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原文传递一种用室内试验模拟原位试验的粗粒土直接剪切试验方法

专利名称：	一种用室内试验模拟原位试验的粗粒土直接剪切试验方法
摘要：	本发明公开了一种用室内试验模拟原位试验的粗粒土直接剪切试验方法，将含巨粒土的巨粒组级配压缩至60mm≥d＞40mm粒组内，得出制样级配，根据制样级配以及试验指定的含水率、压实度，采用规程规定粗颗粒土直接剪切试验获取测值，通过图解法求剪切强度凝聚力和摩擦系数，再分别以优定斜率拟合法和优定截距拟合法获得两组新的直接剪切强度参数，碾压体处在不同的正应力范围时，以新的强度参数计算出的剪应力数值较低的作为该碾压体直接剪切强度参数。本发明维持d≤40mm各粒组的质量百分含量不变，最大程度模拟粗粒土填筑体的实际填筑状态，可进行饱和状态直剪试验，并兼顾经验与试验测值，所得参数更具代表性和科学性。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	天津;12
申请人：	中水北方勘测设计研究有限责任公司
发明人：	贾文利;牛坤;高玉生;王超羽;阿木提·库尔班;阮新民;吾尔开希·帕孜力;贾国臣;苏珊;王鹏程
专利状态：	有效
申请日期：	2019-01-21T00:00:00+0800
发布日期：	2019-05-10T00:00:00+0800
申请号：	CN201910053665.1
公开号：	CN109738304A
代理机构：	天津市鼎和专利商标代理有限公司
代理人：	李凤
分类号：	G01N3/24(2006.01);G;G01;G01N;G01N3
申请人地址：	300222 天津市河西区洞庭路60号
主权项：	1.一种用室内试验模拟原位试验的粗粒土直接剪切试验方法，其特征在于，包括以下具体步骤：步骤1，根据待测含巨粒土的实际级配，将d＞60mm的巨粒组的总质量百分含量，与粗粒组中60mm≥d＞40mm粒组的百分含量相加，并保持d≤40mm各粒组级配不变，计算出试验的制样级配；步骤2，根据试验的制样级配配制试料，按照工程设计工况指定的含水率和压实度，采用水利规程粗颗粒土直接剪切试验方法进行试验，获取不同正应力下各试件剪切破坏时的剪应力试验测值；步骤3，采用水利规程粗颗粒土直接剪切试验数据整理方法的图解法，以正应力为x轴、以剪应力为y轴，建立平面直角坐标系，绘制各试件正应力与剪应力数据点的散点图后，绘制第一条正应力与剪应力关系直线，得出图解法凝聚力和摩擦系数；步骤4，分别以图解法得出的凝聚力和摩擦系数，以各试件剪应力数值离差平方和最小的原则，采用步骤3图解法所得的凝聚力数值作为截距值，以各试件剪应力数值离差平方和最小的原则，拟合计算出斜率值，即摩擦系数；采用步骤3图解法所得的摩擦系数数值作为斜率值，以各试件剪应力数值离差平方和最小的原则，拟合计算出截距值，即凝聚力；步骤5，在步骤3所述平面直角坐标系中，以图解法得出的凝聚力为截距，以步骤4拟合计算出的摩擦系数为斜率，绘制第二条正应力与剪应力关系直线；在步骤3所述平面直角坐标系中，以图解法得出的摩擦系数为斜率，以步骤4拟合计算出的凝聚力为截距，绘制第三条正应力与剪应力关系直线；步骤6，如第二条和第三条直线在正应力从零到试验最大值之间相交，则交点处的正应力值作为正应力分界值，在正应力从零到分界值之间和分界值到试验最大值之间，分别以剪应力计算值较低的直线所对应的摩擦系数和凝聚力数值，作为该含巨粒土碾压体在该正应力区间的直接剪切强度参数的试验值；如第二条和第三条直线在正应力从零到试验最大值之外相交，则以这两条直线剪应力计算值低的那条直线所对应的摩擦系数和凝聚力数值，作为该含巨粒土碾压体的直接剪切强度参数的试验值。 2.根据权利要求1所述用室内试验模拟原位试验的粗粒土直接剪切试验方法，其特征在于，所述步骤4中拟合计算出斜率值，即摩擦系数的计算公式如下：式中： f1—拟合计算出的摩擦系数； C0—图解法凝聚力，MPa； δi—正应力值，i＝1，…，n； τi—与δi相对应的剪应力值，i＝1，…，n； n—测定总次数。 3.根据权利要求1所述用室内试验模拟原位试验的粗粒土直接剪切试验方法，其特征在于，所述步骤4中拟合计算出截距值，即凝聚力的计算公式如下：式中： f0—图解法摩擦系数； C1—拟合计算出的凝聚力，MPa； σi—正应力值，i＝1，…，n； τi—与σi相对应的剪应力值，i＝1，…，n； n—测定总次数。 4.根据权利要求1所述用室内试验模拟原位试验的粗粒土直接剪切试验方法，其特征在于，所述步骤6中，正应力分界值的计算公式如下：式中： σd—正应力分界值； f0—图解法摩擦系数； C1—拟合计算出的凝聚力，MPa； f1—拟合计算出的摩擦系数； C0—图解法凝聚力，MPa。
所属类别：	发明专利