粉质黏土未冻水含量预测模型及参数变化规律研究

作者：邓世磊; 万旭升; 路建国; 李双洋; 晏忠瑞

来源：公路交通科技, 2021, 38(11): 28-36.

• 道路工程
• 未冻水含量
• 预测模型
• 粉质黏土
• 计算精度
• 模型参数

冻土的工程特性与未冻水含量密切相关,确定未冻水含量对寒区工程水热模拟有着重要的理论意义。为了研究降温过程中液态水含量的变化规律,对比分析了3种经典未冻水含量预测模型的特性,并讨论了模型适用温度范围及参数变化规律。首先,在已有未冻水含量预测模型的基础上,选取29组粉质黏土试验数据进行未冻水含量预测效果分析,确定模型参数取值,并研究了各参数变化对模型曲线形态的影响。其次,计算了模型的均方根误差和均差,探讨了模型的计算精度和估值误差。最后,绘制了数据散点图的上下边界获取各模型参数的取值参考范围,并分析了模型参数和初始含水率的关系。结果表明:Anderson和Tice模型对于特定土样具有最高的计算精度;Dall’Amico模型预测效果较好,且模型的整体性较佳;Michalowski模型预测值的误差较大;Anderson和Tice模型会高估土中的未冻水含量,后两者会低估未冻水含量。随初始含水率变化,Anderson和Tice模型参数变化范围较大,Michalowski模型次之,而Dall’Amico模型的参数变化范围最小;参数a和μ的取值随初始含水率增大而增大,参数b,α,n,m随初始含水率增大无明确的变化规律。

• 单位
  中国科学院西北生态环境资源研究院; 西南石油大学; 冻土工程国家重点实验室