[发明专利]一种用电阻率预测黄土湿陷性的方法

说明书

本发明公开了一种用电阻率预测黄土湿陷性的方法。具体包括：（1）现场采用电阻率静力触探技术测试目标黄土地区的电阻率值；（2）通过现场取样测出目标黄土地区的含水率值和密度值，并依此计算出土体的孔隙率和饱和度；（3）根据电阻率湿陷系数预测公式，计算目标黄土地区的湿陷系数；（4）根据《湿陷性黄土地区建筑规范》GB50025‑2018，确定湿陷性黄土的湿陷等级。本方法简便实用，操作容易，快速准确，特别适用于工程现场，对于黄土地区工程设计和施工具有十分重要的意义。

技术领域

本发明涉及岩土力学与工程技术领域，具体涉及一种用电阻率预测黄土湿陷性的方法。

背景技术

特殊性土，指自然界中具有特殊的物理、力学、化学性质，并影响工程地质条件的土。在特殊土勘察工作中，往往需要使用一些专用的勘察工具来进行勘探和取样工作，从而更加准确获取符合土体物理与力学指标。

根据土壤学理论，黄土的土中骨架颗粒形态、接触关系、排列方式、胶结物种类与赋存状态、胶结类型等结构特征与其湿陷强弱都有重要的关系。一般而言，胶结物集聚类型以薄膜状、镶嵌状为主的湿陷性强，团聚状为主的湿陷性弱。从骨架颗粒之间的胶结类型来看，以接触式胶结为主，比较松散的黄土湿陷性强，以基底式胶结为主，比较坚硬的湿陷性弱。在含水率相同或相近的情况下，黄土的湿陷系数会随着结构强度的增大而减小。目前，关于黄土的识别与分类，国内外已进行了大量的研究工作，提出了许多判别与分类方法，目前还没有一个单一指标能充分表述作为工程环境或工程结构体一部分的黄土的复杂形态，因此大多为考虑多种因素的组合判别方法。

湿陷性黄土作为特殊土，主要由粉土颗粒组成，遍布于我国甘、陕、晋等地区，主要呈黄色或褐黄色。部分黄土在自重压力作用下或自重压力与附加压力综合作用下，受水浸湿后结构迅速破坏，发生显著下陷，这种特征被称为黄土的湿陷性。黄土的湿陷性问题一直是黄土地区的一个典型的地质问题，对其分布区的生产建设等活动常常造成巨大的危害，如果处理不当，可引起边坡滑塌、地基的不均匀沉降导致建筑物或构筑物开裂、倒塌等不良工程地质现象，带来大量的经济损失，甚至造成人员伤亡。及时准确地判别黄土湿陷等级，对于黄土地区的工程设计和施工具有十分重要的意义。

对黄土湿陷程度的判定一般使用湿陷系数δ_s这一指标。当δ_s≥0.015时即判定为湿陷性黄土，分为轻微、中等、强烈湿陷性黄土三个等级。目前在评价黄土湿陷性时可以通过室内压缩试验或现场载荷浸水试验，直接测定在某一压力条件下浸水湿陷量，试验成果具有一定的可靠性，但黄土的湿陷试验通常耗时较长，且原状黄土样取土困难，成本较高，容易扰动，不宜推广使用。通过某些容易测定的指标间接评价黄土湿陷性，可以省去许多现场试验工作，方便快捷，具有较大的经济意义和应用价值。由于黄土的湿陷性与其湿度和密度及结构特征关系密切，能较好地反映土内湿度-密度状态或土的微观结构的力学指标，便可间接地用于评价黄土湿陷性的强弱。静力触探试验因迅速简便和复现性好，是较好的一种间接评价手段。

为了选择合理的判别指标，首先必须研究反映黄土基本性质的各指标间的相关关系和组合规律，考虑湿陷机理选择表征黄土湿陷特性的独立指标，采用数学手段对各指标做相关分析，选出相关性最大的特征指标，并建立数学函数，从而实现黄土湿陷性能评价。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种用电阻率预测黄土湿陷性的方法，通过电阻率静力触探技术测试黄土湿陷性电阻率，基于Archie公式计算黄土的电阻率与物理指标的关系，然后在室内开展土体试验，通过拟合得到湿陷系数与物理指标的关系，最后建立湿陷系数与电阻率和状态参数的函数模型，本发明方法简单，结果准确。

为解决现有技术问题，本发明采取的技术方案为：

一种用电阻率预测黄土湿陷性的方法，包括如下步骤：

步骤1，采用电阻率静力触探技术，现场测试目标黄土地区的电阻率值；