確定大埋深下粗粒土粘聚力的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種確定大埋深下粗粒土粘聚力的方法，特別是一種應(yīng)用于水電工程 領(lǐng)域的確定大埋深下粗粒土粘聚力的方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 淺表粗粒土覆蓋層可以通過豎井取樣、現(xiàn)場(chǎng)原位試驗(yàn)等勘察方法查明其土體的粘 聚力。目前在大埋深下（埋深大于15m)粗粒土粘聚力確定依賴于鉆孔取樣及孔內(nèi)原位試 驗(yàn)，鉆孔取樣受鉆孔工藝影響與實(shí)際有一定的偏差，在大埋深情況下孔內(nèi)原位試驗(yàn)值與實(shí) 際也會(huì)存在一定的偏差，有些孔內(nèi)原位試驗(yàn)甚至超出適用范圍。目前大埋深粗粒土覆蓋層 粘聚力確定均根據(jù)淺表相同級(jí)配土體輔以少量鉆孔原位試驗(yàn)并根據(jù)工程地質(zhì)類比而得出， 與實(shí)際存在一定的偏差，大部分比較保守，造成設(shè)計(jì)時(shí)偏保守。因此現(xiàn)有技術(shù)中還沒有一種 可以根據(jù)一些易測(cè)定的粗粒土的參數(shù)快速準(zhǔn)確確定大埋深下粗粒土粘聚力的方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種可以根據(jù)一些易測(cè)定的粗粒土的參數(shù)快 速準(zhǔn)確確定大埋深下粗粒土粘聚力的方法。
[0004] 為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的確定大埋深下粗粒土粘聚力的方法，包括以 下幾個(gè)步驟：
[0005] a、收集深厚覆蓋層的原位力學(xué)試驗(yàn)值，包括土體干密度、土體平均粒徑以及對(duì)應(yīng) 的粘聚力；
[0006] b、將深厚覆蓋層原位力學(xué)試驗(yàn)的土體干密度、平均粒徑分別與對(duì)應(yīng)的粘聚力進(jìn)行 統(tǒng)計(jì)相關(guān)分析；
[0007] c、如果前述b步驟統(tǒng)計(jì)相關(guān)性分析得出粘聚力與土體干密度和土體平均粒徑為 二元相關(guān)，則采用二元回歸分析的方法建立粘聚力與土體干密度和土體平均粒徑的關(guān)系 式；如果前述b步驟統(tǒng)計(jì)相關(guān)性分析得出粘聚力與土體干密度為一元相關(guān)，則采用一元回 歸分析的方法建立粘聚力與土體干密度的關(guān)系式；如果前述b步驟統(tǒng)計(jì)相關(guān)性分析得出粘 聚力與土體平均粒徑一元相關(guān)，則采用一元回歸分析的方法建立粘聚力與土體平均粒徑的 關(guān)系式；統(tǒng)計(jì)相關(guān)性分析得出粘聚力與土體干密度和土體平均粒徑為二元相關(guān)，采用二元 回歸分析法得出粘聚力的計(jì)算公式為：c = 15. 1771 P d+0. 8095D5Q - 44. 0674,其中粘聚力 c、干密度P d、平均粒徑D5tl計(jì)量單位分別為kPa、g/cm3、mm ;
[0008] d、獲取大埋深下土體干密度和土體平均粒徑；
[0009] e、將d步驟中測(cè)定的土體干密度和土體平均粒徑代入C步驟的關(guān)系式中計(jì)算得出 粘聚力。
[0010] 進(jìn)一步的是，在d步驟中以鉆孔巖蕊粒徑平均值作為大埋深下土體平均粒徑。
[0011] 進(jìn)一步的是，所述鉆孔巖蕊的取樣組數(shù)大于10組。
[0012] 進(jìn)一步的是，在d步驟中采用公式Y(jié) = 0. 007X+P d(l，計(jì)算獲得得大埋深下土體干 密度，其中Y為土體干密度，其中X為粗粒土埋深，p d〇為地表粗粒土干密度。
[0013] 進(jìn)一步的是，采用灌水法或灌砂法獲取所述的地表粗粒土干密度。
[0014] 進(jìn)一步的是，采用灌砂法獲取所述的地表粗粒土干密度。
[0015] 本發(fā)明有益效果是：本發(fā)明提供一種可以根據(jù)一些易測(cè)定的粗粒土的參數(shù)快速準(zhǔn) 確確定大埋深下粗粒土粘聚力的方法，適用于全新世正常固結(jié)大埋深粗粒土。該方法簡(jiǎn)便 易行，為確定大埋深粗粒土力學(xué)性能提供另一種途徑，不需要大量原位試驗(yàn)，可以較大限度 節(jié)約工程造價(jià)。
【附圖說明】
[0016] 圖1是本發(fā)明的流程圖；
【具體實(shí)施方式】
[0017] 下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
[0018] 如圖1所示，為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的確定大埋深下粗粒土粘聚力的 方法，包括以下幾個(gè)步驟：
[0019] a、收集深厚覆蓋層的原位力學(xué)試驗(yàn)值，包括土體干密度、土體平均粒徑以及對(duì)應(yīng) 的粘聚力；
[0020] b、將深厚覆蓋層原位力學(xué)試驗(yàn)的土體干密度、平均粒徑分別與對(duì)應(yīng)的粘聚力進(jìn)行 統(tǒng)計(jì)相關(guān)分析；
[0021] c、如果前述b步驟統(tǒng)計(jì)相關(guān)性分析得出粘聚力與土體干密度和土體平均粒徑為 二元相關(guān)，則采用二元回歸分析的方法建立粘聚力與土體干密度和土體平均粒徑的關(guān)系 式；如果前述b步驟統(tǒng)計(jì)相關(guān)性分析得出粘聚力與土體干密度為一元相關(guān)，則采用一元回 歸分析的方法建立粘聚力與土體干密度的關(guān)系式；如果前述b步驟統(tǒng)計(jì)相關(guān)性分析得出粘 聚力與土體平均粒徑一元相關(guān)，則采用一元回歸分析的方法建立粘聚力與土體平均粒徑的 關(guān)系式；統(tǒng)計(jì)相關(guān)性分析得出粘聚力與土體干密度和土體平均粒徑為二元相關(guān)，采用二元 回歸分析法得出粘聚力的計(jì)算公式為：c = 15. 1771 P d+0. 8095D5Q - 44. 0674,其中粘聚力 c、干密度P d、平均粒徑D5tl計(jì)量單位分別為kPa、g/cm3、mm ;
[0022] d、獲取大埋深下土體干密度和土體平均粒徑；
[0023] e、將d步驟中測(cè)定的土體干密度和土體平均粒徑代入c步驟的關(guān)系式中計(jì)算得出 粘聚力。
[0024] 在d步驟中以鉆孔巖蕊粒徑平均值作為大埋深下土體平均粒徑。所述鉆孔巖蕊的 取樣組數(shù)大于10組。當(dāng)鉆孔巖蕊的取樣組數(shù)大于10組時(shí)其平均粒徑含量比較接近土體實(shí) 際，能夠反映覆蓋層的粒徑組成情況，使鉆孔巖蕊粒徑平均值能更準(zhǔn)確反映大埋深下粗粒 土粒徑平均值。在d步驟中采用公式Y(jié) = 0. 007X+Pdtl，計(jì)算獲得得大埋深下土體干密度， 其中Y為土體干密度，其中X為粗粒土埋深，P d(l為地表粗粒土干密度。采用灌水法或灌砂 法獲取所述的地表粗粒土干密度也可以采用灌砂法獲取所述的地表粗粒土干密度。
[0025] 實(shí)施例：根據(jù)粗粒土現(xiàn)場(chǎng)大剪試驗(yàn)粘聚力、干密度、平均粒徑試驗(yàn)數(shù)據(jù)（表1)， 進(jìn)行相關(guān)性分析，可以看出粘聚力（列1)與干密度（列2)、平均粒徑（列3)相關(guān)性明顯 (表2)，其相關(guān)系數(shù)分別為0. 594、0. 888,與平均粒徑相關(guān)性最顯著，可以利用這些數(shù)據(jù)進(jìn) 行統(tǒng)計(jì)分析。采用二元回歸分析法得出粘聚力的計(jì)算公式為：C = 15. 1771 P d+0. 8095D5(I- 44. 0674,其中c、P d、D5Q計(jì)量單位分別為kPa、g/cm3、mm。其標(biāo)準(zhǔn)誤差為8. 3kPa、R2= 0. 792， 其相關(guān)性明顯，可用于估算粗粒土粘聚力。
[0026] 表1粗粒土現(xiàn)場(chǎng)大剪試驗(yàn)粘聚力、干密度、平均粒徑試驗(yàn)數(shù)據(jù)表
[0027]
[0028] 表2相關(guān)關(guān)系分析表
[0029]
[0030] 取鉆孔巖蕊粒徑平均值確定大埋深下粗粒土粒徑平均值。先采用常規(guī)方法如灌水 法或灌砂法獲取地表粗粒土干密度，后采用Y = 0. 007X+p d(l計(jì)算得大埋深下粗粒土干密 度，其中Y為大埋深下干密度，X為粗粒土埋深，Pdtl為地表粗粒土干密度。將大埋深下土 體干密度、土體平均粒徑代入經(jīng)驗(yàn)公式，獲取粗粒土粘聚力。本申請(qǐng)采用的確定大埋深下粗 粒土粘聚力的方法簡(jiǎn)便易行，為確定大埋深粗粒土粘聚力提供另一種途徑，不需要大量原 位試驗(yàn)，可以較大限度節(jié)約工程造價(jià)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 確定大埋深下粗粒土粘聚力的方法，包括以下幾個(gè)步驟： a、 收集深厚覆蓋層的原位力學(xué)試驗(yàn)值，包括土體干密度、土體平均粒徑以及對(duì)應(yīng)的粘 聚力； b、 將深厚覆蓋層原位力學(xué)試驗(yàn)的土體干密度、平均粒徑分別與對(duì)應(yīng)的粘聚力進(jìn)行統(tǒng)計(jì) 相關(guān)分析； c、 如果前述b步驟統(tǒng)計(jì)相關(guān)性分析得出粘聚力與土體干密度和土體平均粒徑為二元 相關(guān)，則采用二元回歸分析的方法建立粘聚力與土體干密度和土體平均粒徑的關(guān)系式；如 果前述b步驟統(tǒng)計(jì)相關(guān)性分析得出粘聚力與土體干密度為一元相關(guān)，則采用一元回歸分析 的方法建立粘聚力與土體干密度的關(guān)系式；如果前述b步驟統(tǒng)計(jì)相關(guān)性分析得出粘聚力 與土體平均粒徑一元相關(guān)，則采用一元回歸分析的方法建立粘聚力與土體平均粒徑的關(guān)系 式；統(tǒng)計(jì)相關(guān)性分析得出粘聚力與土體干密度和土體平均粒徑為二元相關(guān)，采用二元回歸 分析法得出粘聚力的計(jì)算公式為：c= 15. 1771Pd+0. 8095D5Q - 44. 0674,其中粘聚力c、干 密度Pd、平均粒徑D5tl計(jì)量單位分別為kPa、g/cm3、mm。 d、 獲取大埋深下土體干密度和土體平均粒徑； e、 將d步驟中測(cè)定的土體干密度和土體平均粒徑代入c步驟的關(guān)系式中計(jì)算得出粘聚 力。2. 如權(quán)利要求1所述的確定大埋深下粗粒土粘聚力的方法，其特征在于：在d步驟中 以鉆孔巖蕊粒徑平均值作為大埋深下土體平均粒徑。3. 如權(quán)利要求2所述的確定大埋深下粗粒土粘聚力的方法，其特征在于：所述鉆孔巖 蕊的取樣組數(shù)大于10組。4. 如權(quán)利要求1所述的確定大埋深下粗粒土粘聚力的方法，其特征在于：在d步驟中 采用公式Y(jié)= 0. 007X+Pd(l，計(jì)算獲得得大埋深下土體干密度，其中Y為土體干密度，其中X 為粗粒土埋深，Pd(!為地表粗粒土干密度。5. 如權(quán)利要求4所述的確定大埋深下粗粒土粘聚力的方法，其特征在于：采用灌水法 或灌砂法獲取所述的地表粗粒土干密度。6. 如權(quán)利要求4所述的確定大埋深下粗粒土粘聚力的方法，其特征在于：采用灌砂法 獲取所述的地表粗粒土干密度。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種確定大埋深下粗粒土粘聚力的方法，特別是一種應(yīng)用于水電工程領(lǐng)域的確定大埋深下粗粒土粘聚力的方法。本發(fā)明提供一種可以根據(jù)一些易測(cè)定的粗粒土的參數(shù)快速準(zhǔn)確確定大埋深下粗粒土粘聚力的方法，包括以下幾個(gè)步驟：a、收集深厚覆蓋層的原位力學(xué)試驗(yàn)值；b、將土體干密度、平均粒徑與對(duì)應(yīng)的粘聚力進(jìn)行統(tǒng)計(jì)相關(guān)分析；c、建立粘聚力的關(guān)系式；d、獲取大埋深下土體干密度和土體平均粒徑；e、將土體干密度和土體平均粒徑代入關(guān)系式中得出粘聚力。據(jù)大量的深厚覆蓋層原位力學(xué)試驗(yàn)數(shù)據(jù)，通過相關(guān)性及統(tǒng)計(jì)分析，建立干密度、平均粒徑與大埋深粗粒土粘聚力、經(jīng)驗(yàn)公式，方法科學(xué)合理，簡(jiǎn)便易行，適用于全新世正常固結(jié)大埋深粗粒土。
【IPC分類】G06F17/50
【公開號(hào)】CN104915517
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510372730
【發(fā)明人】胡金山, 張世殊, 黃潤(rùn)太, 冉從彥, 石定國(guó), 張安川, 馮建明, 劉永波, 王雪梅, 曹建平
【申請(qǐng)人】中國(guó)電建集團(tuán)成都勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院有限公司
【公開日】2015年9月16日
【申請(qǐng)日】2015年6月29日