基于分形理論的土體物理力學(xué)性能試驗研究.pdf

1、目前我國的高速公路建設(shè)已經(jīng)處于快速發(fā)展的階段。但是我國的高速公路在量的飛速提高的同時,相應(yīng)的質(zhì)卻是不盡如意。雖然很多的學(xué)者分別從路面的材料和結(jié)構(gòu)的設(shè)計以及路基的填料土體以及路基結(jié)構(gòu)的設(shè)計進行了大量的研究,并且也取得了很多的研究成果,但是我國的公路的實際使用壽命還是大大短于設(shè)計使用的壽命。作為路基的原材料土體是整個公路的基礎(chǔ),但是土體作為長期的地質(zhì)變化的產(chǎn)物具有很大的分散性和不規(guī)則性。對于土體的這種性質(zhì)應(yīng)用傳統(tǒng)的歐氏幾何學(xué)是很難研究清楚的

2、。分形理論作為一種新興的學(xué)科正好可以用來描述土體的這種性質(zhì)。本文試驗中的所有土樣均是取自廣西省南寧市的周邊地區(qū)。分別對所取的土樣進行了物理性能指標(土體的液塑限試驗、土體的顆粒分析試驗)的試驗測定和土樣的力學(xué)性能指標(土體的擊實試驗、土體的CBR強度試驗)的測定。
　　 本文首先根據(jù)土體的顆粒分析試驗的結(jié)果對于各個土樣的質(zhì)量分維數(shù)進行了求取,然后分析了土體中各種粒徑的含量對于分維數(shù)的影響,得到了土體中的小于0.075mm的顆粒含

3、量與土體的分維數(shù)之間具有良好的正線性相關(guān)性,而與土體中的粗顆粒和細顆粒的比例具有良好的負線性相關(guān)性;其次依據(jù)分維數(shù)分別推導(dǎo)出了《公路土工試驗規(guī)程》中的評價土體的顆粒級配的指標不均勻系數(shù)和變異系數(shù)的關(guān)系式,將土體顆粒的評價指標由雙指標統(tǒng)一到了單指標分維數(shù)上面來,簡化了評價的復(fù)雜性并且提高了評價的準確性。本文引入的擊實試驗的全壓實曲線理論與標準的擊實試驗曲線相比它的含水量的范圍更廣泛。通過引入全壓實曲線中的四個參數(shù)Smax(最大的飽和度參數(shù)