基于响应面法的复合改良膨胀土无侧限抗压强度研究

作     者：王欢 杜贺威 王建棋 张斐扬 曹素娟 WANG Huan;DU He-wei;WANG Jian-qi;ZHANG Fei-yang;CAO Su-juan

作者机构：河南大学土木建筑学院开封475004 河南交通职业技术学院公路学院郑州451460 新蒲建设集团有限公司郑州450006 

出 版 物：《科学技术与工程》 (Science Technology and Engineering)

年 卷 期：2024年第24卷第16期

页      面：6854-6861页

学科分类：08[工学] 080104[工学-工程力学] 0815[工学-水利工程] 0801[工学-力学（可授工学、理学学位）] 

基　　金：河南省高等学校重点科研项目(18A580002) 开封市科技发展计划项目(1801004) 

主　　题：膨胀土 木质素 聚丙烯纤维 响应面法 无侧限抗压强度 交互作用 

摘      要：为提高膨胀土的无侧限抗压强度,降低工程危害。在木质素改良膨胀土的研究基础上,通过单因素试验研究纤维长度、纤维掺量及木质素掺量对膨胀土抗压强度的影响规律,基于单因素试验结果,通过BBD (BOX-Behnken design)响应面设计法进行响应面试验,建立二次回归模型,研究了双因素交互作用对膨胀土无侧限抗压强度的影响。结果表明:单因素作用时,膨胀土无侧限抗压强度在各因素作用下均呈现先增大后减小的趋势;双因素交互作用时,木质素掺量和聚丙烯掺量二者交互作用显著性最好。由BBD响应面法得到的最优组合为:聚丙烯纤维长度为9 mm、纤维掺量为0.3%、木质素掺量为3%,该变量下平行试验组的平均抗压强度为552.48 kPa,相比于素膨胀的抗压强度提升了76.97%,可见此方案下对素膨胀土的无侧限抗压强度提升效果最好。研究成果为新乡地区弱膨胀土的改良提供了借鉴,为复合改良土的试验设计提供了新思路。