[发明专利]由细颗粒土内粘聚力推求刀齿与土体之间粘附力的方法

权利要求书

1.一种由细颗粒土内粘聚力推求刀齿与土体之间粘附力的方法，其特征在于，包括以下过程：

步骤A：制备试验土样；

步骤A中试验土样的制备是通过疏浚刀齿与细粒土粘附力测定装置进行，该装置包括底座、水槽、加载机构、固结土样盒、拉拔土样盒、拉拔机构、拉压传感器、电脑操控系统；其中，水槽安装在底座上；固结土样盒可拆卸地设置在水槽中，用于制作不同强度的土样；拉拔土样盒可拆卸地设置在水槽中，用于盛放所述土样；加载机构设置在水槽上方，用于向固结土样盒、拉拔土样盒施加竖向荷载；拉拔机构包括疏浚刀齿金属试验板，疏浚刀齿金属试验板穿设于拉拔土样盒中，用于对所述土样进行拉拔试验；拉压传感器与疏浚刀齿金属试验板连接，用于实时采集拉拔力的大小；电脑操控系统分别与加载机构、拉拔机构及拉压传感器连接，用于控制加载机构施加的竖向压力的大小，用于控制拉拔机构的拉拔速度，以及获取拉压传感器采集的拉拔力的大小；步骤A中试验土样的制备需根据试验方案制定不同强度的土样；

步骤B：细粒土内粘聚力测定；

通过环刀对步骤A制备的试验土样进行取样，并根据施工工况的不同分别开展慢剪与快剪试验，测定细粒土内粘聚力；

步骤C：刀齿与细粒土粘附力测定；

步骤C测定刀齿与细粒土粘附力时，根据不同工况影响，通过控制变量法，进行不同因素影响下的刀齿与细粒土粘附力测定；所述不同因素包括拉拔环境因素即大气环境和水环境、上覆荷载因素、拉拔速率因素、疏浚刀齿金属材料材质因素、疏浚刀齿金属材料粗糙度因素；所述步骤C通过疏浚刀齿与细粒土粘附力测定装置进行，该装置包括底座、水槽、加载机构、固结土样盒、拉拔土样盒、拉拔机构、拉压传感器、电脑操控系统；其中，水槽安装在底座上；固结土样盒可拆卸地设置在水槽中，用于制作不同强度的土样；拉拔土样盒可拆卸地设置在水槽中，用于盛放所述土样；加载机构设置在水槽上方，用于向固结土样盒、拉拔土样盒施加竖向荷载；拉拔机构包括疏浚刀齿金属试验板，疏浚刀齿金属试验板穿设于拉拔土样盒中，用于对所述土样进行拉拔试验；拉压传感器与疏浚刀齿金属试验板连接，用于实时采集拉拔力的大小；电脑操控系统分别与加载机构、拉拔机构及拉压传感器连接，用于控制加载机构施加的竖向压力的大小，用于控制拉拔机构的拉拔速度，以及获取拉压传感器采集的拉拔力的大小；

步骤D：细粒土内粘聚力~刀齿与细粒土粘附力相互关系的确立；

所述步骤D中细粒土内粘聚力~刀齿与细粒土粘附力相互关系的研究是基于步骤B及步骤C试验结果数据进行的；先通过绘制细粒土内粘聚力与刀齿与细粒土粘附力关系图确定两者之间的定性关系；进而通过对试验结果进行参数敏感性分析，而后利用归一化变量的变异系数法构建内粘聚力及粘附力间的关系式，确定内粘聚力与粘附力间的定量关系；

步骤E：针对施工所在地区的土体，分别建立不同材质刀齿对应的系列土内粘聚力~刀齿与细粒土粘附力系列归一化曲线；在疏浚刀齿切削力计算参数的选取、耙头以及绞刀头的设计与制作时，由土体内粘聚力测定结果，直接查找得到刀齿与土体之间粘附力数值。