水库消落带堆积体抗剪强度演化规律预测方法及系统技术方案

本发明专利技术公开一种水库消落带堆积体抗剪强度演化规律预测方法及系统，属于岩土力学试验技术领域，所述方法包括：对水库消落带现场进行土样取样，并对土样进行风干筛选处理，得到土样参数；根据土样参数，采用模具制备试样；利用三轴应变仪对试样进行预实验，获取试样湿化时间和干燥时间；另取试样，利用三轴应变仪按照湿化时间和干燥时间对试样进行n次湿干交替循环实验；每次湿干交替实验结束后，测量试样的物质组成、结构参数和抗剪强度；基于物质组成、结构参数和抗剪强度，对神经网络模型进行训练，得到用于预测水库消落带堆积体抗剪强度演化规律的抗剪强度预测模型。本发明专利技术提高了水库消落带堆积体抗剪强度演化规律预测的准确性。性。性。

【技术实现步骤摘要】
水库消落带堆积体抗剪强度演化规律预测方法及系统


[0001]本专利技术涉及岩土力学试验
，具体涉及一种水库消落带堆积体抗剪强度演化规律预测方法及系统。

技术介绍

[0002]边坡稳定性问题是水电站坝址区研究的重点，水库运行期岸坡消落带堆积体在周期性的干湿交替作用下易发生崩解，给岸坡的稳定性带来不利的影响，甚至引起岸坡失稳，因此研究消落带堆积体抗剪强度演化规律很有必要。
[0003]目前，相关研究主要是分析颗粒迁移对土体本身的结构特性的影响，例如其级配、渗透性的变化，从而影响到岸坡稳定性；也有学者考虑了渗透作用下颗粒流失后岸坡土体的强度参数的劣化规律，例如粘聚力、内摩擦角等，通过建立模型参数与颗粒流失率之间的定量关系表达式为岸坡的稳定性研究提供理论基础。比如，公开号为CN113032958A的中国专利技术专利申请，公开了一种边坡土石混合体抗剪强度力学参数的计算方法，实现步骤为：通过室内及现场物性试验获得边坡内部土石混合体的基本物性指标；借助室内单轴压缩试验获取组成土石混合体的基质土的单轴抗压强度；基于提出的土石混合体非线性强度准则方本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种水库消落带堆积体抗剪强度演化规律预测方法，其特征在于，所述方法包括：对水库消落带现场进行土样取样，并对土样进行风干筛选处理，得到土样参数，所述土样参数包括密度、含水量和颗粒级配曲线；根据所述土样参数，采用模具制备实验试样；利用三轴应变仪对所述实验试样进行预实验，获取试样湿化时间和干燥时间；另取所述实验试样，利用所述三轴应变仪按照所述湿化时间和所述干燥时间对所述实验试样进行n次湿干交替循环实验；每次湿干交替实验结束后，测量所述实验试样的物质组成、结构参数和抗剪强度；基于n次所述湿干交替实验获取的物质组成、结构参数和抗剪强度，对神经网络模型进行训练，得到用于预测水库消落带堆积体抗剪强度演化规律的抗剪强度预测模型。2.如权利要求1所述的水库消落带堆积体抗剪强度演化规律预测方法，其特征在于，所述对水库消落带现场进行土样取样，并对土样进行风干筛选处理，得到土样参数，所述土样参数包括密度、含水量和颗粒级配曲线，包括：将所述土样中粘结成块的土碾碎；利用已知质量和体积的环刀，切取得到自然状态下的土样分组；分别称取土样分组的质量，得到土样的天然密度平均值；将土样分组烘干后再次称重，得到土样的密度；将所述土样烘干，冷却至室温后由筛分法得到颗粒级配曲线。3.如权利要求1所述的水库消落带堆积体抗剪强度演化规律预测方法，其特征在于，所述根据所述土样参数，采用模具制备实验试样，包括：根据三轴实验试样的体积和密度计算出所需干土样质量；按照所述颗粒级配曲线分装的土颗粒重新混合均匀后加水至满足所述含水率，并密封静置时长T1以使水分布均匀，得到混合土样；利用所述模具对所述混合土样进行分层制样，并拆模密封养护时长T2，得到多份等质量的实验试样。4.如权利要求1所述的水库消落带堆积体抗剪强度演化规律预测方法，其特征在于，所述利用三轴应变仪对所述实验试样进行预实验，获取试样湿化时间和干燥时间，包括：将所述实验试样安装于所述三轴应变仪，所述三轴应变仪施加围压和渗透压力，使得水在渗透压作用从下往上渗透所示实验试样，其中，所述围压和所述渗透压为预先通过有限元软件和地质勘查获得取样岸坡的地应力分布并分析得到；在流出物累计质量不再发生变化，且流出水持续保持清澈的时间超过时长T3，则确定所示实验试样完全湿化，记录得到湿化时间；利用烘箱对湿化后的所述实验试样进行烘干，当其湿度下降到自然状态含水率时，记录干燥时间。5.如权利要求1所述的水库消落带堆积体抗剪强度演化规律预测方法，其特征在于，所述每次湿...

【专利技术属性】
技术研发人员：张琳琳，干天宇，张振华，徐国娟，刘轶群，杨浩宇，王润豪，李源东，
申请(专利权)人：合肥工业大学，
类型：发明
国别省市：