淮北平原典型地基土动态变形模量特征及与承载力相关关系研究

 针对淮北平原新近沉积层土质变化大、普遍发育钙质结核等地质特征,依托在建高速公路开展大量的动态平板载荷试验,统计分析不同土体动态变形模量 的值域范围和变化规律,探讨淮北平原不同地质区域 的分布特征。在此基础上,通过静力触探、螺旋板载荷和平板载荷对比试验,建立动态变形模量 与比贯入阻力、地基承载力的相关关系式。研究表明,动态平板载荷试验作为一种便捷快速的原位检测方法,测试值 能很好地反映原地基土体力学特性和变化规律,与比贯入阻力 值、地基承载力具有较好的相关性,可在高速公路工程中作为地基承载力测定指标加以推广应用。     

南水北调中线膨胀土/岩微观特征及其性质研究

对南水北调中线工程典型的强、中膨胀土/岩开展室内土工试验与X射线衍射试验,研究了其矿物成分及与胀缩性指标的关系,利用扫描电镜SEM图像进行了微观结构的定性分析,并基于MATLAB软件对孔隙和微结构单元体的微观特征进行了定量化研究,探讨了不同类型膨胀土/岩的颗粒形态、结构类型、裂隙分布等微观特征及其与工程特性的关系。结果表明：膨胀土/岩中的蒙脱石等黏土矿物含量高,强膨胀土/岩以絮凝结构,扁平状聚集体与卷曲片状颗粒为主,中膨胀土/岩以紊流状、粒状堆叠结构为主,片状聚集体与单粒体并存,前者微裂隙发育且定向性明显,孔隙比大,孔隙分形维数与颗粒尺寸小于后者。膨胀土/岩微结构单元圆形度低,复杂度高。膨胀岩定向排列特征显著,颗粒分形维数小,颗粒分形维数与膨胀潜势和孔隙比的变化规律一致。微观组分和结构特征与物性指标分别呈线性关系与负指数幂关系。     

淮北平原地基分层与承载力的BP网络预测方法

针对淮北平原地质土成层性和不均匀性显著的特点,提出了多元互层地基分层和承载力分层计算的BP神经网络预测方法。以钻探取样、静力触探试验和螺旋板载荷试验、平板载荷试验原位测试结果进行对比,认为比贯入阻力ps值可以作为互层地基分层和地质土承载力预测的评价指标,并以此为基础采用BP神经网络的梯度下降算法和共轭梯度算法分别建立土质分层和承载力预测的模型,并将两种算法的计算结果进行了对比分析。结果表明：比贯入阻力值可作为淮北平原互层地基的土质分层和承载力预测的评价指标;BP神经网络的梯度下降算法和共轭梯度算法均对土质类型的识别和地基承载力的预测具有良好的效果,满足实际工程的精度要求,但是前者的计算效率明显低于后者。     

干-湿循环条件下川中膨胀岩崩解特性的试验研究

为了研究膨胀岩崩解过程与崩解物粒径的变化规律,以川中红层膨胀岩为例,进行了干-湿循环条件下膨胀岩的崩解性试验。结果表明:干-湿循环条件下,膨胀岩试样崩解状态变化与崩解物颗粒含量变化紧密相关。膨胀岩浸水时间越长,试样的崩解程度相对越强,但相差不大,且崩解物颗粒越小,浸水时间对其崩解程度的影响越小;对比试样的膨胀率发展和崩解程度可以得出,试样膨胀和崩解在浸水初的短时间内迅速吸水发展,之后速率变缓,膨胀速率和崩解程度正相关。     

淮北平原地基分层与承载力的BP网络预测方法

针对淮北平原地质土成层性和不均匀性显著的特点,提出了多元互层地基分层和承载力分层计算的BP神经网络预测方法。以钻探取样、静力触探试验和螺旋板载荷试验、平板载荷试验原位测试结果进行对比,认为比贯入阻力ps值可以作为互层地基分层和地质土承载力预测的评价指标,并以此为基础采用BP神经网络的梯度下降算法和共轭梯度算法分别建立土质分层和承载力预测的模型,并将两种算法的计算结果进行了对比分析。结果表明：比贯入阻力值可作为淮北平原互层地基的土质分层和承载力预测的评价指标;BP神经网络的梯度下降算法和共轭梯度算法均对土质类型的识别和地基承载力的预测具有良好的效果,满足实际工程的精度要求,但是前者的计算效率明显低于后者。