[发明专利]黄土浸水软化试验方法

说明书

本申请提供一种黄土浸水软化试验方法，包括：开挖黄土试验区获得浸水试验坑，利用开挖过程中采集的黄土室内制备得到不同含水量的黄土试样，检测不同含水量的黄土试样的特征物性指标；在浸水试验坑的底部开挖探井，在探井周向布置深标点装置和浅标点装置；在浸水试验坑的下部土体中设置土压力监测器、水分监测器和孔隙水压力监测器；在浸水试验坑的四周土体中设置测斜装置；在持续浸水试验的过程中，选择不同浸水时间点开展现场取样、室内试验测试和现场原位测试，以获取黄土试验区的黄土的特征物性指标。该方法得到黄土室内增湿饱和阶段和长期浸水软化阶段的物理力学性质长期衰减规律，提供的参数可靠性更高，利于黄土力学性质的研究。

技术领域

本发明涉及岩土工程测试技术领域，具体而言，涉及一种黄土浸水软化试验方法。

背景技术

黄土是一种具有结构强度的欠压密土，在天然沉积过程中，形成了大孔隙的骨架结构，土颗粒间接触点处经过长期的物理化学作用而逐渐形成了固化连接键，这种固化联结键使得土骨架具有所谓的结构强度分量，进而提高黄土的抗压能力。这一特殊沉积特征使得黄土对水具有特殊敏感性，即天然低湿度下具有明显高强度和低压缩性的黄土，在一旦浸水甚至增湿时会发生强度大幅度骤降和变形大幅度突增的特性。在以往的试验测试技术发展过程中，为了解决黄土遇水后变形大幅度突增的特性，提出了诸如“单线法”、“双线法”及“现场试坑浸水湿陷试验”等一系列的室内外变形测试方法；对于黄土遇水后强度大幅度骤降特性的测试方法，相对较少。

饱和黄土视其上覆压力和地下水作用方式的不同，可大致分为已压密饱和黄土和未压密饱和黄土两类。其中，未压密饱和黄土是湿陷性黄土浸水后，由于上覆压力不足，湿陷变形未充分发生，湿陷性转化成了高压缩性，大孔隙仍然存在的一种处于不稳定状态的土，其具有较大的孔隙比和高含水量，多呈现软塑或流塑状态，具有高灵敏度、中高压缩性及低承载能力等工程特性，在一些大型工程建设过程中均有所揭露，出现了一系列诸如环境破坏、隧道结构受力变形过大、局部坍塌、涌水涌泥等工程实施风险。迄今为止，受限于影响因素复杂、试验周期长、试验设备不完善等因素，现阶段的试验测试手段，并无法反映真实地下水渗流补给条件下，饱和黄土的真实存在状态，无法有效揭示长期浸水条件下黄土体物理力学性质的衰减规律。

发明内容

本发明的目的在于提供一种黄土浸水软化试验方法，其能够得到黄土室内增湿饱和阶段和长期浸水软化阶段的物理力学性质长期衰减规律，为深入了解、认识非饱和黄土在长期浸水软化过程中地层内的湿度-压力-变形同步演化规律和物理力学性质的长期衰减规律提供了一种可行、有效的试验手段，可为推动黄土力学性质研究，为黄土地区工程风险识别、应对提供参考依据。

本发明的实施例是这样实现的：

本发明提供一种黄土浸水软化试验方法，包括：

步骤S100、开挖黄土试验区获得浸水试验坑，利用开挖过程中采集的黄土室内制备得到不同含水量的多组黄土试样，检测每组黄土试样的特征物性指标，以所述黄土试样的含水量或饱和度为横轴、以黄土试样的特征物性指标为纵轴绘制黄土室内增湿饱和阶段物理力学性质演化规律线条图；

步骤S200、在所述浸水试验坑的底部开挖探井，在所述探井的周向上间隔布置多个深标点装置和多个浅标点装置；在所述浸水试验坑的下部土体中设置多个土压力监测器、多个水分监测器和多个孔隙水压力监测器；在所述浸水试验坑的四周土体中设置多组测斜装置；

步骤S300、在保持所述浸水试验坑内的水面高度处于设定范围的条件下进行持续浸水试验，持续记录深标点装置、浅标点装置、土压力监测器、水分监测器、孔隙水压力监测器和测斜装置的参数；

步骤S400、在所述持续浸水试验的过程中，选择不同浸水时间点开展现场取样、室内试验测试和现场原位测试，以获取黄土试验区的黄土的特征物性指标；

步骤S500、在所述持续浸水试验过程中且在黄土处于饱和状态的条件下，以浸水持续时间为横轴、以黄土的特征物性指标为纵轴绘制黄土长期浸水软化阶段物理力学性质演化规律线条图。