[发明专利]一种黄土自重湿陷下限深度的测定方法

说明书

本发明公开了一种黄土自重湿陷下限深度的测定方法，该方法根据室内固结试验结果绘制出各深度层土样的e‑lgP压缩曲线，根据该压缩曲线确定黄土的先期固结压力；根据饱和状态下黄土的先期固结压力即为湿陷起始压力，推出欠固结黄土即为自重湿陷性黄土，因此，通过计算各深度层土样的超固结比(OCR)来判定土样的固结状态，由欠固结土样深度确定黄土的自重湿陷下限深度。与传统的室内压缩实验相比，大大缩小与室外实测值的测量误差，提高室内黄土自重湿陷下限深度的测量精度，为确定黄土的自重湿陷下限深度提供一条新的途径。

技术领域

本发明属于黄土湿陷性评价技术领域，具体涉及一种黄土自重湿陷下限深度的测定方法。

背景技术

黄土在我国中西部分布较广，是一种具有湿陷性的特殊的土，很多地区的黄土还具有自重湿陷性。自重湿陷性黄土对我国的各类工程建设产生了严重的危害。确定黄土的自重湿陷层厚度对工程中黄土的处理深度确定具有深远意义，可以减少许多工程事故。

根据我国的《湿陷性黄土地区建筑规范》(GB50025-2004)规定，目前黄土的自重湿陷下界深度可通过现场试坑浸水试验和室内试验确定。现场试坑浸水试验结果较准确，但试验费用较高，在工程中难以大量推广。按照该规范，采用室内试验所得的自重湿陷系数确定的自重湿陷下限深度与野外实测值往往存在较大差异。因此开发一种室内精确确定黄土的自重湿陷下限深度的方法，对于湿陷性黄土地区的公共建设具有重要意义。

发明内容

为了解决上述问题，本发明的目的是提出一种黄土自重湿陷下限深度的测定方法，本发明通过湿陷性黄土浸水后进行室内固结试验，用所得e--lgp压缩曲线得到各土层的先期固结压力，用先期固结压力和饱和自重应力计算的超固结比OCR判定土层的固结状态，从而确定黄土的自重湿陷下限深度。本发明方法基于室内固结试验，可以为确定黄土的自重湿陷下限深度提供一条新的途径。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以解决。

一种黄土自重湿陷下限深度的测定方法，包括以下步骤：

步骤1，选定自重湿陷性黄土场地，预估自重湿陷性土层深度；在自重湿陷性黄土场地开挖探井，并观察获取探井侧壁的地质分层信息；在所述探井的不同深度进行取土；

其中，所述地质分层信息为探井侧壁的所有地质分层分界线的深度；

步骤2，分别测定各深度层土样的密度、含水率、比重；采用固结仪对各深度层土样进行固结试验，得到各深度层土样的压缩变形量Δh_i与荷载P_i的关系；

步骤3，计算各深度层土样的自重应力；

步骤4，根据各深度层的土样的相对密度、土样初始含水量和土样初始密度，计算每个深度层土样的每级荷载下的孔隙比e_j；基于每个深度层土样的每级荷载下的孔隙比e_j与其对应的荷载P_j，绘制e-lgP压缩曲线；通过Casagrande作图法在e-lgP压缩曲线上确定各深度层土样的先期固结压力P_c；

其中，土样的相对密度即为步骤2测得的土样比重，土样初始含水量即为步骤2测得的土样含水率，土样初始密度即为步骤2测得的土样密度；

步骤5，基于各深度层土样的的自重应力和对应的先期固结压力P_c，计算各深度层土样的超固结比OCR，并判断各深度层土样的固结状态；确定欠固结土样的最大深度层，判断最大深度层对应的深度与其下一层深度之间是否存在地质层分界线，若存在，则以该地质层分界线对应深度为黄土自重湿陷下限深度，若不存在，则以最大深度层对应的深度与其下一层深度的平均值作为黄土自重湿陷下限深度。

进一步地，步骤1中，所述预估自重湿陷性土层深度为：按照《湿陷性黄土地区建筑规范》(GB50025-2004)中的黄土湿陷性测定方法进行室内压缩试验即得。