[发明专利]测量软黏土的不排水剪切强度的系列探头及试验方法

权利要求书

1.一种测量软黏土的不排水剪切强度的系列探头，每个探头包含牵引部分和锥头主体部分，其特征在于，根据锥头主体部分的形状，分为圆锥型锥头、球型锥头和实心圆柱型锥头，在三种锥头侧壁均设有深度标尺。

2.根据权利要求1所述的系列探头，其特征在于，所述圆锥型锥头，总重60g、锥角为60°、锥头高度25mm；所述球型锥头，总重60g、球体半径22mm；所述实心圆柱型锥头，总重60g、实心圆柱半径22mm。

3.采用权利要求2所述的系列探头实现的测量软黏土的不排水剪切强度的试验方法，称其为落锥法。其特征在于，包括以下步骤：

(1)将土样搅拌均匀，按照已知的密度填入试样杯中，制作多组软黏土试样；

(2)按照从低到高的顺序确定第一、第二、第三测试分界点；

(3)选择圆锥型探头进行试验；

(4)将试样放置水平面上，将锥头调节到锥尖恰好接触到土样表面的高度；

(5)设定计时时间，释放锥头，使得锥头能够在重力作用下自由下落；计时结束后，获取锥头贯入深度h，以此作为测试结果；

(6)如果测试结果小于第一测试分界点，则判断该土体不宜采用落锥法进行不排水强度的测试；

(7)如果测试结果大于第三分界点，则判断不适宜采用圆锥型探头进行不排水强度的测试；

(8)选择球型探头重复步骤(4)和(5)，如果测试结果大于第二分界点，则选择实心圆柱型锥头进行不排水强度的测试；

(9)重复步骤(4)和(5)，记录测试结果；

(10)对于三个分界点确定的不同区间，选用相应的测试结果，将锥头贯入深度h带入下列公式计算黏土的不排水剪切强度Su：

ln Su＝a ln h+b

式中：Su为不排水抗剪强度，单位kPa，h为锥头贯入深度，单位为mm，

a、b为锥头的形状系数，其中圆锥型锥头a＝-1.97、b＝5.08；球型锥头a＝-0.96、b＝1.29；实心圆柱型锥头a＝-1.02、b＝0.45。

4.根据权利要求3所述的系列探头实现的测量软黏土的不排水剪切强度的试验方法，其特征在于，第一、第二、第三测试分界点分别为：6mm，10mm，15mm。