1、論文范文題目：粗砂滲透系數(shù)與抗?jié)B強度概型分布研究水利工程論文_工學論文編輯：小小摘要：本文通過粗砂滲透變形重復性試驗，分析了粗砂滲透系數(shù)與抗?jié)B強度概型分布，滲透系數(shù)概型符合對數(shù)正態(tài)分布、正態(tài)分布和極值I型分布，其中以對數(shù)正態(tài)分布的擬合效果最好；抗?jié)B強度的概型符合對數(shù)正態(tài)分布、正態(tài)分布和分布，其中以對數(shù)正態(tài)分布和正態(tài)分布擬合效果最好。這些可作為其他類型無粘性土滲透系數(shù)與抗?jié)B強度概型分布特征研究的參考，為土石壩滲流安全可靠度分析提供基礎(chǔ)。 關(guān)鍵詞：粗砂；滲透系數(shù)；抗?jié)B強度；概型分布 關(guān)鍵詞：粗砂滲透系數(shù)抗?jié)B強度概型分布 1 前言無粘性土是土石壩的主要填筑材料之一。由于施工過程分層碾壓、取料部位不同

2、、卸料時的顆粒分離等各種因素的影響，且土體內(nèi)部顆粒組成與結(jié)構(gòu)的隨機性，導致壩內(nèi)土體多具不均勻性，表現(xiàn)出滲透系數(shù)與抗?jié)B強度具有不同程度的變異性；然而傳統(tǒng)方法進行土石壩滲流安全評估時，通常假定壩體均勻（或分區(qū)均勻），其滲透系數(shù)與抗?jié)B強度在某區(qū)域為常數(shù).本文受南京水利科學研究院研究生基金資助考慮它們的變異性。近些年發(fā)展起來的可靠度分析方法將有關(guān)參數(shù)視作隨機變量，考慮了它們的隨機性；在土石壩滲透穩(wěn)定分析中，將滲透系數(shù)與抗?jié)B強度作為隨機變量，和常規(guī)方法相比，可更深入地考慮施工和填土變異性的影響。因此，作為土石壩滲透穩(wěn)定可靠度分析的基礎(chǔ)，探討滲透系數(shù)與抗?jié)B強度概率特性很有意義。滲透穩(wěn)定可靠度計算中，滲透系

3、數(shù)與抗?jié)B強度的概型分布特征必不可少。E.Feinerman對無粘性土滲透系數(shù)概型分布進行了總結(jié)，認為滲透系數(shù)服從對數(shù)正態(tài)分布，而有關(guān)抗?jié)B強度概型分布的研究較少，為此本文對無粘性土中的粗砂滲透破壞特性進行了重復性試驗研究，通過試驗，分析滲透系數(shù)與抗?jié)B強度概型分布特征。2 粗砂滲透變形重復性試驗2.1 試驗?zāi)康慕y(tǒng)計滲透系數(shù)與抗?jié)B強度的概型分布。2.2 試驗方案土石壩實際施工過程中，從料場隨機取料，然后按照同一壓實標準（可能局部相同），對土料分層填筑，分層碾壓。由于取料、填筑以及碾壓等過程受諸多隨機因素的影響，使得各部位土料的級配、壓實程度具有隨機性，致使不同位置土料的滲透系數(shù)與抗?jié)B強度具有隨機性。

4、本試驗在試驗過程中模擬該過程，首先從同一料源隨機取得滲透變形試驗土料，然后分層制樣，并按照同一干密度標準分層擊實，以不同試樣間的隨機性模擬不同位置土料的隨機性。以該方法獲得的粗砂滲透系數(shù)與抗?jié)B強度概率特性作為實際工程中的粗砂滲透系數(shù)與抗?jié)B強度概率特性的參考。2.3 試驗設(shè)備和方法顆粒分析試驗依據(jù)土工試驗規(guī)程SL237-006-1999 ；滲透變形試驗依據(jù)土工試驗規(guī)程SD128032874，室內(nèi)滲透變形試驗裝置采用豎直桶形滲透變形儀，試驗儀器設(shè)備示意圖如圖1所示。圖1 滲透變形試驗儀器設(shè)備示意圖本試驗采用沙河集下游河道某部位土料作為試驗用料，土料類型為粗砂。首先在滲透變形試驗前對每一試樣做顆粒分

5、析試驗，然后在控制干密度不變條件下進行滲透變形試驗。試驗中試樣厚度為20cm，分四層制備，每層均為5cm；為控制干密度不變，首先將土料用烘箱烘干，再用電子秤每次稱取一層所用土重，并按5cm控制擊實厚度；為防止沿筒壁發(fā)生集中滲漏，在筒底設(shè)置了防止筒壁集中滲漏的環(huán)形墊片；每個試樣平均飽和10小時。2.4 試樣制備時的干密度控制無粘性土密實度由相對密度控制，按照碾壓式土石壩設(shè)計規(guī)范5規(guī)定實際工程中砂的相對密度，但考慮到施工機械的快速發(fā)展，本實驗??；按土工試驗規(guī)范SL237-010-1999進行相對密度試驗，測得該土的土粒比重為2.65，最大干密度為1.85g/cm3，最小干密度為1.43g/cm3，

6、由（1）式換算干密度： （1） 則控制試樣干密度為1.75g/cm3。2.5 試樣級配及其平均曲線、上下包線每一土樣的級配曲線在級配曲線上下包線內(nèi)變動，其上下限級配、平均級配數(shù)據(jù)見表1所示，顆粒分析包絡(luò)曲線見圖2所示。表1 上下限、平均級配統(tǒng)計表級配（mm）<5<2.5<1.2<0.6<0.3<0.12<0.075級配上包線（）96.888.472.250.918.63.52平均級配（）94.982.966.244.015.52.91.7級配下包線（）93.278.960.235.8122.21.4圖2 試驗土料的級配包絡(luò)圖2.6 試驗結(jié)果與滲透變形試

7、驗有關(guān)的試樣參數(shù)平均值見表2，因知滲透破壞類型為流土，故本文涉及到的抗?jié)B強度均指流土抗?jié)B強度；滲透系數(shù)與抗?jié)B強度試驗結(jié)果見表3。 表2 與滲流有關(guān)的參數(shù)平均值數(shù)據(jù)表相對密度Dr孔隙率n比重GS有效粒徑 d10(mm)等效粒徑d20(mm）分界粒徑d30(mm)不均勻系數(shù)cu曲率系數(shù)cc0.80.342.650.240.360.464.81.01表3 20組試樣滲透系數(shù)與抗?jié)B強度試驗結(jié)果表編 號滲透系數(shù)(10-2cm/s)抗 滲 強 度編 號滲透系數(shù)(10-2cm/s)抗 滲 強 度11.551.1111.31.221.491.45120.921.31311.54130.91.3341.321.

8、33141.391.5451.631.47150.771.4561.081.35161.051.4571.041.29171.061.3780.711.7181.21.3791.381.32190.861.59101.021.59201.061.812均 值1.1371.425標 準 差0.2600.167備 注此處均值、標準差、變異系數(shù)采用20組原始數(shù)據(jù)統(tǒng)計獲得變 異 系 數(shù)0.2290.1172.7 試驗結(jié)果分析 試驗數(shù)據(jù)粗差判斷和剔除 對20組抗?jié)B強度原始數(shù)據(jù)做2S法6檢驗，僅第20組數(shù)據(jù)處于區(qū)間以外，剔除第20組數(shù)據(jù)后對剩余19組數(shù)據(jù)做類似分析知19組數(shù)據(jù)滿足2S法要求；依19組抗?jié)B強

9、度數(shù)據(jù)得其均值、標準差分別為：1.4054、0.146。對20組滲透系數(shù)數(shù)據(jù)做同樣檢驗，所有數(shù)據(jù)均處于區(qū)間之中，無需剔除數(shù)據(jù)。依20組滲透系數(shù)數(shù)據(jù)得均值、標準差分別為：1.137×10-2cm/s、0.260×10-2cm/s。 表4 滲透系數(shù)k和抗?jié)B強度JB概型檢驗成果表滲透系數(shù)(cm/s)抗?jié)B強度各概型參數(shù)及密度函數(shù)正態(tài)分布1.137×10-21.40540.260×10-20.1462f(x)f(x)=1/（2）0.5exp-0.5(x-)/2 其中-<x<對數(shù)正態(tài)-4.50.3350.23130.104f(x)f(x)=1/(2)0.

10、5xexp-0.5(lnx-)/2 其中x>0極值I478.548.772k0.01021.34f(x)f(x)=exp-(x-k)-exp-(x-k) 其中-<x<分布1591.465.7514k18.189692.4071f(x)f(x)= (x)k-1e-x/(k) 其中x>0比較準則或統(tǒng)計量或接受與否比較準則或統(tǒng)計量或接受與否K-S法檢驗正態(tài)分布0.1900.1719Y0.1950.1352Y對數(shù)正態(tài)0.1275Y0.117Y極值I0.1380Y0.1453Y分布0.1419Y0.1208YA-D法檢驗正態(tài)分布0.69190.3083Y0.68960.2934Y

11、對數(shù)正態(tài)0.69190.2529Y0.68960.281Y極值I0.72460.3394Y0.72380.5482Y各概型擬合度正態(tài)分布0.55360.5745對數(shù)正態(tài)0.63330.5925極值I0.53120.2427分布0.25320.3805最優(yōu)概型對數(shù)正態(tài)分布對數(shù)正態(tài)分布注：Y表示接受該分布；N表示不接受該分布；f（x）表示概率密度函數(shù) 概型分布分析 為獲得適于統(tǒng)計樣本的概型分布，針對巖土工程中常用的正態(tài)分布、對數(shù)正態(tài)分布、極值I型分布、分布四種類型對試驗數(shù)據(jù)進行A-D法、K-S法檢驗并做擬合度比選。由于本文試驗樣本數(shù)較少，且A-D法適用于樣本數(shù)較少的檢驗，故比選以A-D法為準，取擬

12、合度最大者對應(yīng)的概型為最優(yōu)概型；若A-D法不能接受全部概型或缺少比較準則，以K-S法做比選7，檢驗結(jié)果見表4。從表4可知，滲透系數(shù)k的A-D法、K-S法統(tǒng)計量、均小于其臨界值、，其中以對數(shù)正態(tài)分布擬合度0.6333最大，說明滲透系數(shù)概型符合對數(shù)正態(tài)分布、正態(tài)分布、極值I型分布、分布，其中以對數(shù)正態(tài)分布擬合效果最好，正態(tài)分布和極值I型分布次之，分布列最后。這證明了前人的結(jié)論。從表4可知，抗?jié)B強度的A-D法、K-S法統(tǒng)計量、均小于臨界值、，對數(shù)正態(tài)分布擬合度最大，正態(tài)分布擬合度與對數(shù)正態(tài)分布擬合度相差無幾，說明抗?jié)B強度符合對數(shù)正態(tài)分布、正態(tài)分布、極值I型分布、分布，其中對數(shù)正態(tài)分布擬合效果最好，正

13、態(tài)分布稍差，分布擬合度介于最大和最小中間，其模擬效果同樣較好，極值I型分布擬合度最小。需要說明，計算分布擬合度時，因缺少A-D法比較準則，故以K-S法代替計算，得分布擬合度。4 總結(jié) 本文模擬碾壓土石壩填土的不均勻性，對取自某處的粗砂料進行了20組滲透變形重復性試驗，試驗中控制試驗的干密度，各試樣的顆分曲線位于其上下包線之間。 應(yīng)用A-D法和K-S法，分析了滲透變形重復性試驗結(jié)果，分析認為粗砂滲透系數(shù)概型符合對數(shù)正態(tài)分布、正態(tài)分布和極值I型分布，其中以對數(shù)正態(tài)分布的擬合效果最好； 應(yīng)用A-D法和K-S法，分析了滲透變形重復性試驗結(jié)果，分析認為粗砂抗?jié)B強度概型符合對數(shù)正態(tài)分布、正態(tài)分布和分布，其

14、中以對數(shù)正態(tài)分布和正態(tài)分布擬合效果最好；轉(zhuǎn)貼于 參 考 文 獻：毛昶熙，滲流計算分析與控制，水力電力出版社，1990，89-91。E.Feinerman;G.Dagen &E.Bresler.“Statistical inference of Spatial Random Functions”From Water Resource Research Vol 22,No.6June 1986。中華人民共和國行業(yè)標準,土工試驗規(guī)程(SL237-1999),北京,中國水利水電出版社,1999 4水利電力部，土工試驗規(guī)程SD 128-87第三分冊，水利電力出版社，1988。5中華人民共和國水利

15、部，碾壓式土石壩設(shè)計規(guī)范，中國水利水電出版社，2002.1.28，10-11。6沙慶林，觀測試驗資料的數(shù)學加工法，人民交通出版社，1988.4第三版，144-145。7李雷，盛金寶，土石壩不均勻沉降裂縫的可靠性分析方法，南京水力科學研究院，1997.7。轉(zhuǎn)貼于 BjmfjS?2>N_NwAD579PJJSVCZKi|kZfxSWUyOe=LnevEVTrokls<obSxn5;I6bM>7HYrfi9op=?HM9TKwl773Y_w5h2F<9<Acz|vn6GsBp8vnBxs?<0CK35HO?0fGcT8o02xM7N6PJ;fARG_h>RL

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