黄土湿陷系数的偏最小二乘回归分析与模型

应用偏最小二乘回归分析方法,以黄土湿陷变形的结构理论为依据,在讨论分析了影响黄土湿陷变形的主要因素后,选取湿陷性黄土的天然含水量、干重度、天然孔隙比、饱和度和塑性指数5个基本物理指标作为自变量,通过回归分析建立了黄土湿陷系数的预测方程,并阐述了该方程中各回归系数所对应的物理意义.     

兰州高坪黄土湿陷系数的试验压力取值探讨

湿陷性黄土场地的湿陷性质、类型评定与侧限浸水压缩试验的测试压力关系密切.考虑地区、基础型式、埋深和应力扩散的综合影响,确定湿陷系数测试压力,为准确确定地基的湿陷量提供依据.通过兰州两处高坪8个不同位置的湿陷性黄土的室内湿陷性试验,分析黄土密度、含水量、湿陷系数沿深度的变化规律.针对中小型建筑工程采用条形基础时,考虑3个不同基底压力在地基中的附加应力扩散规律,探讨饱和黄土地基总应力沿深度的变化规律,给出不同深度的黄土湿陷系数的浸水压力的建议值表.     

兰州新区黄土湿陷性与其物性指标的相关性规律探讨

兰州新区是国家级新区,大量的公路、铁路、工民建等工程投入建设,而兰州新区的马兰黄土主要分布于秦王川盆地的东、西、南面的边缘低缓丘陵带,有着其独特的物理力学性质,且在工程建设过程中黄土湿陷引起的了一系列工程问题。为了能够快捷有效的评价兰州新区黄土湿陷性,在统计分析的基础上,给探讨了兰州新区黄土湿陷性与其物理力学指标的相关性,给出了兰州新区黄土湿陷系数与黄土物性指标之间的经验方程。上述成果在兰州新区黄土湿陷性评价和工程地质勘察、设计方面具有一定的参考价值。     

模糊信息优化方法在黄土湿陷性评价中的应用

目的 用模糊信息优化方法中的信息扩散原理建立黄土湿陷评价方法。方法 收集黄土高原地区68组黄土湿陷性的土工试验资料，选取含水量、孔隙比和压缩系数等重要影响因素，采用模糊信息优化处理中的信息扩散原理及一、二级模糊近似推论，建立了各评价指标与湿陷系数之间的模糊关系。结果 形成一套用信息扩散原理建立的黄土湿陷性评价方法，对10组黄土湿陷资料进行了非母体验证，效果良好。结论 该方法简单、快速、实用，能使更多影响黄土湿陷的因素真实地参与评价，可应用在黄土高原区域性的城镇防灾规划、城镇工程地质图集的编制和黄土区域湿陷性分析等方面。     

黄土湿陷发展规律及数值模拟

为了探究西宁地区黄土湿陷性发展规律以及减小室内外试验误差,通过基坑浸水试验、室内试验以及有限元软件abaqus在加载渗流与变形的情况下对其进行模拟,通过分析得到了西宁地区黄土湿陷系数和湿陷变形规律,以及较为精确的模拟湿陷的模型。结果表明:黄土湿陷系数在300 kPa时大约为0. 5,且随着压力的增大,湿陷系数先增大,后减小,最后趋近于一条直线;黄土湿陷变形规律有着快—慢—快的规律,其湿陷量与该点距试坑中心距离有关,距离越远,湿陷量越小,最大影响范围为20～25 m;在摩尔-库伦模型下,渗流对黄土湿陷性有较大的影响,若在考虑渗流的情况下进行模拟,将有较高的精度,对估算湿陷量有较大的帮助,有利于处理湿陷性黄土方法的选取。     

西安地区黄土湿陷性的影响因素

通过对黄土湿陷系数与物性指标之间关系的分析，易溶盐含量与成分及难溶盐（CaCO3)含量的测试，研究了黄土湿陷性的影响因素及湿陷机理，结果表明：影响湿陷性的宏观物理因素有粘粒含量，含水量及孔隙比，易溶对黄土湿陷性有一定的影响，但在该区含量甚微，难溶盐（CaCO3）对黄土湿陷具有阻碍作用。这些宏观影响因素是其微结构本质的反映，研究证明，粘粒胶结在黄土的湿陷中起重要作用。     

基于塑性理论的湿陷性黄土本构模型

基于塑性理论,推导出湿陷性黄土湿陷变形本构模型,给出其矩阵表达式.基于ADINA分析软件,开发湿陷性黄土湿陷变形本构模型,给出湿陷性黄土湿陷本构模型开发方法及步骤.结合工程案例进行湿陷变形计算和固结分析,并用实测结果与大型非线性有限元软件ADINA模拟值进行比较.结果说明,该湿陷本构模型用于大厚度湿陷性黄土地区的分析和湿陷变形计算是可行的.     

对湿陷性黄土一些特殊性质的研究

本文在作者提出的黄土湿陷机理基础上,对有关湿陷性黄土的几个性质进行了研究.这几个性质为:1)黄土的湿陷——膨胀过程;2)黄土的隙比与湿陷系数的相关关系:3)湿陷性黄土的敏感性:4)黄土室内试验的单线法与双线法的差异.     

兰州东郊非原生黄土湿陷特点研究

基于野外调查，对兰州东郊阳洼沟黄土的物理力学特性进行了室内试验。结果表明，非原生黄土不仅在物理力学特性上与原生黄土有显著差异，其湿陷系数明显小于原生黄土，而且其湿陷性随深度变化表现为明显的非均匀性。土体结构是造成该场地黄土湿陷性这一特点的主要原因。根据阳洼沟黄土湿陷特点，阐述场地地裂缝的形成机理，为阳洼沟场地非原生黄土湿陷系数和持力层的确定提供参考。     

兰州大厚度黄土湿陷系数的影响因素

探索兰州地区大厚度黄土物理指标对湿陷系数的影响.通过收集兰州高坪3处10个点的121组原状黄土湿陷性的土工试验资料,分析土粒比重ds、天然重度γ、干重度γd和孔隙比e0对湿陷性的影响,得到黄土湿陷性等级的初始判别指标γd和e0.强烈湿陷性:γd≤12.8 kN/m3,e0≥1.1;中等湿陷性:12.8 kN/m3＜γd≤13.4 kN/m3,1.0≤e0＜1.1;轻微湿陷性:13.4 kN/m3＜γd≤14.1 kN/m3,0.9≤e0＜1.0;无湿陷性:γd＞14.1 kN/m3,e0＜0.9.建议湿陷系数估算公式:δs=1.47×10-5e7.7e0.     

西宁地区不同湿陷程度黄土的微观结构分析

为防止由于黄土的湿陷性导致道路不均匀沉降问题,通过采用单线法测定不同压力下西宁地区强、弱湿陷性黄土的湿陷变形量,并利用扫描电子显微镜、压汞仪对其内部结构特征进行研究分析,探讨黄土内部结构与宏观湿陷变形的相关性,对路基高度进行合理设计。研究结果表明:(1)随压力增大,强、弱湿陷性黄土湿陷变形均表现为"显著—平缓—稳定"三个阶段,且强湿陷性黄土较弱湿陷性黄土的湿陷量变化增长斜率较陡,发展变形速度快;(2)弱湿陷性黄土较强湿陷性黄土浸水前后的颗粒由松散易被挤密,孔隙也被细小的集粒填充且连通性变差,由间接接触为主的连接方式变为直接接触;(3)强湿陷性黄土较弱湿陷性黄土浸水前后的孔隙面积比例下降幅度较大,孔隙有序性差且孔隙圆形度减小,颗粒易被压碎且集团化程度较弱,孔隙进汞量大,20μm孔径分布含量较高,与其宏观湿陷性具有较好的相关性。     

滑带黄土振陷预测中的BP神经网络方法

目的针对陇海铁路沿线密集的黄土滑坡灾害,对其振陷系数提出一种新的预测方法。方法以滑带黄土动三轴试验资料为基础,运用MATLAB建立滑带黄土振陷的BP(error back propagationneural network)神经网络预测模型,并与多元线性回归方法建立的模型进行误差对比分析。结果BP神经网络模型预测的结果要比多元线性回归模型预测的更准确。结论滑带黄土振陷预测的BP神经网络模型是一种比较理想的预测方法,对黄土地区的滑坡稳定性评价和铁路地基沉降的分析具有重要的价值。     

压实黄土的湿陷性与微观结构的关系

由于黄土特殊的工程性质和内部结构的复杂性，黄土地区高等级公路出现了一些湿陷破坏事故。采用扫描电镜、图像处理系统和能谱仪，对压实黄土在湿陷前后的孔隙特征、化学组成等微观结构进行研究，得出压实黄土的湿陷性与微观结构的关系。结果表明：大、中孔隙含量是黄土产生湿陷的主要原因，其与黄土湿陷系数具有定量关系，湿陷后黄土的主要化学元素含量发生了变化。     

重塑黄土的湿陷性与微观试验研究

黄土广泛分布于中国西北地区。随着人类社会的发展,越来越多的工程项目需要在黄土地区展开。黄土的特殊性质导致其具有水敏感性,这种水敏感性的典型表现便是湿陷;而黄土的湿陷与其微结构的变形过程紧密相关。以重塑黄土为研究对象,在反复湿陷试验的基础上,对不同含水量、不同湿陷次数的重塑黄土试样进行CT扫描与电镜扫描等微观试验,结合IPP图像处理软件对微观试验结果进行定性与定量分析,得到重塑黄土湿陷性与其微结构的关系。认为:(1)黄土的自重湿陷系数主要受其含水量的影响,即含水量越小,越容易湿陷;且当含水量为6%时试样具有二次湿陷性;不同含水量的试样随着湿陷次数的增加,湿陷系数逐渐减小,且经过3次湿陷后其自重湿陷系数均趋于一个稳定的值;(2)随着湿陷次数的增加,土体中大的团粒与大孔隙逐渐消失,土体密度逐渐均匀,颗粒丰度逐渐变大,孔隙颗粒面积比逐渐减小,颗粒定向角度逐渐趋于水平;(3)黄土发生湿陷的主要原因是水的浸润或溶滤作用导致其结构强度的弱化,使大的团粒逐渐崩解成小颗粒填充到孔隙中造成土体压密。     

兰州Ⅲ级阶地黄土湿陷性初步试验研究

对兰州的深厚层黄土湿陷性进行了初步研究 .采用PHI 570 2X射线光电子能谱仪测定了兰州黄土的易溶盐含量 ,结果发现其中对湿陷性影响最强烈的Na2 CO3含量比全国 (已测到 )的最高值高 4 .3倍 ,比平均值高 2 3.6倍 .通过室内试验得出该地区黄土湿陷的一些基本指标及湿陷量的范围 ,还对湿陷过程的各个阶段进行了划分和比较 ,并给出湿陷量随深度变化的规律     

公路工程湿陷性黄土地基评价方法

基于《湿陷性黄土地区建筑规范》(GB50025-2004),借鉴黄土地区已建或在建公路项目的经验,结合公路工程的特点,从湿陷系数的测定、构造物类别的划分、建筑场地湿陷类型和湿陷等级的判定等方面对公路工程中湿陷性黄土地基的评价方法进行了探讨。认为目前执行的国家标准《湿陷性黄土地区建筑规范》来源于工业与民用建筑行业经验,不能完全适用于公路工程建设的需要。建议:对填土高度大于10 m的重要构造物,当基底压力大于300 kPa时,宜按实际压力测定黄土湿陷系数;挖方路堑应结合工程的实际情况判断黄土的湿陷性;湿陷性土层计算深度可根据沉降计算中压缩层深度的确定方法而定。     

冬灌区黄土湿陷性的反复冻融效应

为了探索冻融循环对冬灌区黄土湿陷性的作用规律,结合宁夏气候和黄土区域性特点,应用封闭单向冻融法,试验研究了冬灌区黄土湿陷性的反复冻融效应。试验结果表明:冻融使黄土的湿陷性增大,冻融引起的湿陷系数增量随冻融循环次数的增加而增大,在冻融循环12次后基本达到稳定,二者间存在相关性很好的双曲线关系。在含水率为定值14.0%时,黄土湿陷系数的冻融效应随干密度的增大逐渐增大;在干密度为定值1.45 g/cm~3时,黄土湿陷系数的冻融效应随含水率的增大呈先增大后减小的趋势,最不利含水率约为22.0%。湿陷系数的冻融效应存在最不利含水率,黄土工程应尽量避免在最不利含水率下受冻,尤其是密实度大的压实黄土。     

基于离散型二项式系数组合模型的黄土湿陷性评估

为了快速精确地利用基本物性指标预测湿陷性黄土的湿陷性系数,基于多种数据挖掘方法提出了离散型二项式系数组合预测模型。首先,采用相关系数法和随机森林重要性指数法综合选取模型基本物性指标为饱和度、干密度、液性指数和天然含水量;然后,分别利用多元线性回归、BP神经网络、支持向量机回归（SVR）和随机森林（RF）回归对黄土湿陷性系数进行预测,并将预测结果进行组合,得到4种单一模型、2种传统组合模型和离散型二项式系数组合模型预测结果;最后,利用6种不同精度指标对上述7种预测模型展开精度分析。结果表明：组合预测模型精度整体高于单一预测模型,且提出的离散型二项式系数组合模型各精度指标均为最优,平均相对误差为3.43%。可见提出的离散型二项式系数组合模型可为湿陷性黄土地区的工程设计提供参考。     

低荷载作用下洛川黄土的湿陷性试验研究

黄土的湿陷性问题是黄土地区工程建设中的热点问题,一直困扰着研究及设计人员。不同区域、不同工况下黄土的结构差异较大,湿陷程度区别大,且受水的影响最敏感。为了进一步研究黄土湿陷的结构水敏性,设计并进行了一系列室内试验,实验结果表明:①黄土的结构强度随其含水率增加而有规律的降低,初始结构强度呈线性变化,后期加固结构强度呈非线性变化,含水率在6%～12%区间内对黄土的后期加固结构强度的影响较为强烈;②在低载荷条件下,原状黄土存在"含水率在天然含水率附近时,土样的湿陷性最大"这一现象,重塑黄土和高荷载下的原状黄土的湿陷性皆随着含水率的增加而降低;③原状与重塑黄土的湿陷系数差值的变化趋势与土样后期加固结构强度对含水率变化的敏感程度呈正相关关系。研究结果对于黄土湿陷的结构水敏性的试验研究和工程建设具有一定的指导意义。     

宁夏同心黄土湿陷特性实验研究

以宁夏同心黄土为研究对象,初始含水量、干密度、自重压力、超固结比为因素,设计正交实验方案进行了黄土的湿陷性研究．结果表明：黄土的湿陷系数随初始含水量、干密度、自重压力、超固结比的增大而减小;各因素影响的主次顺序为初始含水量、超固结比、干密度和自重压力,初始含水量和超固结比是影响黄土湿陷性的重要因素．在正交实验结果分析的基础上,以初始含水量为因素进行了单因素实验,发现湿陷系数与初始含水量有很好的线性相关性,并得到拟合关系式,对当地湿陷性黄土地基处理有很好的指导意义．