一种残坡积土的力学参数获取方法技术

本发明专利技术公开了一种残坡积土的力学参数获取方法，属于土体参数测量技术领域，包括：收集残坡积土体的土样；获取收集到的土样所对应的土样资料；构建土样资料的对应关系，并根据对应关系获取土样资料间的关系表征；根据土样资料间的关系表征获取相应的力学参数

【技术实现步骤摘要】
一种残坡积土的力学参数获取方法


[0001]本专利技术涉及一种残坡积土的力学参数获取方法，属于土体参数测量

。

技术介绍

[0002]残积土
、
坡积土等由于岩石风化后经物理搬运形成的土体，分布范围十分广泛，在剥蚀地貌
、
侵蚀地貌和岩溶地貌等不同地形地貌中均有分布
。
残坡积土的形成过程，离不开母岩的风化，因此母岩的岩性会影响土体的粒度成分和矿物成分
。
而土体的结构
、
颗粒形状
、
颗粒大小和颗粒分布等特点与当地气候条件
、
地形地貌
、
地表径流的因素有关
。
[0003]从小范围的土体来说，不同位置的土体具有不同的物理力学性质，但就整体而言，同一岩性的风化土体具有一定的共同性质
。
比如不同地区的红黏土含水率不同
、
抗剪强度值不同，但也普遍具有高黏性
、
高含水率
、
高塑性指数
、
低干密度的性质
。
[0004]土体表现出的力学性质在实验条件相同的情况下，取决于其物理性质，两者之间具有密切相关的内在联系，但目前仍缺少用物理指标表示力学指标的具体方法
。
在各行各业的工程项目中，物理参数指标和力学参数指标均需要在现场取土样，再通过繁杂的土工实验获得
。
这个过程周期较长
、
投资较大，对于时间紧
、
投资少
、
精度要求较低的工程是种负担
。
例如：建设山区管道灌溉的水利项目，建设内容包含大量小型水池，小直径输水管道和配水管道，该类项目往往涉及面广
、
线路长
、
时间紧迫
、
资金紧张等特点，没资金去开展太多的地下勘察工作和室内试验，地质人员往往凭借“经验”提出岩土体的物理力学参数，这也存在了经验不足，估值不准的隐患，甚至还会因设计人员的质疑而修改参数
。
甚至在大多数工程中，由于设备和施工环境的限制，不可能在所有的工程地质勘察中都开展较为全面的试验
。
面对上述工程，设计人员常靠经验进行判别，参数选取具有较大的任意性
。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种残坡积土的力学参数获取方法，可有效确定残破积土土体土样资料的对应关系，快速获取相关力学参数，解决了当前在工程地质勘察中，设计人员常靠经验进行判别，参数选取具有较大的任意性，参数不准确的问题
。
[0006]为达到上述目的
/
为解决上述技术问题，本专利技术是采用下述技术方案实现的：
[0007]一种残坡积土的力学参数获取方法，包括：
[0008]收集残坡积土体的土样；
[0009]获取收集到的土样所对应的土样资料；
[0010]构建土样资料的对应关系，并根据对应关系获取土样资料间的关系表征；
[0011]根据土样资料间的关系表征获取相应的力学参数
。
[0012]进一步地，所述获取收集到的土样所对应的土样资料的方法包括：
[0013]判断每份土样的母岩种类；
[0014]计算并统计每种母岩的土样资料
。
[0015]更进一步地，所述土样资料包括物理指标和力学指标；所述物理指标包括含水率
、
孔隙率
、
塑性指数和粘粒含量；所述力学指标包括内摩擦角
、
粘聚力和压缩系数
。
[0016]更进一步地，所述计算并统计每种土样资料包括物理指标和力学指标的平均值
、
标准差和标准值
。
[0017]更进一步地，所述计算每种母岩土样资料的公式为：
[0018][0019][0020][0021][0022][0023]其中，
φ
m
为岩土参数的平均值；
[0024]i
＝1，2，3…
表示
i
从1开始取值，取值到
n
，
n
为该组岩土参数的个数，
φ
i
为第
i
个岩土参数的值；
[0025]σ
f
为岩土参数的标准差；
[0026]δ
为岩土参数的变异系数；
[0027]φ
k
为岩土参数的标准值；
[0028]γ
s
为统计修正系数
。
[0029]进一步地，所述构建土样资料的对应关系，并根据对应关系获取土样资料间的关系表征的方法包括：
[0030]构建物理指标与力学指标的对应关系组；
[0031]根据对应关系组绘制散点图；
[0032]根据散点图获取物理指标和力学指标之间的关系，关系表征为上限非线性函数和下限非线性函数
。
[0033]更进一步地，所述根据散点图获取物理指标和力学指标之间的关系的方法包括：
[0034]通过物理指标的标准值加减标准差，力学指标的标准值加减标准差，形成数据边缘；
[0035]获取数据边缘对应的数据点进行公式拟合
。
[0036]更进一步地，所述对应关系组包括：含水率与内摩擦角
、
孔隙率与内摩擦角
、
塑性指数与内摩擦角
、
粘粒含量与内摩擦角；含水率与粘聚力
、
孔隙率与粘聚力
、
塑性指数与粘聚力
、
粘粒含量与粘聚力；含水率与压缩系数
、
孔隙率与压缩系数
、
塑性指数与压缩系数
、
粘粒含量与压缩系数
。
[0037]与现有技术相比，本专利技术所达到的有益效果：
[0038]本专利技术通过根据收集到的残坡积土体土样所对应的土样资料，构建土样资料的对应关系，并根据对应关系获取土样资料间的关系表征，可有效确定残破积土土体土样资料的对应关系，快速获取相关参数，解决了当前在工程地质勘察中，设计人员常靠经验进行判别，参数选取具有较大的任意性，参数不准确的问题
。
附图说明
[0039]图1是本专利技术实施例提供的一种残坡积土的力学参数获取方法的流程图；
[0040]图2是本专利技术实施例提供的一种残坡积土的力学参数获取方法的物理指标与力学指标的对应关系组示意图；
[0041]图3是本专利技术实施例提供的一种残坡积土的力学参数获取方法的对应关系组散点图；
[0042]图4是本专利技术实施例提供的一种残坡积土的力学参数获取方法的灰岩原状样的饱和天然快剪的二次多项式表示意图
。
具体实施方式
[0043]下面结合附图对本专利技术作进一步描述...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种残坡积土的力学参数获取方法，其特征在于，包括：收集残坡积土体的土样；获取收集到的土样所对应的土样资料；构建土样资料的对应关系，并根据对应关系获取土样资料间的关系表征；根据土样资料间的关系表征获取相应的力学参数
。2.
根据权利要求1所述的一种残坡积土的力学参数获取方法，其特征在于，所述获取收集到的土样所对应的土样资料的方法包括：判断每份土样的母岩种类；计算并统计每种母岩的土样资料
。3.
根据权利要求2所述的一种残坡积土的力学参数获取方法，其特征在于，所述土样资料包括物理指标和力学指标；所述物理指标包括含水率
、
孔隙率
、
塑性指数和粘粒含量；所述力学指标包括内摩擦角
、
粘聚力和压缩系数
。4.
根据权利要求3所述的一种残坡积土的力学参数获取方法，其特征在于，所述计算并统计每种土样资料包括物理指标和力学指标的平均值
、
标准差和标准值
。5.
根据权利要求4所述的一种残坡积土的力学参数获取方法，其特征在于，所述计算每种母岩土样资料的公式为：种母岩土样资料的公式为：种母岩土样资料的公式为：种母岩土样资料的公式为：种母岩土样资料的公式为：其中，
φ
m
为岩土参数的平均值；
i
＝1，2，3…
表示
i
从1开始取值，取值到
n
，
n
为该组岩土参数的个数，
φ
i
为第
...

【专利技术属性】
技术研发人员：段吉鸿，吴建明，李文，沈庆双，王俊，杨秀云，李树龙，刘士溧，范涛，胥文俊，查鹏飞，李连忠，代翔，黄木根，
申请(专利权)人：红河哈尼族彝族自治州水利水电工程地质勘察咨询规划研究院，
类型：发明
国别省市：