膨胀土判别与分类的Fisher判别分析方法

介绍了数理统计中常用的判别分析方法——Fisher判别分析法，结合合（肥）－六（安）－叶（集）高速公路工程，利用SPSS软件对沿线采集土样进行了Fisher判别分析，得出了适合该地区膨胀土判别与分类的判别方程。分析表明： (1)利用Fisher判别分析法仅需几项基本物理性质指标，参数的试验操作大众化、规范化，试验条件明确、设备简单、周期短。在统计意义的基础上可以对膨胀土正确分类；(2)判别函数中，塑性指数的系数最大，说明判别函数对塑性指数值敏感，塑性指数能较好反映土的膨胀潜势；(3)利用SPSS软件进行判别分析，简易方便，分类效率高，对膨胀潜势的划分结果统计意义明显，能够为膨胀土的分类提供依据。对该判别方程进行了检验，发现其适用性好，判别分析方法在膨胀土判别与分类中有较好的应用前景。     

双月文摘

▲土的分类研究方法——对土的分类定名提出了几点建议:(1)建议在砂性土和粘土之间划出一类过渡性土类,定名为粉土;(2)粉土与粘性土界限以塑性指数I_p=10是适宜的;(3)根据检验结果,建议采用大于0.074mm颗粒百分含量50%作为砂性土与粉     

常州地区土的塑性指数与渗透系数的经验关系研究

粉土、粘性土的渗透系数受土的结构构造、矿物成分、颗粒级配等因素影响,而这些影响因素可在土性指标(尤其是塑性指数IP)上得到集中体现。基于常州地区土的室内渗透系数K与塑性指数IP试验数据,初步建立了粘性土、粉土渗透系数K与塑性指数IP间的地区经验关系,对常州地区土的渗透系数的确定具有参考意义。     

细粒土塑性指数的探讨

细粒土的塑性指标（塑性指数和液限）是综合表征土中小粒含量与粘粒中亲水矿物含量的敏感指标,是细粒土分类的最主要的依据。本文通过对取自不同地区的一些土样进行液限、塑限合测定,分别测试出种土样的１７ｍｍ液限、１０ｍｍ液限和塑限。探讨不同液限标准下细粒土塑性指数之间的关系。     

上海地区低塑性土定名探讨

上海地处长江三角洲前缘,表土层以下的浅层土中,低塑性土(轻亚粘土,亚砂土)分布广泛。由于低塑性土都具有以粉土颗粒(粒径0.05—0.005毫米)为主,粉砂粒(粒径0.1—0.05毫米)为次,粘土粒(粒径小于0.005毫米)含量少的颗粒组成特征,故分别采用塑性指数(IP)和颗粒组成资料作为土的定名判别标准,对上海低塑性土进行分类定名时,往往会出现定名不一致的矛盾。且由于定名的不当,也曾给工程设计和施工方面带来一些困难和损失。     

江淮膨胀土自由膨胀率特征

自由膨胀率是公路及其他行业膨胀土判别与分类的常用指标,研究自由膨胀率特征对指导膨胀土判别分类具有重要意义。本文依托皖中地区在建的合(肥)六(安)高速公路,开展了自由膨胀率及其他相关性指标的试验研究,分析了皖中膨胀土的自由膨胀率特征。研究表明:皖中地区膨胀土自由膨胀率与反映膨胀本质的指标蒙脱石含量,以及液限、塑性指数等间接性判别指标具有较好的相关性,可将其用作膨胀土判别与分类的指标;分类实践发现《公路路基设计规范》所推荐的自由膨胀率分级评判标准不能适用于皖中地区膨胀土;根据研究结果给出了具有合理分类特征的分类标准建议。     

落锥法确定粉土液限和塑限的试验研究

针对部分细粒土进行了室内落锥法确定液限和塑限的试验研究,试验结果表明：对于一些细粒土在双对数坐标上圆锥下沉深度与含水率之间的关系并非线性关系,无法依据线性关系确定液、塑限;采用规程建议的3个含水率范围有时根本无法获得有效试验数据,采用规程建议的3个含水率范围确定得到粉土的液、塑限试验结果的可靠性有待商榷;采用直线段试验数据确定的液、塑限进行分类可能出现相互矛盾甚至错误的结果。进一步试验结果表明：对于黏粒含量高于13 %的粉土,由于其抗剪强度以凝聚分量为主,落锥法适用,所测塑性指数能够反映其可塑性;对于部分黏粒含量低于13 %的粉土及外观接近粉土的粉砂,由于其抗剪强度以颗粒间摩擦分量为主,落锥法不再适用,所测塑性指数不能反映其可塑性。     

论“土质统一分类法”的问题

本文从对天然土进行工程分类的基本原则出发,提出“土质统一分类法”存在如下问题: 一、按塑性图对细粒土的分类,由于仅以扰动土的塑性指标(W_L和I_P)为依据,不能全面反映决定天然土工程性质的本质因素——土的结构性质与强度。因此:存在着不同形成年代与成因的、工程性质显著不同的土在塑性图上占据相同位置的问题;塑性图的主要判别线——A线不能正确划分粘质土与粉质土及无机粘土与有机粘土。二、粗粘土与细粒土的划分标准与界限值的确定,缺乏依据,依此划分,会出现砂土与     

土体蠕变的新模型

本文提出一个新的模型来表征各类土的蠕变行为,共有如下发现:经模型变换后的蠕变试验的应变时间曲线在双对数轴上是一条直线,其斜率为模型的指数n值,且n的取值与模型的参考量无关;该模型不仅适用于本文的三类土(高塑性土、低塑性土、无塑性土),还适用于其他学者的蠕变试验数据,所有的数据都支持n值与应力水平无关,n可以被看作表征土的蠕变特性的一个指标;各类土的n值应力水平曲线相互比较,表明n值不与土的塑性指数直接相关,高塑性土边坡和挡土结构的破坏,不能简单归因于高塑性土的蠕变;n值应力水平曲线还表明,土体的蠕变参数(n值)与应力水平无关,任何应力水平下土体都在蠕变。     

粘性土液限与塑性指数相关关系的研究及应用

研究粘性土的液限ＷＬ与塑性指数ＩＰ的相关关系，提出了两者的地区性经验公式。并用此公式和实测液限值对本地区粘性土的塑性指数进行推算，实测值与推算值无显著性差异。可用于检查测试结果的准确性，判断工程地质条件的变化。     

膨胀土判别与分类方法探讨

膨胀土的胀缩等级评判是进行膨胀土处治的首要任务,开展膨胀土的判别与分类方法探讨具有重要意义。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了深入探讨,提出了以能充分反映和表征膨胀土胀缩机理和特性的液限、塑性指数、自由膨胀率、小于0.005 mm颗粒含量、胀缩总率等5个指标作为膨胀土的判别指标,建立了一种新的膨胀土判别与分类方法,并通过试验进行了验证。新的膨胀土判别与分类方法具有准确度高、易操作的优点。     

关于松嫩平原西部地区土的可塑性研究与探讨

本文通过对松嫩平原西部齐齐哈尔、大庆等地粉土及粘性土612组液限与塑限、塑性指数的对比试验数据的相关分析,建立了液限与塑限、塑性指数间的回归方程。回归方程的相关系数分别为0.897、0.931,经验关系高度显著。     

膨胀土分类的改进TOPSIS法及应用

针对传统TOPSIS法的不足,提出一种膨胀土分类的改进TOPSIS法。选取能充分反映膨胀土胀缩特性的液限、塑性指数、小于2μm胶粒含量与自由膨胀率为指标进行分析。综合考虑样本数据的波动信息与独立信息,采用独立信息数据波动(DIDF)赋权法确定权重。然后将灰色关联分析(GRA)与TOPSIS法融合,结合指标权重计算指标分类标准与待分类样本的贴近度。通过比较样本与各类别贴近度的大小确定所属类别,同时还可对同一类别膨胀土胀缩性进行排序,为工程建设提供更详细的参考依据。最后,选取2个工程实例共3 2个膨胀土样本对所建立模型进行验证。结果表明,该方法分类结果与实际较吻合,准确率平均达9 0.6 3%,能满足工程需要。     

关于下蜀黄土分类新方法及其承载力探讨

下蜀黄土是我国区域性分布的一种特殊性土，是在干旱气候条件下由风力堆积而成。单一地采用塑性指数（Ip)对其进行分类是显进管于简单而不能反映其特征。本文综合其活动性指数及粘粒含量进行分类的新方法，有利于对下蜀黄土进行评价。同时因其粉粒含量超过50％，受“袜度效应”影响，不能简单地套用粘性土公式，笔者总结了以往下蜀土分布地区采用的粘性土，新黄土公式，注意到Ip,Ps与fo,fk的相关性，提出了fo=100βPs 40α经验公式。     

基于孔压静力触探的修正土类指数土体分类方法与实例应用

孔压静力触探(piezoconepenetrationtest,简称CPTU)常被应用于土层划分、土体分类,其各种土体分类方法有一定的适用性和局限性。引用两组实际工程案例,对5种常用的基于CPTU的土体分类图进行了分析比较。分析表明,已有分类图虽然能够区分黏性土和无黏性土,但对于粉质黏土、粉土和粉砂之间的判别均存在较大误差,且多数分类图采用过渡带分类,导致分类结果的准确性偏低。基于Robertson土类指数分类图,根据实际CPTU测试数据分类结果,对土类指数I_c进行了修正,将其同心圆模型修正为平行线模型,由此提出一种基于CPTU的修正土类指数土体分类方法。根据对实测数据的应用表明,提出的修正土类指数土体分类方法可以更好地满足土体分类,且能够满足粉质黏土、粉土和粉砂之间的判别。     

花岗岩残积土的分类研究

从结构性角度出发,在花岗岩残积土粒度组成、微结构及物理力学指标研究基础上,分析现有分类法存在的问题和不足。根据实际工程土工实验资料,研究粒度对分类的定量影响,得到主要结论如下：花岗岩残积土是“混粒土”,土质分类应综合考虑粗、细粒组的影响;扰动对它的物理力学指标有不同程度的影响,其中孔隙比、内摩擦角、塑性指数受扰动影响较小,适宜作为土质分类研究指标,而黏聚力和压缩系数(或压缩模量)受扰动影响较大,不可作为土质分类研究指标;《土的工程分类标准》(GBJ145－90)关于粗、细粒土的分类原则,适用于花岗岩残积土;大于0.5 mm颗粒含量35 %是粒度影响指标的分界值。最后依据上述结论提出新分类法-综合分类法。新分类法将有助于花岗岩残积土工程性质的更深入研究。     

季节冻土区公路路基细粒土冻胀敏感性研究

通过4种不同塑性细粒土料的室内闭式冻胀模拟试验,阐述了土的含水量、塑性、饱和度和密实度等因素对冻胀性的影响.在分别建立粘性土和粉土的η~(W-Wp)关系的基础上,综合分析并给出了细粒土的η~(W-Wp)关系.提供了典型土料的η~(W-Wp)~K_d~S_r关系图,提出了细粒土的η~(W-Wp)~K_d/S_r多元线性回归方程式.通过因子贡献率大小分析,指出超塑含水量(W-Wp)大小是影响细粒土冻胀敏感性的主导因素.     

应用塑性图对陕西特殊土的判别

塑性图是由卡萨格兰德于１９４２年首次提出的，该图将阿太堡界限（液限、塑限）应用于土质分类。本文根据塑性图判别理论并应用塑性图，对陕西省特殊土（黄土、三趾马红土、膨胀土等）进行了判别，结果为黄土位于ＣＬＹ区，三趾马红土和膨胀土位于ＣＨＥ区，其效果较好，达到了分类的目的。     

基于电阻率法的黏性土场地工程性质评价

黏性土场地的工程特性评价是工程师们所关注的重要研究课题之一。电阻率法在环境监测、地质勘查等方面具有全面性、原位无损、速度快等特点被广泛应用,对上海地区典型的5个黏性土场地进行电阻率测井以及相应工程特性测试,测试分析了电阻率随场地黏性土层的含水率和密度等状态参数的变化规律,并提出了基于电阻率的黏性土工程特性评价方法。研究表明,电阻率随含水率减小呈指数函数增加,随密度增加呈线性函数降低;与土颗粒比表面积相关的土的塑性指数与电阻率之间呈指数函数关系;剪切特性和压缩特性都与黏性土的孔隙特性相关,而电阻率是土的孔隙特性反映指标之一,电阻率与黏聚力和压缩系数呈指数函数关系,与摩擦角和压缩模量呈线性函数关系。根据上述分析得出电阻率可以作为黏性土场地的工程特性评价指标。     

冻融循环对不同塑性指数路基土弹性模量的影响研究

在季节性冻土区,不同状态（塑性指数,围压等）路基土在通车运营期间经历冻融循环后,其物理力学性质会发生变化,但目前针对冻融循环对其的影响研究还不够广泛和深入,不能给季冻区路基设计提供准确的数据支持,故路基设计时并未将这种变化考虑其中,只取设计前期所采土样的试验值。取季节性冻土区3种不同塑性指数路基土,在室内采用最佳含水率制备成最大压实度试样,在封闭条件下经历0～7次完整冻融循环过程后,进行不同围压下的三轴压缩试验,在偏应力-应变曲线中通过直线段应力-应变关系得到弹性模量数据,结果表明,同种土相同冻融循环次数下,弹性模量随围压增加而增加;相同围压下弹性模量随冻融循环次数基本呈下降趋势。采用指数函数对所有弹性模量数据进行多元非线性拟合,建立不同塑性路基土弹性模量与围压及冻融循环次数的关系,拟合效果理想,可为缺乏相关资料的季冻区路基设计提供参考。