黏性土粒径分布的多重分形特性及土-水特征曲线的预测研究

摘要：

土壤粒径分布的分形特性常由单一分维数来描述，这一分形参数可作为土-水特征曲线模型中的常数。但实验证据显示，单一分维数不足以描述某些黏性土在整个粒径范围土粒的分形分布。为了评估粒径分布的多重分形参数预测土-水特征曲线的效能，对3个黏土样实测粒径分布和土-水特征曲线，研究粒径分布的多重分形特性，并利用分形模型预测土-水特征曲线。研究发现，在较为宽泛的粒径范围，土的粒径分布存在3个不同分维数的土粒区域，分维数的大小与土粒区域的粒径大小有关。粒径越大的区域，分维数越大；利用不同区域的分维数预测土-水特征曲线并与实测结果比较，显示模型预测对多重分形参数较为敏感，采用大粒径区域分维数的计算结果与实测数据甚为吻合。虽然多重分形参数精确描述了土粒的分形分布，但在预测土-水特征曲线时应考虑粒径分布分形标度性质的差异。

关键词：黏性土、粒径分布、多重分形、土-水特征曲线、预测

分类号：TU43(土力学、地基基础工程)

资助基金：国家自然科学基金资助项目41272334，41072214，51209084

在线出版日期：2015-08-13（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：650-657