基于范例推理的膨胀土判别与分类方法研究
工程膨胀土的判别与分类问题研究
２ 判 别 方 法
２１ 根据膨胀土试验指标判别 ． 通过对膨胀土工程地 质性质 的研究 ． 反映 出膨胀土具有与普通粘 性土不 同的基本特性。 因此 ， 可以利用这些特性指标 ． 将膨胀土与其它 土 区分开来 。 这一方法主要 是选择 了比较能够反映土的物质组成 与物 理、 物化特性的常规试验指标 ； 同时也积 累了一定地 区性建筑经验 ． 统 计 出对建筑物产生危害的地基 土质特性指标 临界值 ． 出膨胀 土的判 提 别标准 １初判 ） （ ）铁路 系统根据膨胀土地 区铁 路工程遭受 的变形危害调查统 １
【 摘 要】 在各 类工程建筑的勘察、 设计 中， 最先遇到和 最迫切 需要 解决的问题 就是对膨胀土的判别 问题 ， 首先 ， 必须正确识别膨胀土和非 膨胀 土， 然后 ， 再对膨胀土进行分类 ， 即将工程性质基本相近 的膨胀土划为 同类 ， 而对工程性质相差较 大的划为不同类属 ， 以便 为工程 的设计和 施工提供合理 的参数和科学依据。 判别 问题不仅是 一个技 术性 问题 ． 而且也是一个政策性 问题 。 据我国以往水利工程建设的经验证 明， 根 膨胀 土并不可怕 ， 可怕的是 由于判别错误 ， 没有对其采取措施 ， 因而导致一些工程事故的发生。 【 关键词】 土质分析 ； 膨胀 土； 抗剪强度 ； 地基稳 定性 ； 含水率 ； 矿物成分 ； 粘聚力
胀土的粘土矿物成分中几乎都含有蒙脱石矿物但是有的以蒙脱石为主有的则以蒙脱石伊利石为主有的却以伊利石为主含有蒙脱已有研究表明当粘土矿物中蒙脱石含量达到5时即对土的膨胀与强度等特性产生重要影响若蒙脱石含量超过20程性质主要由蒙脱石所决定一般蒙脱石含量在12以上的土23分类方法现时国内外膨胀土的分类方法很多所选择的下转第732247102011科技信息sciencetechnologyinformation规划与设计点击开启关闭单选按钮可开启或关闭半夜灯功能重新开启时间选项由整夜灯关灯时间决定
膨胀土试验研究报告
第一章：工程概况1.地形地貌新建芜湖宣城民用机场位于芜湖市芜湖县湾址镇小庄，地处安徽省东南部，长江中下游南岸，北与当涂县毗邻，南与南陵县相连，东界宣州区，西邻芜湖市。
地理坐标为东经118°19′—118°44′、北纬30°54′—31°25′。
拟建场区属沿江丘陵平原区，根据地貌形态，结合海拔高度、遥感解译等将区内划分为河谷平原、丘陵两个地貌类型，由河漫滩、二级阶地、山前斜地、低丘四个微地貌组成。
地形起伏较大，黄海高程一般在6.90～29.36米之间。
2.工程地质通过分析《芜湖宣城民用机场岩土工程勘察报告》（初步勘察）（芜湖市勘察测绘设计研究院有限责任公司，2014年12月）、《芜湖宣城机场飞行区场道工程试验段岩土工程勘察报告》（芜湖市勘察测绘设计研究院有限责任公司，2016年8月），多次现场调研，认为该场区属沿江丘陵平原区。
综合分析钻探、原位测试及室内的岩土试验成果，拟建场地的地层层序自上而下可分为：①层：耕植土、素填土（ml4Q ），杂色，土质不均，松散。
村庄及道路部分为填土，含碎石、杂填土；场地大部为旱地和水田，表层50cm 多含植物根系；场地范围内有较多的沟塘，下部为淤泥。
厚度为0.50～3.20米。
②层：粉质粘土（al Q 4），灰黄色，红褐色，可塑～硬塑状 ，稍湿。
韧性高，干强度高，切面光滑有光泽。
本层多含Fe 、Mn 结核及高岭土，局部下部夹有砾石。
最大厚度11.80米，层顶面埋深为0.30～8.40米，层顶面黄海高程为4.98～22.42米。
③层：粉质粘土（al Q 4），灰黄色，红褐色，硬塑～坚硬状 ，稍湿。
韧性高，干强度高，切面光滑有光泽。
本层多含Fe、Mn结核及高岭土，下部夹有小的砾石，（初勘时发现个别孔在此层下部夹有一层可塑状的粉质粘土，该层含有大量的高龄土，厚度约0.5～1.2米,该层具有一定的膨胀性）最大厚度16.60米，层顶面埋深为0.30～13.50米，层顶面黄海高程为4.83～28.96米。
公路工程中膨胀土的判别标准及方法
公路工程中膨胀土的判别标准及方法陈水雄【摘要】介绍了膨胀土的判别标准及方法,概述了膨胀土分类的研究现状.对公路工程膨胀土的判别与分类提出了推荐方法.【期刊名称】《建材技术与应用》【年(卷),期】2010(000)002【总页数】3页(P17-19)【关键词】公路工程;膨胀土;判别方法【作者】陈水雄【作者单位】茂名市交通工程质量监督站,广东,茂名,525000【正文语种】中文【中图分类】U416.1引言膨胀土是一种颗粒高分散、成分以黏土矿物为主、对环境的湿热变化敏感的高塑性黏土，吸水膨胀软化，失水收缩干裂。
在笔者参与施工的某公路沿线，膨胀土的分布比较广泛，沿线膨胀土路段占线路总长的20 %，是该工程的主要不良工程地质段。
正确判别膨胀土，对于正确组织施工和确保工程质量具有重要的作用。
1 膨胀土的判别原则和方法1.1 判别原则对膨胀土的判别，应根据工程地质特征及土的自由膨胀率等指标综合判定。
具备以下条件的土可判定为膨胀土，然后再通过室内试验进行矿物组成、力学强度等的研究。
(1)裂隙发育，常有光滑面与擦痕，有的裂隙中填充灰白色、灰绿色黏土，在自然条件下呈硬塑状态。
(2)多出露于2级或2级以上阶地、山前丘陵和盆地边缘，地形平缓，无明显自然陡坎。
(3)常见浅层滑坡、地裂、新开挖坑槽壁易发生坍塌等。
(4)建筑物裂隙随气候变化而张开或闭合。
(5)自由膨胀率≥40 %。
1.2 指标选择1.2.1 界限含水量土的界限含水量是反映土粒与水相互作用的灵敏指标之一，在一定程度上反映了土的亲水性能。
它与土的颗粒组成、黏土矿物成分、阳离子交换性能、土的分散度及比表面积、水溶液的性质等有着十分密切的关系。
对于工程上具有较大实际意义的界限含水量，通常有液限、塑限、缩限3种定量指标。
一般来讲，膨胀土是具有高塑性与高收缩性的黏土，液限越高、缩限越低，则土的膨胀潜势就越大。
因此，采用界限含水量特征值作为膨胀土的判别指标是可行的。
1.2.2 胀缩总率胀缩总率能反映膨胀土黏土矿物成分和结构特征，在一定条件下，它是膨胀土比较稳定的属性指标，同时也是工程上有实用价值的重要指标，因而也可作为膨胀土的判别指标。
膨胀土的判别与分类
引用膨胀土的判别与分类路基土工试验2008-05-31 15:40:23 阅读17 评论0 字号：大中小订阅引用蓝色火焰的膨胀土的判别与分类膨胀土的判别与分类--摘自西部项目《膨胀土地区公路勘察设计技术研究》研究成果膨胀土在我国大部分地区均有分布。
膨胀土的胀缩性直接影响着建筑物的安全性，它不仅造成房屋成群开裂，公路、铁路塌方，而且可导致膨胀土边坡产生表层浅滑现象，造成农田水利设施的破坏，影响人们的生活环境。
因此，在工程地质勘察中，必须正确地识别膨胀土与非膨胀土，准确地判定膨胀土的胀缩性等级，这有助于合理进行拟建建筑物的设计与地基处理，对保障建筑物安全与人们的生活环境具有非常重要的意义。
一、膨胀土的定义1996年《公路路基设计规范》（JTJ013-95）的膨胀土定义是：“膨胀土系指土中含有较多的粘粒及其亲水性较强的蒙脱石或伊利石等粘土矿物成分，它具有遇水膨胀，失水收缩，是一种特殊膨胀结构的粘性土。
”从这个定义上来看，膨胀土的主要特性是膨胀和收缩。
但膨胀和收缩是一个十分复杂的问题，不仅仅是遇水膨胀和失水收缩这么简单。
在增加溶液电解质浓度的情况下，即使是遇水，膨胀土也会产生收缩现象。
因此，膨胀土的膨胀和收缩是在水和电解质共同作用下的结果。
另外，定义中指出土中含有较多的亲水性较强的蒙脱石或伊利石等粘土矿物成分的说法也不确切。
如果膨胀土中仅含伊利石显示不出膨胀土具有较强的膨胀与收缩特性，伊利石的亲水性仅为蒙脱石的十分之一。
膨胀土的胀缩特性主要是由亲水性粘土矿物蒙脱石决定的。
因此，《膨胀土地区建筑技术规范》（GBJ112-87）给出的膨胀土的定义更为恰当：“膨胀土应是土中粘粒成分主要由亲水矿物组成，同时具有显著的吸水膨胀和失水收缩两种变形特性的粘性土。
”二、膨胀土判别指标要鉴别某种土是否属于膨胀土，应根据本身的固有属性来进行区分，只有内在的主要固有属性才是控制膨胀土工程特性的决定性因素；至于在膨胀土地区各种建筑物的稳定程度，只能用作辅助的判别。
膨胀土判别指标的优化及其分类
膨胀土判别指标的优化及其分类Optimization for Distinction Index and Classification of Expanded SoilLI Zong-kun, MA Hui-min ，WANG Guang-yin(School of Environment & Water Conservancy, Zhengzhou University,Zhengzhou 450002,China)Many indexes can be used to reflect character of expanded soil. They are divided into mineral composition and engineering behavior. In the distinction and classification of expanded soil, many papers do this work by using the double-variable analysis, so the indexes used have the same character. To avoid multicollinearity's disturbance, based on the swell-shrinking mechanism, in this paper six indexes are found by analysis of regression. In order to prove the indexes are rational, the discriminant is set up by analysis of main parameter and the classification model is established by artificial neural network. The results in example prove the indexes are rational.1 引言膨胀土准确的判别和分类对建筑物设计、地基处理具有重要意义。
中小型工程中膨胀土的判别指标探讨
定性 的意义 ，但其 测试方法 复杂 ，测试 成本 大 ，对 于许 多 中小 型 工程来 说 不具 有操 作 性 。文献 ［ ］采 ６
１ ４ 按 塑 性 图 判 别 与 分 类 ．
塑 性 图 ＿ 是 以塑 性 指 数 为 纵 轴 、 以 液 限 为 横 轴 形 成 的 直 角 坐 标 图 ，若 土 的 液 限 大 于 ４ ｛ ＝ Ｏ且 其 塑 性 指 数 大 于 １ ，则 可判 定 为 膨 胀 土 ． 然 后 进 行 分 类 。运 用 塑 性 图 能 反 映 直 接 影 响 膨 胀 土 胀 缩 性 能 的 物 质 组 ２
议 ，许多研究 者认为 自由膨胀率 的测 试方 法 导致 土 颗粒 间 结合 力 丧失 ，从 而使膨 胀 得 到 了较 充分 的发 挥 ，其 结果并 不能代表 土体 的真 正膨胀潜 势 。
１ ２ 按 行 业 标 准 进 行 判 别 ．
文 献 ［ ］采 用 自由膨胀 率 、蒙脱石 含量 、阳离子交换 量 ３项 指标 ，认 为满 足其 中 ２项 指标 即具 有 ５
成成 分 。该方 法简单 方便 ，但 由于没 有直 接指标参 与判定 膨胀潜势 ，因而判断指标 过 于单 一 。
［ 稿 日 期］ ２ １ —０ 收 ０ ０ ８—１ ０
［ 者 简 介］ 杨 学 祥 （ ９ Ｉ ） 作 １７ 一 ，霓 ，ｌ９ ９５年 大 学 毕业 ，硕 士 ，副 教 授 ，现 主要 从 事基 础 工程 设 计 方面 的 教 学与 明 究 工 作 。
用 自由膨胀率 、标准 吸湿含水 率 、塑性 指数 ３ 指标 ，笔者认 为其采用 的指标 过少 ，容 易导致 将普通粘 项
对铁道工程中膨胀土判别和分类的看法
对铁道工程中膨胀土判别和分类的看法摘要：和其他工程具有较强的相似性，铁道工程当中膨胀土的判断和分类也是需要按照指标特征法对其进行执行和处理的，这一方法的应用在实际的工作中需要解决的一个问题就是要科学合理的去选择分类和判定的标准，从而制定一个切实可行的方法。
选择合理的判断和分类标准，以下笔者对铁道工程膨胀土判别和分类进行简要的分析和阐述，以供参考和借鉴。
关键词：铁道工程；膨胀土；判别；分类在铁道工程建设的过程中会遇到膨胀土的现象，在这样的情况下，我们需要对其进行具体的分辨和判断，只有确定其具体的情况和类型，才能更好的确定相应的施工方法，保证施工的质量和水平，铁道工程的稳定性和安全性也会在这一过程中得到有效的提升，在这一过程中我们也需要对其予以充分的重视。
一、关于判别和分类指标的选定1、选定判别和分类指标的原则膨胀土自身最为重要的一个特征就是这种土自身的胀缩性相对比较强，它在特定的条件下有可能会使得工程的建筑物出现严重的破损现象。
胀缩性越强，其产生的破坏就越严重，因此膨胀土判别和分类的过程中一定要将土的张所性作为主要的依据，所以选定判别和分类指标确定过程中应该坚持的基本原则就是该指标一定要能够对土壤的胀缩性进行准确科学的评估。
土壤自身的胀缩性和土壤当中的成分和各个成分的含量有着十分密切的联系，此外它和土壤自身的结构形式也有着十分密切的联系。
土壤的湿密状态也会对其产生较为明显的影响，一般情况下，只要土壤的湿密状态出现了一定的变化，其胀缩性就会产生变化，所以在选择判别和分类标准的时候一定要具备以下几个条件：首先其要能够十分准确的反映出土的成分和土壤自身的结构对整个工程的影响。
其次是其要能够很好的抵抗土壤天然湿密状态变化对土壤的影响，也就是说其能够反映出不同季节中土壤胀缩性的具体变化。
2、对现有指标的评价当前，判别和分类的指标是多种多样的，如果我们将其归纳到一起，主要可以分成三大类，一个是用天然的原土样所测定的指标，一个是用扰动土样测定的指标，最后一个是用天然原状土样和扰动土样指标叠加所形成的复合指标。
膨胀土判别与改良方法研究现状综述
河南建材2019年第2期膨胀土判别与改良方法研究现状综述凡超文任俊玺李宝宝张旭河南大学土木建筑学院（475004）摘要:文章着重对目前主要适用的膨胀土分类判别方法及针对膨胀土不良工程特性所使用的几种改良方法进行详细介绍，为膨胀土施工及进一步研究提供参考。
关键词:膨胀土；判别方法；改良方法；工程特性0引言膨胀土具有干胀湿缩等不良工程特性,使得膨胀土分布地区的工程建设面临着各种各样的工程问题[1-3],处理不当会对工程造成严重的危害,甚至危及人们生命安全。
因此,膨胀土的判别分类及处治改良便成为了膨胀土地区工程建设所要面临的首要问题。
针对这一问题,国内外学者提出了许多对于膨胀土分类判别及处治改良的方法。
1膨胀土判别分类方法作为一种不良土质,膨胀土往往是造成膨胀土地区工程建设问题产生的主要原因,只有对膨胀土的膨胀潜势有科学的认知,采取合理有效的处治措施才能避免工程问题的发生,因此需要对膨胀土进行详细的判别分类。
1.1国家标准规范判别法1)按照《膨胀土地区建筑技术规范》要求,通过自由膨胀率、蒙脱石含量、阳离子交换量等对膨胀土进行判别。
2)按照《公路路基设计规范》要求,通过自由膨胀率及标准吸湿含水率进行判别。
3)按照《铁路工程地质膨胀土勘测规则》要求,通过自由膨胀率、蒙脱石含量、阳离子交换量对其进行详细判别。
1.2矿物判别法矿物鉴别法即使用X射线衍射(XRD)、X射线能谱(EDX)、电镜扫描(SEM)等技术手段来通过对膨胀土中的黏土矿物成分及其含量对膨胀土的膨胀性进行判别,比如使用矿物判别法时,一般以蒙脱石含量作为判别膨胀土膨胀性能的指标。
1.3多指标综合分类判别法多指标分类方法通常以黏粒含量、液限、塑性指数,比表面积、阳离子交换量、自由膨胀率、膨胀总率等其中的几个指标对膨胀土进行分类。
单指标判别法即使用其中的一个指标进行判别,结果较为片面。
其他一些方法,如塑性图判别与分类方法、风干含水率法等判别方法也能对膨胀土的胀缩性能进行良好的判别,但各有不足,目前针对国内膨胀土的分类判别主要以规范为主。
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［ ３ 郝 方 ， 维 维 ， 柏 威 ． ＡＮＳ Ｓ做 边 坡 稳 定 分 析 ６ 李 郭 用 Ｙ Ｅ］ 贵州 水力 发 电 ，０ ５２ ． Ｊ． ２ ０ （） ［ ３ 张九 鹤 ， 继 国 ， 海 军 ， ． 峡 库 区 仁 沱 滑 坡 成 因 分 ７ 袁 苟 等 三
电 出版 社 ， ０ ５ ２０．
［－ 王 国强 ． 用 工 程 数 值 模 拟 技 术 及 其 在 Ａ Ｙ ４ １ 实 ＮＳ Ｓ上 的 实 践 ［ ． 安 ： 北 工 业 大 学 出 版社 ，０ ０ Ｍ］ 西 西 ２０．
Ｅ ］ 邱 敏 ． 质 边 坡 支 护 结 构 施 工 的 动 态 有 限元 分 析 Ｅ Ｉ ｓ 岩 Ｊ．
摘
要 ： 对膨 胀 土判 别 分 类 方 法 的 多样 性 及 复 杂性 ， 出 了基 于 范 例 推 理 的 膨 胀 土 判 别 与 针 提
分类方法 ， 即通 过 数 学 方 法 计 算 出将 要 判 别 的 目标 范例 与 由各 种 膨 胀 土 案 例 组 成 的 源 范 例 库 中最 相 似 的 已知 源 范例 ， 知 目标 范 例 的 类 别 与 源 范例 一 致 ， 而 实现 膨 胀 土 的 判 别 。 推 从
公 路 与 汽 运
总 第 １ ８期 ３
Ｈ ｉ ｈｗａ ｇ ｙｓ Ａｕｔ ｍ ｏ ｉ ｅＡｐｐｌｃ ｔｏ ｏ ｔｖ ｉ ａ ｉ ｎｓ ８ ５
基 于 范例 推理 的膨 胀 土判 别 与分 类方 法研 究
罗 家 国
（ 色公路 管 理 局 ，广 西 百 色 百 ５３ ０ ） ３ ０ ０
１］ 张宁． 波机场 高填 方边坡 稳定 性研 究 ［ ． 都 ： － ９ 荔 Ｄ］ 成 四
川 大 学 ，０ ３ ２０．
Ｅ Ｏ 俞 伯 汀 ． 江 省 玄 武 岩 台地 区滑 坡 的成 因机 理 及 防 治 ｌ］ 浙 对 策 ［ ］ 杭 州 ： 江 大 学 ，０ ６ Ｄ． 浙 ２０．
长沙 ： 中南 大 学 ， ０ ５ ２０．
件 、 型 尺寸 等 的确 定 ， 模 提高 计算 结果 的精 度 。
参 考文 献 ：
［ ３ 刘 钧 ． 层 边 坡 溃 层 问题 的 计 算 方 法 ｌ ］ 水 文 地 质 工 １ 顺 － ． Ｊ
程 地 质 ，９ ７２ （ ） １ ９ ，４ ６ ．
关 键 词 ：公 路 ；膨 胀 土 ；指 标值 ；判 别 方 法 ；范例 推 理
中 图分 类 号 ： １ ． Ｕ４ ６ １
文献标志码 ： Ａ
文 章 编 号 ：６ １ ６ ８ ２ １ ） ３ ０ ５ ３ １ ７ —２ ６ （ ０ ０ ０ —０ ８ —０
膨胀 土是一 种 富 含 膨胀 性 黏 土 矿 物 、 水 体 积 遇 明显 膨胀 和强度 急剧 衰减 的非 饱 和粘性 土 。膨胀 土
法 ； 尊 敬教 授提 出 以最 大胀 缩 性 作 为 指标 的 判别 柯
常 给人类 的工程 活 动 带 来 危 害 ， 世界 每 年 因膨 胀 全 土造 成 的经济 损失 达 上百 亿 。对 于轻 型 建 筑 物 ， 膨
胀 土表现 出来 的危 害 更 加 严 重 ， 仅会 导致 边 坡 垮 不 塌， 还会 造成 建筑 物开裂 。因此 ， 在膨 胀土 地 区修建 工 程之前 要对 膨胀 土进 行准 确判 别和 分类 。膨 胀 土 判 别就是 将膨 胀土 和其 他 土 类 区 分 开来 ； 膨胀 土分 类 则是在 已经判别 为膨 胀 土 的 基 础 上 ， 膨 胀 土进 将 行 等级分 类 （ 、 强 中和 弱膨胀 性 土） 。
分 类 。 由于影 响膨 胀 土 特性 的 因素 多 且 复 杂 ， 上 加 关 于膨 胀 土 的研 究 时间还 不是 很 长 ， 因此 ， 膨胀 土 对
展示边 坡 病 害 发 展 过 程 及 施 工 处 治 过 程 的力 学 响 应 。该 文 分别采 用 接触单 元 和单元 的“ 生死 ” 拟边 模 坡 的滑动 及土体 和 挡 土墙 的开 挖 ， 为处 治设 计 及 施 工方 案提 供 了可靠 的指 导 。这 对边 坡 工程具 有 重要 的理 论意 义 和实践 意义 。 由于材 料 的参 数 选 取 对计 算 结 果 有 重要 影 响 ，
在采 用 ＡＮＳ ＹＳ有 限元 建 模 分 析 时 ， 量 通 过 具 体 尽
试验 来确 定材 料 的取值 ， 同时注 意 网格 划 分 、 束条 约
析 与稳 定 性评 价 Ｅ ． 十届 全 国 岩 石 力 学 与 工 程 学 Ａ］ 第 术 大会 论 文集 ［ ］ ２ ０ ． Ｃ ．０８ Ｅ３ 阮波． 应力锚索桩加 固滑坡 机理及稳 定性研 究［ ］ ８ 预 Ｄ．
与分 类方 法 ； 南非威 廉姆 斯 １ ５ ９ ８年提 出联 合使 用塑
性 指数及 小 于 ２ ｍ 颗 粒 的成 分 含 量作 图对 膨 胀 土 进行 判别 、 类 的方法 ； 分 中国科 学 院武汉 岩土力 学研 究 所谭 罗荣 教授 提 出风干 含 水 率判 别 法 ； Ｊ １ — Ｇ（ 主要 是通 过膨 胀 土成分 、 膨 胀 土 的指 标和 简单 的实验 进行 判 别） 。例如 ： 李林 生 教授 在 Ａ． 萨格 兰 提 出 的塑 性 图 的基 础上 进 行 改 卡 进（ 以塑 性 指 标 为 纵 轴 、 限 为 横 轴 ） 提 出 塑 性 图 液 ，
８《 ７ 膨胀 土 地 区建 筑技 术规 范 》 中使用 自由膨胀 率作
为 判别 指标 。
上 述 方 法 采 用 不 同 的 指 标 对 膨 胀 土 进 行 判 别 和
１ 膨 胀 土 判 别 与 分 类 方 法 研 究 现 状
自从 膨胀 土被 发 现 以来 ， 们 对 膨胀 土 的判 别 人 与分类 方法 的研究 已经进行 了近 ４ Ｏ年 ， 出了很 多 提