CN111220791A - 一种大厚度黄土自重湿陷下限深度的测定方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种大厚度黄土自重湿陷下限深度的测定方法，包括步骤：一、开挖探井；二、确定取样深度并在对应的取样深度处取土样；三、第i个不扰动土样的环刀取样；四、第一环刀试样的固结试验；五、第二环刀试样的自重湿陷系数测试；六、多次循环步骤三至步骤五，直至I个不扰动土样的固结试验和自重湿陷系数测试完成；七、获取该地区的黄土自重湿陷下限深度。本发明从黄土孔隙总体积变化这一角度入手，针对大厚度自重湿陷性黄土，采用室内试验，测定黄土自重湿陷下限深度，为黄土自重湿陷下限深度的测定提供了一种新的思路，新的方法，具有较高的精度，相比野外试坑浸水试验经济实惠，使用方便。

Description

一种大厚度黄土自重湿陷下限深度的测定方法
技术领域
本发明属于大厚度黄土自重湿陷下限深度的测定技术领域，具体涉及一种大厚度黄土自重湿陷下限深度的测定方法。
背景技术
湿陷性黄土在世界上分布较为广泛，且多具有自重湿陷性，在自重湿陷性黄土地区进行工程建设时，必须对其湿陷性进行处理，而处理的深度主要是依据自重湿陷下限深度确定。依据我国《湿陷性黄土地区建筑标准》GB50025-2018，自重湿陷性及自重湿陷下限深度的判定可采用野外试坑浸水试验，或采用室内黄土湿陷试验以自重湿陷系数判定，由于自重湿陷系数法简单、方便，所以工程中通常被采用，依GB50025-2018将自重湿陷系数大于或等于0.015的黄土定为自重湿陷性黄土，以自重湿陷系数大于或等于0.015的最大深度作为自重湿陷下限深度，这一深度可称为室内原试验值。按此标准，我国自重湿陷性黄土的下限深度最大可达50m-60m。对于湿陷性黄土而言，当地基处理厚度达到或超过15m时，该类湿陷性黄土为大厚度湿陷性黄土，其技术上有一定难度，且造价较高。近年来，我国大量的地铁、高铁等重要工程建设在黄土地区进行。为了能够准确地判定场地湿陷类型、自重湿陷下限深度，进行了相应的试坑浸水试验，该试验测定的自重湿陷下限深度称为实测值。试坑浸水试验结果表明，自重湿陷下限深度的室内原试验值与实测值有较大差异。若按现场试坑浸水试验判定自重湿陷下限深度，试验结果可靠，但试验周期长，费用高，试验条件较复杂，在工程中不宜大量采用。因此，探求一种新的、具有较高精度的用于室内试验的测定黄土自重湿陷下限深度的方法有着重要的实际意义。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种大厚度黄土自重湿陷下限深度的测定方法，从黄土孔隙总体积变化这一角度入手，针对大厚度自重湿陷性黄土，采用室内试验，测定黄土自重湿陷下限深度，为黄土自重湿陷下限深度的测定提供了一种新的思路，新的方法，具有较高的精度，相比野外试坑浸水试验经济实惠，使用方便，便于推广使用。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种大厚度黄土自重湿陷下限深度的测定方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
步骤一、开挖探井：根据地区的黄土自重湿陷下限深度经验值或原试验值，在待开挖位置开挖探井，所述探井开挖深度H＝H0+ε，其中，H0为地区的黄土自重湿陷下限深度经验值或原试验值，ε为探井开挖深度余量；
步骤二、确定取样深度并在对应的取样深度处取土样：根据公式hi＝a0+iΔ，确定第i次取样深度hi，其中，a0为取样基础深度，Δ为取样间隔深度，i为取样次数编号且i＝1,2,...,I，I为正整数，hI≤H；
在I个取样深度位置处分别采取一件不扰动土样，所述不扰动土样为200mm×200mm×200mm的立方体土样或直径150mm且高200mm的圆柱体土样；
步骤三、第i个不扰动土样的环刀取样：采用底面积为50cm2且高为2cm的环刀，对第i个不扰动土样进行环刀取样，获得两个环刀试样，两个所述环刀试样分别为第一环刀试样和第二环刀试样；
步骤四、第一环刀试样的固结试验：将第一环刀试样放进固结仪，对第一环刀试样进行固结试验，固结试验的最大试验压力为第i个不扰动土样深度处第一环刀试样的上覆土饱和自重压力，试验结束后，将第一环刀试样从固结仪中取出，通过冷冻干燥法将第一环刀试样干燥后，对第一环刀试样进行压汞试验，测定第一环刀试样的孔隙体积，得到固结试验后的第一环刀试样的孔隙总体积V1 i；
步骤五、第二环刀试样的自重湿陷系数测试：在固结仪对第二环刀试样进行固结试验，第二环刀试样的最大试验压力为第i个不扰动土样深度处第二环刀试样的上覆土饱和自重压力，然后对第二环刀试样浸水饱和，进行第二环刀试样的自重湿陷系数测试，测试结束后，将第二环刀试样从固结仪中取出，通过冷冻干燥法将第二环刀试样干燥后，对第二环刀试样进行压汞试验，测定第二环刀试样的孔隙体积，得到自重湿陷系数测试后的第二环刀试样的孔隙总体积
Figure BDA0002377759360000031
步骤六、多次循环步骤三至步骤五，直至I个不扰动土样的固结试验和自重湿陷系数测试完成，获得第一环刀试样的孔隙总体积数据集和第二环刀试样的孔隙总体积数据集；
步骤七、获取该地区的黄土自重湿陷下限深度：建立以孔隙体积为横坐标、深度为纵坐标的直角坐标系，在直角坐标系中绘制第一环刀试样的孔隙总体积数据集对应的第一Vh曲线和第二环刀试样的孔隙总体积数据集对应的第二Vh曲线，所述第一Vh曲线和第二Vh曲线的交点对应的深度值为该地区的黄土自重湿陷下限深度。
上述的一种大厚度黄土自重湿陷下限深度的测定方法，其特征在于：步骤一中探井开挖深度余量ε为2m～3m。
上述的一种大厚度黄土自重湿陷下限深度的测定方法，其特征在于：步骤二中取样基础深度a0为2m～4m，取样间隔深度Δ为1m～2m。
上述的一种大厚度黄土自重湿陷下限深度的测定方法，其特征在于：步骤四中第i个不扰动土样深度处第一环刀试样的上覆土饱和自重压力和步骤五中第i个不扰动土样深度处第二环刀试样的上覆土饱和自重压力的终止压力相等；
步骤四中第i个不扰动土样深度处第一环刀试样的上覆土饱和自重压力和步骤五中第i个不扰动土样深度处第二环刀试样的上覆土饱和自重压力的压力增量相等。
上述的一种大厚度黄土自重湿陷下限深度的测定方法，其特征在于：步骤四和步骤五中，对环刀试样进行压汞试验时，将环刀试样放入压汞仪中，先进行低压模式压汞测试，再对低压模式压汞测试结束后的环刀试样进行高压模式压汞测试，所述低压模式压汞测试中压力值不大于30psi，所述高压模式压汞测试中压力值大于30psi；所述环刀试样为第一环刀试样或第二环刀试样。
上述的一种大厚度黄土自重湿陷下限深度的测定方法，其特征在于：步骤四和步骤五中，对环刀试样进行固结试验，所述环刀试样为第一环刀试样或第二环刀试样，过程如下：
步骤a、将工作台调平，同时拨动百分表的加砝码处，确定百分表指针能够转动；
步骤b、在固结容器内先放置一块透水石，将环刀试样放在该透水石上，再依次在环刀试样上放上一层薄型滤纸、另一块透水石和压力板，同时保持固结容器位于荷载施加仪正下方，在压力板上安装百分表，百分表通过支架支撑，支架远离百分表的一端固定在工作台上；
步骤c、施加1kPa的预压力使环刀试样与上下两块透水石接触，将百分表调整到测读初读数；
步骤d、对环刀试样分两级加压至上覆土饱和自重压力，其中，当环刀试样的加压值在0～100kPa时，对环刀试样进行第一级加压，第一级加压的增量为50kPa，每施加一次第一级加压后，每隔1h测定一次环刀试样变形读数，直至环刀试样变形稳定为止；
当环刀试样的加压值大于200kPa时，对环刀试样进行第二级加压，第二级加压的增量为100kPa，每施加一次第二级加压后，每隔1h测定一次环刀试样变形读数，直至环刀试样变形稳定为止。
上述的一种大厚度黄土自重湿陷下限深度的测定方法，其特征在于：步骤五中，在对第二环刀试样进行固结试验结束后，向固结容器内注入蒸馏水，蒸馏水高度高出第二环刀试样顶面，每隔1h测定一次变形读数，直至试样变形稳定为止，浸水后第二环刀试样的变形量与第二环刀试样的原始高度的比值即自重湿陷系数。
本发明与现有技术相比具有以下优点：
1、本发明根据地区的黄土自重湿陷下限深度经验值或原试验值进行探井开挖，同时设置探井开挖深度余量，保证开挖的探井深度满足土样测试要求，通过确定取样基础深度和取样间隔深度来确定取样深度并在对应的取样深度处取土样，取样基础深度内由于深度小，其上覆土的饱和自重应力小，黄土的自重湿陷性往往表现不出来，因此取样基础深度内不进行取样，取样间隔深度取1m～2m，保证了所取得土样数量足够多，从而得到的数据更加准确，便于推广使用。
2、本发明在一个位置深度取一块不扰动土样，采用环刀取样，获得两个尺寸一致的环刀试样，一个环刀试样进行固结试验，一个环刀试样进行自重湿陷系数测试，从黄土孔隙总体积变化这一角度入手，针对大厚度自重湿陷性黄土，采用室内试验，测定黄土自重湿陷下限深度，获得第一环刀试样的孔隙总体积数据集和第二环刀试样的孔隙总体积数据集，利用第一环刀试样的孔隙总体积数据集绘制第一Vh曲线，利用第二环刀试样的孔隙总体积数据集绘制第二Vh曲线，第一Vh曲线和第二Vh曲线的交点对应的深度值为该地区的黄土自重湿陷下限深度，可靠稳定，为黄土自重湿陷下限深度的测定提供了一种新的思路，新的方法，方法步骤简单，具有较高的精度，相比野外试坑浸水试验经济实惠，使用效果好。
综上所述，本发明从黄土孔隙总体积变化这一角度入手，针对大厚度自重湿陷性黄土，采用室内试验，测定黄土自重湿陷下限深度，为黄土自重湿陷下限深度的测定提供了一种新的思路，新的方法，具有较高的精度，相比野外试坑浸水试验经济实惠，使用方便，便于推广使用。
下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
图1为本发明的方法流程框图。
图2为本发明第一环刀试样的固结试验的使用状态图。
图3为本发明第二环刀试样的自重湿陷系数测试使用状态图。
图4为本发明实施例中第一Vh曲线和第二Vh曲线关系示意图。
附图标记说明:
1—固结容器； 2—透水石； 3—荷载施加仪；
4—百分表； 5—压力板； 6—支架；
7—环刀试样； 8—工作台； 9—蒸馏水。
具体实施方式
如图1至图4所示，本发明的一种大厚度黄土自重湿陷下限深度的测定方法，包括以下步骤：
步骤一、开挖探井：根据地区的黄土自重湿陷下限深度经验值或原试验值，在待开挖位置开挖探井，所述探井开挖深度H＝H0+ε，其中，H0为地区的黄土自重湿陷下限深度经验值或原试验值，ε为探井开挖深度余量；
本实施例中，步骤一中探井开挖深度余量ε为2m～3m。
步骤二、确定取样深度并在对应的取样深度处取土样：根据公式hi＝a0+iΔ，确定第i次取样深度hi，其中，a0为取样基础深度，Δ为取样间隔深度，i为取样次数编号且i＝1,2,...,I，I为正整数，hI≤H；
在I个取样深度位置处分别采取一件不扰动土样，所述不扰动土样为200mm×200mm×200mm的立方体土样或直径150mm且高200mm的圆柱体土样；
本实施例中，步骤二中取样基础深度a0为2m～4m，取样间隔深度Δ为1m～2m。
需要说明的是，根据地区的黄土自重湿陷下限深度经验值或原试验值进行探井开挖，同时设置探井开挖深度余量，保证开挖的探井深度满足土样测试要求，通过确定取样基础深度和取样间隔深度来确定取样深度并在对应的取样深度处取土样，取样基础深度内由于深度小，其上覆土的饱和自重应力小，黄土的自重湿陷性往往表现不出来，因此取样基础深度内不进行取样，取样间隔深度取1m～2m，保证了所取得土样数量足够多，从而得到的数据更加准确。
步骤三、第i个不扰动土样的环刀取样：采用底面积为50cm2且高为2cm的环刀，对第i个不扰动土样进行环刀取样，获得两个环刀试样，两个所述环刀试样分别为第一环刀试样和第二环刀试样；
步骤四、第一环刀试样的固结试验：将第一环刀试样放进固结仪，对第一环刀试样进行固结试验，固结试验的最大试验压力为第i个不扰动土样深度处第一环刀试样的上覆土饱和自重压力，试验结束后，将第一环刀试样从固结仪中取出，通过冷冻干燥法将第一环刀试样干燥后，对第一环刀试样进行压汞试验，测定第一环刀试样的孔隙体积，得到固结试验后的第一环刀试样的孔隙总体积V1 i；
步骤五、第二环刀试样的自重湿陷系数测试：在固结仪对第二环刀试样进行固结试验，第二环刀试样的最大试验压力为第i个不扰动土样深度处第二环刀试样的上覆土饱和自重压力，然后对第二环刀试样浸水饱和，进行第二环刀试样的自重湿陷系数测试，测试结束后，将第二环刀试样从固结仪中取出，通过冷冻干燥法将第二环刀试样干燥后，对第二环刀试样进行压汞试验，测定第二环刀试样的孔隙体积，得到自重湿陷系数测试后的第二环刀试样的孔隙总体积
Figure BDA0002377759360000071
本实施例中，步骤四中第i个不扰动土样深度处第一环刀试样的上覆土饱和自重压力和步骤五中第i个不扰动土样深度处第二环刀试样的上覆土饱和自重压力的终止压力相等；
步骤四中第i个不扰动土样深度处第一环刀试样的上覆土饱和自重压力和步骤五中第i个不扰动土样深度处第二环刀试样的上覆土饱和自重压力的压力增量相等。
本实施例中，步骤四和步骤五中，对环刀试样进行压汞试验时，将环刀试样放入压汞仪中，先进行低压模式压汞测试，再对低压模式压汞测试结束后的环刀试样进行高压模式压汞测试，所述低压模式压汞测试中压力值不大于30psi，所述高压模式压汞测试中压力值大于30psi；所述环刀试样为第一环刀试样或第二环刀试样。
步骤六、多次循环步骤三至步骤五，直至I个不扰动土样的固结试验和自重湿陷系数测试完成，获得第一环刀试样的孔隙总体积数据集和第二环刀试样的孔隙总体积数据集；
步骤七、获取该地区的黄土自重湿陷下限深度：建立以孔隙体积为横坐标、深度为纵坐标的直角坐标系，在直角坐标系中绘制第一环刀试样的孔隙总体积数据集对应的第一Vh曲线和第二环刀试样的孔隙总体积数据集对应的第二Vh曲线，所述第一Vh曲线和第二Vh曲线的交点对应的深度值为该地区的黄土自重湿陷下限深度。
需要说明的是，黄土的湿陷必定有水的浸入，在上覆土饱和自重应力下，浸水饱和对黄土的作用有以下几点：第一，由于黄土中含有可溶盐，浸水饱和后，其中的可溶盐会被溶解，土颗粒间的胶结会被破坏，尤其是粘土质胶结的颗粒，导致颗粒间距增大，孔隙连通性增强，造成孔隙体积少许增大；第二，浸水饱和会导致细颗粒随水流失，导致孔隙体积增大，黄土浸水后水变混浊，如在饱和器中对土样进行饱和的过程中就可观察到这种现象，这说明有颗粒迁移到水中，颗粒的移动也会改变孔隙体积的大小，尤其是改变孔隙的连通性，同时水在土样中的渗透、冲刷、潜蚀作用也会导致孔隙增大、不连通孔隙会变为连通孔隙、部分连通的孔隙孔径变大；第三，黄土是典型的团粒结构，浸水饱和会导致黄土的结构发生破坏，整体骨架松散，在上覆土饱和自重应力下，会产生显著的附加下沉，导致孔隙体积明显减小，也就是说在上覆土饱和自重应力下，黄土浸水饱和后，从机理上讲有可能导致孔隙体积减小，也有可能导致孔隙体积增大。
对于某一类黄土，浸水饱和导致其结构坡坏，发生了较大的塑性变形，在上覆土饱和自重应力作用下，产生显著的附加下沉，即湿陷，伴随着孔隙体积被压缩、土中水的排出，孔隙体积显著减小，使浸水饱和后的孔隙体积小于浸水饱和之前，即
Figure BDA0002377759360000091
从定义讲该类黄土属自重湿陷性黄土；
对于另一类黄土，浸水饱和后黄土结构不产生破坏，土体整体骨架基本完整，在上覆土饱和自重应力作用下，虽有一定的变形，这一变形主要是弹性的，不会产生显著的附加下沉，未发生湿陷，但是，浸水饱和会导致孔隙体积增大，使浸水饱和后的孔隙体积大于浸水饱和之前，即
Figure BDA0002377759360000092
这类土不具自重湿陷性。
根据上述分析，用黄土固结试验及自重湿陷系数试验后孔隙体积随深度的变化规律，可以对黄土的湿陷性及场地自重湿陷下限深度进行判定：即
Figure BDA0002377759360000093
黄土具自重湿陷性；
Figure BDA0002377759360000094
不具自重湿陷性；V1 i与
Figure BDA0002377759360000095
的大小相等的深度，为黄土自重湿陷下限深度。
本实施例中，步骤四和步骤五中，对环刀试样7进行固结试验，所述环刀试样7为第一环刀试样或第二环刀试样，过程如下：
步骤a、将工作台8调平，同时拨动百分表4的加砝码处，确定百分表4指针能够转动；
步骤b、在固结容器1内先放置一块透水石2，将环刀试样7放在该透水石2上，再依次在环刀试样7上放上一层薄型滤纸、另一块透水石2和压力板5，同时保持固结容器1位于荷载施加仪3正下方，在压力板5上安装百分表4，百分表4通过支架6支撑，支架6远离百分表4的一端固定在工作台8上；
步骤c、施加1kPa的预压力使环刀试样7与上下两块透水石2接触，将百分表4调整到测读初读数；
步骤d、对环刀试样7分两级加压至上覆土饱和自重压力，其中，当环刀试样7的加压值在0～100kPa时，对环刀试样7进行第一级加压，第一级加压的增量为50kPa，每施加一次第一级加压后，每隔1h测定一次环刀试样7变形读数，直至环刀试样7变形稳定为止；
当环刀试样7的加压值大于200kPa时，对环刀试样7进行第二级加压，第二级加压的增量为100kPa，每施加一次第二级加压后，每隔1h测定一次环刀试样7变形读数，直至环刀试样7变形稳定为止。
本实施例中，步骤五中，在对第二环刀试样进行固结试验结束后，向固结容器1内注入蒸馏水9，蒸馏水9高度高出第二环刀试样顶面，每隔1h测定一次变形读数，直至试样变形稳定为止，浸水后第二环刀试样的变形量与第二环刀试样的原始高度的比值即自重湿陷系数。
本实施例中，取土场地位于陕西省西安市北郊黄塬，探井位于一野外试坑浸水试验的试坑周边，试坑浸水试验结果显示，场地黄土自重湿陷下限深度实测值为10.5m。按《湿陷性黄土地区建筑标准》GB50025-2018，该场地自重湿陷系数大于等于0.015的最大深度即为18.5，即用自重湿陷系数判定，该场地黄土自重湿陷下限深度为18.5m与实测值有较大差距，本实施例中，如图4所示，根据实际测试描点绘制的第一Vh曲线和第二Vh曲线关系示意图，场地黄土自重湿陷下限深度为10.23m，与试坑浸水试验实测值10.5m相比，数值接近，误差很小。
本发明通过在一个位置深度取一块不扰动土样，采用环刀取样，获得两个尺寸一致的环刀试样，一个环刀试样进行固结试验，一个环刀试样进行自重湿陷系数测试，从黄土孔隙总体积变化这一角度入手，针对大厚度自重湿陷性黄土，采用室内试验，测定黄土自重湿陷下限深度，获得第一环刀试样的孔隙总体积数据集和第二环刀试样的孔隙总体积数据集，利用第一环刀试样的孔隙总体积数据集绘制第一Vh曲线，利用第二环刀试样的孔隙总体积数据集绘制第二Vh曲线，第一Vh曲线和第二Vh曲线的交点对应的深度值为该地区的黄土自重湿陷下限深度，可靠稳定，为黄土自重湿陷下限深度的测定提供了一种新的思路，新的方法，方法步骤简单，具有较高的精度，相比野外试坑浸水试验经济实惠，使用效果好。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制，凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。

Claims (7)

1.一种大厚度黄土自重湿陷下限深度的测定方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
步骤一、开挖探井：根据地区的黄土自重湿陷下限深度经验值或原试验值，在待开挖位置开挖探井，所述探井开挖深度H＝H0+ε，其中，H0为地区的黄土自重湿陷下限深度经验值或原试验值，ε为探井开挖深度余量；
步骤二、确定取样深度并在对应的取样深度处取土样：根据公式hi＝a0+iΔ，确定第i次取样深度hi，其中，a0为取样基础深度，Δ为取样间隔深度，i为取样次数编号且i＝1,2,...,I，I为正整数，hI≤H；
在I个取样深度位置处分别采取一件不扰动土样，所述不扰动土样为200mm×200mm×200mm的立方体土样或直径150mm且高200mm的圆柱体土样；
步骤三、第i个不扰动土样的环刀取样：采用底面积为50cm2且高为2cm的环刀，对第i个不扰动土样进行环刀取样，获得两个环刀试样，两个所述环刀试样分别为第一环刀试样和第二环刀试样；
步骤四、第一环刀试样的固结试验：将第一环刀试样放进固结仪，对第一环刀试样进行固结试验，固结试验的最大试验压力为第i个不扰动土样深度处第一环刀试样的上覆土饱和自重压力，试验结束后，将第一环刀试样从固结仪中取出，通过冷冻干燥法将第一环刀试样干燥后，对第一环刀试样进行压汞试验，测定第一环刀试样的孔隙体积，得到固结试验后的第一环刀试样的孔隙总体积V1 i；
步骤五、第二环刀试样的自重湿陷系数测试：在固结仪对第二环刀试样进行固结试验，第二环刀试样的最大试验压力为第i个不扰动土样深度处第二环刀试样的上覆土饱和自重压力，然后对第二环刀试样浸水饱和，进行第二环刀试样的自重湿陷系数测试，测试结束后，将第二环刀试样从固结仪中取出，通过冷冻干燥法将第二环刀试样干燥后，对第二环刀试样进行压汞试验，测定第二环刀试样的孔隙体积，得到自重湿陷系数测试后的第二环刀试样的孔隙总体积
Figure FDA0002377759350000021
步骤六、多次循环步骤三至步骤五，直至I个不扰动土样的固结试验和自重湿陷系数测试完成，获得第一环刀试样的孔隙总体积数据集和第二环刀试样的孔隙总体积数据集；
步骤七、获取该地区的黄土自重湿陷下限深度：建立以孔隙体积为横坐标、深度为纵坐标的直角坐标系，在直角坐标系中绘制第一环刀试样的孔隙总体积数据集对应的第一Vh曲线和第二环刀试样的孔隙总体积数据集对应的第二Vh曲线，所述第一Vh曲线和第二Vh曲线的交点对应的深度值为该地区的黄土自重湿陷下限深度。
2.按照权利要求1所述的一种大厚度黄土自重湿陷下限深度的测定方法，其特征在于：步骤一中探井开挖深度余量ε为2m～3m。
3.按照权利要求1所述的一种大厚度黄土自重湿陷下限深度的测定方法，其特征在于：步骤二中取样基础深度a0为2m～4m，取样间隔深度Δ为1m～2m。
4.按照权利要求1所述的一种大厚度黄土自重湿陷下限深度的测定方法，其特征在于：步骤四中第i个不扰动土样深度处第一环刀试样的上覆土饱和自重压力和步骤五中第i个不扰动土样深度处第二环刀试样的上覆土饱和自重压力的终止压力相等；
步骤四中第i个不扰动土样深度处第一环刀试样的上覆土饱和自重压力和步骤五中第i个不扰动土样深度处第二环刀试样的上覆土饱和自重压力的压力增量相等。
5.按照权利要求1所述的一种大厚度黄土自重湿陷下限深度的测定方法，其特征在于：步骤四和步骤五中，对环刀试样进行压汞试验时，将环刀试样放入压汞仪中，先进行低压模式压汞测试，再对低压模式压汞测试结束后的环刀试样进行高压模式压汞测试，所述低压模式压汞测试中压力值不大于30psi，所述高压模式压汞测试中压力值大于30psi；所述环刀试样为第一环刀试样或第二环刀试样。
6.按照权利要求1所述的一种大厚度黄土自重湿陷下限深度的测定方法，其特征在于：步骤四和步骤五中，对环刀试样(7)进行固结试验，所述环刀试样(7)为第一环刀试样或第二环刀试样，过程如下：
步骤a、将工作台(8)调平，同时拨动百分表(4)的加砝码处，确定百分表(4)指针能够转动；
步骤b、在固结容器(1)内先放置一块透水石(2)，将环刀试样(7)放在该透水石(2)上，再依次在环刀试样(7)上放上一层薄型滤纸、另一块透水石(2)和压力板(5)，同时保持固结容器(1)位于荷载施加仪(3)正下方，在压力板(5)上安装百分表(4)，百分表(4)通过支架(6)支撑，支架(6)远离百分表(4)的一端固定在工作台(8)上；
步骤c、施加1kPa的预压力使环刀试样(7)与上下两块透水石(2)接触，将百分表(4)调整到测读初读数；
步骤d、对环刀试样(7)分两级加压至上覆土饱和自重压力，其中，当环刀试样(7)的加压值在0～100kPa时，对环刀试样(7)进行第一级加压，第一级加压的增量为50kPa，每施加一次第一级加压后，每隔1h测定一次环刀试样(7)变形读数，直至环刀试样(7)变形稳定为止；
当环刀试样(7)的加压值大于200kPa时，对环刀试样(7)进行第二级加压，第二级加压的增量为100kPa，每施加一次第二级加压后，每隔1h测定一次环刀试样(7)变形读数，直至环刀试样(7)变形稳定为止。
7.按照权利要求6所述的一种大厚度黄土自重湿陷下限深度的测定方法，其特征在于：步骤五中，在对第二环刀试样进行固结试验结束后，向固结容器(1)内注入蒸馏水(9)，蒸馏水(9)高度高出第二环刀试样顶面，每隔1h测定一次变形读数，直至试样变形稳定为止，浸水后第二环刀试样的变形量与第二环刀试样的原始高度的比值即自重湿陷系数。
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