影响粘性土强度的转折含水率的检测方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及土木工程技术领域，尤其涉及一种影响粘性土强度的转折含水率的检 测方法。
【背景技术】
[0002] 粘性土是指含粘土粒较多、透水性较小的土，压实后水稳定性好，强度较高，毛细 作用小。粘性土随含水率大小可处于液体、塑体、固体等稠度状态，各稠度状态间的含水率 界限称为稠度界限。粘性土的特性主要是由于粘粒与水之间的相互作用产生，因此含水率 是决定因素，粘性土的含水率对其物理状态和工程质量有重要影响。
[0003] 研宄含水率对粘性土强度参数的影响，对边坡治理、地基处理等具有重要的理论 意义和实用价值。现有技术公开了较多粘性土含水率与强度参数之间相关性的研宄，在现 有技术的研宄中，"粘性土强度随含水率增加而减小"这一规律已得到广泛的认可和应用， 也建立了较多的含水率与强度参数的相关关系式。
[0004] 目前建立的含水率与强度参数的相关关系式，多以对数曲线等较为常见，但这些 非线性关系式对于含水率影响强度参数的程度并不明确。如现有技术公开的粉砂土强度参 数取值的研宄，其以第三系粉砂土为研宄对象，利用原状样试验和不同含水率的重塑样试 验结果，分析了含水率对强度参数的影响：认为含水率对粘聚力影响大，而对内摩擦系数影 响较小，同时，含水率达到一定临界值以后，土的粘聚力急剧下降。但是这一研宄以饱和含 水率为界限，分析含水率对强度的影响程度，其结果与实际情况有出入。
【发明内容】
[0005] 本发明的目的在于提供一种影响粘性土强度的转折含水率的检测方法，以转折含 水率为界，分区域研宄粘性土强度与含水率的关系，结果准确度较高。
[0006] 本发明提供了一种影响粘性土强度的转折含水率的检测方法，包括以下步骤：
[0007] 提供待测粘性土的塑限含水率和液限含水率；
[0008] 根据式I所示数学式计算得到粘性土的转折含水率
[0009] Wg= Wp+(W1-Wp)/2 式 I;
[0010] 式I中，Wg为转折含水率，所述转折含水率为粘性土的强度改变率发生变化时对应 的含水率；
[0011] Wp为塑限含水率；
[0012] 1为液限含水率。
[0013] 优选的，以所述转折含水率为界，所述粘性土强度与粘性土含水率之间存在第一 线性曲线和第二线性曲线两种线性关系。
[0014] 优选的，在含水率低于所述转折含水率的范围内建立粘性土强度和含水率之间的 第一线性曲线，在含水率高于所述转折含水率的范围内建立粘性土强度与含水率之间的第 二线性曲线，具体为：
[0015] 制备系列含水率的粘性土试样；
[0016] 检测所述系列含水率粘性土试样的强度；
[0017] 以低于转折含水率的粘性土含水率为横坐标，以对应的强度为纵坐标，线性拟合 得到第一线性曲线；
[0018] 以高于转折含水率的粘性土含水率为横坐标，以对应的强度为纵坐标，线性拟合 得到第二线性曲线。
[0019] 优选的，所述系列含水率的粘性土试样中相邻含水率差值为2%~3%。
[0020] 优选的，所述粘性土的强度包括内摩擦角和/或内聚力。
[0021] 本发明提供了一种影响粘性土强度的转折含水率的检测方法，包括以下步骤：提 供待测粘性土的塑限含水率和液限含水率；根据式I所示数学式计算得到粘性土的转折含 水率W g= Wf(W1-Wp)A式I ;式I中，Wg为转折含水率，所述转折含水率为粘性土的强度改 变率发生变化时对应的含水率;Wp为塑限含水率W 1为液限含水率。本发明提供的方法提出 了转折含水率的概念，限定转折含水率为粘性土的强度改变率发生变化时对应的含水率， 并且建立了塑限含水率、液限含水率和转折含水率之间的关系，并以转折含水率为节点，对 含水率对粘性土强度参数的影响分区域研宄，从而能够根据不同建筑需要选择更加准确的 粘性土的含水率。本发明提供的方法得到的含水率对强度影响的结果准确度较高，更符合 实际情况。
【附图说明】
[0022] 图1为本发明实施例1得到的粘性土内摩擦角与含水率的线性曲线；
[0023] 图2为本发明实施例1得到的粘性土内聚力与含水率的线性曲线；
[0024] 图3为本发明实施例2得到的粘性土内摩擦角与含水率的线性曲线；
[0025] 图4为本发明实施例2得到的粘性土内聚力与含水率的线性曲线；
[0026] 图5为本发明实施例3得到的粘性土内摩擦角与含水率的线性曲线；
[0027] 图6为本发明实施例3得到的粘性土内聚力与含水率的线性曲线；
[0028] 图7为本发明实施例4得到的粘性土内摩擦角与含水率的线性曲线；
[0029] 图8为本发明实施例4得到的粘性土内聚力与含水率的线性曲线。
【具体实施方式】
[0030] 本发明提供了一种影响粘性土强度的转折含水率的检测方法，包括以下步骤：
[0031] 提供待测粘性土的塑限含水率和液限含水率；
[0032] 根据式I所示数学式计算得到粘性土的转折含水率
[0033] Wg= Wp+(W1-Wp)/2 式 I;
[0034] 式I中，Wg为转折含水率，所述转折含水率为粘性土的强度改变率发生变化时对应 的含水率；
[0035] WpS塑限含水率；
[0036] %为液限含水率。
[0037] 本发明提供的方法提出了转折含水率，限定粘性土的强度改变率发生变化时对应 的含水率为转折含水率，建立了塑限含水率、液限含水率和转折含水率之间的关系，并以转 折含水率为节点，分别在低于转折含水率和高于转折含水率两个区间范围内，对含水率对 粘性土强度参数的影响分区域研宄，从而能够根据不同建筑需要选择更加准确的粘性土的 含水率。本发明提供的方法得到的结果准确度较高，更符合实际情况。
[0038] 本发明提供待测粘性土的塑限含水率和液限含水率，在本发明的实施例中，还可 以检测所述待测粘性土的天然含水率。本发明对所述塑限含水率和液限含水率的检测方法 没有特殊的限制，采用本领域技术人员熟知的粘性土塑限含水率和液限含水率含水率的检 测方法即可。
[0039] 得到所述塑限含水率和液限含水率后，本发明根据式I所示塑限含水率、液限含 水率和转折含水率的关系，计算得到粘性土的转折含水率。本发明人发现，在低于转折含水 率的范围内，粘性土的强度参数随含水率的降低而升