其修筑路基的质量。其中主要工程性质如下：

1)易风化，颗粒组成变化大。全风化千枚岩在自然界中还保持岩状，但在开挖后迅速风化，遇水直接变成泥状，大块千枚岩也可以用手捏碎。因此施工过程中颗粒大小是在不停的变化的(随压路机碾压遍数)，但很难像室内实验破碎的非常细，可能含有一部分砂粒、粉粒及粘粒，其在现场碾压后表现出粉细砂或粉土的性质，粘结性低，细粒部分室内液塑限试验确定其为粉质粘土。

2)结构松散，粘结性低。由于其粘结性低，塑性较差，在压路机碾压遍数达到3-4遍后，再增加碾压遍数，路基压实度不但不增加，反而会降低。在碾压成型后，容易在载填料重车下重新破坏路基表面，在表面形成一层呈粉状的松土，严重影响后续施工及路基的质量。

3)难以压实:压实系数是路基质量必须检测指标之一，在20吨压路机实行静压2遍，振动2遍再静压2遍这种常用的组合碾压作用下，压实后的压实系数低于I级铁路路基本体层最低要求89％；

4)碾压路基刚度低：地基系数(K30)就路基的必须检测指标之一，一般的检测指标为90-100MPa/m，低于I组铁路最低要求110MPa/m。

5)路基表面承载性能差:由于全风化千枚岩粘聚力低，根据土的极限承载力公式

计算,公式中Pu为路基表面的极限承载力，N_γ、N_q、N_c为承载力系数。由于路基铺筑碾压平整后，装填料汽车在路基表面行走，因此基础没有埋深(d＝0m)，因超载q＝γ₀d＝0，因此

根据路面设计规范Bzz-100，载货后八轮货车后轴按双圆计算，其等效直径为D＝0.213m，则计算时车轮有效作用宽度也取为b＝0.213m，根据室内实验的结果，全风化千枚岩路基面极限承载力(p_u)计算如表1所示：

表1各种压实度与各种初始含水率情况下全风化千枚岩的极限承载力

由于全风化千枚岩土粘聚力低，根据极限承载力的计算，所得的极限承载力最大为373.06kPa，在低压实性和高含水率路基面承载力甚至不足90kPa，而载重汽车对地面的压强一般为700kPa(根据道路设计荷载标准BZZ-100)，因此千枚岩风化土路基表面在数次拉填料车行走后就全部破碎，反复作用与日晒下粉化，最终形成松土，给后续施工时形成松土夹层，严重影响路基质量。

6)部分地区全风化千枚岩土与红粘土互层分布。两种土难以分离，采用水泥、石灰加固后强度确定较难，可能造成红粘土的浪费。

7)红粘土本身了也是一种特殊土，处置不当时也容易成为弃方。红粘土本身虽然粘聚力高，但它在失水后具有高收缩性，容易在路基面上产生网状的大裂隙，降低了路基的强度。特别是雨水渗入路基中时，容易产生基床病害，甚至产生路基边坡滑坡。

目前的常规增加改良方法主要有以下缺点：

1)常规水泥、石灰改良法也无法快速形成初始强度，不方便连续施工。即使采用水泥或石灰改良，由于水泥和石灰完成强度增长往往需要7天到28天的时间，在载填料车碾压下迅速变为松土，所以不能满足路基快速填筑的需要。

2)水泥和石灰提高强度工程造价高。采用水泥和石灰是在长期(28天)来讲，可以较大幅度提高强度，但工程造价较高，单位质量土需要掺入7-10％左右的水泥或石灰，而石灰或水泥的价格是普通土的数十倍。

3)不能持续压实，容易变松土：由于全风化千枚岩粘聚力小，承载力较弱，在运输填料的货车作用下，路基表面迅速破坏，在连续货车作用下，已经碾压成光滑路基面的全风化千枚岩粉化，发生松驰最终变为松土，容易在后续施工在路基中形成干粉松土夹层，严重影响路基质量。

4)水泥加固土或石灰加固土难以压实:由于水泥或石灰短期内难以形成初始的粘聚力，而且掺量较少(3-7％)，因此土仍主要表现出全风化千枚岩的性质，压实度难以提高。

5)短期内抗剪强度低：在室内实验中，控制压实系数达到89％时,压实含水率在16％达到最高，此时粘聚力为9.3kPa,内摩擦角为31.2°。当实压含水率为18％或20％时，粘聚力迅速降低于4-5kPa,内摩擦角降低至28°-30°。

6)难以压实。由于采用水泥、石灰改良时，水泥和石灰由于造价原因掺量少(低于10％)，不能根本改变改良土的粒径级配，因此改良后的千枚岩料属于粉土颗粒范围，粘结力低，很难压实。

发明内容

本发明目的在于针对现有技术的不足，提出一种快速提高全风化千枚岩路基面承载力方法，即混合土压实后即可满足载填料汽车对路基承载力的要求，不需要对路基进行龄期养护，解决了千枚岩土形成路基面承载力不足问题和水泥(石灰)加固需要养护，工期长的问题。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：一种基于预测数学模型快速提高千枚岩土路基面承载力的方法，其特征在于，该方法以江西北部的全风化千枚岩为路基原材料，采用红粘土作为加固剂，并以两种土的混合土作为路基填料，其中红粘土的掺合比λ≥20％。该加固方法在路基满足数学模型计算出w、K和λ的要求后，不需要时间养护，即可满足载填料汽车对路基面承载力的要求，达到快速提高承载力的目的。

所述路基面极限承载力数学模型建立基础是以下组合情况下混合土的抗剪强度指标：压实度K＝89％、K＝91％、K＝93％，含水率w＝16％、w＝18％、w＝20％及红粘土质量掺合比为λ＝0％、20％、40％、60％、80％、100％。

当路基压实控制指标w和K已知时，需要控制的主要参数为红粘土相对于全风化千枚岩的掺合比λ。

根据泰勒极限承载力公式计算路基面承载力，然后采用数学回归分析建立极限承载力随红粘土相对于全风化千枚岩的掺合比变化的预测数学模型；具体为：对于已知w、K情况下，采用三次多项式对极限承载力P_u和红粘土掺量进行数据拟合，使数学模型预测值与泰勒极限承载力公式计算值的误差平方和最小，得到江西北部的路基极限承载力随红粘土相对于全风化千枚岩的掺合比变化的预测数学模型如下表所示：

上述数学模型适用于取土场的含水率及路基压实度要求已知时，需要控制红粘土的最低掺合比。根据预测数学模型，可根据载填料汽车对承载力要求反演出各种组合下的红粘土相对于全风化千枚岩的掺合比。

当取土场w和λ已知时，需要控制的主要参数为混合土路基的压实度K。

根据泰勒极限承载力公式和极限承载力预测数学模型，在已知掺合比和含水率情况下，对路基面极限承载力和K进行最小二乘法拟合，使模型预测值与泰勒极限承载力公式计算值的误差的平方和最小。江西北部的路基极限承载力与压实度的预测数学模型如下表所示：

上述数学模型适用于取土场的含水率及现场千枚岩土与红粘土分布比例已知时，需要计算混合土路基面的最低压实度。根据得到的极限承载力与压实度的预测数学模型，可根据载填料汽车对承载力要求反演出各种组合下的压实度的预测值。压实度预测计算方法适用于红粘土相对于全风化千枚岩的掺合比λ为25-60％。

进一步地，针对江西北部地区，根据预测数学模型得到的掺入比具体结果如下表所示：

进一步地，针对江西北部地区，根据预测数学模型得到的路基压实度K最小要求的预测值如下表所示：

进一步地，红粘土颗粒大小范围为10-40um，千枚岩颗粒大小范围为1-4um，在千枚岩风化土中加入红粘土可以有效改变千枚岩土的级配，使红粘土颗粒嵌入至千枚岩风化土的颗粒间隙，形成密实结构，在同样压实功下可以得到更大干密度，从而提高了路基的承载力。

进一步地，红粘土中游离态氧化铁可以在压实混合土中形成铁质胶结，铁质胶结在碾压完成后就能形成而不需要养护时间，铁质胶结具有较高的胶结强度，增加混合土路基面的承载力；当碾压完成后，压实度达到设计要求时，路基面强度即可达到载重汽车行驶的要求，可以用载重车迅速运料和铺料，无需对路基进行龄期养护，节省时间，达到快速提高千枚岩土路基面承载力的目的。

进一步地，由于混合土具有高粘结性与可塑性，载重汽车运送填料时对路基面实行持续压实，载重汽车利用轮胎把压实能传给路基面，实现对路基面施加增量压实功，提高路基面的压缩模量，增加路基的承载力，从而降低了工后沉降。

本发明的有益效果：

1.可以通过预测预测数学模型，计算达到载填料汽车行驶要求控制指标λ或K

本发明提供的预测数学模型可以解决两类问题的预测，一种情况是路基的w、K需要已知，计算红粘土控制掺量λ；另一种情况是取土场的w和λ(千枚岩土与红粘土分布比例)已知，计算混合土路基面压实度控制值K。

2.可快速提高路基面的承载力和缩短施工工期

本发明提出在全风化千枚岩中掺入红粘土，在适当的含水率和压实度的情况下，可以快速提高填料的抗剪强度，这种抗剪强度在路基碾压达到压实度后即可达到，路基面不需要养护时间(水泥、石灰需要养护到一定龄期(至少7天，甚至28天)才能达到设计的强度)。

传统的加固方法(提高强度的方法)，由于加固剂水泥或石灰掺量少,必须在水泥(或石灰)完成初凝后一段时间后才能达到较高的强度，而这个时间一般为数天的时间，而路基施工每30cm施工一层，施工完成一层后必须进行下一层施工，等待强度达标势必会造成工期延长。本发明提出的方法，当碾压完成后，压实度达到设计要求时，路基面强度即可达到载重汽车行驶的要求，可以用载重车迅速运料和铺料，无需对路基进行龄期养护，达到快速提高千枚岩风化土承载力目的，可以实现连续施工，工期将缩短。

3.可以降低工程造价

红粘土在江西省广泛分布，与全风化千枚岩土伴生，在江西北部分布特征为上下层分布或互层分布。作为土方价格虽然比全风化千枚岩高上些，但相对于传统的石灰、水泥加固来说，工程造价大约可降低至1/5-1/8，因此可以大量加入来增加承载力，节约石灰、水泥等加固剂，降低工程造价。

4.降低了载重装料汽车对路基面的损伤。

传统的全风化千枚岩直接填筑路基、石灰或水泥加固千枚岩路基由于短期内(石灰和水泥养护龄期一般为7天)承载力低，载重汽车运料时容易造成路基面损坏，最终变成松土，后续施工时，容易造成在路基中夹松土层。加入红粘土可以较大幅度提高千枚岩风化土的粘聚力和可塑性，粘聚力提高后，承载力满足要求的情况下，载重汽车不会对路基面造成破坏形成松土，而是对路基实现持续压实，增加路基面的压实度，增加路基的承载力，对降低工后沉降有利。

5.可持续性压实，有利于路基强度的持续增长。

全风化千枚岩路基由于承载力低，胶结性低，所以载重汽车在上面行驶时会造成路基面破坏，甚至变成松土。采用了本方法后，红粘土大大提高了千枚岩风化土的粘聚力，路基土不会变松，而会在载重汽车碾压下持续密实，仅会发生沉降，不会发生破碎伤路基面的情况，对路基更加密实有利，增加路基强度。

6.环保效益与社会效益。

千枚岩土和红粘土都是有特殊工程性质的特殊土，在铁路规范中属于D组填料(填料等级从优到差可分为A、B、C、D、E，其中D级不能直接用作填料，需要改良，E级不宜使用)，常作为弃方处理。弃方会占用堆土场，堆土场需要占用土地资源，处理不好有可能造成水土流失甚至滑坡等灾害。本发明把两种土混合，可以充分消纳这两种特殊土，因此本发明还有一定的社会效益。

附图说明

图1是含水率为w＝16％时，极限承载力随掺合比的变化规律数学模型图；

图2是含水率为w＝18％时，极限承载力随掺合比的变化规律数学模型图；

图3是含水率为w＝20％时，极限承载力随掺合比的变化规律数学模型图；

图4是红粘土掺量可选本发明应用的流程图(λ为百分数)；

图5红粘土掺合比固定，需要压实度的应用流程图；

图6全风化千枚岩元素分析图(铁元素质量百分含量3.08％)；

图7红粘元素分析图(铁元素质量百分含量16.06％)；

图8混合土颗粒大小分布图(红粘土颗粒可嵌入千枚岩土颗粒间隙中)；

图9混合土密度(ρ)、干密度(ρ_dmax)随掺合比变化规律图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明具体实施方式作进一步详细说明。

如图1所示，本发明提供的一种基于预测数学模型快速提高全风化千枚岩路基面承载力的方法，原材料为全风化千枚岩，加固材料为特殊土红粘土，并以两种土混合土作为路基填料。需要控制的加固参数为红粘土的掺入量(λ)，压实后的压实度(K)，通过建立路基面极限承载力与上述控制指标的预测数学模型，提出适合的控制参数的一种快速提高全风化千枚岩土的加固方法。

本发明利用之前提，进行6种掺合比(λ＝0％，20％，40％，60％，80％，100％)，3种含水率(w＝16％，w＝18％，w＝20％)和3种压实度(K＝89％,K＝91％,K＝93％)的压实及直剪试验，获得各种组合情况下的抗剪强度，然后根据抗剪强度指标，利用泰勒极限承载力公式计算各种组合条件下的极限承载力，并与载料汽车对地的压强(设计压力700kPa，考虑每层压实路基面并非最终的路基顶面，而是一个供运填料汽车行驶的临时路基面，临时工程安全系数为1.5，要求路基面极限承载力1050kPa)进行对比，从而得到路基碾压控制参数。

红粘土物理特性、强度与承载力：江西红粘土最优含水率(w_op)为17.8％，最大干密度(ρ_dmax)为1.75g/cm³。路基工程常采用的控制含水率为w_op±2％，在其它条件下容易形成弹簧土，不宜压实。压实度在路基本体的控制要求为最大干密度的89％，基床层的控制要求为最大干密度的91-93％。通过对红粘土碾压含水率为16％、18％、20％时，压实度为89％、91％、93％时进行强度试验，并计算极限承载力。路基面极限承载力计算公式如式(1)所示:

其中γ为压实土的容重，单位kN/m³；

b车轮有效接触地面宽度,取0.213m，根据BZ-100规范；

q—基础底面以上土的重力，由于载填料汽车的轮胎行驶在路基面上，所以此项为0；

c—土的粘聚力，由直剪试验测定；

N_γ、N_c、N_q—与土的内摩擦角

有关的承载力系数，可以根据相关公式计算。

其结果如表1所示。

表1红粘土在最优含水率附近压实后的强度与承载力

根据式(1)，当公式右边第二项为0时，第三项c的大小对路基面极限承载力有重大影响。由于全风化千枚岩c值较小，所以全风化千枚岩承载力非常小，不能满足路基行驶载重汽车的要求。

表2说明，红粘土在最优含水率附近压实，达到压实度规定的压实度，其极限承载力远远大于700kPa的行驶货车的要求。因此通过一种较高承载力的土，提高全风化千枚岩承载力是可行的。

(2)特定含水率和压实度下，计算控制红粘土掺合比。

特定含水率和压实度的情况，适应于路基填筑要求已经固定的情况，而取土原料可选的情况。例如II级铁路基床底层压实度要求为89％，基床表层要求为91％；I级铁路基床底层压实度要求91％，基床表层要求为93％。

考虑载重汽车行驶不致于路基发生整体破坏，所以路基面承载力安全系数取1.5(设计压力700kPa，考虑每层压实路基面并非最终的路基顶面，而是一个供运填料汽车行驶的临时路基面，临时工程安全系数取为1.5)，因此路基面的极限承载力要求为700*1.5＝1050kPa。

现场取土场含水率往往是先决因素，最好是不要通过凉晒直接完成填筑。由于土在室内试验测得的最优含水率wop为18％，根据工程规定，碾压时控制含水率为wop±2％,因此通过室内剪切试验得出抗剪强度指标，然后根据泰勒公式“

”得出土的极限承载力，并用数学模型来描述不同含水率和不同压实度下极限承载力随红粘土掺合比的变化规律。在此基础上，通过各种情况下的数学模型计算出最低的红粘土掺量，具体情况如图1-3所示，相关模型与拟合情况如表2所示。

表2不同含水率、压实度情况下Pu与λ数学模型,红粘土掺量控制表

由表2可知含水量越高，碾压同样的压实度承载力越低，因此本发明提倡在较小含水率下压实，可以节约红粘土掺量。

使用本表时，如果测的含水率和压实度不是上述典型值时，为了安全，含水率以高一级的典型值计算，压实度以低一级的典型值计算。例如含水率17％，压实度90.8％，可按含水率18％，压实度89％来计算，其计算出来的极限承载力偏低，工程上偏安全。

(3)固定掺合比λ，需要计算控制参数压实度K

当取土场固定时，即取土场红粘土：千枚岩土的质量比固定时(λ)，需要通过本发明的数学模型(Pu＝f(K))计算控制参数K。

根据试验数据，当全风化千枚岩不掺入红粘土进行强度提高时，强度均无法满足要求。掺合比至少要达到20％以上,达到规定的压实度时，才有可能达到载料汽车的要求。考虑到江西省几条铁路全风化千枚岩风化岩要多于红粘土，因此掺入大量的红粘土必将丢弃一部分全风化千枚岩，因此常用比例设计成25％、30％、35％、40％、50％、55％、60％,通过【1】-【9】的数学模型来计算各掺合比情况下的极限承载力。含水率控制在最优含水率±2％。固定掺合比下极限承载力随压实度的预测数学模型及压实度与含水率控制要求如表3所示；

表3固定掺合比下压实度与含水率控制要求

(4)红粘土掺量可任选应用方案

当现场的含水率已经测出，红粘土分布量较少时，可以利用本方法计算最低的红粘土掺量，当红粘土超过表2中的含量时，按照图4所实施含水率控制、路基填料掺合与拌合、碾压达到压实度，即可实现路基面强度相对于全风化千枚岩的快速提高，节约工程造价与工期。具体实施方案如图4所示。

当含水率非16％、18％、20％整数时，选择红粘土掺量时可以选择含水率高的那一档进行选择，这种选择是偏安全的。应用以上方案时，混合土最大干密度取1.7g/cm³。

(5)固定掺合比应用方案

本种情况适合现场已经设计完成了掺合比，需要控制含水率与压实度来达到路基面的承载力要求。应用本方案时，现场掺合比适用范围为25-60％，当掺合比大于60％时，根据室内试验的结果，混合土液限较高转化为D组填料，不适合于路基的填筑。应用方案如图5所示。

本发明以千枚岩土为路基原材料，以大掺量(掺量均超过20％)特殊土红粘土为加固材料，使用两种特殊土的混合土作为路基填料，使压实的路基面可以快速满足承载力要求，方便自卸卡车运输填料，进行上一层路基施工。本发明同时解决了千枚岩土、红粘土两种特殊土作为弃方造成的环境问题。本发明是通过预测数学模型计算控制指标λ和K实现的。

本发明利用红粘土改变千枚岩土的颗粒级配实现的。千枚岩土与红粘土固有的微观颗粒特性实现的：如图8所示，电镜扫描图像可知压碎的全风化千枚岩颗粒粒径范围为10-40um，颗粒较均匀，因此属于级配不良的土，其颗粒大小在粉土颗粒范围内，在压路机压实下不容易压实。红粘土颗粒粒径范围为1-4um，其颗粒大小可以有效的嵌入千枚岩颗粒的孔隙中，压实后可以形成较密度的结构。如图9所示，在相同压实功作用下，混合土的干密度随着掺合比的增加而增加，即碾压遍数相同时，掺合比越大，压实度越大，混合土路基承载性能越高。

本发明利用红粘土游离态的氧化铁，压实后可形成铁质胶结来提高承载力。千枚岩土与红粘土固有的矿物特性实现的：如图6-7所示，能谱分析图像分析可知，千枚岩中Fe元素含量为3.08％，其Fe元素主要以伊利石形式存在。红粘土中Fe元素含量为16.06％，红粘土在存在较多的游离态氧化铁，在夯实的过程中可以形成较强的铁质胶结，这种胶结在夯实完成即可达到强度，达到快速提高路基面承载力的目的。

上述实施例用来解释说明本发明，而不是对本发明进行限制，在本发明的精神和权利要求的保护范围内，对本发明作出的任何修改和改变，都落入本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种基于预测数学模型快速提高千枚岩土路基面承载力的方法，其特征在于，该方法以江西北部的全风化千枚岩为路基原材料，采用特殊土红粘土作为加固剂，并以两种土的混合土作为路基填料，其中红粘土的掺合比λ≥20％；

所述路基面极限承载力数学模型建立基础是以下组合情况下混合土的抗剪强度指标：压实度K＝89％、K＝91％、K＝93％，含水率w＝16％、w＝18％、w＝20％及红粘土质量掺合比为λ＝0％、20％、40％、60％、80％、100％；

当路基压实控制指标w和K已知时，需要控制的主要参数为红粘土相对于全风化千枚岩的掺合比λ；

根据泰勒极限承载力公式计算路基面承载力，然后采用数学回归分析建立极限承载力随红粘土相对于全风化千枚岩的掺合比变化的预测数学模型；具体为：对于已知w、K情况下，采用三次多项式对极限承载力P_u和红粘土掺量进行数据拟合，使数学模型预测值与泰勒极限承载力公式计算值的误差平方和最小，得到江西北部的路基极限承载力随红粘土相对于全风化千枚岩的掺合比变化的预测数学模型如下表所示：

w(％) K(％) 预测数学模型 16 89 P_u＝0.0077λ³-0.7428λ²+32.608λ+160.8 16 91 P_u＝0.0103λ³-0.9514λ²+37.743λ+265.88 16 93 P_u＝0.0139λ³-1.368λ²+54.083λ+375.76 18 89 P_u＝1E-07λ³+0.1085λ²+9.4538λ+147.14 18 91 P_u＝0.003λ³-0.2449λ²+22.363λ+178.5 18 93 P_u＝0.0088λ³-0.9696λ²+47.898λ+205.54 20 89 P_u＝0.0016λ³-0.1197λ²+12.324λ+88.397 20 91 P_u＝0.0012λ³-0.0594λ²+13.885λ+131.09 20 93 P_u＝0.002λ³-0.1249λ²+18.617λ+166.77

上述数学模型适用于取土场的含水率及路基压实度要求已知时，需要控制红粘土的最低掺合比；根据预测数学模型，载填料汽车对承载力要求反演出各种组合下的红粘土相对于全风化千枚岩的掺合比；

当取土场w和λ已知时，需要控制的主要参数为混合土路基的压实度K；

根据泰勒极限承载力公式和极限承载力预测数学模型，在已知掺合比和含水率情况下，对路基面极限承载力和K进行最小二乘法拟合，使模型预测值与泰勒极限承载力公式计算值的误差的平方和最小；江西北部的路基极限承载力与压实度的预测数学模型如下表所示：

上述数学模型适用于取土场的含水率及现场千枚岩土与红粘土分布比例已知时，需要计算混合土路基面的最低压实度；根据得到的极限承载力与压实度的预测数学模型，根据载填料汽车对承载力要求反演出各种组合下的压实度的预测值；压实度预测计算方法适用于红粘土相对于全风化千枚岩的掺合比λ为25-60％。

2.根据权利要求1所述的一种基于预测数学模型快速提高千枚岩土路基面承载力的方法，其特征在于，针对江西北部地区，根据预测数学模型得到的掺入比具体结果如下表所示：

3.根据权利要求1所述的一种基于预测数学模型快速提高千枚岩土路基面承载力的方法，其特征在于，针对江西北部地区，根据预测数学模型得到的路基压实度K最小要求的预测值如下表所示：

4.根据权利要求1所述的一种基于预测数学模型快速提高千枚岩土路基面承载力的方法，其特征在于，红粘土颗粒大小范围为10-40um，千枚岩颗粒大小范围为1-4um，在千枚岩风化土中加入红粘土有效改变千枚岩土的级配，使红粘土颗粒嵌入至千枚岩风化土的颗粒间隙，在同样压实功下得到更大干密度。

5.根据权利要求1所述的一种基于预测数学模型快速提高千枚岩土路基面承载力的方法，其特征在于，红粘土中含有较多游离态氧化铁在压实混合土中形成铁质胶结，铁质胶结在碾压完成后就能形成而不需要养护时间，铁质胶结具有较高的胶结强度，增加混合土路基面的承载力；当碾压完成后，压实度达到设计要求时，路基面强度即可达到载重汽车行驶的要求，用载重车迅速运料和铺料，无需对路基进行龄期养护。

6.根据权利要求1所述的一种基于预测数学模型快速提高千枚岩土路基面承载力的方法，其特征在于，由于铁质胶结导致的混合土高粘结性与可塑性，载重汽车运送填料时对路基面实行持续压实，载重汽车利用轮胎把压实能传给路基面，实现对路基面施加增量压实功。

Images