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。
膨胀土的工程特性和判定及路基设计
膨胀土路基
二、膨胀土的工程特性 (一)胀缩性
膨胀土吸水体积膨胀，使其上的建筑物隆起，如果膨胀受 阻即产生膨胀力；失水体积收缩，造成土体开裂，并使其上 的建筑物下沉。
膨胀土产生膨胀的强弱与黏土颗粒含量、黏粒的矿物成分 以及晶体结构的差异有关。
膨胀土的颗粒成分：粒径<0.005mm 黏粒； 0.005mm<粒径<0.05mm 粉粒 占90%； 粒径>0.05mm 砂粒 含量较少；
５．膨胀土公路路基的常见病害 （1）滑坡 路堤路堑均有发生，是膨胀土路 基最严重的病害。路堤滑坡往往发生 在填土或基底为膨胀（岩）土层的情 况，滑体一般宽20～50米，厚2～5 米；路堑滑坡多发生在膨胀（岩）土 分界面，裂隙面或软弱层处，宽数10 米，厚一般3～4米，较少超过6米， 具有成群分布、浅层性、牵引性、结 构和构造性以及多次滑动性等特点。
3.5 碎石土
24.5 膨胀土
1.5 3.5
6.0 7.5 H>8.0
非膨胀土
尺寸单位：m
➢ 破面封闭—选择具有一定强度且隔水性好的非膨胀性粘土包边，包
边厚度由当地膨胀土干湿循环显著影响区深度确定。 ➢ 底面隔水—应对基底进行处理，防治地下水和毛细水的影响。 ➢ 顶面封闭—选择非膨胀性粘土填筑于上路堤和路床。
膨胀土及其工程问题
2．膨胀土的判别与分类
（1）国内外现有膨胀土判别分类指标可分为两大类： 宏观（间接）指标——通过工程实验评价其膨胀潜势； 微观（直接）指标——反映胀缩机理的本质参数，如蒙脱石含量、比 表面积、阳离子交换量。
（2）公路部门：自由膨胀率、塑性指数；铁路部门：微观指标。 （3）最新研究成果：测试简便、能反映膨胀土的胀缩本质的宏观指标——
浅析膨胀土快速判别-分类的工程指标
浅析膨胀土快速判别\分类的工程指标摘要：鉴于以往的规范、规定和条例中存在的不足之处，本文简要分析了膨胀土分类的意义、原则和评价指标。
阐述原因并提出建议的评价指标，既全面反映土的成分和结构的影响又能消除土的天然湿度和密度状态的影响。
关键词：膨胀土；评价指标；分类原则Abstract：Inadequacies exist in the past because of the norms, rules and regulations。
This article analyzes the meaning of expansive soil classification, principles and evaluation indicators briefly. Explain why and make recommendations on the evaluation index, both reflect the soil composition and structure fully but also to eliminate the natural soil moisture and density of states of expansive soil.Key words: Expansive soils, Evaluation indicators, Classification principles 1．概述膨胀土是一种吸水膨胀、失水收缩开裂的特殊高液限黏土。
多呈坚硬或硬塑状态,强度一般较高,具有漫水强度衰减,干缩裂隙发育的特性。
如果对膨胀土的特性缺乏了解,或在设计和施工中没有采取必要的措施,当利用其作为建筑物地基时,则会给建筑物造成危害,尤其对三至四层以下的低层轻型建筑带来极大危害,并且不易修复。
我国是世界膨胀土分布最广、面积最大的国家之一，广泛分布于滇、桂、黔、鄂、冀、豫、鲁、晋、川、陕、皖等10 多个省和自治区。
公路路基膨胀土判别与分类标准的探讨
下面从理论上论述采用上述指标作为判别标准 的理由 。
(1) 液限 。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 。它综合反映了土的矿物成分 、颗粒大小 、 表面吸附能力等 ,与土的颗粒组成 、粘土矿物成分 、 阳离子交换量 、土的分散性和比表面积等有密切关 系 。对于具有高塑性和高收缩性的粘土 ,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 。
标准吸湿含水量是近年提出的一项新指标它与比表面积蒙脱石含量和阳离子交换量之间的相关关系仅进行了室内人工配制土样试验和小范围的适用性验证缺乏大范围的实用性验证其作为膨胀土判别和分类的标准的适用性有待探讨其分类标准也需进行更为广泛的试验验证工作根据对国内外膨胀土判别与分类方法的评判指标进行综合统计分析其中液限塑性指数自由膨标被采用次数较多由此可见这些指标作为膨胀土的判别指标具有普遍性和可靠性
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交通科技 , 2005, 22 ( 3) : 31～34. (收稿日期 : 2007 - 01 - 10) 作者简介 :李 凯 ,男 ,硕士研究生 ,现在广东省公路管理局 从事桥梁技术管理工作 。
(2) 塑性指数 。大量研究表明 ,土的胀缩性能 是由于土粒与水作用所形成的结合水变化的结果 。 土工试验研究结果表明 ,土的液限含水量大体上与 土的胀限含水量相当 ,而缩限则大体上相当于塑限 , 并略低于塑限 。影响土的膨胀与收缩性能的主要是 浓差渗透吸附结合水 ,而浓差渗透吸附结合水的数 量又大致可近似地用塑性指数来表示 ,其变化幅度 主要取决于液限的高低 。因此 ,塑性指数同样是一 个反映膨胀性能的很重要的指标 。
膨胀岩判别与分类方法讨论
膨胀岩判别与分类方法讨论
膨胀岩判别与分类方法讨论
膨胀岩的判别可分为初判和详判.初判根据膨胀岩野外特征进行判别,详判是在初判的基础上通过膨胀岩的主要膨胀特性指标以实现,如极限膨胀力、自由膨胀率、极限膨胀量、干燥饱和吸水率等.研究表明,膨胀岩的分类有必要采用多指标综合评判,并简单介绍两种常见的模糊数学分类方法,即灰色聚类法和多因子模糊综合评判,为今后工程建设中膨胀岩的判别与分类提供参考.
作者：林祖锴邹荣华谭峰屹作者单位：林祖锴(华南理工大学土木与交通学院,广东,广州,510641)
邹荣华,谭峰屹(长江科学院水利部岩土力学与工程重点实验室,湖北,武汉,430010)
刊名：西部探矿工程英文刊名： WEST-CHINA EXPLORATION ENGINEERING 年，卷(期)： 2009 21(11) 分类号： P584 关键词：膨胀岩判别膨胀岩分类多指标综合评判。
膨胀土的力学性质研究
膨胀土的力学性质研究摘要:对某地中强膨胀土进行了力学性质试验试验研究，确定了该地区膨胀土的各项性能指标，以作日后对膨胀土的辨别和分类，并为工程施工提供原始的数据资料和参考依据。
关键词：膨胀土；力学性质；试验研究中图分类号:Tu 文献标识码：A1．前言中国是膨胀岩土分布最广的国家之一,在黄河流域及其以南的20余个省区均有不同范围的分布[1-4]。
膨胀土由于膨胀土分布广泛，种类繁多，而且不同地区膨胀土差异较大，作用机理复杂，对其成因的认识还不够充分,因此在工程应用中对膨胀土造成的危害的影响远未达到消除与解决，因而加强对膨胀土的研究工作，是一件现实而有意义的工作。
2. 膨胀土的组成与分布情况膨胀土是指黏粒成分主要由强亲水性矿物组成的,液限大于40%且胀缩性能较大的黏性土。
主要由次生黏土矿物—蒙脱石和伊利石组成,同时具有显著的吸水膨胀和失水收缩两种变形特性。
由于组成成分及比例的不同,其外观一般呈现褐色、红色、黄色或灰白色等,一般土质细腻,黏性大,呈硬塑状态,斜交裂隙和光滑面发育,裂面颜色呈灰白、黄褐等杂色交混,无明显界限。
膨胀土的微结构特征值随母岩与地质成因不同而各异，灰白色膨胀土主要是残积膨胀土，由岩石风化而成，富含CaΟ颗粒（疆石结核）。
本文试验膨胀土取自南阳镇平，镇平段膨胀土主要是泥灰岩风化而成，黏土矿物成分主要以蒙脱石为主，大约占矿物成分的33％，属第四系中、上更新统膨胀土。
2．1膨胀土的矿物成分膨胀土之所以有膨胀性，是由于黏性土中含有亲水的黏土矿物，如蒙脱石、伊利石等。
膨胀性实质上是这些黏土矿物晶格中的水，随雨季和旱季、丰水年枯水年的温度变化而增减所致。
膨胀性能的大小取决于这些亲水黏土地矿物质在黏性土中的含量高低。
含量越高，膨胀性越大，反之，则越小。
膨胀土的膨缩性能，除与黏土矿物含量多寡有直接关系外，尚与膨胀土体的含水量、厚度及埋藏或出露条件密切相关。
2.2含水量的影响土体的含水量决定吸水量的大小，在膨胀范围内，膨胀率与含水量成正比，当含水量达到饱和时，吸水量最小，其膨胀变形渐趋稳定。
公路膨胀土的判别与分类研究
公路膨胀土的判别与分类研究【摘要】：膨胀土是一种具有特殊性质的土，其处理技术难度、处理工程量和投资都比较大，膨胀土在我国很多省份都有分布，地域比较广泛。
为了保证道路在较长时间内路基的稳定和路面的平整度，达到安全、舒适行车的目的，就必须解决因膨胀土造成的一系列工程质量问题。
本文意在从膨胀土的基本论述引申到膨胀土的判别与分类研究，为进一步解决这类问题而著有帮助。
【关键词】：公路膨胀土；判别；分类[ Abstract ]: This paper is from the expansive soil basic argument extended to the identification and classification of expansive soils research, to further solve the problem with help.[ Key words ]: highway swelling soil; discrimination; classification前言：膨胀土为一种高塑性粘土，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。
影响土的膨胀性的主要矿物是蒙脱石，我国最早遇到粘土膨胀危害的公路工程是在50年代的成渝铁路工程中。
直到80年代，我国才制定了膨胀土地区的建筑技术规范。
膨胀土的判别膨胀土的判别，一直是工程界最为关心的问题。
长期以来，人们在这方面做出了不懈的努力并提出了许多相关的判别方法。
这里我们就总结一下对膨胀土的判别与分类相关的研究成果做一简要回顾，希望有利于今后的研究。
基于贝叶斯判别分析方法的膨胀土胀缩等级分类
判定具有简单、快速和准确性高的特点。在具体建 立贝叶斯判别模型时，一定要考虑影响膨胀土胀缩 的指标，并且选取的原始数据要有代表性，以便使建 立的模型更具有适用性。在实际工作中还需要建立 更大样本量的膨胀土胀缩试验的数据库，以便使判 别结果更具有科学性。
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表 1 各种判别分析法分类结果对比表
Table 1 Composition of results of different method with distance discriminant analysis method
序号
X1
判别因子
X2
X3
X4
X5
实测等级 贝叶斯方法 向量机方法 神经网络方法
［Abstract］Based on the Bayes discriminant analysis theory and method，and considered five indexes reflecting the shrink and expansion of expansive soil： content of clay grain，content of powder grain， liquid limit，solid limit and plasticity index，a Bayes classification model of expansive soil was established in this paper． An example was given to show the procedure of the model，and the reasonablencess and effectiveness of the model were proved by the example．
公路工程膨胀土的判定标准与判定方法探讨
公路工程膨胀土的判定标准与判定方法探讨【摘要】本文简要介绍了公路工程膨胀土的判定标准与判定方法，并对公路工程膨胀土的判定标准与判定方法进行了综合分析，提出了公路工程膨胀土的判定标准与判定方法建议。
【关键词】公路工程；膨胀土；判定标准；判定方法1前言膨胀土是土中黏粒含量较多，主要由亲水性矿物蒙脱石、伊利石等组成，具有显著的吸水膨胀、软化和急剧的失水收缩、开裂，并能产生多次循环胀缩变形，受气候影响强度急剧衰减的黏性土。
由于膨胀土的存在，易造成建筑物墙体开裂、烟囱倾斜、生产车间产生不均匀沉降等。
对于公路工程，膨胀土的存在，极易使公路路堑边坡形成泥流、产生溜塌或滑坡、支挡工程破坏等，给人民生命财产安全构成威胁。
笔者根据多年来膨胀土地区勘察、施工工作经验，对膨胀土的判定标准与判定方法进行了综合分析，提出了公路行业膨胀土的判定标准与判定方法建议。
2公路工程膨胀土的判定标准与判定方法2.1膨胀土的初判2.1.1膨胀土的初判标准1.膨胀土的工程地质特征：1）土的颜色一般为棕红、棕黄、褐黄、灰白、灰绿色等。
2）网状裂隙极发育，有蜡面，易风化成细粒状；鳞片状裂隙发育，常有光滑面和擦痕，有的裂隙中充填着灰白、灰绿色黏土。
3）土质细腻，滑感特强，以蒙脱石、伊利石为主；黏土中含有少量粉砂，滑感较强，含较多的钙质结核、铁锰质结核或薄膜，在旱季呈坚硬或硬塑状态，在雨季黏滑，液限大于40%。
4）多出露于二级或二级以上阶地、山前和盆地边缘丘陵地带，地形平缓，无明显自然陡坎。
5）坡面常见浅层溜塌、滑坡、地面裂隙。
当坡面有数层土时，其中膨胀土层往往形成凹形坡。
新开挖（槽）壁易发生坍塌等。
6）浅层基础的单层或多层建筑物易出现裂缝，且建筑物裂缝随气候变化而张开和闭合。
2.膨胀土的工程特性指标：膨胀土的工程特性指标主要有自由膨胀率、膨胀率、收缩系数及膨胀力。
其中，自由膨胀率是土类初判的常用指标。
2.1.2膨胀土的初判方法膨胀土的初判，以工程地质调绘为主，并辅以少量土工试验，测定其自由膨胀率。
膨胀土判别与分类的BP神经网络方法研究
膨胀土判别与分类的BP神经网络方法研究本文主要介绍了应用MATLAB神经网络工具箱，建立了针对膨胀土胀缩等级进行判别和分类的BP网络方法。
结果表明，采用该方法进行判别和分类是准确和可靠的。
标签：膨胀土判别与分类MATLAB BP神经网络0引言膨胀土（Expansive Soil）是土中粘粒成分主要由亲水性矿物（主要是蒙脱石、伊利石）组成，同时具有显著的吸水膨胀和失水收缩两种变形特征的粘性土，并且具有长期性、反复性和潜在性的特点。
由于这种土在我国有广泛的分布，这就给在膨胀土地区进行工程建设带来了很多困难。
要鉴别某种土的膨胀性，判别指标的选取原则除了要反映决定膨胀土的主要因素以外，还要便于工程的实际应用。
1膨胀土及其特征根据第二次国际膨胀土研究会议上的结论，膨胀土的定义为一种对于环境变化，特别是对于是湿度变化非常敏感的土。
其反映是发生吸水膨胀和失水收缩，产生膨胀压力，影响土的膨胀性的主要矿物是蒙脱石。
能否充当膨胀土判别指标，主要看它是否满足：①能反映膨胀土的本质；②指标的测定简单便捷；③指标数据可靠，重现性好。
为了合理判别膨胀土并进行分类，必须认真研究反映膨胀土基本性质的各指标间的关系，以及这些指标的组合规律。
2 BP网络模型与结构反向传播网络（Back-Propagation Network，简称BP网络）是将W-H学习规则一般化，对非线性可微分函数进行权值训练的多层网络。
BP神经网络结构体系一般由三个部分组成，即输入层、中间隐含层与输出层。
其算法步骤如下：（1）用任意小的随机数设置全部权值和各神经元残差的随机数。
（2）给定输入与期望输出值（3）通过神经网络之间前向传播计算各层节点的输出值①重复迭代计算，知道实际输出与期望输出的均方差小于某一给定值ε为止，网络学习结束。
②用学习好的神经网络，输入要预测的样本参数，就可以直接得到相应的预测结果。
本文根据国内外学者已有的研究成果，拟采用液限、塑限指数、自由膨胀率、<0.002mm颗粒含量以及比表面积作为膨胀土判别与分类的指标，利用MATLAB 神经网络网络工具箱，建立一种针对膨胀土进行判别和分类的BP网络方法，利用BP网络映射能力，通过对已有数据的学习和训练，建立膨胀土特征指标与膨胀土胀缩等级之间的对应关系，进而实现对未知土样的判别与分类。
浅述膨胀土判定方法与标准
浅述膨胀土判定方法与标准膨胀土是土体颗粒成分由强亲水性矿物组成，对环境湿热变化敏感的高液限粘土，具有显著湿胀干缩和反复湿胀干缩，同时具有多裂隙性，超固结性，强度衰减性等特殊性质。
膨胀土对工程建设危害很大且具有反复性。
膨胀土地区房屋建筑大量开裂变形，铁路路基边坡经常坍方、滑坡，公路经常路堤沉陷、纵向开裂、坍肩，路堤边坡滑坍，以及路堑边坡剥落、冲蚀、泥石流、滑坍等病害，公路路面经常出现大幅度的随季节变化的波浪变形。
膨胀土主要特征：1、粘粒（<0.002mm）含量》≥30%；2、粘土矿物中蒙脱石、伊利石等强亲水性矿物居主导地位；3、土体随含水量增加，体积膨胀产生压力，土体受热干燥失水收缩形成干缩裂缝；4、膨胀收缩变形随环境湿热变化多次重复，引起强度衰减；5、属于液限大于40%的高液限粘土；吸水膨胀，失水收缩是粘性土共性，膨胀土只是粘性中很特殊的一种土体。
若对膨胀土漏判，会给工程埋下隐患，造成病害。
若把普通粘土误判成膨胀土，或对其胀缩潜势判断有误，将增大工程规模，增加工程造价造成浪费。
故正确判定膨胀土在工程中意义重大。
当今，国内外判定膨胀土的方法指标很多，甚至国内不同行业间的判定方法指标也不相同。
基本分为物理法、化学法、力学法。
物理法主要根据土的粒度组成与稠度性质判定；化学法主要分析土的矿物成分或化学性质因而判定；力学法主要以膨胀力指标判定。
还有以物理、化学、力学性质指标综合判定。
一、国外判别方法1、前苏联建筑法规：①土质遇水，eL=WLeL-e01+e0π≥0.3,考虑土的膨胀性，式中：eL——液限状态WL时土的孔隙比，e0——天然状态时土的孔隙比；GS——土的相对密度；GW——水的密度；②相对膨胀量（无负荷）：δH=hHC-h0h0式中：hHC----浸水饱和时，在有侧限条件下，自由膨胀后土样高度；h0----天然含水量时土样的原始高度。
③以附加荷载0.32kg/cm2时，膨胀土量分类。
当膨胀时大于1.5%，体积变化严重，当膨胀量为0.5%-1.5%时，是临界状态，当膨胀量小于0.5%时，体积变化不严重。
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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
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基 于 范例 推理 的膨 胀 土判 别 与分 类方 法研 究
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参 考文 献 ：
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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