基于BP神经网络的膨胀土判别分级方法研究

杨娱琦，朱 晟

(1.河海大学水文水资源与水利水电工程科学国家重点实验室，江苏 南京 210024；2.河海大学水利水电学院，江苏 南京 210024)

0 引 言

膨胀土广泛分布于我国云南、贵州、四川、广西、河北、河南、湖北、陕西、安徽和江苏等地[1-2]。作为一种特殊土，膨胀土在塑性图上的分类属于高液限粘土[3]，具有一般粘土吸水膨胀、失水收缩的胀缩特性。膨胀土的特殊性在于其含有大量的蒙脱石、伊利石、高岭石等亲水粘土矿物，从而对于环境变化，特别是湿热变化非常敏感，体现在吸水时产生膨胀压力或失水时产生收缩裂缝。这种特性导致了膨胀土地区存在路基沉陷和开裂、边坡滑塌等严重威胁施工与运营安全的问题，也直接威胁了以膨胀土为地基的建筑物的安全性，可能造成建筑物开裂。同时，膨胀土在天然状态下一般强度较高、承载力较高、压缩性低，易被误认为是性质较好的粘土。考虑到这些工程问题，在有膨胀土分布的地区开展工程建设前，为有效预防和处理膨胀土可能带来的危害，首先必须将膨胀土同其他粘土区分开，其次对膨胀土进行膨胀潜势或胀缩性的分级，最后根据分级结果采取适宜的工程措施。若对膨胀土的胀缩性估计过高则将造成浪费，过低则会埋下安全隐患。因此，有必要建立可靠且便捷的膨胀土判别分级方法。

1 膨胀土判别分级方法研究现状

为了对膨胀土进行判别分级，进而定量划分其胀缩特性，国内外学者开展了大量研究工作，提出了不同的方法。……