[發明專利]一種黃土卸荷濕陷量的計算方法

有效

• 申請號: 202110095299.3
• 申請日: 2021-01-25
• 公開（公告）號: CN112966320B
• 公開（公告）日: 2023-06-30
• 發明（設計）人: 金鑫;王鐵行
• 申請（專利權）人: 西安工業大學
• 主分類號: G06F30/13
• 分類號: G06F30/13;G06F30/20;G06F119/14
• 代理公司: 西安維賽恩專利代理事務所(普通合伙) 61257
• 代理人: 李明全

本發明公開了一種黃土卸荷濕陷量的計算方法，由以下步驟組成：步驟1：計算得到反映卸荷作用發生時黃土已完成濕陷程度大小的濕陷完成比ηsubgt;1/subgt;，計算得到反映在黃土濕陷過程中卸荷作用發生時豎向壓力減小幅度的卸荷應力比K，步驟2：運用濕陷完成比ηsubgt;1/subgt;及卸荷應力比K計算出卸荷濕陷系數δsubgt;us/subgt;，步驟3：通過卸荷濕陷系數δsubgt;us/subgt;計算得到卸荷條件下的黃土模量折減系數Zsubgt;u/subgt;，步驟4：根據卸荷條件下的黃土模量折減系數計算黃土卸荷濕陷量；本發明利用卸荷作用的模量折減法，由于充分考慮樁間黃土濕陷過程中的實際應力變化情況，通過擬定不同卸荷條件下的模量折減系數Zsubgt;u/subgt;，促使樁間黃土濕陷下沉中的應力變化與實際工況相符合，成功將卸荷濕陷作用引入樁間黃土濕陷變形計算，并且計算流程簡捷，樁間黃土濕陷變形計算結果合理。

技術領域

本發明屬于黃土卸荷濕陷量計算方法領域，尤其涉及一種黃土卸荷濕陷量的計算方法。

背景技術

由于黃土濕陷問題的復雜性，現有黃土濕陷性評價方法不適用于卸荷濕陷工況，卸荷濕陷工況特指試坑、管溝、樁間土等黃土濕陷變形過程伴生卸荷作用的工況。因卸荷濕陷工況下黃土濕陷性評價研究的缺失，難以對卸荷濕陷量進行量化分析和預測，簡單套用現有恒載條件下黃土濕陷性評價方法得到的濕陷量計算值與實測值差異很大，致使濕陷量計算分析結果可靠性差，難以指導工程實踐，導致工程病害頻發，或處于謹慎原則采用過于保守的工程處理方法，造成極大浪費。因此，針對卸荷濕陷工況如何科學、快速地進行黃土濕陷量計算分析迫在眉睫。

目前，黃土濕陷量計算方法有計算分析法和現場試坑浸水試驗方法。計算分析法基于室內試驗測得的恒壓濕陷系數計算黃土濕陷量。現場試坑浸水試驗法通過開挖浸水試坑實測黃土濕陷量，但現場試坑浸水試驗費用大、周期長、黃土濕陷性評價難以大量采用，通過室內試驗進行實現性評價仍應是主要手段，因此有必要在黃土室內卸荷濕陷試驗的基礎上，得到準確、快捷的黃土卸荷濕陷量計算方法，使黃土濕陷量計算值更接近實測值。

發明內容

本發明的目的是提供一種黃土卸荷濕陷量的計算方法，以解決現有計算方法成本高、以及忽略了卸荷作用對黃土濕陷進程的影響，使其計算值偏大的問題。

本發明采用以下技術方案：一種黃土卸荷濕陷量的計算方法，由以下步驟組成：

步驟1：計算得到反映卸荷作用發生時黃土已完成濕陷程度大小的濕陷完成比η₁，

計算得到反映在黃土濕陷過程中卸荷作用發生時豎向壓力減小幅度的卸荷應力比K，

步驟2：運用濕陷完成比η₁及卸荷應力比K計算出卸荷濕陷系數δ_us，

步驟3：通過卸荷濕陷系數δ_us計算得到卸荷條件下的黃土模量折減系數Z_u，其中計算Z_u的公式為：

Z_u＝0.001p₁-0.512δ_us-0.012，

式中：p₁為初始壓力(kPa)；

步驟4：根據卸荷條件下的黃土模量折減系數計算黃土卸荷濕陷量。

進一步地，步驟1中計算η₁的公式為：

式中：S₁為卸荷作用發生前試樣在壓力p₁作用下已完成的濕陷量(mm)；S為試樣在壓力p₁作用下的總濕陷量(mm)。

進一步地，步驟1中計算K的公式為，