降雨入滲及交通荷載耦合作用下對(duì)粉土路基的影響分析

耿大新，孟 成，王 俊，楊澤晨

(華東交通大學(xué) 土木建筑學(xué)院，江西 南昌 330013)

0 引 言

隨著我國(guó)基礎(chǔ)建設(shè)的不斷發(fā)展，高速公路的數(shù)量與日俱增。以2018年為例，我國(guó)在新增高速公路里程達(dá)5 000 km。然而道路的各種病害也隨之增加，其中病害形式多以坑塘及車轍呈現(xiàn)。而內(nèi)在成因多數(shù)由降雨及循環(huán)交通荷載的作用下造成路基的承載能力減弱導(dǎo)致。胡欣[1]建立了不同降雨強(qiáng)度、不同地下水位及降雨方式下的固原黃土路基的水分滲透數(shù)值模型對(duì)濕陷性黃土路基的水分場(chǎng)及變形進(jìn)行研究；T.ISHIKAWA等[2]通過(guò)三軸試驗(yàn)研究了不同飽和度下侵蝕道砟剪切強(qiáng)度的變化，研究表明，對(duì)于同一材料，隨著飽和度增大土體剪切強(qiáng)度降低，降低的幅度跟土體種類有關(guān)；董超[3]通過(guò)室內(nèi)模型試驗(yàn)分析水分的遷移規(guī)律，并在此基礎(chǔ)上對(duì)非飽和土路基水分改變后對(duì)路基的力學(xué)性狀的影響進(jìn)行了分析；鄭水明等[4]對(duì)谷竹高速公路27標(biāo)段路基進(jìn)行了豎向動(dòng)應(yīng)力響應(yīng)試驗(yàn)，研究了路基在不同軸重和不同車速的交通荷載下的動(dòng)響應(yīng)問(wèn)題；大量的學(xué)者或先或后采用數(shù)值軟件對(duì)交通荷載作用下路基的變形沉降進(jìn)行了分析[5-8]；商擁輝等[9]依托浙江省某低路堤高速公路為工程背景，進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，對(duì)高速公路交通荷載與降雨環(huán)境耦合作用下低路堤復(fù)雜的動(dòng)力特性進(jìn)行了研究；譚琴[10]通過(guò)軸向應(yīng)力破壞試驗(yàn)與累積塑形應(yīng)變?cè)囼?yàn),研究了循環(huán)交通荷載對(duì)路基的影響。以上學(xué)者對(duì)交通荷載以及降雨對(duì)路基的動(dòng)力響應(yīng)以及沉降變形等方向做了大量研究，但是多數(shù)只對(duì)宏觀力學(xué)層面對(duì)兩種影響因素進(jìn)行了單獨(dú)分析，也缺乏引起宏觀力學(xué)性能產(chǎn)生變化的細(xì)觀因素的分析。筆者采用模型試驗(yàn)的方法分析降雨入滲及交通荷載耦合作用下對(duì)路基的應(yīng)力狀態(tài)及沉降變形的影響，并輔以電鏡掃描試驗(yàn)從細(xì)觀層面分析路基應(yīng)力和沉降變化產(chǎn)生的原因。

1 模型試驗(yàn)

1.1 模型箱設(shè)計(jì)

模型箱尺寸按1∶3.5的比例設(shè)計(jì)為120 cm(長(zhǎng))×69 cm(寬)×85 cm(高)，采用5 mm厚角鋼焊接而成，四周用15 mm厚鋼化玻璃包圍，底板采用10 mm厚鋼板焊接，如圖1。

圖1 模型箱Fig. 1 Model box

為方便傳感器引線的導(dǎo)出，在靠近邊坡一側(cè)用高度為30 cm鋼化玻璃包圍。在模型箱底預(yù)留兩個(gè)5 cm×5 cm的排水洞口，并在其上制作阻隔泥土的格柵罩，為后期模擬地下水提供硬件支持。模型箱內(nèi)側(cè)四周涂抹凡士林并鋪設(shè)聚四氟乙烯薄膜以減小土體和模型箱側(cè)壁的摩擦，同時(shí)起到減小邊界效應(yīng)的作用。

1.2 模型試驗(yàn)相似比

該模型對(duì)實(shí)際的道路結(jié)構(gòu)作等比例縮放，其尺寸比例系數(shù)為1∶3.5，其余物理量由量綱分析法確定。

路基結(jié)構(gòu)相對(duì)單一，所涉及物理量有容重γ、彈性模量E、泊松比μ、應(yīng)力σ、位移S。應(yīng)力及位移的表達(dá)式分別為：

σ=f(F,E,μ,l)

(1)

S=f′(F,E,μ,l)

(2)

式中:l為路基尺寸;F為集中力。

對(duì)式(1)采用指數(shù)分析法，可得到量綱關(guān)系如式(3)：

[σ]=f(Fa,Eb,μc,ld)

(3)

量綱分析后得：

(4)

即：

(5)

由式(5)可得判斷方程為：

(6)

由式(6)可得相似依據(jù)為：

(7)

式中:π1～π3為相似準(zhǔn)則;a、b、c、d分別為常數(shù)。

由于所用模型實(shí)驗(yàn)材料為實(shí)際工程材料，所以土體的重度、彈性模量、泊松比等參數(shù)不變， 即CE=1、Cμ=1。其中，C為相似常數(shù)。

表1 各參數(shù)相似比例系數(shù)Table 1 Similar proportion coefficients of various parameters

1.3 交通荷載的模擬

試驗(yàn)采用的加載方式為數(shù)控伺服動(dòng)靜載試驗(yàn)機(jī)加載。加載設(shè)備如圖2。

圖2 加載設(shè)備Fig. 2 Loading equipment

交通荷載以黃河JN150兩軸六輪整體式貨車為荷載的施加主體。假定輪地接觸面上的作用壓力呈當(dāng)量圓均勻分布，簡(jiǎn)化后的輪地接觸面積以及壓力形式分為單圓荷載和雙圓荷載。由于筆者采取的試驗(yàn)方法為模型試驗(yàn)，加載方式為在伺服機(jī)激振器的加載器上連接一定規(guī)格的橡膠墊，通過(guò)伺服機(jī)以不同的頻率來(lái)模擬不同速度的交通荷載，為方便試驗(yàn)文中所有荷載形式均采用單圓接觸，如圖3。單圓荷載的直徑D的計(jì)算公式為：

(8)

式中:P為上部荷載;p為胎壓；π為圓周率。

圖3 雙輪組單圓Fig. 3 Single circle diagram of double wheel set

根據(jù)調(diào)研發(fā)現(xiàn)，貨車裝載貨物時(shí)通常會(huì)將胎壓增大以增大拉貨能力，實(shí)際中常有司機(jī)將胎壓增大至13個(gè)大氣壓。以假定貨車輪胎的觸地當(dāng)量圓直徑不變，軸載與胎壓的關(guān)系遵守式(8)。取軸載為140 kN，胎壓為0.977 MPa，可得出單圓的當(dāng)量圓直徑D，輪載各參數(shù)見(jiàn)表2。

表2 輪載參數(shù)Table 2 Wheel load parameters

隋孝民等[11]提出路基頂部的車輛荷載沿路基深度的傳遞規(guī)律趨向于沿45°(應(yīng)力擴(kuò)散角)向下傳遞。筆者加載面積的方法如圖4，通過(guò)在激振器的施荷部位制作直徑17.7 cm的應(yīng)力擴(kuò)散圓的方式施加荷載。

圖4 應(yīng)力擴(kuò)散Fig. 4 Stress diffusion

劉準(zhǔn)[12]在進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)動(dòng)應(yīng)力測(cè)試時(shí)發(fā)現(xiàn)20 t車輛荷載在路面層以下基床表面的動(dòng)應(yīng)力約為55 kPa，5 t車輛荷載在路面層以下基床表面的動(dòng)應(yīng)力約為7 kPa。采用差分法計(jì)算筆者相應(yīng)的加載大小，相關(guān)參數(shù)如表3。

表3 荷載形式及大小Table 3 Load form and size

1.4 降雨工況的模擬

當(dāng)路面結(jié)構(gòu)發(fā)生水損破壞時(shí)，路面處通常伴有積水狀態(tài)。通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)取芯時(shí)發(fā)現(xiàn)，無(wú)水損壞區(qū)域取芯密實(shí)完整，為不透水結(jié)構(gòu)，而在水損區(qū)域取芯發(fā)現(xiàn)無(wú)法取出完整試樣，結(jié)構(gòu)層松散呈透水狀態(tài)。所以，筆者將降雨入滲簡(jiǎn)化為雨水既不隨著排水設(shè)施排除也不受水損坑洞的影響造成雨水匯聚，即降雨表現(xiàn)為雨水直接入滲。

表4 降雨量設(shè)計(jì)Table 4 Rainfall design

2 試驗(yàn)方案

2.1 試驗(yàn)裝置及測(cè)量系統(tǒng)

試驗(yàn)用土取自江西省高速公路取土場(chǎng)，模型試驗(yàn)所用傳感器為BW-0.1型土壓力盒以及自制微型沉降板外接百分表用以測(cè)量路基不同位置處土壓力及沉降值。縱向上傳感器每間隔14.3 cm布置1組，水平向每隔9 cm布置1組。由于模型的路基土體內(nèi)嵌有套管，且模型箱尺寸較小，套管集中埋設(shè)會(huì)對(duì)路基土體的強(qiáng)度及測(cè)量結(jié)果造成干擾，因此，在布置不同深度處沉降板時(shí)，將各個(gè)測(cè)點(diǎn)錯(cuò)開布置各個(gè)傳感器的布置方式，如圖5。

圖5 傳感器布置(單位：cm)Fig. 5 Sensor arrangement

其中，沉降板為尺寸5 cm×5 cm×1 cm的鋼板埋入待測(cè)區(qū)域后接上鋼絞線，為防止鋼絞線與土體之間的摩擦，在鋼絞線外側(cè)套上1根套管，并在套管內(nèi)部抹上潤(rùn)滑油，進(jìn)一步減小摩擦。鋼絞線與沉降板連接后通過(guò)后文所述定制的沉降板導(dǎo)線架將鋼絞線引向模型箱側(cè)邊，并接上機(jī)電百分表，如圖6。

2.2 試驗(yàn)步驟

1)基層及土基層填筑：將填土分層鋪筑，每層厚度為5 cm，之后用小型激振器對(duì)各層填土進(jìn)行分層夯實(shí)。在路基土體填筑完成之后，在路基填土表層鋪上5 cm厚的碎石水穩(wěn)層，壓實(shí)后再次在其上鋪上1層5 cm厚且粒徑較小的碎石。為防止加載頭對(duì)基床表層施加的力分布不均勻，在加載頭下部用細(xì)砂填充加載區(qū)域碎石的孔隙。待土基層、基層鋪設(shè)完畢，對(duì)基層上表層預(yù)加載1 t的荷載，對(duì)路基結(jié)構(gòu)進(jìn)一步夯實(shí)。

圖6 土壓力盒及沉降板設(shè)置Fig. 6 Earth pressure box and settlement plate setting

2)依據(jù)JTGE40—2007《公路土工試驗(yàn)規(guī)程》，對(duì)填土進(jìn)行了室內(nèi)基本物性指標(biāo)測(cè)定。為嚴(yán)格控制模型試驗(yàn)中各層土體質(zhì)量和壓實(shí)情況，筆者采用削尖后的PVC管擊入土基層中，通過(guò)測(cè)量管內(nèi)壁直徑與所取土柱的高度及質(zhì)量換算出土體的壓實(shí)度。試驗(yàn)中路基填筑與傳感器的埋設(shè)穿插進(jìn)行，填筑過(guò)程中進(jìn)行分層攤鋪、分層壓實(shí)，壓實(shí)時(shí)采用小型激振器對(duì)路基土體分層振搗并通過(guò)在路基土體表面覆蓋鋼板后MTS加載的方式使得模型試驗(yàn)所用土體滿足壓實(shí)度要求。路基土各基本參數(shù)見(jiàn)表5。

表5 土基層主要物理指標(biāo)Table 5 Main physical indicators of soil base

3)分層埋設(shè)壓力傳感器及沉降板：在路基填土填到制定高度并用激振器振搗密實(shí)之后，在加載設(shè)備的正下方標(biāo)記好第1批的傳感器的位置，隨后在平行于路基橫斷面的方向確定第2列及第3列的傳感器測(cè)點(diǎn)位置。土層的填筑與設(shè)備布置交替進(jìn)行。

又三年過(guò)去，當(dāng)她的腳跟上再一次多出一道傷疤，她終于相信這絕不是偶然。她還相信這些傷疤肯定因?yàn)榍卮āＧ卮ㄏ蛩[瞞了太多。

4)施加交通荷載及降雨入滲：按照1.3節(jié)、1.4節(jié)中所述的方法進(jìn)行交通荷載的加載和降雨的模擬。其中，在降雨入滲及交通荷載耦合的實(shí)驗(yàn)中，當(dāng)交通荷載加載到2萬(wàn)次約6 h通過(guò)灑水器灑水來(lái)模擬降雨工況。降雨過(guò)程分為3次，每次持續(xù)約6 h，每次降雨之間不間斷。第1次灑水量為3.17 L，第2次加水至11.09 L，第3次加水至22.18 L，分別模擬小雨、中雨、大雨。

5)數(shù)據(jù)采集：采用DH5922 N動(dòng)態(tài)信號(hào)測(cè)試分析系統(tǒng)將BW-0.1型動(dòng)態(tài)土壓力盒和位移計(jì)與橋盒相連，分別記錄路基與基層的動(dòng)土壓力及累計(jì)沉降。

3 模型試驗(yàn)結(jié)果分析

為便于對(duì)各個(gè)土層不同深度、水平范圍內(nèi)應(yīng)力沉降的描述，對(duì)每個(gè)測(cè)點(diǎn)進(jìn)行編號(hào)(圖3)。因?yàn)閷?shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)9號(hào)測(cè)點(diǎn)上方基本無(wú)應(yīng)力反應(yīng)，對(duì)該測(cè)點(diǎn)進(jìn)行撤除。由于數(shù)據(jù)量巨大為了方便觀察點(diǎn)線圖中采用跳點(diǎn)的形式進(jìn)行標(biāo)注。

3.1 交通荷載作用下對(duì)路基承載性能的變化

圖7、圖8為交通荷載循環(huán)作用10萬(wàn)次過(guò)程中，路基中各個(gè)測(cè)點(diǎn)的應(yīng)力和沉降的變化情況。由圖7可知，在10萬(wàn)次峰值為1.37 kN的循環(huán)荷載作用下，路基中各個(gè)測(cè)點(diǎn)動(dòng)應(yīng)力基本維持在 45.54～48.70 kPa之間。2號(hào)測(cè)點(diǎn)動(dòng)應(yīng)力基本維持在19 kPa，除4號(hào)測(cè)點(diǎn)外，其余測(cè)點(diǎn)由于在上層受荷區(qū)的邊緣，由于受荷不穩(wěn)定均以維持在0～10 kPa之間。此外，路基各測(cè)點(diǎn)的沉降在剛開始有逐漸增大的趨勢(shì)，且增長(zhǎng)速率較快，當(dāng)在短時(shí)間內(nèi)加荷次數(shù)達(dá)到6萬(wàn)次時(shí)，各測(cè)點(diǎn)的沉降值開始逐漸趨向平穩(wěn)，最后基層上表面的沉降基本穩(wěn)定在1.75 mm左右。

圖7 循環(huán)交通荷載作用下路基動(dòng)應(yīng)力峰值變化Fig. 7 Peak value change of subgrade dynamic stress under cyclic traffic load

因此，對(duì)應(yīng)實(shí)際工況的節(jié)假日期間高速公路有大流量的車輛通行，路基結(jié)構(gòu)在短時(shí)間內(nèi)有交通荷載的作用下，路基各層的動(dòng)應(yīng)力保持基本穩(wěn)定，路基沒(méi)有發(fā)生受荷軟化現(xiàn)象，路基承載特性良好。

3.2 降雨入滲及交通荷載耦合作用下對(duì)路基承載性能的影響

由圖9可知，在降雨前即前2萬(wàn)次加載的過(guò)程中，路基各測(cè)點(diǎn)的動(dòng)應(yīng)力峰值基本維持穩(wěn)定，其中1號(hào)測(cè)點(diǎn)的動(dòng)應(yīng)力峰值為47 kPa，2號(hào)測(cè)點(diǎn)為18 kPa，3號(hào)測(cè)點(diǎn)為5.43 kPa。在持續(xù)的6 h的小雨過(guò)程中，隨著水分的入滲，路基各個(gè)測(cè)點(diǎn)的動(dòng)應(yīng)力峰值有著4 h的減小過(guò)程，其中基層上表面的地應(yīng)力較為明顯，約4 h之后穩(wěn)定在44.5 kPa。在隨后的中雨及大雨中，1號(hào)測(cè)點(diǎn)最終穩(wěn)定的動(dòng)力幅值約為39 kPa，2號(hào)測(cè)點(diǎn)約為14 kPa，3號(hào)測(cè)點(diǎn)動(dòng)應(yīng)力約為4.34 kPa。

圖10為路基各測(cè)點(diǎn)位隨交通荷載次數(shù)、降雨強(qiáng)度的變化而產(chǎn)生的累計(jì)沉降的變化情況。由圖10可知，在初始階段由于壓實(shí)度等原因沉降的變化較快，但加載到2萬(wàn)次時(shí)，由于在小雨的作用下，沉降進(jìn)一步加快，以1號(hào)測(cè)點(diǎn)為例，峰值約為1.89 mm，直到小雨停止，沉降有小程度的反彈，穩(wěn)定在1.75 mm左右。但在隨后中雨、大雨的工況中，由于小雨?duì)顟B(tài)的含水率已有進(jìn)一步的提高，后續(xù)的沉降變化有減緩的趨勢(shì)，最終的沉降值約為2.1 mm。

通過(guò)與無(wú)降雨?duì)顟B(tài)下路基動(dòng)應(yīng)力和沉降隨交通荷載作用變化的對(duì)比不難發(fā)現(xiàn)，在降雨入滲和交通荷載的耦合作用下路基的承載能力有明顯的弱化現(xiàn)象。其中，基層上表面的動(dòng)應(yīng)力減少約17%，沉降增大20%左右。因此，針對(duì)運(yùn)營(yíng)道路的管養(yǎng)，保持路面結(jié)構(gòu)層的不透水性尤為重要。

圖10 降雨入滲及交通荷載耦合作用下路基沉降的變化Fig. 10 Subgrade settlement change under the coupling action of rainfall infiltration and traffic load

4 細(xì)觀試驗(yàn)研究

4.1 SEM電鏡試驗(yàn)概況

針對(duì)在降雨入滲和交通荷載耦合作用下土體的應(yīng)力減小且沉降增大的現(xiàn)象，從微觀角度探究土體宏觀力學(xué)性能改變的原因，對(duì)初始狀態(tài)路基、循環(huán)交通荷載作用下的路基、降雨入滲及交通荷載耦合作用下的路基原狀土土樣作電鏡掃描，如圖11。

圖11 SEM電鏡掃描Fig. 11 SEM scanning

為保證路基土體不受擾動(dòng)，采用鉆芯取樣的方式對(duì)填筑完成之后灑水固結(jié)半月的路基土體、交通荷載及降雨入滲耦合作用中心區(qū)域的路基土體、交通荷載及降雨入滲耦合作用邊緣區(qū)域的土體進(jìn)行分層取樣。將長(zhǎng)度為30 cm的PVC管削尖，并在PVC管內(nèi)部涂抹上凡士林既能使PVC管更容易貫入，也有利于后期將土體脫模取出，之后用鐵錘將PVC管向下?lián)羧?，試?yàn)過(guò)程中由于擊入一定深度之后PVC管便無(wú)法深入，將第1根管取出后重新取1根管重復(fù)上述步驟對(duì)路基的中部及下部土體取樣，土樣取出之后，使用鋼鋸將PVC管鋸成長(zhǎng)度小于2 cm的圓柱，再將土樣從管中推出，將土樣用小刀加工成厚度小于1 cm的圓餅狀，去除土樣表面浮土，將試樣靜置于干燥空氣中。

由于SEM電鏡掃描對(duì)試件要求干燥，在試件測(cè)試的前兩天將土樣放置于干燥箱內(nèi)烘干，為防止溫度過(guò)高對(duì)土樣結(jié)構(gòu)造成擾動(dòng)及破壞，將烘箱溫度設(shè)置為40°。由于土體為不導(dǎo)電物質(zhì)，在試樣試驗(yàn)前對(duì)其表面進(jìn)行渡金處理并抽真空。

4.2 電鏡掃描結(jié)果分析

在150倍的放大倍數(shù)圖樣下用來(lái)判斷所選區(qū)域是否為擾動(dòng)狀態(tài)，有裂縫區(qū)域應(yīng)該在下一輪放大中舍棄。

在1 000倍的放大倍數(shù)下，可明顯觀察到土體局部孔隙形態(tài)、結(jié)構(gòu)類型及單元體形態(tài)，并且在此倍數(shù)下，可以觀察到土體的接觸形式，判斷土體骨架接觸形式為角-邊接觸、角-角接觸、邊-邊接觸，而不同的接觸方式能反映出土樣的強(qiáng)度及變形特性。

如圖12，在初始狀態(tài)下，土樣的各個(gè)結(jié)構(gòu)排列分布均勻，土顆粒多以面面接觸、面邊接觸為主，無(wú)明顯可見(jiàn)孔隙，各個(gè)顆粒組團(tuán)排列均勻，各顆粒間的黏聚力良好，小顆粒黏結(jié)在大顆粒上大顆粒與小顆粒組團(tuán)形成良好的交叉排布狀，在宏觀力學(xué)上表現(xiàn)出較好的承載性能，應(yīng)力傳遞連續(xù)，變形較小。

圖12 SEM電鏡掃描結(jié)果Fig. 12 SEM scanning results

由土形成的骨架結(jié)構(gòu)較為穩(wěn)定，而骨架中集聚體之間的孔隙吸水后孔隙增大。在降雨后且在加載中心區(qū)域可觀察到大部分的土顆粒呈明顯的片狀形式分布，片狀組團(tuán)之間有較多的角面、角邊接觸，且各片狀組團(tuán)排列松散。各顆粒組團(tuán)之間有明顯可見(jiàn)的孔隙結(jié)構(gòu)，說(shuō)明顆粒組團(tuán)連接不穩(wěn)定，在受力狀態(tài)下角邊接觸角面接觸易發(fā)生損壞，能量轉(zhuǎn)換為顆粒之間的重組。宏觀力學(xué)行為是應(yīng)力傳遞不連續(xù)，在在同等外力作用下，此種狀態(tài)的土體有更大的壓縮變形，工程上表現(xiàn)為沉降較大。

綜上所述，通過(guò)電鏡掃描探究了在細(xì)觀狀態(tài)下土顆粒之間的組團(tuán)排布和孔隙結(jié)構(gòu)，發(fā)現(xiàn)在降雨入滲和交通荷載耦合作用下土顆粒會(huì)發(fā)生重組，呈不穩(wěn)定的片狀分布。這也證實(shí)了模型試驗(yàn)中土體的應(yīng)力會(huì)有一定的衰減，且沉降量增加的原因。

5 結(jié) 論

采用模型試驗(yàn)分別分析了路基在循環(huán)交通荷載作用下以及在降雨入滲和交通荷載的耦合作用下路基的應(yīng)力狀態(tài)及沉降發(fā)展情況，從宏觀層面上研究了降雨及交通荷載對(duì)路基的承載性能的影響。并通過(guò)電鏡掃描試驗(yàn)對(duì)初始狀態(tài)的路基、循環(huán)交通荷載作用下的路基、降雨入滲及交通荷載耦合作用下的路基分別取樣掃描，從細(xì)觀結(jié)構(gòu)層面研究了路基承載性能減弱的原因。研究結(jié)論為：

1)路基結(jié)構(gòu)在短時(shí)間內(nèi)通過(guò)大量交通荷載時(shí)，路基各層的動(dòng)應(yīng)力基本穩(wěn)定，路基沒(méi)有發(fā)生受荷軟化現(xiàn)象，路基承載性能表現(xiàn)良好。

2)降雨入滲及交通荷載耦合作用下可以明顯弱化路基的承載能力，具體表現(xiàn)為基層上表面的動(dòng)應(yīng)力減少約17%，沉降增大約20%。

3)降雨后加載中心區(qū)域路基土體細(xì)觀結(jié)構(gòu)無(wú)明顯變化，與模型試驗(yàn)中路基動(dòng)應(yīng)力基本維持穩(wěn)定相吻合，即在循環(huán)交通荷載的單獨(dú)作用下，路基的承載性能無(wú)明顯減弱。

4)在降雨入滲和交通荷載耦合作用下，路基土顆粒呈明顯的片狀形式分布，片狀組團(tuán)之間有較多的角面、角邊接觸，且各片狀組團(tuán)排列松散，各顆粒組團(tuán)之間有明顯可見(jiàn)的孔隙結(jié)構(gòu)，與模型試驗(yàn)中路基的動(dòng)應(yīng)力減少沉降增大相吻合。