[發明專利]一種大厚度黃土自重濕陷下限深度的測定方法

在審

• 申請號: 202010073022.6
• 申請日: 2020-01-22
• 公開（公告）號: CN111220791A
• 公開（公告）日: 2020-06-02
• 發明（設計）人: 井彥林;黃文峰;賈卓龍;張志權;武超毅;胡永華;李潔茹;張旭彬;黃月;趙莊
• 申請（專利權）人: 長安大學
• 主分類號: G01N33/24
• 分類號: G01N33/24;G01N1/08;E02D1/02;E02D1/04
• 代理公司: 西安創知專利事務所 61213
• 代理人: 劉崇義

1.一種大厚度黃土自重濕陷下限深度的測定方法，其特征在于，該方法包括以下步驟：

步驟一、開挖探井：根據地區的黃土自重濕陷下限深度經驗值或原試驗值，在待開挖位置開挖探井，所述探井開挖深度H＝H₀+ε，其中，H₀為地區的黃土自重濕陷下限深度經驗值或原試驗值，ε為探井開挖深度余量；

步驟二、確定取樣深度并在對應的取樣深度處取土樣：根據公式h_i＝a₀+iΔ，確定第i次取樣深度h_i，其中，a₀為取樣基礎深度，Δ為取樣間隔深度，i為取樣次數編號且i＝1,2,...,I，I為正整數，h_I≤H；

在I個取樣深度位置處分別采取一件不擾動土樣，所述不擾動土樣為200mm×200mm×200mm的立方體土樣或直徑150mm且高200mm的圓柱體土樣；

步驟三、第i個不擾動土樣的環刀取樣：采用底面積為50cm²且高為2cm的環刀，對第i個不擾動土樣進行環刀取樣，獲得兩個環刀試樣，兩個所述環刀試樣分別為第一環刀試樣和第二環刀試樣；

步驟四、第一環刀試樣的固結試驗：將第一環刀試樣放進固結儀，對第一環刀試樣進行固結試驗，固結試驗的最大試驗壓力為第i個不擾動土樣深度處第一環刀試樣的上覆土飽和自重壓力，試驗結束后，將第一環刀試樣從固結儀中取出，通過冷凍干燥法將第一環刀試樣干燥后，對第一環刀試樣進行壓汞試驗，測定第一環刀試樣的孔隙體積，得到固結試驗后的第一環刀試樣的孔隙總體積V₁ⁱ；

步驟五、第二環刀試樣的自重濕陷系數測試：在固結儀對第二環刀試樣進行固結試驗，第二環刀試樣的最大試驗壓力為第i個不擾動土樣深度處第二環刀試樣的上覆土飽和自重壓力，然后對第二環刀試樣浸水飽和，進行第二環刀試樣的自重濕陷系數測試，測試結束后，將第二環刀試樣從固結儀中取出，通過冷凍干燥法將第二環刀試樣干燥后，對第二環刀試樣進行壓汞試驗，測定第二環刀試樣的孔隙體積，得到自重濕陷系數測試后的第二環刀試樣的孔隙總體積

步驟六、多次循環步驟三至步驟五，直至I個不擾動土樣的固結試驗和自重濕陷系數測試完成，獲得第一環刀試樣的孔隙總體積數據集和第二環刀試樣的孔隙總體積數據集；

步驟七、獲取該地區的黃土自重濕陷下限深度：建立以孔隙體積為橫坐標、深度為縱坐標的直角坐標系，在直角坐標系中繪制第一環刀試樣的孔隙總體積數據集對應的第一Vh曲線和第二環刀試樣的孔隙總體積數據集對應的第二Vh曲線，所述第一Vh曲線和第二Vh曲線的交點對應的深度值為該地區的黃土自重濕陷下限深度。

2.按照權利要求1所述的一種大厚度黃土自重濕陷下限深度的測定方法，其特征在于：步驟一中探井開挖深度余量ε為2m～3m。

3.按照權利要求1所述的一種大厚度黃土自重濕陷下限深度的測定方法，其特征在于：步驟二中取樣基礎深度a₀為2m～4m，取樣間隔深度Δ為1m～2m。

4.按照權利要求1所述的一種大厚度黃土自重濕陷下限深度的測定方法，其特征在于：步驟四中第i個不擾動土樣深度處第一環刀試樣的上覆土飽和自重壓力和步驟五中第i個不擾動土樣深度處第二環刀試樣的上覆土飽和自重壓力的終止壓力相等；

步驟四中第i個不擾動土樣深度處第一環刀試樣的上覆土飽和自重壓力和步驟五中第i個不擾動土樣深度處第二環刀試樣的上覆土飽和自重壓力的壓力增量相等。

5.按照權利要求1所述的一種大厚度黃土自重濕陷下限深度的測定方法，其特征在于：步驟四和步驟五中，對環刀試樣進行壓汞試驗時，將環刀試樣放入壓汞儀中，先進行低壓模式壓汞測試，再對低壓模式壓汞測試結束后的環刀試樣進行高壓模式壓汞測試，所述低壓模式壓汞測試中壓力值不大于30psi，所述高壓模式壓汞測試中壓力值大于30psi；所述環刀試樣為第一環刀試樣或第二環刀試樣。