[发明专利]利用扁铲侧胀C值消散试验测定饱和软黏土水平固结系数的方法

说明书

本发明公开了一种利用扁铲侧胀C值消散试验测定饱和软黏土水平固结系数的方法，包括步骤：行扁铲侧胀C值消散试验，采集试验时间内的若干个扁铲侧胀C_t值，其中下标t表示时间；2)绘制消散曲线；3)确定初始状态值C₀与稳定状态值C₁₀₀；4)确定扁铲侧胀C值消散试验消散50％的时间t_50‑C；5)计算水平固结系数C_h：本发明在不增加测试技术手段的前提下，解决了利用扁铲侧胀试验直接测试饱和软黏土水平固结系数的问题，拓展了扁铲侧胀试验的应用功能，节约了勘察成本，提高了效率，效果明显。

技术领域

本发明涉及岩土工程勘察领域，具体地指一种利用扁铲侧胀C值消散试验测定饱和软黏土水平固结系数的方法。

背景技术

在我国，物理力学性质差的软土分布广泛，如沿海的海相软土、长江流域的河漫滩相软土、各种湖泊的湖积相软土等，这些地区往往经济发展较快，市政、道路、铁路等基础设施建设日新月异，对岩土工程勘察提出了更高的要求。固结系数是进行土体固结沉降计算的控制性指标，土的固结系数越大，土体内孔隙水排出越快，土层固结就越快，它们之间的关系很密切。因此土体的固结系数是准确计算土体固结沉降速率及其发展过程的关键参数。

目前在原位测试试验中，可通过孔压静探消散试验测定土的水平向固结系数，但孔压探头的孔压过滤器存在涂抹效应、难完全饱和、堵塞等问题，这些问题增加了孔压消散试验的操作难度和降低了获取水平固结系数的准确性。

扁铲侧胀试验是一种先进的原位测试技术，在国内外得到广泛的应用，适用于软土、饱和黏性土、松散～中密砂类土及粉土等，可用于判定土层名称与状态、确定饱和黏性土的不排水杨氏模量、静止侧压力系数、水平基床系数等。扁铲侧胀试验不存在涂抹效应、难完全饱和、堵塞等问题，而且根据国内外的研究成果，在饱和软黏土中，扁铲侧胀试验测试的C值就是测试的孔隙水压力。然而，目前并没有利用C值的消散试验测定土体的水平固结系数的深入研究。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种利用扁铲侧胀 C值消散试验测试饱和软黏土水平固结系数的方法。

为实现上述目的，本发明一种利用扁铲侧胀C值消散试验测定饱和软黏土水平固结系数的方法，其特殊之处在于，包括如下步骤：

1)进行扁铲侧胀C值消散试验，采集试验时间内的若干个扁铲侧胀C_t值，其中下标t表示时间；

2)根据所采集数据绘制消散曲线；

3)根据所述曲线确定初始状态值C₀与稳定状态值C₁₀₀；

4)确定扁铲侧胀C值消散试验消散50％的时间t_50-C；

5)计算水平固结系数C_h：

式中：t_50-C——扁铲侧胀C值消散试验消散50％对应的时间；

T^*_50-C——扁铲侧胀C值消散试验消散50％对应的时间因数；

R——扁铲侧胀仪探头的等效半径；

I_r——土体的刚度指数I_r＝G/S_u，G为土的不排水剪切模量，S_u为土的不排水抗剪强度。

优选地，所述步骤1)中扁铲侧胀C值消散试验结束的判断标准为：

式中：C₁——扁铲侧胀C值消散试验起始采集时刻读取的C值；