定量区分湿溶陷性土在不同压力下的湿陷及溶陷判定方法技术

本发明专利技术公开了一种定量区分湿溶陷性土在不同压力下的湿陷及溶陷判定方法，包括以下步骤：一、取样和制备环刀原状土试样；二、不同溶液的浸水和饱水固结试验；三、修正饱蒸馏水与饱和NaCl溶液固结试验各压力下的下沉稳定高度；四、计算原状土试样在各压力下单位厚度的附加下沉量；五、差减法定量计算原状土试样各压力下单位厚度的溶陷量；六、各压力下湿陷和溶陷主导性的判定。本发明专利技术可操作性强，试验周期短，通过采用不同溶液使用原状土试样进行试验将湿陷分离，进而定量区分湿陷和溶陷，通过湿陷系数、溶陷系数和总沉陷系数的区间设定，对湿陷和溶陷的主导性进行定性判定，能有效解决岩土工程界定性定量区分湿溶陷性土中的湿陷和溶陷难的问题。陷和溶陷难的问题。陷和溶陷难的问题。

【技术实现步骤摘要】
定量区分湿溶陷性土在不同压力下的湿陷及溶陷判定方法


[0001]本专利技术属于土层特性研究
，具体涉及一种定量区分湿溶陷性土在不同压力下的湿陷及溶陷判定方法。

技术介绍

[0002]目前，随着全球经济一体化、工程建筑行业的不断发展，使得诸多工程建设不得不在特殊岩土场地实施，我国及国外干旱、半干旱、半荒漠化及滨海盐渍土地区的工程建设日益增多，盐渍土的溶陷、盐胀及腐蚀的岩土特性对工程建设带来的极大的危害，对盐渍土的工程处置已然成为工程建设中亟待解决的问题。其中，国内外干旱、半干旱及半荒漠化地区存在着一种同时具有湿陷性和溶陷性特征的细粒(含细砂和粉砂)盐渍土，工程建设之前必须先确定其不同压力下的湿陷和溶陷的含量，进而对其客观合理评价，针对湿陷和溶陷各自特性选择经济合理的地基处理方式，保证工程质量。因无法定性定量对湿溶陷性盐渍土土中的湿陷和溶陷的客观评价，由此带来的工程质量问题、工程造价问题和运行期间的病害问题案例不在少数。目前，国内外盐渍土地区建筑技术规范所获得溶陷系数的方法与湿陷试验基本相同，无法定性和定量确定盐渍土的溶陷中是否包含湿陷性；近年国内外以洗盐重塑试样试验对湿陷和溶陷进行独立研究居多，且存在试验周期长、试验结果误差大和无法客观评价问题，定性定量区分湿溶陷性土中的湿陷和溶陷已成为岩土工程界的难题。
[0003]因此，现亟需一种方法步骤简单、周期短、设计合理的定性定量区分湿溶陷土不同压力下的湿陷和溶陷的判定方法，解决现有技术无法直接采用原状土试样直接进行定性定量判定湿溶陷性土不同压力下的湿陷和溶陷的问题。

技术实现思路

[0004]本专利技术所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种定量区分湿溶陷性土在不同压力下的湿陷及溶陷判定方法，其方法步骤简单，通过使用蒸馏水与饱和NaCl溶液分别进行不同压力下的浸水和饱水固结试验将湿陷分离，同时对饱水固结试验的不同压力下饱水下沉稳定高度修正为浸水稳定高度，定量区分了不同压力下的湿陷和溶陷，在定量区分各压力下湿陷和溶陷的基础上，通过湿陷系数、溶陷系数和总沉陷系数的区间设定，能够对各压力下湿陷和溶陷的主导性进行定性判定，并提出了使用总沉陷计算时作为溶陷量还是湿陷量的判定，能有效解决岩土工程界定性定量区分湿溶陷性土中的湿陷和溶陷难的问题。
[0005]为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案是：定量区分湿溶陷性土在不同压力下的湿陷及溶陷判定方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
[0006]步骤一、取样和制备环刀原状土试样：在待判定土层中取一件原状土试样并制备四个高度均为h0的环刀原状土试样，即第一环刀原状土试样、第二环刀原状土试样、第三环刀原状土试样和第四环刀原状土试样；
[0007]步骤二、不同溶液的浸水和饱水固结试验：以蒸馏水作为溶液，对第一环刀原状土
试样进行额定压力P下的浸蒸馏水固结试验，得到第一环刀原状土试样在额定压力P下的浸水下沉稳定高度h
′
P
，同时对第二环刀原状土试样进行第1～n级压力下的饱蒸馏水固结试验，得到第二环刀原状土试样在第1～n级压力下的饱水下沉稳定高度h
w1
、h
w2
、
…
、h
wn
，其中，n 为正整数且n＞2，第n级压力等于额定压力P；
[0008]以饱和NaCl溶液作为溶液，对第三环刀原状土试样进行额定压力P 下的浸饱和NaCl溶液固结试验，得到第三环刀原状土试样在额定压力P 下的浸水下沉稳定高度h
′
P1
，同时对第四环刀原状土试样进行第1～n级压力下的饱饱和NaCl溶液固结试验，得到第四环刀原状土试样在第1～n级压力下的饱水下沉稳定高度h
w11
、h
w21
、
…
、h
wn1
；
[0009]步骤三、修正饱蒸馏水与饱和NaCl溶液固结试验各压力下的下沉稳定高度：以浸水下沉稳定高度为基准，分别通过修正系数k和k1对饱蒸馏水与饱和NaCl溶液额定压力范围内各压力下的饱水下沉稳定高度进行修正，得到以蒸馏水为溶液的第1～n级压力下的浸水下沉稳定高度h
′1、 h
′2、
…
、h
′
n
，以及以饱和NaCl溶液为溶液的第1～n级压力下的浸水下沉稳定高度h
′
11
、h
′
21
、
…
、h
′
n1
；
[0010]步骤四、计算原状土试样在各压力下单位厚度的附加下沉量，过程如下：
[0011]根据公式计算得到使用蒸馏水作为溶液的第一环刀原状土试样和第二环刀原状土试样在第i级压力下单位厚度的附加下沉量δ
i
，其中，i为正整数且i≤n，h
i
为环刀原状土试样在第i级压力下未浸水的下沉稳定高度；
[0012]根据公式计算得到使用饱和NaCl溶液作为溶液的第三环刀原状土试样和第四环刀原状土试样在第i级压力下单位厚度的附加下沉量δ
si
；
[0013]步骤五、差减法定量计算原状土试样各压力下单位厚度的溶陷量：根据公式δ
rxi
＝δ
i
‑
δ
si
计算得到所述原状土试样在第i级压力下单位厚度的溶陷量δ
rxi
；
[0014]步骤六、各压力下湿陷和溶陷主导性的判定，过程如下：
[0015]当δ
rxi
＜0.01且δ
si
≥0.015时，则判定土层为在该压力下具湿陷性的盐渍土，以δ
i
作为湿陷系数来计算其代表土层的湿陷量；
[0016]当δ
rxi
＜0.005、0.01≤δ
si
＜0.015且σ
i
≥0.015时，则判定土层为在该压力下可按湿陷性考虑的盐渍土，以δ
i
作为湿陷系数来计算其代表土层的湿陷量；
[0017]当0.005≤δ
rxi
＜0.01、δ
si
＜0.01且0.01≤σ
i
＜0.015时，则判定土层为在该压力下可按溶陷性考虑的盐渍土，以δ
i
作为溶陷系数来计算其代表土层的溶陷量；
[0018]当δ
rxi
≥0.01且δ
si
＜0.015时，则判定土层为在该压力下具溶陷性的盐渍土，以δ
i
作为溶陷系数来计算其代表土层的溶陷量；
[0019]当0.005≤δ
rxi
＜0.01、0.005＜δ
si
＜0.015，且0.015≤σ
i
＜0.025时，判定土层为在该压力下可按湿陷和溶陷性考虑的盐渍土；
[0020]当δ
rxi
≥0.本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.定量区分湿溶陷性土在不同压力下的湿陷及溶陷判定方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：步骤一、取样和制备环刀原状土试样：在待判定土层中取一件原状土试样并制备四个高度均为h0的环刀原状土试样，即第一环刀原状土试样、第二环刀原状土试样、第三环刀原状土试样和第四环刀原状土试样；步骤二、不同溶液的浸水和饱水固结试验：以蒸馏水作为溶液，对第一环刀原状土试样进行额定压力P下的浸蒸馏水固结试验，得到第一环刀原状土试样在额定压力P下的浸水下沉稳定高度h
′
P
，同时对第二环刀原状土试样进行第1～n级压力下的饱蒸馏水固结试验，得到第二环刀原状土试样在第1～n级压力下的饱水下沉稳定高度h
w1
、h
w2
、
…
、h
wn
，其中，n为正整数且n＞2，第n级压力等于额定压力P；以饱和NaCl溶液作为溶液，对第三环刀原状土试样进行额定压力P下的浸饱和NaCl溶液固结试验，得到第三环刀原状土试样在额定压力P下的浸水下沉稳定高度h
′
P1
，同时对第四环刀原状土试样进行第1～n级压力下的饱饱和NaCl溶液固结试验，得到第四环刀原状土试样在第1～n级压力下的饱水下沉稳定高度h
w11
、h
w21
、
…
、h
wn1
；步骤三、修正饱蒸馏水与饱和NaCl溶液固结试验各压力下的下沉稳定高度：以浸水下沉稳定高度为基准，分别通过修正系数k和k1对饱蒸馏水与饱和NaCl溶液额定压力范围内各压力下的饱水下沉稳定高度进行修正，得到以蒸馏水为溶液的第1～n级压力下的浸水下沉稳定高度h
′1、h
′2、
…
、h
′
n
，以及以饱和NaCl溶液为溶液的第1～n级压力下的浸水下沉稳定高度h
′
11
、h
′
21
、
…
、h
′
n1
；步骤四、计算原状土试样在各压力下单位厚度的附加下沉量，过程如下：根据公式计算得到使用蒸馏水作为溶液的第一环刀原状土试样和第二环刀原状土试样在第i级压力下单位厚度的附加下沉量δ
i
，其中，i为正整数且i≤n，h
i
为环刀原状土试样在第i级压力下未浸水的下沉稳定高度；根据公式计算得到使用饱和NaCl溶液作为溶液的第三环刀原状土试样和第四环刀原状土试样在第i级压力下单位厚度的附加下沉量δ
si
；步骤五、差减法定量计算原状土试样各压力下单位厚度的溶陷量：根据公式δ
rxi
＝δ
i
‑
δ
si
计算得到所述原状土试样在第i级压力下单位厚度的溶陷量δ
rxi
；步骤六、各压力下湿陷和溶陷主导性的判定，过程如下：当δ
rxi
＜0.01且δ
si
≥0.015时，则判定土层为在该压力下具湿陷性的盐渍土，以δ
i
作为湿陷系数来计算其代表土层的湿陷量；当δ
rxi
＜0.005、0.01≤δ
si
＜0.015且σ
i
≥0.015时，则判定土层为在该压力下可按湿陷性考虑的盐渍土，以δ
i
作为湿陷系数来计算其代表土层的湿陷量；当0.005≤δ
rxi
＜0.01、δ
si
＜0.01且0.01≤σ
i
＜0.015时，则判定土层为在该压力下可按溶陷性考虑的盐渍土，以δ
i
作为溶陷系数来计算其代表土层的溶陷量；当δ
rxi<...

【专利技术属性】
技术研发人员：门青波，夏玉云，王冉，戚长军，刘争宏，袁家光，
申请(专利权)人：机械工业勘察设计研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：