[发明专利]黄土湿陷起始压力的计算方法

说明书

本发明公开了一种黄土湿陷起始压力的计算方法，包括步骤：一、开挖探井并预设湿陷起始压力预估值；二、探井待测深度取土；三、不扰动土样的环刀取土；四、A组环刀试样中第一环刀试样的固结试验；五、B组环刀试样中第二环刀试样的自重湿陷系数测试；六、更新孔隙体积与固结压力关系曲线；七、多次循环步骤四至步骤六，直至两曲线出现交点，或者曲线中对应的连续三点出现平行趋势；八、确定黄土湿陷起始压力。本发明对两组多个环刀试样进行固结试验和自重湿陷系数测试，获取各个环刀试样的孔隙体积，更新同一坐标系下的两条孔隙体积与固结压力关系曲线，进而确定黄土湿陷起始压力，简便易行，节约时间，成本低。

技术领域

本发明属于黄土湿陷起始压力计算技术领域，具体涉及一种黄土湿陷起始压力的计算方法。

背景技术

黄土在世界范围内分布较广，在中国、俄罗斯、哈萨克斯坦、罗马尼亚等国均有分布。在我国，黄土主要分布在西北，华北等地。黄土的典型特征是其湿陷性。近年来，在黄土地区的地铁、高铁、能源及化工等建设项目较多，其湿陷性给工程建设会带来很大影响，地基处理的费用也比较高。黄土的湿陷起始压力是黄土重要的特征指标，湿陷起始压力可用于地基设计、地基处理深度的确定、湿陷敏感性的判别以及湿陷类型及湿陷性的判定，也可用于地基承载力的确定。测定方法有野外浸水载荷试验及室内试验。野外浸水载荷试验的测试结果较为可靠，但对试验环境的要求较高，试验周期长，成本高，工程中很少使用；室内试验方法是依据《湿陷性黄土地区建筑标准》(GB50025-2018)，绘制压力——湿陷系数曲线，在曲线上取湿陷系数为0.015对应的压力作为湿陷起始压力。由于这种测试方法中存在的诸多问题，使得湿陷起始压力的测试结果可靠性不足，所以目前如果将黄土的湿陷起始压力作为一个地基设计参数使用还存在问题，湿陷起始压力还未能在工程中发挥其应有的作用，所以有必要探索新的方法。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种黄土湿陷起始压力的计算方法，通过对两组多个环刀试样预设不同且呈线性分布的最终压力，再分别对两组多个环刀试样进行固结试验和自重湿陷系数测试，获取各个环刀试样的孔隙体积，更新同一坐标系下的两条孔隙体积与固结压力关系曲线，进而确定黄土湿陷起始压力，具备简便易行，节约时间，成本低的特点，较现场试坑浸水试验，更便于工程应用，便于推广使用。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：黄土湿陷起始压力的计算方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

步骤一、开挖探井并预设探井待测深度的湿陷起始压力预估值：在待开挖位置开挖探井至探井待测深度，并预设探井待测深度的湿陷起始压力预估值；

步骤二、探井待测深度取土：在探井待测深度处采取多件不扰动土样，所述不扰动土样为200mm×200mm×200mm的立方体土样或直径150mm且高200mm的圆柱体土样；

步骤三、不扰动土样的环刀取土：采用底面积为50cm2且高为2cm的环刀，对多件不扰动土样分别进行环刀取样，每件不扰动土样均获得两个环刀试样，两个所述环刀试样分别为第一环刀试样和第二环刀试样；

多个第一环刀试样构成A组环刀试样，并对A组环刀试样中的每个第一环刀试样进行编号；

多个第二环刀试样构成B组环刀试样，并对B组环刀试样中的每个第二环刀试样进行编号，B组环刀试样中的每个第二环刀试样的编号与A组环刀试样中的每个第一环刀试样的编号一一对应；

设置A组环刀试样中每个第一环刀试样的最终压力，A组环刀试样中每个第一环刀试样的最终压力各不相同，且A组环刀试样中多个第一环刀试样的最终压力呈线性分布，A组环刀试样中多个第一环刀试样的最终压力中的最大值大于探井待测深度的湿陷起始压力预估值；

B组环刀试样中每个第二环刀试样的最终压力与A组环刀试样中对应编号的第一环刀试样的最终压力相等；