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原文传递一种越江地铁荷载作用下软黏土孔压的试验及预测方法

专利名称：	一种越江地铁荷载作用下软黏土孔压的试验及预测方法
摘要：	一种越江地铁荷载作用下软黏土孔隙水压力的试验及预测方法，包括一下步骤：(1)在双向动三轴仪中装好土样，打开排水阀门，设定相应的固结压力对黏土试样进行排水固结；(2)排水固结完成后调整围压至相应的大小，保持排水阀门开启，待孔隙水压大小与反压大小相同；(3)关闭排水阀门，施加频率为1HZ的竖直向循环应力与水平向循环应力；(4)循环加载过程中记录不同周期内土体孔隙水压力的大小，循环周期采集一次数据；(5)根据试验数据，采用二次对数函数拟合越江地铁荷载作用下软黏土孔隙水压力的变化情况。本发明试验操作简单，得到的结果简洁，便于推广和使用。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	浙江;33
申请人：	浙江大学城市学院
发明人：	丁智;庄家煌;魏新江;孔勃文
专利状态：	有效
申请日期：	2019-05-20T00:00:00+0800
发布日期：	2019-08-30T00:00:00+0800
申请号：	CN201910417794.4
公开号：	CN110186787A
代理机构：	杭州斯可睿专利事务所有限公司
代理人：	王利强
分类号：	G01N3/32(2006.01);G;G01;G01N;G01N3
申请人地址：	310015 浙江省杭州市拱墅区湖州街51号
主权项：	1.一种越江地铁荷载作用下软黏土动力特性的试验及预测方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤： (1)在双向动三轴仪中装好土样，打开排水阀门，设定相应的固结压力对黏土试样进行排水固结； (2)排水固结完成后，调整有效围压至相应的大小，有效围压p′须根据越江地铁上覆土层厚度进行取值；保持排水阀门开启，待孔隙水压大小与反压大小相同时方可进行动力加载； (3)关闭排水阀门，分别在竖直方向上和水平方向上施加频率为1HZ的偏压正弦波，竖直向循环应力与水平向循环应力的相位须一致； (4)循环加载过程中记录土体孔隙水压力的的数值，循环采集一次数据，每个循环周期采集设定数量个数据点，对一个周期内设定数量个数据点取平均得到该周期内孔隙水压力uN的大小； (5)根据试验数据，采用二次对数函数拟合孔隙水压力随加载次数变化的规律。 2.如权利要求1中所述的方法，其特征在于，所述步骤(1)中，所采用的固结应力为有效固结应力p′c，有效固结应力根据地勘报告中越江地铁隧道穿越江底主要土层的土体先期固结应力进行取值。 3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述步骤(2)中，所述有效围压p′与越江地铁上覆土层的厚度有关；取值时根据该河床冲於线进行确定，根据淤积最大值得到的上覆土层厚度计算最大围压，根据冲刷最大值得到的上覆土层厚度计算最小围压；在最大围压与最小围压之间选取3～5个不同的围压模拟越江地铁上覆冲於的不同工况。 4.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述步骤(3)中，竖直向循环应力的大小在10～50kPa之间，基准值为30kPa，循环应力的幅值为20kPa。不同试样水平向循环应力的幅值与竖直向应力幅值之比分别取0.8、0.5、0.2、0，模拟地铁轨道下方0～2m、2～4m、4～8m以及8m以下土体所受到的水平向动应力。 5.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述步骤(4)中，每周期内间隔0.05s采集20个孔隙水压力；超孔隙水压力根据式ΔuN＝uN-u0进行计算，ΔuN为第N个周期的超孔隙水压力大小，uN为第N个周期内20个孔隙水压力数据点的平均值，u0为循环加载前土体孔隙水压力大小。 6.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述步骤(5)中，采用二次对数函数对越江地铁荷载作用下软黏土超孔隙水压力随加载次数的变化情况进行拟合，拟合所采用的函数关系式为其中A、B、C分别为拟合参数，为归一化后的超孔隙水压力比，N为循环加载的次数，p′c为试样固结时的有效围压。
所属类别：	发明专利