【導(dǎo)讀】最大程度的搜集了數(shù)十家國(guó)內(nèi)頂級(jí)開發(fā)商多年實(shí)際操盤之系統(tǒng)資料。基礎(chǔ)具有承上啟下的作用，它一方面處于上部結(jié)構(gòu)的荷載及地基反力的共同作用下，基礎(chǔ)設(shè)計(jì)時(shí)，除了需保證基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)本身具有足夠的剛度和強(qiáng)度外，同時(shí)還需。選擇合理的基礎(chǔ)尺寸和布置方案，使地基的強(qiáng)度和沉降保持在規(guī)范允許的范圍內(nèi)。此，基礎(chǔ)設(shè)計(jì)又常被稱為地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)。凡是基礎(chǔ)直接建在未經(jīng)加固的天然土層上時(shí)，若天然地基很軟弱，則事先需要經(jīng)過人工處理后再建造基。礎(chǔ)者，這種地基稱之為人工地基。常常成為棘手的工程地質(zhì)問題。軟土的成分包括飽含水分的軟弱粘土和淤泥土，其工。高，在2~10之間，靈敏度高的軟土，經(jīng)擾動(dòng)后強(qiáng)度便降低很多?？s層主要由淤泥、淤泥質(zhì)土、充填土、雜填土或其它高壓縮性土層構(gòu)成的地基?；瘜W(xué)作用的軟粘土、有機(jī)質(zhì)土、飽和松砂土和淤泥質(zhì)土等地層構(gòu)成的地基。為了防止剪切破壞以及減輕土壓力，需要采取一定措施以增加地基土的抗剪強(qiáng)度。載力，減小沉降量，

　　

【正文】 土抗壓強(qiáng)度的目的，它與強(qiáng)度之間不存在直接的因果關(guān)系；根據(jù)本章第一節(jié)中水泥土的加固機(jī)理可知，提高軟弱土強(qiáng)度的水解水化反應(yīng)、硬凝反應(yīng)和碳酸化作用，都離不開水泥的參與，并且水泥的多寡對(duì)強(qiáng)度而 言至關(guān)重要，它將直接影響水泥土的抗壓強(qiáng)度，分析結(jié)果揭示了能夠通過控制摻入比這一因素來經(jīng)濟(jì)而且有效的提高水泥土的抗壓強(qiáng)度，這一點(diǎn)在工程應(yīng)用中具有十分重要的實(shí)踐意義。 孔隙度、飽和度和干密度對(duì)土樣強(qiáng)度的貢獻(xiàn)在同一水平，這一結(jié)果可以從土力學(xué)知識(shí)得到驗(yàn)證。干密度 eGSd ?? 1 ???和飽和度 eGS sr ??（其中 Gs 為土粒比重， e 為孔隙度， w 為含水量， ?? 為水的密度），表明它們是可以互相推導(dǎo)，互相表示的。回歸分析結(jié)果表明 干密度、孔隙度和飽和度對(duì)抗壓強(qiáng)度的影響作用較小，筆者對(duì)此進(jìn)行了認(rèn)真研究，認(rèn)為回歸分析并沒有正確反應(yīng)干密度對(duì)抗壓強(qiáng)度的貢獻(xiàn)情況。就模型本身反應(yīng)的情況而言，對(duì)干密度的分析就存在一些問題：圖 2— 1 充分表現(xiàn)出干密度的變異性較大，離群現(xiàn)象突出，回歸趨勢(shì)相當(dāng)不明顯，對(duì)這種情況，通過回歸分析的手段很難正確描述其影響規(guī)律；由圖 2— 2 的干密度殘差圖可以看出，干密度殘差的散點(diǎn)分布集中于坐標(biāo)軸兩端，違背了殘差的無定形分布規(guī)律，唯一的解釋應(yīng)該是對(duì)回歸模型而言，干密度的引入是不恰當(dāng)?shù)?，也就是說，對(duì)此次試驗(yàn)結(jié)果，用回歸分析并沒有很好的 回歸出干密度的影響趨勢(shì)。根據(jù)水泥土加固機(jī)理的分析可知，雖然硫酸鈣在水泥中的含量?jī)H占 3～ 5%，但它能和約占水泥 50%的鋁酸三鈣生成一種被稱為“水泥桿菌”的化合物的同時(shí)，結(jié)合 32 倍于自己的水分子。此過程反應(yīng)很快，最后把大量自由水以結(jié)晶水的形式固定下來，這種水泥桿菌針狀結(jié)晶在深層攪拌的特定條件下，完全可以利用這種膨脹勢(shì)通過膨脹、擠密作用增加地基加固效果。加固效果的提高，從另外一個(gè)角度來看，就表現(xiàn)為干密度的增大。對(duì)本次含水量高的軟粘土而言，硫酸鈣的結(jié)晶過程對(duì)強(qiáng)度的提高有特殊意義，回歸分析不能很好反應(yīng)這種情況，要進(jìn)行 進(jìn)一步的分析，只能采取其它分析方法。本文主要利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型做了初步的探索，詳細(xì)分析見下文。 一 . 共線性分析： 當(dāng)模型被表示為線性模型結(jié)構(gòu)時(shí)，假設(shè)檢驗(yàn)就表示為各參數(shù)的線性函數(shù)。而當(dāng)某個(gè)回歸變量近似是其余變量的線性組合時(shí)，得到的參數(shù)估計(jì)往往是不準(zhǔn)確的，而且估 中管網(wǎng)房地產(chǎn)頻道 作為國(guó)內(nèi)最大、最專業(yè)、更新速度最快的專業(yè)房地產(chǎn)資料庫(kù)，月更新房地產(chǎn)資料近千個(gè)。最大程度的搜集了數(shù)十家國(guó)內(nèi)頂級(jí)開發(fā)商多年實(shí)際操盤之系統(tǒng)資料。 中管網(wǎng)房地產(chǎn)頻道 作為國(guó)內(nèi)最大、最專業(yè)、更新速度最快的專業(yè)房地產(chǎn)資料庫(kù)，月更新房地 產(chǎn)資料近千個(gè)。最大程度的搜集了數(shù)十家國(guó)內(nèi)頂級(jí)開發(fā)商多年實(shí)際操盤之系統(tǒng)資料。 計(jì)量的方差很大，這就產(chǎn)生了共線性或復(fù)共線性。本文試圖通過以下途徑對(duì)全回歸模型的共線性進(jìn)行診斷。 我們首先把 xx? 變換為對(duì)角線是 1 的矩陣，然后求解特征向量和特征值，如有 r個(gè)特征值近似為 0，則回歸統(tǒng) 計(jì)矩陣中有 r 個(gè)共線關(guān)系，且共線關(guān)系的系數(shù)向量就是近似為 0 的特征值對(duì)應(yīng)的特征向量，根據(jù)以上計(jì)算結(jié)果，得到影響因素之間的相關(guān)數(shù)矩陣（見表 2— 5），相關(guān)數(shù)大的因素之間存在共線性問題。 表 2— 5 相關(guān)數(shù)計(jì)算結(jié)果表 特征值 常數(shù) 摻入比 齡期 含水量 孔隙度 飽和度 干密度 波速 常數(shù) 摻入比 齡期 含水量 孔隙度 飽和度 干密度 波速 2．條件指數(shù)法 條件指數(shù)定義為最大特征值和每個(gè)特征值之比的平方根。最大條件指數(shù)稱為矩陣x 的條件數(shù)，當(dāng)條件數(shù)較大時(shí)，這組數(shù)據(jù)被認(rèn)為是病態(tài)數(shù)據(jù)，當(dāng)條件數(shù)很大時(shí)，認(rèn)為有嚴(yán)重共線性。我們的分析過程輸出有每個(gè)主分量解釋的估計(jì)方差比例， 當(dāng)條件指數(shù)高的主分量對(duì)兩個(gè)或幾個(gè)變量的方差有很大貢獻(xiàn)時(shí)，共線性問題就發(fā)生了。 計(jì)算結(jié)果見表 2— 6： 表 2— 6 條件指數(shù)計(jì)算結(jié)果表 個(gè)數(shù) 特征值 條件數(shù) 常數(shù) 摻入比 齡期 含水量 孔隙度 飽和度 干密度 波速 1 2 3 4 5 6 7 8 3．方差膨脹因子法 中管網(wǎng)房地產(chǎn)頻道 作為國(guó)內(nèi)最大、最專業(yè)、更新速度最快的專業(yè)房地產(chǎn)資料庫(kù)，月更新房地產(chǎn)資料近千個(gè)。最大程度的搜集了數(shù)十家國(guó)內(nèi)頂級(jí)開發(fā)商多年實(shí)際操盤之系統(tǒng)資料。 中管網(wǎng)房地產(chǎn)頻道 作為國(guó)內(nèi)最大、最專業(yè)、更新速度最快的專業(yè)房地產(chǎn)資料庫(kù)，月更新房地 產(chǎn)資料近千個(gè)。最大程度的搜集了數(shù)十家國(guó)內(nèi)頂級(jí)開發(fā)商多年實(shí)際操盤之系統(tǒng)資料。 共線性嚴(yán)重程度的另一種度量是方差膨脹因子（ Vif），記 C=（ Cij） = 1)( ??xx ， Ri為變量 xi 對(duì)其余 m1 個(gè)自變量的復(fù)相關(guān)系數(shù)，有 cii=(1R2(i))1(i=1,2, ??? ,m),記b=(b0,b1, ??? ,bm),則 Var(bi)= 2? cii,即 cii與參數(shù)最小二乘估計(jì) bi的方差僅差一個(gè)因子，或者說 cii是 Var(bi)的 一個(gè)因子，而且是很重要的因子，文獻(xiàn)上稱 cii是方差膨脹因子，并定義參數(shù)估計(jì)容許值的量 Tol(i)=1R2(i),稱為變量 xI的容許量，它和方差膨脹因子 Vif=cii互為倒數(shù)，即 Vif=1/Tol。 R（ i）度量 xi與其余變量的線性相關(guān)程度，若自變量間共線性嚴(yán)重， R（ i）就接近于 1，這是 Tol 接近于 0，而 Vif 非常大。反之，若 R（ i）接近于 0， Tol 和 Vif 都趨于 1。 表 2— 7 各影響因素的膨脹因子表 變量 膨脹因子 常數(shù) 摻入比 齡期 含水量 孔隙度 飽和度 干密度 波速 從以上三種方法都可以看出，含水量、孔隙度和飽和度三者之間由相當(dāng)強(qiáng)的共線性。由特征值法可知，它們的相關(guān)數(shù)達(dá)到了 以上；由條件指數(shù)法可以看出，在條件數(shù)為 時(shí)，這三者之間方差的貢獻(xiàn)達(dá)到 ~；膨脹因子表也表明，它們的膨脹因子與其他的因素相比也有相當(dāng)大的數(shù)量級(jí)。由相關(guān)數(shù)矩陣還可知， 波速除與齡期和摻入比的相關(guān)性較強(qiáng)之外（相關(guān)數(shù)分別為 和 ），與其他因素也有相當(dāng)?shù)南嚓P(guān)性，且偏相關(guān)程度大致相同，相關(guān)數(shù)大約為 左右。由相關(guān)數(shù)計(jì)算結(jié)果表 2— 5 知，干密度與含水量、飽和度的相關(guān)程度較強(qiáng)，而摻入比與齡期和干密度基本上不相關(guān)。以上結(jié)論從表 2— 6 和表 2— 7 中也可以得到反應(yīng)。由抗壓強(qiáng)度預(yù)測(cè)值與干密度的散點(diǎn)圖圖 2— 1（一組數(shù)據(jù)）可以看出，干密度離散程度相當(dāng)大，離群現(xiàn)象突出，回歸趨勢(shì)不明。這是一個(gè)潛在的和難以矯正的問題，只要有可能，就要在收集數(shù)據(jù)時(shí)防止同類問題的發(fā)生。 中管網(wǎng)房地產(chǎn)頻道 作為國(guó)內(nèi)最大、最專業(yè)、更新速度最快的專業(yè)房地產(chǎn)資料庫(kù)，月更新房地產(chǎn)資料近千個(gè)。最大程度的搜集了數(shù)十家國(guó)內(nèi)頂級(jí)開發(fā)商多年實(shí)際操盤之系統(tǒng)資料。 中管網(wǎng)房地產(chǎn)頻道 作為國(guó)內(nèi)最大、最專業(yè)、更新速度最快的專業(yè)房地產(chǎn)資料庫(kù)，月更新房地 產(chǎn)資料近千個(gè)。最大程度的搜集了數(shù)十家國(guó)內(nèi)頂級(jí)開發(fā)商多年實(shí)際操盤之系統(tǒng)資料。 圖 2— 1 抗壓強(qiáng)度預(yù)測(cè)值 — 干密度散點(diǎn)圖 二．殘差分析： 回歸模型的殘差分析對(duì)于確定最小二乘擬合的適合性是必須的。如果模型正確并且滿足假定條件，則殘差應(yīng)該是無定性的，它們應(yīng)該與任一其他變量沒有關(guān)系，自然也與用來預(yù)測(cè)響應(yīng)的變量無關(guān)。根據(jù)本次殘差分析的結(jié)果，筆者人為，回歸模型對(duì)干密度的描述是不恰當(dāng)?shù)摹?圖 2— 2 為殘差 — 干密度散點(diǎn)圖，散點(diǎn)主要分布在圖形兩端，位置集中，而非無定形的平均分布，由此 可知，對(duì)本模型而言，干密度這一因素的引入是不合適的，應(yīng)排除之。 圖 2— 2 殘差 — 干密度散點(diǎn)圖 圖 2— 3 是除去干密度影響因素后土樣抗壓強(qiáng)度數(shù)據(jù)的殘差對(duì)擬合值的圖形，沒 中管網(wǎng)房地產(chǎn)頻道 作為國(guó)內(nèi)最大、最專業(yè)、更新速度最快的專業(yè)房地產(chǎn)資料庫(kù)，月更新房地產(chǎn)資料近千個(gè)。最大程度的搜集了數(shù)十家國(guó)內(nèi)頂級(jí)開發(fā)商多年實(shí)際操盤之系統(tǒng)資料。 中管網(wǎng)房地產(chǎn)頻道 作為國(guó)內(nèi)最大、最專業(yè)、更新速度最快的專業(yè)房地產(chǎn)資料庫(kù)，月更新房地 產(chǎn)資料近千個(gè)。最大程度的搜集了數(shù)十家國(guó)內(nèi)頂級(jí)開發(fā)商多年實(shí)際操盤之系統(tǒng)資料。 有出現(xiàn)異常結(jié)構(gòu)。這說明模型是適合的。 圖 2— 3 抗壓強(qiáng)度數(shù)據(jù)的殘差對(duì)擬合 值的圖 中管網(wǎng)房地產(chǎn)頻道 作為國(guó)內(nèi)最大、最專業(yè)、更新速度最快的專業(yè)房地產(chǎn)資料庫(kù)，月更新房地產(chǎn)資料近千個(gè)。最大程度的搜集了數(shù)十家國(guó)內(nèi)頂級(jí)開發(fā)商多年實(shí)際操盤之系統(tǒng)資料。 中管網(wǎng)房地產(chǎn)頻道 作為國(guó)內(nèi)最大、最專業(yè)、更新速度最快的專業(yè)房地產(chǎn)資料庫(kù)，月更新房地 產(chǎn)資料近千個(gè)。最大程度的搜集了數(shù)十家國(guó)內(nèi)頂級(jí)開發(fā)商多年實(shí)際操盤之系統(tǒng)資料。 第四節(jié) 常規(guī)方法對(duì)水泥土強(qiáng)度影響因素分析 一．抗壓強(qiáng)度的影響因素分析 1．摻入比對(duì)強(qiáng)度的影響 在室內(nèi)配比實(shí)驗(yàn)中，水泥摻入比分別取 8%、 12%和 15%，摻入比過大則不能體現(xiàn)粉噴樁經(jīng)濟(jì)實(shí)用的特點(diǎn)，實(shí)際工程一般不予采用。當(dāng)摻入比小于 7%時(shí)，對(duì)粘性軟土而言，水泥與土的反應(yīng)過弱，水泥土固化程度低，強(qiáng)度離散性較大，難以形成水泥石骨架，水泥水化物也不能與軟土顆粒充分反應(yīng)。因此，在實(shí)際施工中摻入比最少不低于 8%，一般在 12~15%。根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，做 抗壓強(qiáng)度與摻入比折線圖如圖 2— 4： 7 8 9 10 11 12 13 14 15 161 . 52 . 02 . 53 . 03 . 54 . 04 . 55 . 05 . 5 含水量 30% 齡期 30 天 含水量 30% 齡期 90 天 含水量 40% 齡期 30 天 含水量 40% 齡期 90 天 抗壓強(qiáng)度（Mpa)摻入比（ % ） 圖 2— 4 抗壓強(qiáng)度 — 摻入比曲線圖 由圖可以看出，水泥土抗壓強(qiáng)度隨著摻入比的提高而增大，隨著齡期的增長(zhǎng)而增大。另外對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析后發(fā)現(xiàn)，在其他條件相同時(shí)，某水泥摻入比 m 的強(qiáng)度 fm和水泥摻入比為 12%的強(qiáng)度 f12比值 fm/ f12與摻入比 m有較好的歸一化性質(zhì)，兩者呈冪指數(shù)關(guān)系，即： 中管網(wǎng)房地產(chǎn)頻道 作為國(guó)內(nèi)最大、最專業(yè)、更新速度最快的專業(yè)房地產(chǎn)資料庫(kù)，月更新房地產(chǎn)資料近千個(gè)。最大程度的搜集了數(shù)十家國(guó)內(nèi)頂級(jí)開發(fā)商多年實(shí)際操盤之系統(tǒng)資料。 中管網(wǎng)房地產(chǎn)頻道 作為國(guó)內(nèi)最大、最專業(yè)、更新速度最快的專業(yè)房地產(chǎn)資料庫(kù)，月更新房地 產(chǎn)資料近千個(gè)。最大程度的搜集了數(shù)十家國(guó)內(nèi)頂級(jí)開發(fā)商多年實(shí)際操盤之系統(tǒng)資料。 fm/ f12=amb, 當(dāng)取齡期為 30 天，含水量為 30%時(shí)， fm/ f12=(相關(guān)系數(shù) R=，剩余標(biāo)準(zhǔn)差 SD=，顯著性水平p) 當(dāng)取齡期為 90 天，含水量為 30%時(shí)， fm/ f12=(相關(guān)系數(shù) R=，剩余標(biāo)準(zhǔn)差 SD=，顯著性水平p) 當(dāng)其他條件相同，兩個(gè)不同摻入比的水泥土無側(cè)限抗壓強(qiáng)度之比 fm1/ fm2隨摻入比的比值 m1/m2 的增大而增大，呈冪指數(shù)關(guān)系。方程式為 fm1/fm2=(m1/m2)b 經(jīng)對(duì)數(shù)變換后可得結(jié)果， lg(fm1/fm2)=b lg(m1/m2)，見圖 2— 5： 0 . 4 0 . 3 0 . 2 0 . 1 0 . 0 0 . 1 0 . 2 0 . 3 0 . 40 . 30 . 20 . 10 . 00 . 10 . 20 . 3取 lg 后的回歸曲線lg(fm1/fm2)= 4798 lg(m1/m2 )lg(fm1/fm2)lg(m1/m2 ) 圖 2— 5 lg(fm1/fm2)與 g(m1/m2)關(guān)系曲線圖 即 fm1/fm2=(m1/m2) (R=， SD=， N=9， P) 利用以上經(jīng)驗(yàn)公式，我們就可以根據(jù)一種摻入比的抗壓強(qiáng)度大小推求任意一種摻入比情況下土樣的抗壓強(qiáng)度或根據(jù)土樣的抗壓強(qiáng)度大小來估計(jì)其水泥摻入比的比例。 2．齡期對(duì)抗壓強(qiáng)度的影響 水泥土的強(qiáng)度隨齡期的增長(zhǎng)而提高，在齡期超過 28 天后仍有明顯增長(zhǎng)，當(dāng)齡期超過三個(gè)月后，強(qiáng)度的增長(zhǎng)才減 緩。根據(jù)電子顯微鏡的觀察，水泥與土的硬凝反應(yīng)需三個(gè)月才能充分完成。因此取三個(gè)月齡期的強(qiáng)度作為水泥土的標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度較為適宜。取含水量為 30%的實(shí)驗(yàn)資料，作摻入比分別為 8%、 12%和 15%的強(qiáng)度 f 和齡期 t 的曲線如圖 2— 6： 中管網(wǎng)房地產(chǎn)頻道 作為國(guó)內(nèi)最大、最專業(yè)、更新速度最快的專業(yè)房地產(chǎn)資料庫(kù)，月更新房地產(chǎn)資料近千個(gè)。最大程度的搜集了數(shù)十家國(guó)內(nèi)頂級(jí)開發(fā)商多年實(shí)際操盤之系統(tǒng)資料。 中管網(wǎng)房地產(chǎn)頻道 作為國(guó)內(nèi)最大、最專業(yè)、更新速度最快的專業(yè)房地產(chǎn)資料庫(kù)，月更新房地 產(chǎn)資料近千個(gè)。最大程度的搜集了數(shù)十家國(guó)內(nèi)頂級(jí)開發(fā)商多年實(shí)際操盤之系統(tǒng)資料。 0 20 40 60 80 1000123456齡期 —— 抗壓強(qiáng)