基于非对称联系云的膨胀土和改良土胀缩性评价

膨胀土胀缩性评价指标常为有限区间内多种类型的不确定性指标,为真实反映指标的非对称分布特点和考虑胀缩等级模糊随机特性及定量评价结果的转换态势,将集对论和云模型耦合提出能模拟有限区间数据的非对称联系云模型,即基于指标分类标准确定各胀缩等级的左、右半区间长度和求解相应的非对称联系云数字特征,并生成有限区间内的非对称联系云,实现统一描述膨胀土和改良土胀缩性评价指标的确定和不确定性,进而结合指标权重综合分析样本与胀缩等级间的联系和等级特征值,以确定样本的胀缩性等级.实例应用及与传统正态云和模糊方法等结果的对比结果表明,该模型应用于膨胀土和改良土胀缩性分类是有效可行的,克服了传统云模型局限应用于正态分布指标缺陷,且能辩证分析评价指标的动态不确定性.     

基于区间集对势的土体胀缩性评价模型

文章应用区间数和集对分析耦合理论,探讨了膨胀土与石灰改良土的胀缩性区间集对势评价模型。该模型首先基于区间数表达实测指标和评价标准,进而转换为联系数,以计算集对势及构建评价标准的区间集对势,进而统一分析样本与评价标准间的同异反关系态势与判定样本的胀缩性等级。结果表明,该模型应用于膨胀土和石灰改良土胀缩性评价是有效可行的,且能充分表达评价指标区间动态变化特点和从势角度分析胀缩性转换态势,并解决了区间数难于对比分析的难题,也为其他类似不确定性问题分析提供了参考。     

膨胀土与石灰改良膨胀土胀缩性的云模型评价

为解决胀缩性评价过程中模糊指标与随机指标统一处理及定性定量转化问题,探讨了基于云模型理论的胀缩性评价模型.首先基于胀缩性分类标准生成每个评价指标在不同等级的云数字特征,并应用正向正态云发生器模拟实测样本指标值隶属于各等级的确定度,然后结合指标权重获得综合确定度,以最大综合确定度值判定样本的胀缩性等级.最后基于合肥新桥国际机场膨胀土地基处理工程实例来验证该模型的可靠性,并与集对分析、可变模糊集方法和模糊数学方法的判别结果进行了对比分析.结果表明,基于云模型评价膨胀土和改良土胀缩性等级是有效可行的,且预测结果可充分反映现场实际情况.     

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。     

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.     

膨胀土预测分级的可拓学模型及应用

为预测膨胀土胀缩等级,提出一种基于物元模型和聚类分析的预测方法。首先利用膨胀土等级和影响因子,构造经典域物元和节域物元;然后应用物元和可拓集合中的关联函数,建立膨胀土预测等级模型。通过聚类分析,得到膨胀土等级的预测结果。实例分析结果表明,该算法是一种可行、有效的预测膨胀土胀缩等级模型。     

纤维煤矸石改良膨胀土强度特性及邓肯-张模型参数

为了改善膨胀土胀缩性能和强度特性,以煤矸石和纤维为改良材料,研究聚丙烯纤维和煤矸石对膨胀土的强度影响及本构关系。将不同质量比的煤矸石掺入膨胀土中进行无荷载膨胀率试验和收缩试验,将不同质量比的聚丙烯纤维掺入煤矸石改良膨胀土中进行三轴固结排水试验,分析其应力-应变关系,获取改良土邓肯-张模型参数,并采用MATLAB软件对模型参数进行分析。结果表明：煤矸石可有效抑制膨胀土的胀缩性,煤矸石掺量为40%时,对膨胀土胀缩性的改良效果最好;在此煤矸石掺量下,随着纤维掺量的增加,改良膨胀土的抗剪强度呈先增大后减少的趋势,纤维掺量为0.3%时,改良膨胀土的强度最高,并且当纤维掺量相同时,周围压力越高,纤维对改良土强度提高越显著;采用MATLAB软件得到纤维掺量和围压对模型参数a、b的拟合函数,代入到邓肯-张模型中,模型能较好地模拟试验获得的应力-应变数据。     

合肥新桥机场石灰改良膨胀土的实验研究

文章以合肥新桥国际机场的膨胀土为研究对象,用掺入石灰的方法来改良膨胀土的工程性质,研究不同掺灰率对膨胀土胀缩性质和物理性质的影响,通过实验得出膨胀土的最优掺灰率,并对改良土进行了现场检测,其各项指标满足设计要求.     

电石灰改良膨胀土试验研究

膨胀土改良技术及机理研究是国内外学者所关注的焦点之一。文章利用电石灰对膨胀土进行改良,并对其改良效果及机理进行初步研究。结果表明,电石灰能有效改善土体的胀缩特性,自由膨胀率、膨胀力及膨胀量指标均显著下降;此外,随着电石灰掺量及养护龄期的增加,改良土体的强度提高,且胀缩特性得到抑制。     

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。     

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.     

石灰改良膨胀土膨胀性和水稳定性室内试验研究

针对安徽张庄矿尾矿坝填料膨胀土进行含水率、自由膨胀率δe f、膨胀力Pe和50 kPa压力下的有荷膨胀率δeP50试验,确定膨胀土的膨胀潜势及分布范围,采用掺石灰的方法对土体进行改良并进行击实试验,根据最大干密度和压实度96%制样,研究不同石灰掺量改良土自由膨胀率随养护时间的关系,进行干湿循环试验研究改良土的胀缩变形规律、渗透特性及抗剪强度特性.试验研究结果表明:随着石灰掺量的增加,膨胀土击实后最优含水率逐渐升高、最大干密度逐渐减小;改良土自由膨胀率随着养护时间的增加逐渐减小并于30 d之后趋于稳定;经历6次干湿循环后试样的胀缩变形存在着不可逆性,但掺灰量大于2%的改良土绝对膨胀率小于4%,试样表面无明显裂隙,抗剪强度提高明显,可认为试样膨胀性得到了良好的控制;对于相同石灰掺量的改良土,二次掺灰的改良效果要优于一次掺灰.     

路基膨胀土胀缩等级的灰色关联综合评判

在分析影响膨胀土强弱的多种因素和划分评判指标界限的基础上，运用灰色系统理论中的关联度模型，提出一种评判公路路基膨胀土胀缩等级的新方法，并编制了相应的应用程序。     

湖北郧县膨胀土的工程地质研究

本文在野外考察和室内试验的基础上,全面地论述了郧县地区三层膨胀土在地质成因,物质组成成分、微结构、物理一化学、物理一力学和胀缩性等方面的差别和特点,从而对这三层膨胀土进行了工程地质评价:1.1层土不能作为地基土,Ⅱ、Ⅲ层土经处理后可用;2.膨胀土作为填筑土时,其胀缩性将增大1—4倍,尤其Ⅰ层土不能用于填筑土;3.由郧县土的物理一化学性质来看,采用石灰拌合或其它离子置换的办法可改善其胀缩性的可能性是存在的,论文对郧县及邻近膨胀土地区的工程建设有重要的意义。     

钢渣粉水泥改良膨胀土干湿循环下力学性能及机理分析

膨胀土是一种具有多裂隙性、超固结性和反复胀缩性的非饱和土.在干湿气候交替变化的环境中会因其湿胀干缩的变形导致工程事故的发生,通过化学改良法改善水土间相互作用,可达到改良膨胀土工程特性的目的.利用钢渣粉作为新型固化剂,与水泥组合改良膨胀土,研究改良膨胀土在干湿循环条件下力学特性变化规律及其改良机理.将纯膨胀土(Es)、水...     

水泥改良泥质板岩粗粒土的静力特性

针对泥质板岩粗粒土,通过大型静三轴压缩试验研究未改良土样和水泥改良土样的轴向应力-轴向应变关系、体积应变-轴向应变关系、抗压强度、内摩擦角、黏聚力和弹性模量等,根据试验结果对水泥改良土和未改良土的力学性质进行比较。研究结果表明:水泥改良土和未改良土均具有应变软化性和剪胀性,改良土的应变软化性和剪胀性均比未改良土的显著;水泥改良土的最大体积压缩应变、与最大体积压缩应变对应的轴向应变均比未改良土的小,而残余体积膨胀变形比未改良土的大;水泥改良土破坏时变形比未改良土的小;与未改良土相比,水泥改良土的抗压强度、黏聚力和弹性模量均显著提高,线弹性变形范围也显著扩大,但内摩擦角的变化不大;水泥改良效果良好,水泥改良提高了泥质板岩粗粒土的力学性能。     

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。     

砂-膨润土-石膏混合材料胀缩特性试验研究

选取砂-膨润土-石膏膨胀模型试验材料,通过无荷胀缩变形及膨胀力试验,进行膨胀性材料胀缩特性及变形机理研究。试验得出砂-膨润土-石膏膨胀性材料遇水胀缩特性、裂隙性、疲劳衰减特性等结论,为进一步研究膨胀土胀缩变形机理、裂隙性、超固结性提供参考。     

膨胀土胀缩变形量的人工神经网络预测模型

：膨胀土的膨胀特性会对工程造成很大的危害，对膨胀土的膨胀量进行预测具有重要的现实意义。针对膨胀土特殊上程任质’分析了胀缩变形量的影响因素。结合人工神经网络原理，建造了膨胀土胀缩变形量的人工神经网络预测模型。采用BP神经网络和所建造的数学模型，对膨胀土的胀缩变形量进行预测。结果表明，该模型映射精度较高，有较好的实际应用价值。     

高铁弱胀缩性隧道底鼓病害及仰拱结构分析

高速铁路隧道穿越红粘土等弱膨胀地层,隧道仰拱底鼓病害是常见问题之一。为探索弱胀缩性土隧道仰拱底鼓病害形成原因及合理仰拱结构形式,以某弱胀缩性地层高铁隧道为依托工程,通过数值模拟正交试验,确定了弱胀缩性土隧道仰拱底鼓病害的敏感性因素;将仰拱结构单元简化为三铰拱模型,将其所受胀缩力简化为沿隧道结构的均布荷载,考虑膨胀力作用,建立仰拱-围岩的受力模型,确定胀缩性黏土地层中隧道仰拱的最优拱轴线线型;在此基础上,通过改变仰拱结构的矢跨比来对仰拱结构进行优化,得到了穿越红粘土等弱膨胀地层高铁隧道仰拱最优矢跨比。研究结果表明:隧道仰拱结构变形最受围岩等级及胀缩性控制,其次为衬砌厚度,最后为仰拱曲率半径、混凝土强度、隧道洞径;增大仰拱厚度可有效控制仰拱底鼓变形,但对隧道拱顶沉降的抑制效果欠佳;胀缩性黏土地层中隧道仰拱的最优拱轴线应为圆弧线;在合理拱轴线的条件下,仰拱结构所受最大轴力与其矢跨比呈反比,且矢跨比越大,仰拱与过渡圆弧接茬处所受轴力越大,对拱脚产生的影响越显著。研究成果为特殊土地层高铁隧道底鼓病害的致灾机理及控制技术提供参考。