膨胀土分类的模糊模型及应用

以模糊模型理论为基础,选取反映膨胀土基本特性的标准吸湿含水率、塑性指数、自由膨胀率、液限及小于0.002 mm胶粒含量为主要判别指标,建立了膨胀土胀缩等级分类模型。结合工程实践,利用模糊分析模型对膨胀土进行了分类验证分析。结果表明,模糊分析模型在膨胀土判别与分类中有较好的应用前景。     

膨胀土等级判别的遗传支持向量机多分类方法

针对支持向量机模型中的参数难以确定的状况,提出了遗传支持向量机方法,即利用遗传算法来搜索支持向量机与核函数的参数,避免了人为选择参数的盲目性,同时提高了支持向量机的推广预测能力,并将该方法应用于膨胀土胀缩等级的判别分类问题。考虑影响膨胀土判别的重要因素,选用液限、胀缩总率、塑性指数、天然含水量和自由膨胀率5个指标作为模型的判别因子,以4类膨胀土胀缩等级作为相应的输出,以膨胀土实测数据作为学习样本进行训练,建立相应分类函数对待判样本进行分类。研究结果表明：遗传支持向量机模型分类性能良好,预测精度高,是膨胀土     

SOM神经网络在膨胀土分类中的应用

利用SOM神经网络对膨胀土胀缩等级分类问题进行分析,研究表明:SOM神经网络具有对输入模式保持拓扑结构不变的优点,在聚类过程中能直观反映不同类在竞争层二维平面的相对位置,当胀缩等级数目确定时,SOM神经网络能正确地对样本进行胀缩等级分类;另一方面,SOM神经网络能提取样本特征值,确定聚类中心,据此确定了安康膨胀土的聚类中心,并对预测样本进行判别,取得了良好的效果。     

可拓学在膨胀土胀缩等级评判中的应用

0　引　　言 我国膨胀土分布很广,膨胀土具有显著的吸水膨胀、失水收缩和对环境变化敏感的特性,易使土体稳定性受到破坏。工程实践表明,对膨胀土漏判将埋下隐患,给工程活动带来危害,反之,如将普通土误判为膨胀土或对其胀缩等级判别有误,则造成巨大经济损失,故对膨胀土胀缩等级的分类研究显得极为重要,一直受到工程界的重视,它也是治理膨胀土的首要任务[1～4]。目前,膨胀土胀缩等级的分类问题还没得到很好解决,因膨胀土的胀缩等级受诸多因素影响与控制,且随时间地点而变异。国内对于膨胀土胀缩等级的判别大多采用单个或少数几个判别指标进行判别的传统方法,如风干含水率分类法[5]、塑性图分类法[1]等,但由于影响膨胀土胀     

距离判别分析法在岩体质量等级分类中的应用

将距离判别分析法应用于岩体质量等级分类问题中,建立岩体质量等级分类的距离判别分析模型,选用单轴抗压强度、岩体声波纵波速度、体积节理数、节理面粗糙度系数、节理面风化变异系数和透水性系数6项指标作为距离判别分析模型的判别因子,以工程岩体实测数据作为学习样本进行训练,建立相应线性判别函数对待判样本进行分类。研究结果表明,距离判别分析模型分类性能良好,预测精度高,回判估计的误判率很低,是岩体质量等级分类的一种有效方法,可以在实际工程中进行推广。     

膨胀土判别与分类方法评价与建议

对现有膨胀土判别与分类方法进行了评价,对反映和表征膨胀土胀缩机理和特性的指标进行深入探讨。最后建议用fisher判别分析方法进行膨胀土的判别与分类,并建议用反映膨胀土胀缩性、强度特征的指标来验证分类结果。     

GIS环境下膨胀土胀缩等级的模糊数学评判

本文在模糊数学判别膨胀土的数学模型基础上 ,通过GIS软件MapInfo的二次开发 ,建立了膨胀土胀缩等级的判别 -管理 -分析模型 ,并据此对一工程实例进行了计算与分析 ,结果表明 ,GIS为区域性膨胀土的判别提供了一条高效、快速及准确的途径 ,具有很好的应用前景     

陇南地区弱膨胀土膨胀性分级标准研究

通过对膨胀土膨胀性分级指标的分析,选择自由膨胀率、胀缩总率、塑性指数和小于0.002mm颗粒质量分数等作为陇南地区膨胀土判别膨胀性的指标;并利用这4项指标将弱膨胀土的膨胀性细化为强弱膨胀土、中弱膨胀土和微弱膨胀土,得出弱膨胀土分类标准;通过Bayes判别法对甘肃陇南地区弱膨胀土分类标准进行判别,并与膨胀土实际膨胀性进行对比,结果表明评判效果较好。     

浅议膨胀土地基的工程设计与施工

从土的矿物成分及其联结状态和水分迁移角度对膨胀土产生显著胀缩性的机理进行分析,进而论述膨胀土的判别方法。针对建设工程中遇到的膨胀土,从工程设计与施工角度阐述了减小膨胀土胀缩性的措施,从而降低膨胀土对工程建设的危害。     

膨胀土胀缩机理及其在控制隧道沉降中的应用

因黄土的膨胀特性导致的隧道地表沉降和变形坍塌事故屡见不鲜。为探究浅埋段膨胀土隧道地表沉降和变形控制技术,结合在建太兴铁路TXXS-2小河沟段膨胀土隧道施工,采用现场监测、理论分析和现场试验研究相结合的方法,对膨胀土的特性、胀缩机理及其影响因素进行研究,结合监控量测数据结果,提出地表沉降控制技术。通过对膨胀土微结构特征进行研究,引用了膨胀土的判别函数式,对膨胀土的膨胀潜势进行了分类,根据膨胀潜势情况指导施工;研究了膨胀土强度特性,建立了强度与含水量、干密度、饱和度的关系,并对有效蒙脱石含量对强度的影响进行研究,理论上分析了晶体胀缩的根本机理;根据对膨胀土胀缩特性进行研究,分析了隧道的膨胀潜势等级和隧道特殊地质特征,通过现场土工试验,确定了小河沟隧道胀缩影响因素及其曲线关系;通过对现场施工进行监控量测,结合关系曲线和现场情况,提出了控制地表沉降的处治措施,指导现场工程施工。     

路基膨胀土胀缩等级的模糊评判

膨胀土胀缩等级评判是膨胀土地区工程建设的重要工作。本文在分析了现有膨胀土胀缩等级评判方法与标准的基础上,提出了模糊评判模型,涉及到的评判指标包括三项间接反映土的胀缩性能指标,液限、塑性指数Ip 、缩限ws;四项直接相关指标,自由膨胀率Fs,膨胀率Pc,50 kPa 压力下的膨胀率ep50 、胀缩总率eps。特殊情况下允许减少若干评判指标,但间接指标不得少于二项,直接指标不得少于二项,在缺乏间接指标时,直接指标不得少于三项。根据理论分析和大量实测资料建立了每个指标的权重。评判模型已编写了实用的计算机软件,经计算分析和工程检验,证实了本文方法的可靠性     

基于摩尔-库仑准则的膨胀土弹塑性本构模型及其数值实现

膨胀土的应力应变关系与含水量的变化有关,通过室内试验对膨胀土的变形、强度以及膨胀参数与含水量之间的关系进行研究,以湿度应力场理论为基础,提出了一个具有工程实用价值的基于摩尔库仑准则的膨胀土弹塑性本构模型。依据FLAC3D数值模拟软件所提供的二次开发程序,给出了该膨胀土弹塑性本构模型二次开发程序过程的基本原理以及模型的程序框图。结合渗流软件计算的湿度场分布,进行膨胀土基坑边坡实例验算,验证了该本构模型的正确性。     

模糊评判法在膨胀土识别分类中的应用

运用模糊数学的方法对膨胀土的膨胀力、自由膨胀率、液限、塑性指数4项指标进行综合评价,建立模糊识别分类方法,简单介绍了模糊数学的基本知识,并对膨胀土胀缩等级模糊评判在工程中的具体应用作了阐述,经实践证明,此方法具有一定推广价值。     

基于直觉模糊集的膨胀土胀缩性评价

膨胀土胀缩等级的分类是治理膨胀土工作中的首要问题，为了准确评价膨胀土的胀缩性等级，以便于现场及时采取相应工程措施，减少灾害的发生，本文提出了综合考虑主、客观权重的直觉模糊集评价模型。选取液限、胀缩总率、塑性指数、天然含水率和自由膨胀率5个评价指标构成评价属性集。针对某高速公路的钻孔土样建立直觉模糊评价模型，并分析了指标权重变化对于胀缩性评价结果影响的灵敏度。研究结果表明：基于直觉模糊法的评价结果与模糊数学法、物元可拓法、变权靶心贴近度法和未知测度法的评价结果较为吻合，本文通过与4种有效模型评价结果相互印证的方式验证了直觉模糊集理论建立的评价模型应用于膨胀土胀缩性评价的合理性和可行性；针对某高速公路的局部钻孔土样的指标模糊性分析表明，自由膨胀率、塑性指数、天然含水率、胀缩总率、液限的指标权重的选取对胀缩性评价结果的敏感性依次减弱，其中自由膨胀率模糊性值最小、敏感性最强，而液限的模糊性值最大，因而随着液限权重的变化对胀缩性评价结果的影响较小。     

南阳中膨胀土水泥改性的室内试验研究

取南水北调中线工程南阳段自由膨胀率77%的中膨胀土,开展了一系列不同水泥掺灰率和不同龄期下,压实度为98%试样的物理力学特性试验。通过对素膨胀土与改性膨胀土的胀缩性、界限含水率、级配及无侧限抗压强度的对比,揭示了掺灰率及养护龄期对膨胀土改性效果的影响。试验结果表明:(1)随掺灰率的增加,改性膨胀土的胀缩性指标及反映黏土亲水性的液限和塑性指数均降低、胶粒含量减小、级配曲线随趋于平缓、无侧限抗压强度和弹性模量增加;合理的掺灰率应取6%;(2)随养护龄期的增加,胀缩性指标、液限、塑性指数、胶粒含量减小,无侧限抗压强度和弹性模量则增大。     

Hysteretic soil water characteristics and cyclic swell–shrink paths of compacted expansive soils

The investigation of the hydromechanical behavior of unsaturated expansive soil depends on the determination of hysteretic soil water characteristic curves (HSWCCs). This research investigates the HSWCCs of two natural expansive soils initially compacted at optimum moisture content (OMC) and maximum dry density (MDD) and then saturated to their maximum expansion state to ensure identical capillary history. Filter paper, pressure plate and chilled mirror hygrometer suction measurement techniques were utilized, and corresponding measurements of three-dimensional volume change made. The cyclic swell–shrink paths were deduced in terms of volumetric strain versus either water content or suction. The cyclic three-dimensional volumetric measurements showed a much higher amount of swelling and shrinkage than those determined from one-dimensional measurements. Hydraulic hysteresis rapidly decreased with the swell–shrink cycles as a result of macro-structural stabilization. Under the no/low confining conditions, the swell–shrink cycles generally caused a decrease of global expansion and an increase of global shrinkage. Moreover, a special phenomenon showing a reduction of global shrinkage on significant drying was discovered in the less plastic soil sample.