膨胀力影响因素分析研究.pdf

《膨胀力影响因素分析研究.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、第32卷第5期人民黄河Vo1．32．No．520l0年5月YELL0WRIVERMay，2010【水利水电工程】膨胀力影响因素分析研究高英，赵廷华，司友深(1．河南省水利勘测设计研究有限公司，河南郑州450000；2．郑州大学，河南郑州450002)摘要：在南水北调中线工程沙河南一黄河南渠段勘察过程中，对膨胀性黏土岩进行了大量的膨胀性试验。试验结果显示：膨胀力在空间分布上的随机性较大，局部相同地层相邻地点的膨胀力差异很大、同一地点不同深度的膨胀力差异亦较大。通过主成分回归分析及主要因素检验，在膨胀岩物理指标中，液限是影响膨胀力的最主要

2、因素，含水量与干密度是主要因素，黏粒含量与胶粒含量是次要因素。关键词：膨胀岩；膨胀力；30-准则；线性回归分析中图分类号：TV223．1文献标识码：Adoi：10．3969／j．issn．1000—1379．2010．05．055南水北调中线沙河南一黄河南渠段总长201．188km，膨胀缩限的试验数据进行分布形态检验，除膨胀力指标外，其他指岩分布累计长51．59km。膨胀岩的矿物成分是决定其工程性标均符合正态分布或近似正态分布。膨胀力试验数据分布见质的重要物质基础，据矿物鉴定，其黏土矿物含量为55％一图l。85％⋯。黏土矿物含量决定了

3、岩土的膨胀性，在勘察设计过程中对黏土岩进行了大量的膨胀性试验，试验结果显示沿线黏土膨胀性差异较大，膨胀力试验值最小为40kPa，最大达1150kPa，数据离散程度非常大。据各场点的试验结果可知，膨胀岩的膨胀力在空间分布t的随机性较大，局部相同地层相邻地点的膨胀力差异很大、同一地点不同深度的膨胀力差异亦较大，反映了膨胀岩的膨胀力在水平方向和垂直方向的不均匀性。笔者通过对分散的、波动的数据进行统计，分析了影响膨胀力的主要冈素及各因素之间的关系。1试验数据分析膨胀力／kPa图1膨胀力试验数据分布形态根据黄河南膨胀性黏土岩勘察过程中所做的试验

4、及经验(2)数据分布形态的转换。回归分析时，一般要求因变量判定，与膨胀力有关的指标包括干密度、含水量、黏粒含量、胶粒含呈正态分布，因此采用数据统计分析常用的box—COX转换方法量、液限、塑限、缩限、膨胀率等。经初步选择，试验项目完整且均对膨胀力指标进行了非正态向正态分布的转换。设原始数据有试验数据的共171组，有关膨胀力和膨胀率的统计见表1。。、2、⋯、，令表1膨胀力与自由膨胀率试验数据，rlrP=0ip≠0式中：P为对数似然函数。=一号lnS+(P—1)音∑l一(1)式中：、n分别为样本的自由度和样本容量，对于m维数据，=n—m；

5、S为变换后数据的方差；p取L为最大值时相应的值，收稿日期：2009—09—12基金项目：“十一五”国家科技支撑计划项目(2006BAB04A10)。作者简介：高英(197l一)，女，吉林延边人，高级工程师，主要从事岩土工程及(1)数据分布形态检验。对膨胀岩的物理力学指标及主要地基处理工程设计与研究_T-作。E·mail：gtraey521@yahoo．corn．cn膨胀性指标含水量、干密度、黏粒含量、胶粒含量、液限、塑限、·120·人民黄河2010年第5期这里为0．21。定系数《=0．188，可见膨胀率与膨胀力的相关性不是很好。非正态

6、向正态分布转换后膨胀力的分布见图2，以下回归根据表2查F分布分位表得Fo(1，I20)=3．92，而go(1，分析中膨胀力数据均为转换后的数据。169)Fo(1，169)，因此经F检验，方程(2)是高度显著的。这说明在时间紧迫或试验数据——有限的情况下，可以利用膨胀率这一指标近似估算膨胀力。表2一元线性回归方程显著性检验一辐／聚．}

7、。t{3多元线性回归分析3．1回归方程的建立转换后的膨胀力&Pa图2转换后膨胀力试验数据分布将膨胀力的影响因素含水量、干密度、液限、黏粒含量、胶(3)异

8、常数据的判别。判断存在重大误差的试验数据或非粒含量分别设为，、：、、、，建立膨胀力数学模型Y=代表性试验数据的方法通常有3准则(又称拉依达准则)、肖I厂(，，妁，，)。分析发现，膨胀力与这些指标的线性关系不维勒准则、Grubbs(格拉布斯)准则等，其中当试验数据组数较是很好，但仍试图建立如下线性关系：多时(大于30组)，3准则法判别可靠性大、准确度高、操作简Y=一6．235+0．015x1+3．178x2^0．06x3+0．014x4—0．007x5单。3准则：当数据与测量数据算术平均值偏差绝对值大(3)为消除自变量量纲不同或者单位不

9、同造成的影响，建立了自变于3倍标准偏差时，即I一I>3，此数据即为异常数据，量标准化后的公式：应舍弃。其中J：～～～～～～r—————————————一Y=0．0974xl+0．522x2+0．627x3+0．142x4