膨脹土中膨脹力與含水率數(shù)值關(guān)系的探討

1、1膨脹土中膨脹力與含水率數(shù)值關(guān)系的探討【摘要】參考已有文獻(xiàn)中提到的北京、廣西、山東、南京地區(qū)的五種膨脹土，針對(duì)膨脹力與含水率變的數(shù)值關(guān)系，分別進(jìn)行指數(shù)函數(shù)、冪函數(shù)、對(duì)數(shù)函數(shù)擬合，發(fā)現(xiàn)指數(shù)函數(shù)擬合下的擬合精度最高。借鑒氣水形態(tài)的特性，進(jìn)一步研究認(rèn)為膨脹力與含水率數(shù)值關(guān)系的指數(shù)擬合有一定的適用局限，從而提出用三段分段函數(shù)來(lái)完善；塑限上下一定幅度范圍內(nèi)的含水率及最大干密度下對(duì)應(yīng)的含水率可用指數(shù)函數(shù)來(lái)描述膨脹力與含水率的數(shù)值關(guān)系?！娟P(guān)鍵詞】膨脹

2、土；膨脹力；含水率；指數(shù)函數(shù)；基質(zhì)吸力中圖分類(lèi)號(hào)：U416.167文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：膨脹土具有明顯的吸水膨脹軟化、失水收縮開(kāi)裂的特性，當(dāng)其變形受到限制時(shí)會(huì)產(chǎn)生巨大的膨脹力，對(duì)房屋、路基、擋墻等產(chǎn)生嚴(yán)重危害。膨脹力即是反應(yīng)膨脹土膨脹性能的重要指標(biāo)，也是設(shè)計(jì)施工階段要考慮的重要因素，但其測(cè)量較費(fèi)時(shí)；含水率的變化會(huì)對(duì)膨脹土的膨脹力及抗剪強(qiáng)度指標(biāo)產(chǎn)生很大影響。因此，通過(guò)易快速測(cè)量的含水率來(lái)了解膨脹力數(shù)值及其變化很有工程實(shí)際意義。已有文獻(xiàn)分

3、別使用指數(shù)函數(shù)、冪函數(shù)來(lái)描述膨脹土的膨脹力與含水3表1五土樣三種函數(shù)的擬合精度(相關(guān)系數(shù)R2)分析表1發(fā)現(xiàn)：五種土樣指數(shù)函數(shù)擬合下的相關(guān)系數(shù)都大于冪函數(shù)，指數(shù)函數(shù)的相關(guān)系數(shù)絕大部分大于對(duì)數(shù)函數(shù)；指數(shù)函數(shù)的表達(dá)形式較簡(jiǎn)單，始終只有兩個(gè)參數(shù)。指數(shù)函數(shù)和冪函數(shù)的擬合精度都在96%以上，可靠度較大，也說(shuō)明了文獻(xiàn)[1]、[2]、[3]里用指數(shù)函數(shù)和冪函數(shù)進(jìn)行膨脹力與含水率數(shù)值關(guān)系擬合的準(zhǔn)確性。由于五種土樣分布于全國(guó)不同地區(qū)，其土樣特性也不盡相同，

4、代表性比較強(qiáng)。因此本文提出：在有關(guān)膨脹土的膨脹力與含水率的數(shù)值擬合中，優(yōu)先考慮指數(shù)函數(shù)。從文獻(xiàn)[1]和[2]以及圖2可以發(fā)現(xiàn)對(duì)于某一種確定的試驗(yàn)土樣（土樣及起始干密度）指數(shù)函數(shù)擬合下的兩個(gè)參數(shù)是唯一確定的。一旦確定了某種土樣的指數(shù)函數(shù)擬合下的兩個(gè)參數(shù)，便可把含水率代入，從而求得相應(yīng)的膨脹力。二、指數(shù)函數(shù)適用范圍的提出和探討（一）指數(shù)函數(shù)擬合的局限性包承綱[4]提到：非飽和土不同的氣水形態(tài)，有不同的有效應(yīng)力表達(dá)式，研究其強(qiáng)度特征時(shí)要指明所