[发明专利]考虑土层种类确定深厚覆盖层土体原位相对密度的方法

说明书

本发明涉及深厚覆盖层土体原位相对密度的确定技术领域，公开了一种考虑土层种类确定深厚覆盖层土体原位相对密度的方法。本发明包括以下步骤：根据钻孔勘探试验确定覆盖层土体沿覆盖层深度方向的分层分布情况及其代表性级配；根据不同土层的土性特点，进行现场原位试验，确定不同土层能反映覆盖层原位状态的力学指标特征值；基于室内试验确定重塑样力学指标随相对密度和应力条件的变化关系；基于现场原位试验确定的覆盖层力学指标特征值，结合室内试验确定的重塑样相应力学指标特征值随相对密度和应力条件的变化关系曲线，确定土体的原位相对密度。本发明更接近实际情况，土体原位相对密度确定准确率高。

技术领域

本发明涉及深厚覆盖层土体原位相对密度的确定技术领域，特别是涉及一种考虑土层种类确定深厚覆盖层土体原位相对密度的方法。

背景技术

随着我国国民经济建设的发展和西部大开发战略的实施，涉及覆盖层地基的土石坝建设工程项目越来越多，规模越来越大。特别是位于西南、西北等地区的水利水电工程大多建在深厚覆盖层地基上。如已建的瀑布沟心墙堆石坝(坝高125m)，坝基覆盖层厚度达420m-500m；在建的新疆阿尔塔什面板堆石坝(坝高165m)，覆盖层最大厚度94m；规划中的云南其宗心墙堆石坝(坝高356m)，覆盖层厚度达60-127m。深厚覆盖层上建设高土石坝建设，将覆盖层计算在内，其厚度达到400m级以上。

目前土石坝建设使用的比较传统的方法，是采用工程类比法设计，将各部分结构作为一个整体系统，采用有限元等数值方法分析坝体、防渗体及地基的应力应变及强度、稳定性等静、动力工作性状，采用数值计算结果结合工程经验综合评价其安全性。

在计算机及计算技术高度发展的今天，数值计算和综合评价结果的可靠性，主要取决于计算中所采用的土体本构模型是否能正确反映材料的应力应变关系及强度特性，以及模型参数的确定是否反映实际原位土体的实际情况。

现有大多数的施工和研究应用中，覆盖层无粘性土体工程力学特性参数是基于室内实验相对密度制样控制进行测试的。具体的做法是在现场采取散状样，运至实验室，按照相对密度重新制样，在实验室模拟现场土体的应力条件和工程建设和运行期间的应力条件，进行室内模拟试验，确定土体的工程力学特性参数。由于覆盖层无黏性土体埋深大，结构性强，很容易受到扰动，很难取得真正意义上的“原状样”，特别是对于砂土和砂卵砾石等无粘性土，取样十分困难，更不用说取得原状样了。因此，室内试验制样控制的相对密度的准确性较差，与原位土体相差较大。

而一个地区的覆盖层土体随着深度的不同会具有种类不同的土层，土层种类的不同，其现场取样的精准度也会有不同的差异，更加大了室内试验制样控制相对密度的准确性差异。

发明内容

本发明提供一种结合现场原位试验和室内试验，使室内基于相对密度控制的覆盖层土体重塑样试验中获得的工程力学参数更接近实际情况，土体原位相对密度准确率高的考虑土层种类确定深厚覆盖层土体原位相对密度的方法。

解决的技术问题是：现有覆盖层土体相对密度的确定方法，取样难以准确表达土体原位状态，室内试验制样控制的相对密度的准确性较差，与原位土体相差较大。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

本发明考虑土层种类确定深厚覆盖层土体原位相对密度的方法，考虑土层种类确定深厚覆盖层土体原位相对密度的方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤一、根据钻孔勘探试验确定覆盖层土体沿覆盖层深度方向的分层分布情况及其代表性级配；

步骤二、根据不同土层的土性特点，进行现场原位试验，确定不同土层能反映覆盖层原位状态的力学指标特征值；

步骤三、基于室内试验确定重塑样力学指标随相对密度和应力条件的变化关系；