[發(fā)明專利]基于臨塑荷載公式的土體抗剪強(qiáng)度參數(shù)測試方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201711092734.7
• 申請日: 2017-11-08
• 公開（公告）號: CN107884285B
• 公開（公告）日: 2019-09-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 許年春;吳同情;趙寶云;況龍川;黃偉;吳越;李東升
• 申請（專利權(quán)）人: 重慶科技學(xué)院
• 主分類號: G01N3/24
• 分類號: G01N3/24
• 代理公司: 重慶蘊(yùn)博君晟知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 50223
• 代理人: 鄭勇

本發(fā)明公開了一種基于臨塑荷載公式的土體抗剪強(qiáng)度參數(shù)測試方法，通過本方法可以準(zhǔn)確、快速、經(jīng)濟(jì)地測試出土體的抗剪強(qiáng)度參數(shù)。開展承載板載荷試驗(yàn)，承載板兩側(cè)施加兩個(gè)不同的地表載荷q₁、q₂值，根據(jù)不同的地表載荷q₁、q₂值分別測試出臨塑荷載p_cr1、p_cr2值，由pcr公式反算出土體粘聚力c值、土體內(nèi)摩擦角φ值。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種土體抗剪強(qiáng)度參數(shù)測試方法，具體來說是一種運(yùn)用臨塑荷載公式，通過承載板載荷試驗(yàn)，測試出土體抗剪強(qiáng)度參數(shù)的方法。

背景技術(shù)

土體抗剪強(qiáng)度參數(shù)，即粘聚力c和內(nèi)摩擦角φ，是土體最主要的兩個(gè)力學(xué)參數(shù)，工程上測試土體的抗剪強(qiáng)度參數(shù)的試驗(yàn)包括室內(nèi)試驗(yàn)和室外試驗(yàn)(現(xiàn)場原位試驗(yàn))，室內(nèi)試驗(yàn)包括直接剪切試驗(yàn)、三軸壓縮試驗(yàn)和無側(cè)限抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)；與室內(nèi)試驗(yàn)相比，現(xiàn)場原位試驗(yàn)對土體沒擾動，因此更具有工程優(yōu)越性，尤其是對于取樣困難的土，現(xiàn)場原位試驗(yàn)更是不可替代，目前測試土體抗剪強(qiáng)度參數(shù)的原位試驗(yàn)主要包括十字板剪切試驗(yàn)、大型直接剪切試驗(yàn)，十字板剪切試驗(yàn)用于測定飽和軟粘土(φ≈0)的不排水抗剪強(qiáng)度，大型直接剪切試驗(yàn)不僅成本高(需做三種不同豎向壓力的試驗(yàn)才能得到一組c、φ值)，而且與室內(nèi)直剪試驗(yàn)一樣存在固有缺點(diǎn)：剪切面人為限定、剪應(yīng)力分布不均、剪切面逐漸縮小，目前大型直接剪切試驗(yàn)用于測試粗顆粒土的抗剪強(qiáng)度。目前還沒有更好的現(xiàn)場原位試驗(yàn)可以準(zhǔn)確、快速、經(jīng)濟(jì)地測試出土體的抗剪強(qiáng)度參數(shù)，因此需要研究出新的測試方法。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種基于臨塑荷載公式的土體抗剪強(qiáng)度參數(shù)測試方法，通過本方法可以準(zhǔn)確、快速、經(jīng)濟(jì)地測試出土體的抗剪強(qiáng)度參數(shù)。

本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的：

一種基于臨塑荷載公式的土體抗剪強(qiáng)度參數(shù)測試方法，

在豎向壓力作用下，條形基礎(chǔ)基底邊緣處首先進(jìn)入塑性狀態(tài)，根據(jù)條形基礎(chǔ)地基臨塑荷載pcr公式：

式中，q為基礎(chǔ)底面處土體自重引起的豎向應(yīng)力，c為土體粘聚力，φ為土體內(nèi)摩擦角；

開展載荷試驗(yàn)，承載板兩側(cè)施加兩個(gè)不同的地表載荷q₁、q₂值，根據(jù)q₁、q₂分別測試出pcr₁、pcr₂值，由pcr公式反算出土體的c、φ值：

式中，

進(jìn)一步地，采用條形的承載板開展載荷試驗(yàn)，在承載板的一側(cè)不施加地表荷載，即q₁＝0，而在另一側(cè)施加地表荷載q₂，一次載荷試驗(yàn)測試出土體的c、φ值。

進(jìn)一步地，所述承載板包括板體以及設(shè)置在板體上端的用于傳遞豎向壓力的支座，所述承載板的下方設(shè)有用于均勻傳遞豎向壓力的氣囊，所述氣囊呈長方體狀，所述氣囊的上表面、下表面的形狀與承載板的形狀相同且對應(yīng)安裝，在氣囊內(nèi)部安裝有用于測試氣囊內(nèi)部厚度變化的第一位移傳感器、第二位移傳感器、第三位移傳感器，形成載荷試驗(yàn)裝置，第一位移傳感器安裝在承載板不施加地表荷載的一側(cè)，第三位移傳感器安裝在承載板施加地表荷載q₂的一側(cè)，所述第二位移傳感器位于第一位移傳感器、第三位移傳感器的中間。

為了保證承載板中心處的應(yīng)力分布接近于條形荷載，進(jìn)一步地，所述承載板的長寬比大于3。

進(jìn)一步地，所述第一位移傳感器、第二位移傳感器、第三位移傳感器均位于承載板中線上。

進(jìn)一步地，本方法實(shí)現(xiàn)步驟如下：