[发明专利]一种冰碛土物理力学参数的快速估算方法

摘要

本发明提供一种冰碛土物理力学参数的快速估算方法，通过前期大量现场试验及室内测试的数据分析，总结出含水率、孔隙比及粘粒含量与其他物理力学参数的统计关系。首先在冰碛土堆积体的新鲜断面进行含水率、天然密度和粘粒含量的简易测试，再根据参数间的试验数据统计关系式估算出孔隙比、压缩指标、剪切强度、抗压强度、渗透性和膨胀性等其他相对复杂的工程力学指标，从而可快速进行场地稳定性的初步评价；再根据评价结果，有针对性地选取危险场址进行详细勘查。本发明与以往技术相比，可节省勘查评估的工期，减少参数测试的种类和流程，降低经济成本，对于藏东南高寒、高海拔、地形条件恶劣的海洋性冰川区的冰碛土勘查评估具有显著的适用性优势。

主权项

1.一种冰碛土物理力学参数的快速估算方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一，首先在野外选定冰碛土堆积体的新鲜断面，现场进行含水率ω、天然密度ρ和粘粒含量d_c的简易测试，界定其有效取值范围，并计算出颗粒分析中的不均匀系数C_u和曲率系数C_c，其中ω和d_c的单位为％，ρ的单位为g/cm³；步骤二，由孔隙比e与天然密度ρ的试验关系式，估算孔隙比的数值，其关系式为：e＝‑0.87ρ+2.17，相关系数R²＝0.97，其中e为无量纲数；步骤三，由压缩指标与孔隙比e的试验关系式，估算压缩参数的取值，其关系式为：压缩系数a_v＝0.4466e+0.0195，相关系数R²＝0.93；压缩模量E_s＝‑7.758e+10.375，相关系数R²＝0.89，其中a_v单位MPa^‑1，E_s单位为MPa；步骤四，由孔隙比e和含水率ω的试验关系式，估算剪切强度和抗压强度指标，关系式分别为：粘聚力C＝20.34e‑4.49ω+29.97，相关系数R²＝0.61；内摩擦角相关系数R²＝0.55；无侧限抗压强度q_u＝‑4.20e+0.59ω+7.71，相关系数R²＝0.63，其中C和q_u的单位为kPa，的单位为度(°)；步骤五，由垂直渗透系数k_T、自由膨胀率δ与粘粒含量d_c的试验关系式，估算渗透性和膨胀性的取值，其关系式分别为：k_T＝0.4138d_c²‑2.8799d_c+8.6479，相关系数R²＝0.87；δ＝‑0.2906d_c²+2.1319d_c+0.7884，相关系数R2＝0.76；其中k_T单位为cm/s，δ单位为％。