黏性细粒土基床系数影响因素多元回归分析

郑 付 涛

(常州市规划设计院，江苏 常州 213000)



黏性细粒土基床系数影响因素多元回归分析

郑 付 涛

(常州市规划设计院，江苏 常州 213000)

考虑了孔隙比、含水率、塑性指数三种主要内在因素对黏性细粒土基床系数的影响，并建立了其多元回归方程及标准化回归方程，分析了基床系数对各因素的敏感性，为合理确定黏性细粒土基床系数提供了理论依据。

黏性细粒土，基床系数，多元回归方程

0 引言

常州市地处长江三角洲冲积平原，上覆厚度120 m～240 m的第四纪土层，其中黏性细粒土有着广泛的分布，实际工程应用中也占有较大的范围。基床系数[1]是城市轨道交通地下工程设计的重要参数，其数值的准确性关系到工程的安全性和经济性。目前多数城市均积累了大量成熟的经验，采用室内试验的固结法求得[1]，设计使用反馈效果较好。由于影响土的基床系数指标的因素多且复杂，就同一种土的基床系数并不是定值，也同样随许多因素影响而改变。因此，本文利用数理统计的方法来探索黏性细粒土基床系数的影响因素，为黏性细粒土基床系数合理确定提供了一定的理论支持。

1 数据选取

在工程应用中，黏性细粒土的基床系数指标的影响因素很多。既有内在的土体性质、类别因素，例如孔隙比、含水率及塑性指数[3]等；也有外在因素，例如基础底面积大小、形状以及基础埋深等[1]。为此，本文着重考虑了黏性细粒土内在因素即：孔隙比、含水率及塑性指数为主要影响因素，来研究基床系数与各因素之间的关系。本次共选取了116组试验数据，土类为黏性细粒土。孔隙比e=0.667～1.280，含水率ω=23.3%～44.7%，液性指数IL=0.11～1.20，土的状态涵盖流塑、软塑、可塑、硬塑，具有一定的代表性。各因素频次分布见表1及图1～图3。

表1 影响因素分布范围及其频次表

2 多元回归分析

根据选取的数据，通过多元回归的方法[2]进行试验数据的线性回归拟合，从而建立了水平基床系数KH、垂直基床系数KV与含水率ω、孔隙比e、液性指数IL的函数关系如下：

KH=33.7-1.4ω+73.3e-40.3IL，R=0.93

(1)

KV=30.3-1.4ω+74.6e-40.2IL，R=0.92

(2)

式(1)，式(2)的相关系数R都在0.80以上，说明基床系数与各因素之间高度相关。

为了分析基床系数对各因素的敏感性，需要再次建立标准化回归方程，函数关系如下：

KH′=-0.583ω′+0.781e′-1.080IL′，R=0.93

(3)

KV′=-0.268ω′+0.370e′-0.501IL′，R=0.92

(4)

其中,KH′，KV′，ω′，e′，IL′分别为数据标准化后的水平基床系数、垂直基床系数、含水率、孔隙比、液性指数值，即消除了因变量和自变量单位影响。从式(3)，式(4)可以看出，标准回归系数从大到小排列顺序均为IL>e>ω，也就是说，基床系数对内在因素的敏感性顺序为：液性指数IL高于孔隙比e，同时孔隙比e高于含水率ω。

3 结语

影响黏性细粒土的基床系数的内在因素很多，从敏感性分析可知基床系数对各因素的敏感程度不同，基床系数对液性指数的敏感性最大，即对液性指数的变化最敏感，对孔隙比次之，对含水率变化最不敏感。根据多元回归的方法，提出了水平基床系数、垂直基床系数与各主要影响因素的量化关系，相关系数分别为0.93，0.92，具有较好的相关性。

[1] GB 50009—2001，建筑结构荷载规范[S].

[2] John A.Rice.数量统计与数据分析[M].北京：机械工业出版社,2013.

[3] GB/T 50123—1999，土工试验方法标准[S].

Multiple regression analysis of the influence factors of coefficient of subgrade reaction of clayey fine-grained soil

Zheng Futao

(ChangzhouCityPlanningandDesignInstitute,Changzhou213000,China)

This paper considered the effect of three main factors such as void ratio, moisture content and plasticity index on coefficient of subgrade reaction of clayey fine-grained soil, and established the multiple regression equation and normalized regression equation. This paper also analyzed the sensitivity of coefficient of subgrade reaction to various factors, and provided theoretical support for determining the coefficients of the subgrade reaction of clayey fine-grained soil reasonably.

clayey fine-grained soil, coefficient of subgrade reaction, multiple regression equation

1009-6825(2016)28-0071-02

2016-07-22

郑付涛(1979- )，男，高级工程师，注册土木工程师(岩土)

TU431

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