[发明专利]一种精确评估扁铲侧胀仪上原位应力的方法

摘要

本发明公布了一种精确评估扁铲侧胀仪上原位应力的方法，属于岩土工程勘察设计领域，具体涉及扁铲侧胀仪试验数据处理分析过程。所要解决的技术问题是提供一种精确评估扁铲侧胀仪原位应力的方法，不仅能够计算扁铲侧胀传统试验土体压力‑位移线性关系的情况，还能够精确计算扁铲侧胀仪试验土体压力‑位移非线性关系的情况。采用的技术方案是：采用图形的方法来确定扁铲侧胀压力‑位移关系曲线屈服点Y，Y＝ex+f‑gh^x，其中e、f为线性渐近线的参数，g表示非线性部分的范围，h表示非线性速率。然后通过一个拟合后屈服荷载曲线拟合方程来确定扁铲侧胀仪上的原位应力P₀。

主权项

1.一种精确评估扁铲侧胀仪上原位应力的方法，其特征在于，具体步骤如下：步骤一、利用装有压力传感器和位移传感器的扁铲侧胀实验，获得完整的压力‑位移曲线，其中，x轴上位移为线性刻度，y轴上压力为对数刻度；步骤二、通过扁铲侧胀实验 得到一个初始硬土在加载时响应的曲线，拟合曲线的数据点从膜开始移动的起始脱离点O到加载的最后，用一个幂函数表示为：y＝axb+c步骤三、确定拟合曲线的最大曲率值点，由于曲率是曲率半径的倒数，最大曲率点由最小半径值给出，即曲率半径最小的点，采用数学曲率半径R的定义，由方程(5)的幂函数来确定R，方程(5)如下：R＝x2‑b[(a2b2x(2b‑2)+1)3/2]/[ab(b‑1)]步骤四、过最大曲率值点作垂直线与切线；步骤五、作第四步中垂直线与切线之间的平分线；步骤六、用线性拟合后屈服曲线的直线部分；步骤七、第五步中的平分线与第六步中的直线段或者其延长线相交于一点，通过该点获取屈服点的位移；利用屈服点Y来区别重新加载阶段O‑Y与后屈服阶段Y‑A‑B，O为膜开始移动的起始脱离点，Y是屈服的开始，A是位移为0.05mm时的压力读数，B是位移为1.10mm时压力的读数；步骤八、屈服点Y通过下列表达式确定：Y＝ex+f‑ghx其中e、f为线性渐近线的参数，g表示非线性部分的范围，h表示非线性速率；步骤九、屈服点Y确定后，后屈服曲线的起始阶段也确定了，零位移处的P0也能够根据后屈服曲线的拟合方程进行外推求得。