软弱土质相似材料配比的正交试验研究

doi:10.3969/j.issn.1674-0696.2018.04.11

重庆交通大学学报（自然科学版） ›› 2018, Vol. 37 ›› Issue (04): 65-71.DOI: 10.3969/j.issn.1674-0696.2018.04.11

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软弱土质相似材料配比的正交试验研究

窦远明1，2，王建宁1，2，田贵州1，魏明3

(1.河北工业大学土木与交通学院，天津 300401；2.河北省土木工程技术研究中心，天津 300401； 3.南通大学交通学院，江苏南通 226019)

收稿日期:2016-11-19 修回日期:2017-04-11 出版日期:2018-04-12 发布日期:2018-04-12
作者简介:窦远明(1956—)，男，河北邯郸人，教授，博士，主要从事建筑结构抗震与综合防灾减灾方面的研究。E-mail:397336839@qq.com。通信作者：王建宁(1992—)，男，河北邢台人，博士研究生，主要从事土动力学、地铁地下结构抗震方面的研究。E-mail:wangjianninghebut@163.com。
基金资助:
国家自然科学基金项目(61503201)；河北省研究生创新资助项目(CXZZBS2017033)

Orthogonal Test Study on the Ratio of Soft Soil Similar Materials

DOU Yuanming1，2，WANG Jianning1，2，TIAN Guizhou1，WEI Ming3

(1.School of Civil and Transportation，Hebei University of Technology，Tianjin 300401，P. R. China; 2.Civil Engineering Technology Research Center of Hebei Province，Tianjin 300401，P. R. China; 3.School of Transportation，Nantong University，Nantong 226019，Jiangsu，P. R. China)

Received:2016-11-19 Revised:2017-04-11 Online:2018-04-12 Published:2018-04-12

摘要/Abstract

摘要： 基于正交试验设计方法，以重晶石粉、石英砂、石膏、洗衣液、膨润土和水为原料，配置了模型试验中的软弱土质相似材料，获得了不同配比相似材料的密度、黏聚力和内摩擦角等物理力学指标。采用极差法和方差法分析了各因素的敏感性和显著性，研究了各因素对相似材料指标的影响规律。研究表明：不同配比的相似材料各参数指标分布范围较大，能够满足大部分模型试验中土质相似材料的要求；极差法与方差法的分析结果存在少许差别，但总体上反映的规律一致；膨润土掺量对相似材料的密度指标起主要控制作用，骨胶比因素对材料的黏聚力影响最大，膨润土掺量、含水量和重晶石粉掺量对内摩擦角的影响相当。试验结果为其他类似模型试验中土质类相似材料的配置提供了参考。

关键词: 岩土工程, 相似材料, 正交设计方法, 模型试验, 极差分析, 方差分析

Abstract: Based on the orthogonal experiment design method，five raw materials including barite powder，quartz sand，gypsum powder，laundry detergent，bentonite and water were chosen to perform the mixture ratio tests of soft soil similar material in the model test.The physical and mechanical indexes such as the density，cohesion and internal friction angle of similar materials with different ratio were obtained.The method of extremum difference analysis and variance analysis were adopted to analyze the sensitivity and significance of various factors.The influence rule of various factors on the index of similar materials was studied.The results show that the properties of similar materials with different ratio vary within a large range，which can meet the requirements of soil similar materials in most of the model tests.There is a little difference between the analysis results of the extreme difference method and the variance method，but the general rule is consistent.The density of similar materials is primarily controlled by the bentonite content.The cohesion is significantly affected by the aggregate-blinder ratio，and the internal friction angle is obviously affected by the bentonite content，water content and barite powder content.The test results provide reference for the configuration of similar materials in other similar model tests.

Key words: geotechnical engineering, similar material, orthogonal design method, model test, extremum difference analysis, variance analysis

中图分类号:

窦远明1，2，王建宁1，2，田贵州1，魏明3. 软弱土质相似材料配比的正交试验研究[J]. 重庆交通大学学报（自然科学版）, 2018, 37(04): 65-71.

DOU Yuanming1，2，WANG Jianning1，2，TIAN Guizhou1，WEI Ming3. Orthogonal Test Study on the Ratio of Soft Soil Similar Materials[J]. Journal of Chongqing Jiaotong University(Natural Science), 2018, 37(04): 65-71.

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