[发明专利]一种考虑骨架结构特征的堆积体重塑试样制作方法

权利要求书

1.一种考虑骨架结构特征的堆积体重塑试样制作方法，其特征在于，包括：

S1、获取原状堆积体试样；

S2、开展所述原状堆积体试样的基本物理力学试验，获得所述原状堆积体试样的干密度、孔隙比、含水率和强度参数，所述强度参数包括第一粘聚力c₁和第一内摩擦角

S3、获取松散堆积体试样，将所述松散堆积体试样进行烘干后筛分，分为大于粒径阈值的粗粒和小于粒径阈值的细粒两部分，并进一步将细粒筛分，获得小于0.075mm的黏粒，得到所述松散堆积体试样的黏粒含量和细粒含量f_c并获取粗粒的级配参数，所述粗粒的级配参数包括第一曲率系数C_c1和第一不均匀系数C_u1；

S4、开展所述松散堆积体试样的堆积实验，获得单位孔隙体积增加量a与细粒含量f_c之间的关系，公式为：

e_M＝(a-1-e_c)f_c+e_c

a＝m₁f_c+m₂

其中，e_M为松散堆积体试样的最小孔隙比，e_c为粗粒自身堆积的孔隙比，m₁和m₂为拟合系数；

S5、获取重塑过程中骨架孔隙比e_sk，公式为：

其中，e为松散堆积体试样的孔隙比；

S6、采取分层制样的方法进行重塑堆积体试样的制备，并在制备过程中对重塑堆积体的骨架孔隙比、黏粒含量、细粒含量f_c、粗粒的级配参数进行控制；

S7、开展所述重塑堆积体试样的室内三轴压缩试验，获得所述重塑堆积体试样的强度指标，所述强度指标包括第二粘聚力c₂和第二内摩擦角并与所述原状堆积体试样的强度参数进行比较；

S8、若所述重塑堆积体试样的强度指标与所述原状堆积体试样的强度参数的相差大于差异阈值，则进行参数的调整，直至选出强度指标中的c₂、与原状堆积体试样的c₁和的相差小于差异阈值的一组重塑堆积体试样为止，并以该组重塑堆积体试样的骨架孔隙比和黏粒含量作为重塑时的参考指标。

2.根据权利要求1所述的考虑骨架结构特征的堆积体重塑试样制作方法，其特征在于，S4中，所述开展所述松散堆积体试样的堆积实验，包括：

S401、设计若干组不同量的细粒，将其均匀与粗粒混合，获取不同细粒含量的若干组松散堆积体试样；

S402、分别测定在不同细粒含量下的松散堆积体最小孔隙比；

S403、以细粒含量百分比为横坐标，堆积体最小孔隙比为纵坐标，在直角坐标系中绘出各坐标点，采用平滑的二次曲线进行拟合。

3.根据权利要求1所述的考虑骨架结构特征的堆积体重塑试样制作方法，其特征在于，S6中，所述采取分层制样的方法进行重塑堆积体试样的制备，包括：

S601、根据原状堆积体试样骨架孔隙比、黏粒含量的值，准备好烘干且筛分后的粗粒和细粒土体，根据粗粒和细粒的含水率，分别加入相应质量的水并搅拌均匀，密封静置24小时以上；

S602、通过数字图像处理装置，选取满足松散堆积体试样粗粒级配参数的粗粒，获取所需各粒径粗粒的质量；

S603、由骨架孔隙比公式，计算得到所需细粒土的质量；

S604、重塑时，先将粗粒土分层填入制样模具，同时将细粒土分层均匀洒入粗粒土中，用振动台或击实器使重塑堆积体试样达到原状堆积体试样的干密度；

S605、将重塑堆积体试样表面打毛，重复上述操作，直到重塑堆积体试样达到满足实验要求的大小为止。

4.根据权利要求3所述的考虑骨架结构特征的堆积体重塑试样制作方法，其特征在于，S602中，所述数字图像处理装置包括计算机1、摄像头2、称量装置3和支架4，其中所述摄像头2和所述称量装置3安装在所述支架4上，所述摄像头2和所述计算机1相连接。