[发明专利]一种用基本物性参数判断黄土破坏程度的方法

权利要求书

1.一种用基本物性参数判断黄土破坏程度的方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤10、测得黄土试样的基本物性参数：饱和度Sr、密度ρ、粒径d；

步骤20、给定三轴剪切试验的试验参数：围压p、加载速率v；

步骤30、由黄土试样的基本物性参数和试验参数，计算出黄土试样的初始结构性参数E₀；

步骤40、在给定的围压p、加载速率v条件下对黄土试样进行三轴剪切试验，对试样进行增湿加载；

步骤50、试验结束后，获取试验后黄土试样的饱和度Sr、密度ρ、粒径d；

步骤60、再次计算出增湿加载后黄土试样的结构性参数E₁；

步骤70、比较试验前后黄土试样结构性参数的变化，由结构性参数的变化判断黄土的破坏程度。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤10中，现场取样，根据土工试验测得黄土试样的含水率、密度、粒径，并通过含水率和密度计算饱和度。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤10中，试样为原状黄土试样。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤10中，通过含水率和密度由如下公式计算饱和度：

式中，Sr为饱和度，e为孔隙比，ds为土粒相对密度，ρ为黄土密度，ρ_w为水的密度。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤20中，围压p与加载速率v的取值按照实验室常用值设定，围压p可设置为50kPa、100kPa、200kPa、300kPa，加载速率v可设置为0.125％/s、0.25％/s、1.25％/s、2.5％/s。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤30中，根据结构性参数E的计算公式计算黄土试样的初始结构性参数E₀：

式中，饱和度Sr、密度ρ、粒径d，围压p、加载速率v，A、B为拟合参数，通过三轴剪切试验求得。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，步骤30中，拟合参数A、B按照如下方法确定：

步骤31、使用应变能E定义结构性参数；

步骤32、进行三轴剪切试验，获得荷载与变形的应力应变曲线，利用应力应变曲线并使用如下公式进行积分得到应变能E：

E＝Sh∫σdε

式中，E为应变能，S为黄土试样底面面积，h为试件高度，σ为应力，ε为应变；

步骤33、根据结构性参数公式结合黄土基本物性参数饱和度Sr、密度ρ、粒径d，以及力学参数围压p、加载速率v，带入式中，求解参数A、B。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤50、60中，在获取饱和度Sr、密度ρ、粒径d的过程中保持黄土试样试验后的状态不变。

9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括如下步骤：

步骤80、对于加载方式相同的土样，根据相同的围压p和加载速率v，由已知的饱和度Sr、密度ρ、粒径d预测另一饱和度Sr、密度ρ、粒径d下黄土的结构性。