[發明專利]一種粗粒土滲透試驗邊壁處理層厚度的確定方法

有效

• 申請號: 201811186712.1
• 申請日: 2018-10-12
• 公開（公告）號: CN109297881B
• 公開（公告）日: 2020-12-11
• 發明（設計）人: 羅強;劉孟適;梁多偉;陸清元;吳鵬;張猛;謝宏偉;付航
• 申請（專利權）人: 西南交通大學
• 主分類號: G01N15/08
• 分類號: G01N15/08
• 代理公司: 成都博通專利事務所 51208
• 代理人: 陳樹明

1.一種粗粒土滲透試驗邊壁處理層厚度的確定方法，其步驟依次是：

(1)粗粒土的粒徑組成

由顆粒篩分試驗，得到用于粗粒土滲透試驗的粗粒土第j個粒徑組的顆粒質量占干土總質量的百分數M_j，j＝1,2,3…J，j為篩分出的粒徑組的序號，J為篩分出的粒徑組數量；

計算出第j個粒徑組的中值粒徑d_j：

式中，d_j,max為第j個粒徑組的上限粒徑；d_j,min為第j個粒徑組的下限粒徑；

(2)測定各粒徑組的顆粒密度

采用土工試驗規程規定的網籃法或容量瓶法，測定出粗粒土第j個粒徑組的顆粒密度ρ_s,j；

(3)計算粗粒土的代表粒徑

按粒徑組體積加權平均，計算出粗粒土的代表粒徑d，

其中，表示從下界j＝1到上界j＝J的求和運算；

(4)獲取粗粒土的最大、最小孔隙比

按照土工試驗規程中的最大干密度試驗和最小干密度試驗，分別測定出粗粒土的最大干密度ρ_d,max和最小干密度ρ_d,min；再換算得到粗粒土的最小孔隙比e_min，和粗粒土的最大孔隙比e_max，

(5)計算粗粒土試樣的平面孔隙比修正系數

將粗粒土在內徑為D的滲透儀內制作成孔隙比等于設定孔隙比e的粗粒土試樣；再由下式計算得到粗粒土試樣的平面孔隙比修正系數ξ，

(6)計算粗粒土試樣顆粒平面堆積角度

計算出粗粒土試樣反映在平面等直徑圓堆積上的顆粒堆積角α，α∈[π/3,π/2]，arcsin[·]表示反正弦函數運算，∈表示“屬于”；

(7)邊壁處理層厚度的確定

a、滲透儀邊壁處理層在兩顆粒堆積模式下的特征厚度h₁，由下式得出：

滲透儀邊壁處理層中出現兩顆堆積粒模式的概率P₁，由下式得出：

同時，求出兩顆粒堆積模式下的堆積圓心角θ₁，

b、滲透儀邊壁處理層在三顆粒銳角堆積模式下的特征厚度h₂，由下式得出：

滲透儀邊壁處理層中出現三顆粒銳角模式的概率P₂，由下式得出：

同時求出三顆粒銳角模式下的堆積圓心角θ₂，

c、滲透儀邊壁處理層在三顆粒鈍角堆積模式下的特征厚度h₃，由下式得出：

滲透儀邊壁處理層中出現三顆粒鈍角模式的概率P₃＝0.25；

同時求出三顆粒鈍角模式下的堆積圓心角θ₃，

d、計算得到粗粒土滲透試驗邊壁處理層的厚度h，h＝(h₁P₁θ₁+h₂P₂θ₂+h₃P₃θ₃)/(P₁θ₁+P₂θ₂+P₃θ₃)。