基于微结构参数的黏土固结系数预测方法

摘要

本发明提供基于微结构参数的黏土固结系数预测方法，该方法包括有以下步骤：进行不同压力作用下土的固结实验，根据常规土工实验测取孔隙比；算出不同固结实验的固结系数；采用扫描电镜方法获得相应样品断面处的微观结构照片；对土的微结构照片进行颗粒体区域和孔隙体区域分割，并抽取颗粒体单元总数、单元方向、总面积、总周长、面积比信息；对颗粒体进行分析并建立累计贡献率95%以上的主成分表达式；建立主成分与该种土固结系数之间的关系。有益效果是采用该方法，将黏土的固结系数与其微结构参数联系起来，可根据黏土的孔隙比和微观参数主成分，得到不同压力作用下对应的固结系数指标，该方法可有效缩短土木工程勘察阶段的实验耗时。

主权项

一种基于微结构参数的黏土固结系数预测方法，该方法包括有以下步骤：（1）进行不同压力作用下黏土的常规土工固结实验，采用冻干法制备微结构试样样品，尺寸为5mm×10mm×10mm；（2）测取步骤（1）完成后相应微结构试样的孔隙比；（3）采用时间平方根法算出步骤（1）相应的固结系数；（4）对步骤（1）制备的微结构试样样品电镜扫描，获取试样的微观结构照片；（5）基于步骤（2）得到的孔隙比，利用Leica QWin图像处理软件对步骤（4）获得的微结构照片进行颗粒体区域和孔隙体区域分割；（6）根据步骤（5）的图像分割结果，抽取颗粒体的单元总数、单元方向、总面积、总周长、面积比的信息；（7）采用主成分分析方法对步骤（6）获得的颗粒体数据信息进行分析，建立累计贡献率95%以上的孔隙体主成分表达式，表达式是Cv=a1+a2×Prin1+a3×Prin2；其中，Cv代表固结系数，a1代表常数项系数，a2代表第一主成分系数，a3代表第二主成分系数；（8）在步骤（3）和步骤（7）基础上，建立主成分与土固结系数之间的二元一次函数关系，从而实现对固结系数的预测。