考虑差异度系数i集分析法膨胀土分类
**
（**工业学 土木水利工程学院安徽 ** 230009）
摘：膨胀土分类复杂确定系统问题集分析中文利线性插法差异度系数i进行取值充分利约束条件进建立膨胀土分类模型提高评价结果性准确性实际膨胀土分类方法进行较结果表明该方法效更加客观
关键词：膨胀土分类 集分析 差异度系数i
0 前言
国膨胀土分布广先发现膨胀土省区达20 尤北京西安成线东南杭州广州线西北北东南西广区域 分布普遍安徽省江淮区量分布[12] 膨胀土具显著吸水膨胀失水收缩环境变化敏感特性易土体稳定性受破坏常类工程活动带危害 造成巨济损失[3]
膨胀土胀缩等级评价目前没解决复杂问题膨胀土素构成受素影响时间变异复杂动态体系膨胀土胀缩等级评价膨胀土合理治理前提研究基实测数膨胀土胀缩性评价方法具实际意义[18]
膨胀土胀缩性等级评价 单纯强调质分析定量研究难真正解决问题 分类法会出现相互矛盾评价结果决策设计带困难目前素综合评判方法（行业规范查表法）广泛认等级划分存跳跃缺点灰色关联分析法[4]模糊评判法[5]解决划分跳跃问题实际应时评价指标权重确定难基神网络智评价方法克服权重确定难题[6]实际应时受知识获取瓶颈问题限制拓评价方法变模糊集方法[78]较全面考虑素存遗漏重约束条件权值确定问题存知识获取瓶颈问题评价指标权重确定等缺陷年发展起集分析理避免难题膨胀土胀缩性等级系统分析提供新途径
文集分析方法基础考虑指标差异度系数i避免评价程中种素遗漏取良效果
1 集分析
1 1 基原理
集分析种处理确定性问题系统分析方法集分析核心思想确定性确定性作系统加处理定背景组成集两集合特性做性() 差异性(异) 立性(反) 系统分析联系度u定量刻画[9]
1 2 联系度
设集合A ( x1 x2 ⋯xN ) 集合B (y1 y2 ⋯yN ) 组成集H (A B) (集指定联系两集合组成子) 进行特性分析N 特性中S 特性A B P 特性立余F N S P 相异
(1)
式中———集合A 集合B 问题度差异度立度
i ———差异度系数i ∈[ 1 1 ] 取值确定
j ———立系数j 1
联系度表达式体现异反三者联系影响转化i 1 时确定度转化度i 1时确定度转化立度i ( 1 1) 时反映确定性确定性占例联系度μ差异度系数i 组成集理核心包含机模糊灰色等确定性
2 考虑差异度系数i膨胀土集分析分类方法
膨胀土胀缩性等级评价指标选易测定液限WL(m1)胀缩总率eps(m2)塑性指数IP (m3)天然含水率w (m4)膨胀率Fs(m5)等等级分极高I高Ⅱ中Ⅲ低Ⅳ四设集合Aj (x1 x2 ⋯xN ) (j 1 2 ⋯n) 影响胀缩性评价素(指标) 样实测值集合Bk ( y1 y2 ⋯ yN ( k ⅠⅡ ⋯Ⅳ) 四等级指标标准组成集H (Aj Bk ) 样指标实测值落入相应等级时相隔级异相隔两级反进行胀缩性评价时落异部分数差异度系数（11）进行线性插异分计算终计算联系度u (Aj Bk )公式：
计算：
落讨集时1落标准集时
1
i i
1 Wk2 Wk1 Wk Wk+1
3 实例
验证构建模型正确性效性实例选文献[78]数
表1 膨胀土胀缩性等级评价指标分类标准
类
液限WL
膨胀总率eps
塑性指数 Ip
天然含水率 w
膨胀率 Fs
极高 Ⅰ
55～100
6～100
35～100
0～15
85～200
高 Ⅱ
50～55
4～6
25～35
15～25
70～85
中 Ⅲ
45～50
2～4
18～25
25～35
55～70
低 Ⅳ
40～45
0～2
0～18
35～100
40～55
表2 样评价指标实测值
样
指标
A1
A2
A3
A4
A5
A6
A7
A8
A9
A10
A11
A12
A13
A14
A15
液限WL
60
50
47
57
66
57
44
43
42
47
44
55
63
53
41
胀缩总率eps
7
5
4
6
7
5
4
14
33
5
45
6
8
42
065
塑性指数IP
36
36
24
25
35
29
23
16
21
27
38
38
42
185
13
天然含水率w
20
27
29
33
14
20
24
44
44
37
14
147
10
40
44
膨胀率Fs
80
66
70
61
83
74
74
56
53
59
88
88
84
415
51
表3 样评价
样
Aj
u(AjBⅠ)
u(AjBⅡ)
u(AjBⅢ)
u(AjBⅣ)
评价结果
拓方法[7]
模糊方法[8]
A1
06667
09451
06667
1
Ⅱ
Ⅰ
Ⅰ
A2
04
08072
04
08133
Ⅱ
Ⅱ
Ⅱ
A3
1
05429
1
05429
Ⅲ
Ⅲ
Ⅲ
A4
02
04222
02
044
Ⅱ
Ⅲ
Ⅱ
A5
09467
08713
09467
1
Ⅰ
Ⅰ
Ⅰ
A6
00667
09822
00667
1
Ⅱ
Ⅱ
Ⅱ
A7
096
04857
07733
04857
Ⅲ
Ⅲ
Ⅲ
A8
1
09733
06202
09733
Ⅳ
Ⅳ
Ⅳ
A9
1
05686
06513
05686
Ⅲ
Ⅳ
Ⅳ
A10
072
00667
07077
00667
Ⅲ
Ⅲ
Ⅲ
A11
03
05444
05933
06
Ⅱ
Ⅱ
Ⅱ
A12
1
09631
1
1
Ⅰ
Ⅰ
Ⅰ
A13
09733
07439
09733
1
Ⅰ
Ⅰ
Ⅰ
A14
072
01714
03292
01714
Ⅲ
Ⅳ
Ⅲ
A15
1
1
01368
1
Ⅳ
Ⅳ
Ⅳ
知方法进行膨胀土胀缩性等级评价结果文献[78]结果符合
现样1例考虑差异度系数i集分析方法具体计算程：
u(A1BⅠ)
u(A1BⅡ)
u(A1BⅢ)
u(A1BⅣ)
4 结语
膨胀土胀缩性等级评价问题复杂确定问题文利考虑差异度系数i集分析方法膨胀土胀缩性进行等级评价方法充分考虑指标素影响避免数遗漏具简单方便结果客观优点时方法评价结果分析表明该法真实反映膨胀土胀缩性等级水膨胀土胀缩性等级评价提供种新简便方法
参考文献
[1] 李生林秦素娟薄遵昭等 中国膨胀土工程质研究[M] 南京江苏科学技术出版社1992 145 170
[2] 王国强．安徽省江淮区膨胀土工程性质研究[J]．岩土工程学报1999 21(1)119–121
[3] 肖荣久等 陕南膨胀土灾害质研究[M] 西安山西科学技术出版社1995
[4] 陈新民李生林．膨胀土判分类灰色关联分析法[J]．岩土力学199617(4)：30–34．
[5] 黄卫 钟理 钱振东路基膨胀土胀缩等级模糊评判[J]岩土工程学报 1999 21(4)408–413
[6] 易民晏珍．膨胀土判分类工神网络方法[J]．质科技情报199514(3)：91–94
[7] 汪明武金菊良李丽 拓学膨胀土胀缩等级评判中应[J] 岩土工程学报 2003 25(6) 754–757
[8] 李丽 汪明武 基熵变模糊集理膨胀土胀缩性等级评价[C] 第十届土力学岩土工程学术会议文集 2007 464–468
[9] 赵克勤 集分析初步应[M] 杭州 浙江科学技术出版社 2000
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（**工业学 土木水利工程学院安徽 ** 230009）
摘：膨胀土分类复杂确定系统问题集分析中文利线性插法差异度系数i进行取值充分利约束条件进建立膨胀土分类模型提高评价结果性准确性实际膨胀土分类方法进行较结果表明该方法效更加客观
关键词：膨胀土分类 集分析 差异度系数i
0 前言
国膨胀土分布广先发现膨胀土省区达20 尤北京西安成线东南杭州广州线西北北东南西广区域 分布普遍安徽省江淮区量分布[12] 膨胀土具显著吸水膨胀失水收缩环境变化敏感特性易土体稳定性受破坏常类工程活动带危害 造成巨济损失[3]
膨胀土胀缩等级评价目前没解决复杂问题膨胀土素构成受素影响时间变异复杂动态体系膨胀土胀缩等级评价膨胀土合理治理前提研究基实测数膨胀土胀缩性评价方法具实际意义[18]
膨胀土胀缩性等级评价 单纯强调质分析定量研究难真正解决问题 分类法会出现相互矛盾评价结果决策设计带困难目前素综合评判方法（行业规范查表法）广泛认等级划分存跳跃缺点灰色关联分析法[4]模糊评判法[5]解决划分跳跃问题实际应时评价指标权重确定难基神网络智评价方法克服权重确定难题[6]实际应时受知识获取瓶颈问题限制拓评价方法变模糊集方法[78]较全面考虑素存遗漏重约束条件权值确定问题存知识获取瓶颈问题评价指标权重确定等缺陷年发展起集分析理避免难题膨胀土胀缩性等级系统分析提供新途径
文集分析方法基础考虑指标差异度系数i避免评价程中种素遗漏取良效果
1 集分析
1 1 基原理
集分析种处理确定性问题系统分析方法集分析核心思想确定性确定性作系统加处理定背景组成集两集合特性做性() 差异性(异) 立性(反) 系统分析联系度u定量刻画[9]
1 2 联系度
设集合A ( x1 x2 ⋯xN ) 集合B (y1 y2 ⋯yN ) 组成集H (A B) (集指定联系两集合组成子) 进行特性分析N 特性中S 特性A B P 特性立余F N S P 相异
(1)
式中———集合A 集合B 问题度差异度立度
i ———差异度系数i ∈[ 1 1 ] 取值确定
j ———立系数j 1
联系度表达式体现异反三者联系影响转化i 1 时确定度转化度i 1时确定度转化立度i ( 1 1) 时反映确定性确定性占例联系度μ差异度系数i 组成集理核心包含机模糊灰色等确定性
2 考虑差异度系数i膨胀土集分析分类方法
膨胀土胀缩性等级评价指标选易测定液限WL(m1)胀缩总率eps(m2)塑性指数IP (m3)天然含水率w (m4)膨胀率Fs(m5)等等级分极高I高Ⅱ中Ⅲ低Ⅳ四设集合Aj (x1 x2 ⋯xN ) (j 1 2 ⋯n) 影响胀缩性评价素(指标) 样实测值集合Bk ( y1 y2 ⋯ yN ( k ⅠⅡ ⋯Ⅳ) 四等级指标标准组成集H (Aj Bk ) 样指标实测值落入相应等级时相隔级异相隔两级反进行胀缩性评价时落异部分数差异度系数（11）进行线性插异分计算终计算联系度u (Aj Bk )公式：
计算：
落讨集时1落标准集时
1
i i
1 Wk2 Wk1 Wk Wk+1
3 实例
验证构建模型正确性效性实例选文献[78]数
表1 膨胀土胀缩性等级评价指标分类标准
类
液限WL
膨胀总率eps
塑性指数 Ip
天然含水率 w
膨胀率 Fs
极高 Ⅰ
55～100
6～100
35～100
0～15
85～200
高 Ⅱ
50～55
4～6
25～35
15～25
70～85
中 Ⅲ
45～50
2～4
18～25
25～35
55～70
低 Ⅳ
40～45
0～2
0～18
35～100
40～55
表2 样评价指标实测值
样
指标
A1
A2
A3
A4
A5
A6
A7
A8
A9
A10
A11
A12
A13
A14
A15
液限WL
60
50
47
57
66
57
44
43
42
47
44
55
63
53
41
胀缩总率eps
7
5
4
6
7
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33
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45
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8
42
065
塑性指数IP
36
36
24
25
35
29
23
16
21
27
38
38
42
185
13
天然含水率w
20
27
29
33
14
20
24
44
44
37
14
147
10
40
44
膨胀率Fs
80
66
70
61
83
74
74
56
53
59
88
88
84
415
51
表3 样评价
样
Aj
u(AjBⅠ)
u(AjBⅡ)
u(AjBⅢ)
u(AjBⅣ)
评价结果
拓方法[7]
模糊方法[8]
A1
06667
09451
06667
1
Ⅱ
Ⅰ
Ⅰ
A2
04
08072
04
08133
Ⅱ
Ⅱ
Ⅱ
A3
1
05429
1
05429
Ⅲ
Ⅲ
Ⅲ
A4
02
04222
02
044
Ⅱ
Ⅲ
Ⅱ
A5
09467
08713
09467
1
Ⅰ
Ⅰ
Ⅰ
A6
00667
09822
00667
1
Ⅱ
Ⅱ
Ⅱ
A7
096
04857
07733
04857
Ⅲ
Ⅲ
Ⅲ
A8
1
09733
06202
09733
Ⅳ
Ⅳ
Ⅳ
A9
1
05686
06513
05686
Ⅲ
Ⅳ
Ⅳ
A10
072
00667
07077
00667
Ⅲ
Ⅲ
Ⅲ
A11
03
05444
05933
06
Ⅱ
Ⅱ
Ⅱ
A12
1
09631
1
1
Ⅰ
Ⅰ
Ⅰ
A13
09733
07439
09733
1
Ⅰ
Ⅰ
Ⅰ
A14
072
01714
03292
01714
Ⅲ
Ⅳ
Ⅲ
A15
1
1
01368
1
Ⅳ
Ⅳ
Ⅳ
知方法进行膨胀土胀缩性等级评价结果文献[78]结果符合
现样1例考虑差异度系数i集分析方法具体计算程：
u(A1BⅠ)
u(A1BⅡ)
u(A1BⅢ)
u(A1BⅣ)
4 结语
膨胀土胀缩性等级评价问题复杂确定问题文利考虑差异度系数i集分析方法膨胀土胀缩性进行等级评价方法充分考虑指标素影响避免数遗漏具简单方便结果客观优点时方法评价结果分析表明该法真实反映膨胀土胀缩性等级水膨胀土胀缩性等级评价提供种新简便方法
参考文献
[1] 李生林秦素娟薄遵昭等 中国膨胀土工程质研究[M] 南京江苏科学技术出版社1992 145 170
[2] 王国强．安徽省江淮区膨胀土工程性质研究[J]．岩土工程学报1999 21(1)119–121
[3] 肖荣久等 陕南膨胀土灾害质研究[M] 西安山西科学技术出版社1995
[4] 陈新民李生林．膨胀土判分类灰色关联分析法[J]．岩土力学199617(4)：30–34．
[5] 黄卫 钟理 钱振东路基膨胀土胀缩等级模糊评判[J]岩土工程学报 1999 21(4)408–413
[6] 易民晏珍．膨胀土判分类工神网络方法[J]．质科技情报199514(3)：91–94
[7] 汪明武金菊良李丽 拓学膨胀土胀缩等级评判中应[J] 岩土工程学报 2003 25(6) 754–757
[8] 李丽 汪明武 基熵变模糊集理膨胀土胀缩性等级评价[C] 第十届土力学岩土工程学术会议文集 2007 464–468
[9] 赵克勤 集分析初步应[M] 杭州 浙江科学技术出版社 2000
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