加权距离判别法在膨胀土胀缩等级分类中的应用

利用主成分分析法改进距离判别分析法,然后将该方法应用于膨胀土胀缩等级分类中,建立膨胀土胀缩等级分类的加权距离判别分析模型。选取黏粒含量、粉粒含量、液限、塑限和塑性指数等5项指标作为膨胀土胀缩等级判别因子,利用已经测得的膨胀土数据为训练样本进行学习,建立相应的判别函数。然后对待判样本进行判别分类,该判别分类结果与实测分类结果100％吻合。研究结果表明,加权距离判别方法完善了距离判别分析法理论,该方法分类性能良好,预测精度高,在实际工程应用中有广阔的前景。     

基于改进AHP与熵权法的膨胀土胀缩等级云模型评价

利用云模型、改进层次分析法与熵权法对膨胀土胀缩等级进行评价,主要采用了液限、胀缩总率、塑性指数、天然含水率和自由膨胀率等5个评价指标,并以15个膨胀土实测数据作为实例进行研究.首先根据胀缩性等级分类标准,生成每个评价标准的云数字特征,建立各评价因子的云模型;然后结合综合权重值,计算出综合确定度;最后综合确定度值最大的级别即为该膨胀土的胀缩等级.云模型的评价结果与未确知测度法、物元可拓模型和变权靶心贴近度法的评价结果有较好的一致性,且该方法具有较高的分类精度.     

石灰-粉煤灰改良膨胀土试验

探讨利用粉煤灰、石灰粉煤灰作为添加剂改良合肥膨胀土的可行性与改良效果.试验研究了粉煤灰、石灰粉煤灰掺合物对膨胀土的基本工程性质指标、击实特性、胀缩性以及无侧限抗压强度的影响特征.试验研究结果表明,随着掺灰率的增加,膨胀土的塑性指数、活性指数、自由膨胀率、膨胀量、膨胀力与线缩率呈减小趋势,这说明掺粉煤灰可有效降低膨胀土的胀缩性.经过一定龄期养护后的击实样的膨胀试验结果表明,随着养护龄期的增加,膨胀土的膨胀量与膨胀力都有一定降低.无侧限抗压强度试验结果表明:没有经过养护的土样,粉煤灰对无侧限抗压强度的影响不明显;经过7d龄期养护后,随着掺粉煤灰率的增加,土样的无侧限抗压强度具有一定程度的增长,并且无侧限抗压强度存在一个峰值点.     

膨胀土胀缩等级分类的未确知均值聚类方法及应用

将未确知测度理论应用于膨胀土的分类问题中,建立膨胀土胀缩等级分类的未确知均值聚类分析模型;选用粘粒含量、粉粒含量、液限、塑限及塑性指数作为未确知均值聚类分析模型的判别指标;以膨胀土的15组实测数据建立各评判指标的未确知测度函数,用各分类样本平均值表示分类中心;根据信息熵理论计算各评判指标的权重,用置信度识别准则进行评判;用建立的模型对15组实测数据逐一进行检验,正确率为100%.将建立的模型对待分类的8个样本进行测试,并与实测结果进行比较.研究结果表明:预测等级与实际结果较吻合,比较客观地反映了膨胀土分类的复杂状况.     

膨胀土的循环胀缩特性试验研究

膨胀土分布的大多数地区气候都存在明显的干湿循环特征.这种气候的干湿循环会引起膨胀土含水量的变化,导致膨胀土发生胀缩循环效应.文章主要研究了合肥膨胀土的胀缩循环特性,试验结果表明,土样经过一个膨胀-干缩循环后再回到初始含水量点,土样的高度有所增加,不再是未膨胀前的高度,即膨胀与收缩并非是可逆的;膨胀土经过循环胀缩作用后,土体的胀缩性减弱,其抗吸水与抗失水的能力也随之下降;土的微结构变化主要集中在前几级循环胀缩过程中.     

碱激发秸秆灰渣改良膨胀土试验研究

通过室内试验,探讨利用碱激发秸秆灰渣改良膨胀土的可行性及改良效果。试验研究了秸秆灰渣、碱激发秸秆灰渣改良膨胀土的基本工程性质指标、击实特性、胀缩特性及无侧限抗压强度的影响特征。试验研究结果表明,随着秸秆灰渣的增加或者碱溶液浓度的增加,膨胀土的塑性指数、自由膨胀率、膨胀量与膨胀力逐渐减小,这说明掺秸秆灰渣可有效降低膨胀土的胀缩性。击实样经养护后的膨胀试验结果表明,随着养护龄期的增加,膨胀土的膨胀力明显减小。无侧限抗压强度试验结果表明:没有经过养护的土样,碱激发秸秆灰渣对无侧限抗压强度的影响不够明显;经过7 d养护后,随着掺秸秆灰渣的增加,土样的无侧限抗压强度具有一定程度的提高,并且无侧限抗压强度存在一个峰值点。     

膨胀土CMA改性与石灰改性对比试验

针对典型中膨胀土、CMA改性土和石灰改性土，进行了基本物理特性、击实特性、胀缩特性、强度特性的对比试验研究．试验结果表明，CMA改性土的工程特性与石灰改性土具有相似的规律性：改性后自由膨胀率、液限、塑性指数和胶粒含量显著降低；胀缩性指标较改性前有大幅度下降；CBR值可达50％以上，浸水膨胀量小于1％，改性后其水稳定性较好．比较而言，石灰改性土的改性效果要优于CMA改性土，但两种改性土的胀缩指标和强度指标均可以满足规范要求．CMA改性剂作为一种膨胀土治理的新型环保性材料，具有一定的工程应用价值．     

合徐高速北段膨胀土的物质组分及微结构研究

文章以X射线衍射为主,并结合化学全分析、偏光显微镜、扫描电镜对合徐高速北段沿线经过的蚌埠、怀远和宿州地区的膨胀土进行矿物化学成分以及微结构特征研究,探明膨胀土的液限、塑性指数以及胀缩性与其矿物组分、阳离子交换容量、氧化度及微观结构之间的关系,并对其微结构进行分类。研究表明:膨胀土在其蒙脱石含量基本相等的情况下,伊利石含量的多寡对膨胀土工程性质的控制影响十分明显,而膨胀土的氧化程度则是控制膨胀土工程特性的另一个重要因素。     

基于模糊灰元的膨胀土胀缩等级评价模型

在模糊灰元理论的基础上,结合膨胀土胀缩等级的分类,经过综合分析,建立了膨胀土胀缩等级评价的模糊灰色物元评价模型。并通过实例验证了该方法的合理性,为膨胀土胀缩等级的综合评价提供了一条新的思路,具有一定的工程意义。     

不同气候条件下膨胀土路堤特征参数的室内模拟实验

为了探索不同气候条件下膨胀土路基的含水量、土压力、温度、竖向胀缩变形等特征参数的基本变化规律,分别选取湖南省高速公路建设中经常遇到的弱膨胀土和中等膨胀土作为实验土样,按90%的压实度填筑,在不同排水边界条件模拟路堤在4种不同气侯条件下2组膨胀土路堤模拟实验,结果表明,膨胀土路堤中含水量、土压力、温度和胀缩变形等均受大气影响,且与路堤土的类型、密实度、排水边界条件关系密切:①埋藏较浅,含水量的变化受大气影响越大,路基中含水量越高,受气候条件影响越明显;②膨胀土路堤中的土压力变化是膨胀土路堤中含水率和气候条件综合作用的结果:③对路基温度变化影响最大的是日照,其次是降雨,阴天影响最小;④竖向胀缩变形主要发生在路堤基顶积水阶段.因此,在具体工程建设中,防渗保湿和合理设计排水系统是防治膨胀土路基遭受破坏的关键.     

水土作用对桂林重塑红粘土工程性质试验研究

红粘土在土类划分上属于特殊性土,由于其特殊的成因过程及成因环境,水土作用对桂林重塑红粘土的工程性质具有一定影响,本文通过室内实验研究水土作用对桂林重塑红粘土界限含水量以及胀缩性的影响,探究其内在作用机理。试验结果表明,经过浸泡7d后的土体的界限含水量均会改变,随着溶液浓度的增大在NaCl和CaCl₂溶液中浸泡的土样液限和塑性指数增大、塑限减小,且随着酸性和碱性的增强会进一步加大这一趋势。而在NaCl和CaCl₂溶液中浸泡的土样的自由膨胀率、线缩率、体缩率会随着溶液浓度的升高而增大,其中自由膨胀率在酸性相同条件下随着pH值的减小而增大,在碱性环境中自由膨胀率随着pH值的升高而增大,线缩率和体缩率则无明显规律。     

浙江高液限土压缩特性研究

通过室内试验研究,得到浙江高液限土在不同含水率和干密度下的压缩指标。提出了高液限土压缩指标取值方法及标准。针对高液限土压缩特性对含水率较敏感的特点,总结了压缩指标与含水率的关系:含水率在塑限以上,土样难以压实;随着含水率的增大,压缩系数与压缩指数都增大;而液限含水率以下,高液限土的压缩模量随含水率的增加下降趋势较大,含水率大于液限时,则变化平缓;竖向压力大于100 kPa时,Burland方法能较好地对压缩曲线归一化处理,参数e*_(100)、C*_c与w/wL正相关。给出了相关经验式,便于在缺乏试验资料时对浙江高液限土的压缩指标进行快速取值。     

水泥固化重金属污染膨胀土物理性质试验研究

重金属污染对生态环境和工程安全均造成严重不利影响,而对重金属污染膨胀土的固化研究还处于初级阶段。采用南阳地区膨胀土,通过室内添加硝酸铅和硝酸镉溶液分别配制3种不同浓度的重金属污染膨胀土,并采用水泥进行固化。在不同的水泥固化剂掺量下,对固化的重金属污染膨胀土进行击实、液塑限和自由膨胀率试验研究。比较分析干密度、自由膨胀率和液塑限随重金属浓度、水泥掺量的变化规律。试验表明,随着重金属Pb、Cd浓度的增加,污染膨胀土的干密度和自由膨胀率增大,而液塑限降低;掺入水泥后,污染膨胀土的干密度和自由膨胀率随着水泥掺量的增加而降低,液塑限提高,并且水泥对铅污染膨胀土的固化效果优于镉污染膨胀土。     

工业废料改良膨胀土基本物理性质试验研究

研究利用工业废料铁尾矿砂和电石渣作为添加剂改良膨胀土的可行性与改良效果。通过室内试验,对铁尾矿砂改良土及铁尾矿砂-电石渣复合改良土的基本物理性质指标进行了研究。试验研究结果表明,单掺铁尾矿砂改良膨胀土,随着掺砂率的增加,改良土的自由膨胀率显著降低,界限含水率和塑性指数均降低。同时掺入铁尾矿砂和电石渣复合改良膨胀土的改良效果要优于单掺铁尾矿砂的改良效果。当铁尾矿砂掺量一定时,随着掺渣率的增加,改良土的自由膨胀率基本上是呈线性递减;改良土的液限降低,塑限先增大后减小,在掺渣率为10%时达到最大,从而改良土的塑性指数先减小后增大;在掺渣率为10%时达到最小。当两种材料掺量一定时,随着养护龄期的增大改良效果更为显著。当掺渣率一定时,随着铁尾矿砂掺量的增加,改良土的自由膨胀率、界限含水率和塑性指数仍均是降低的,与之前单掺铁尾矿砂改良膨胀土得出的结果相一致。说明掺铁尾矿砂和电石渣均对膨胀土的物理性质有显著影响,因此为膨胀土改良提供了一种新方法。     

水玻璃改良膨胀土的室内试验研究

为研究水玻璃改良膨胀土不利工程特性的实际效果,本文以芜申线航道整治工程中南京高淳地区的膨胀土滑坡治理为研究背景,通过室内试验对改性土的界限含水率、击实特性、膨胀特性、裂隙开展特性、力学强度展开了研究。研究结果表明：随着水玻璃掺量的增加,改性土的塑限逐步提高,液限逐步降低,可塑性降低,土中粘粒含量、亲水性矿物减少;改性土的最大干密度逐渐降低,最优含水率逐渐增加,击实曲线渐趋平缓;改性土的膨胀特性得到明显抑制;改性土强度随水玻璃掺量的增加有明显提高。可见掺入一定量水玻璃改良膨胀土在工程中是可行的。     

基于无砟轨道膨胀路基的膨胀土分类分级试验研究

膨胀土治理关乎高速铁路的安全运营,而膨胀土治理的首要任务则是膨胀土的分类分级。现行的铁路规范中对于膨胀土的分类,适合于普通有砟轨道;对于无砟轨道却有局限性。原因在于现行规范把对于无砟轨道具有潜在危害的弱膨胀土划分为无膨胀土。本文依托某无砟轨道高铁工程为背景,以该铁路出现上拱病害地段的膨胀性泥岩为试验对象,进行了泥岩的自由膨胀率、液限、阳离子交换量、黏土矿物含量的实验。在参考现行规范的基础上,提出了新的分类分级的标准。经过验证,新的膨胀土分类分级标准简单易行,准确度较高。     

未确知测度模型在膨胀土判别分类中的应用

基于未确知测度空间理论，建立了未确知测度评价模型，并将此理论模型应用于膨胀土的膨胀性判别和分类。研究采用信息熵确定膨胀士胀缩性指标的权重、建立了指标权重和实测值的关系。同时还将置信度的概念应用于膨胀土判别分类的标准中。与模糊综合评判、灰色聚类分析等评判方法比较，未确知测度评价模型严谨、应用方便，非常适合膨胀土的判别分类。