[发明专利]红层地区软弱夹层的强度参数确定方法及装置

说明书

本发明涉及地质工程领域，公开了一种红层地区软弱夹层的强度参数确定方法及装置，主要的技术方案包括：利用获取单元分别获取不同赋存环境下对应的多个原状软弱夹层样本的物理性状指标和强度参数；利用拟合单元根据所述多个原状软弱夹层样本的物理性状指标和强度参数拟合软弱夹层的物理性状指标与强度参数之间的函数关系；利用确定单元根据待测软弱夹层的物理性状指标并基于所述函数关系确定待测软弱夹层的强度参数。本发明提高了强度参数的准确性，避免了由于强度参数取值保守造成的成本和资源浪费，适用于红层地区的软弱夹层。

技术领域

本发明涉及工程地质领域，具体来说涉及一种红层地区软弱夹层的强度参数确定方法及装置。

背景技术

红层是指一种外观颜色以红色系为主的陆上沉积地层。在我国主要是指形成于三叠系、侏罗系、白垩系和古近系的湖湘、河流相、河湖交替相或是山麓洪积相的陆相碎屑岩，其岩性有砾岩、砂岩和泥岩，以泥质胶结为主，也有钙质或铁质胶结。软弱夹层是指岩体中平行于层面发育的具有一定规模、结构松软、强度低的结构面。软弱夹层作为一种软弱结构面，对坝基和岸坡稳定性具有控制作用，因此，如何正确、合理地选取对应强度参数的软弱夹层，是作好坝基坝肩岩体稳定性评价的重要基础。

现行的电力行业标准《混凝土重力坝设计规范》(NB/T 35026-2014)、水利行业标准《混凝土重力坝设计规范》(Sl319-2005)和《水力发电工程地质勘察规范》(GB50287-2016)等规范中关于软弱夹层的强度参数取值都给出了相关规定和参数建议，但上述规范中大部分均未给出量化指标，在实际选取时给设计人员造成一定的困惑或不确定性。此外，在现有技术中，软弱夹层的强度参数还通过以下方法确定：(1)通过流变试验确定软弱夹层强度参数；(2)采用屈服强度作为强度指标；(3)采用直剪试验的峰值强度折减确定强度参数。

现有针对软弱夹层的强度参数确定主要存在以下几个问题：(1)忽略了软弱夹层的赋存环境，由于软弱夹层所赋存的地质环境复杂，赋存环境对应的物理性状参数会对软弱夹层强度参数产生影响，使得所确定的软弱夹层强度参数不够准确；(2)只能确定出软弱夹层强度参数的范围，使得强度参数取值趋于保守，造成成本和资源浪费。

发明内容

本发明旨在解决现有技术不能准确确定软弱夹层强度参数的问题，提出一种红层地区软弱夹层的强度参数确定方法及装置。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案是：红层地区软弱夹层的强度参数确定方法，包括以下步骤：

步骤1、分别获取不同赋存环境下对应的多个原状软弱夹层样本的物理性状指标和强度参数；

步骤2、根据所述多个原状软弱夹层样本的物理性状指标和强度参数拟合软弱夹层的物理性状指标与强度参数之间的函数关系；

步骤3、根据待测软弱夹层的物理性状指标并基于所述函数关系确定待测软弱夹层的强度参数。

进一步地，所述原状软弱夹层样本的物理性状指标通过以下方法获取：

测试所述原状软弱夹层样本的物理性状参数，根据所述物理性状参数得到对应原状软弱夹层样本的物理性状指标。

进一步地，所述物理性状参数包括：含水量和塑限。

进一步地，所述物理性状指标为含水量与塑限的比值。

进一步地，所述原状软弱夹层样本的强度参数通过以下方法获取：

对所述原状软弱夹层样本进行抗剪实验，得到原状软弱夹层样本的强度参数。

进一步地，所述软弱夹层的物理性状指标与强度参数之间的函数关系的拟合方法包括：

绘制各原状软弱夹层样本的强度参数关于物理性状指标的散点图；