发布时间 : 星期六 文章高等土力学结课论文更新完毕开始阅读e023b2b2d4d8d15abe234e56
研 究 生 结 课 论 文
性 质 国家统招（√ ）单 考（ ）
工程硕士（ ）同等学力（ ） 科 目 高等土力学 成 绩
关于膨胀土研究的读书报告
1 膨胀土的概念
膨胀土指的是具有较大的吸水后显著膨胀、失水后显著收缩特性的高液限粘土。膨胀土的矿物成分主要是蒙脱石,为一种高塑性粘土，一般承载力较高，具有吸水膨胀、失水收缩和反复胀缩变形、浸水承载力衰减、干缩裂隙发育等特性，性质极不稳定。常使建筑物产生不均匀的竖向或水平的胀缩变形，造成位移、开裂、倾斜甚至破坏，且往往成群出现，尤以低层平房严重，危害性很大，裂缝特征有外墙垂直裂缝，端部斜向裂缝和窗台下水平裂缝，内、外山墙对称或不对称的倒八字形裂缝等；地坪则出现纵向长条和网格状的裂缝。一般于建筑物完工后半年到五年出现。
膨胀土的分布广泛，世界各国都有，我国是世界上膨胀土分布最广、面积最大的国家之一。20多个省、市、自治区（包括北京、河北、山西、山东、陕西、河南、安徽、江苏、四川、湖北、湖南、云南、贵州、福建、广西等）发现有膨胀土的危害，主要分布在云贵高原到华北平原之间各流域形成的平原、盆地、河谷阶地以及河间地块和丘陵等地区。
2 对膨胀土监测治理中外研究成果
印度JNTU土木工程部的Srinivas Manchikanti和G.V.RPrasada Raju在08年的《A Study on the Efficacy of Electrolytes in the Stabilisation of Expansive Soil Subgrade》一文中提出通过氯化钙和FeCl代替石灰的处理来治理膨胀土路基的方法。
很多国家膨胀土路堑边坡滑坍的整治，常采用土钉墙、重力式挡土墙、抗滑桩等刚性支护措施进行处治，不仅造价高，而且施工困难。此外，膨胀土路堑边坡吸湿后会产生巨大的膨胀能，如采用刚性支护，因变形被约束，这种膨胀能随着干湿循环次数的增加而积蓄、增大，膨胀压力也随之迅速增大，常常导致刚性支护结构破坏。
可以说膨胀土是公路工程建设中的一个顽疾，无论是哪个国家现在都还没有研究出一个完美的方案来治理膨胀土。但随着科技的不断进步，现在长沙理工大学的郑建龙校长和他的研究团队研究出了两项核心技术，一个是用膨胀土填充路堤的技术，另一个是边坡的稳定技术。
3膨胀土的判别方法 3.1 膨胀土的塑性图判别法
塑性图方法是Cassagrand于1936首先提出的。众所周知，塑性指数和液限是反映细粒土的粒度、矿物成分、交换阳离子成分等特征的灵敏指标。Cassagrande塑性图法是在以塑性指数为纵轴、以液限为横轴的直角坐标系中，利用塑性指数和液限将细粒土圈定在界限分明的范围，以达到膨胀土分类的目的，如图3-1所示。图中，液限划分强、wL采用的是76g锥液限值，中、弱膨胀土的液限界限分别为80, 60和 40,A线为:
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目前世界上发达国家如美国、英国、德国、口本等都将塑性降}当作
细粒土分类的主要工具。我国交通部部颁标准JTJ051-93中也采用了与Cassagrande塑性图相似的塑性图法来判别膨胀土。其中，划分强、中、弱膨胀土的液限界限也是80, 60和40,
A线仍为:
，但所采用的液限wL为100g锥液限值。
塑性图分类法物理概念明确，工程实践中简单易行，因此是国外广泛采用的膨胀土分类的方法。然而，按照图上不同的区域对应不同的分类等级，在交界的区域对膨胀土等级的划分则是模糊的、难以确定的。如在强膨胀土与非膨胀土交界的区域，无论是判为强膨胀土还是判为非膨胀土都是不科学的。
3.2神经网络判别法
人工神经网络是20世纪80年代中期兴起的一门非线性学科，在模式识别、数据处理、自动控制等领域取得了很好的应用效果。并近年来，人们尝试用神经网络模型来反映膨胀土的胀缩性同其物理力学试验指标之间的非线性关系，如付鹤林采用了BP网络模型，陈爱军采用了LVQ (Learn Vector Quantization)网络模型。虽然神经网络模型克服了传统的统计回归方法中隐含判别因子同胀缩性之间存在某种确定性关系的假定，但在建立这些神经网络模型时，知识的获取也是一件不容易的事。所以用神经网络的方法评判膨胀土的等级仍有一定的适用范围和局限性。
3.3灰色系统理论在膨胀土评判中的应用
灰色系统理论是由邓聚龙教授十1982年创立的。自问世以来，已广泛应用十农业、经济、军事等几十个领域，取得了较好的效果。