Báo cáo nghiên cứu khoa học: " XÁC LẬP HÀM TƯƠNG QUAN HỒI QUY TUYẾN TÍNH GIỮA CÁC TÍNH CHẤT CƠ LÝ CỦA MỘT SỐ NGUỒN GỐC ĐẤT Ở THỪA THIÊN HUẾ" pdf

6 789 8
Báo cáo nghiên cứu khoa học: " XÁC LẬP HÀM TƯƠNG QUAN HỒI QUY TUYẾN TÍNH GIỮA CÁC TÍNH CHẤT CƠ LÝ CỦA MỘT SỐ NGUỒN GỐC ĐẤT Ở THỪA THIÊN HUẾ" pdf

Đang tải... (xem toàn văn)

Thông tin tài liệu

171 TẠP CHÍ KHOA HỌC, Đại học Huế, Số 48, 2008 XÁC L ẬP HÀM TƯƠNG QUAN HỒI QUY TUYẾN TÍNH GIỮA CÁC TÍNH CH ẤT CƠ LÝ CỦA MỘT SỐ NGUỒN GỐC ĐẤT Ở THỪA THIÊN HUẾ Nguyễn Thanh Tùng Trường Đại học Khoa học, Đại học Huế TÓM T ẮT Bài báo trình bày kết quả xác lập các hàm tương quan hồi quy tuyến tính giữa các tính chất cơ lý của đất có nguồn gốc sông - biển (amQ 1 3 ) và nguồn gốc biển - đầm lầy (mbQ 2 1-2 ) ở thừa Thiên Thiên Huế. Thông qua giá trị hệ số tương quan R để đánh giá mức độ tương quan giữa các tính chất cơ lý của hai loại đất có nguồn gốc thành tạo khác nhau. 1. Đặt vấn đề Trong nghiên c ứu địa chất công trình, các chỉ tiêu cơ lý thường biến đổi ph ụ thuộc vào nhau theo một quy luật nào đó, có khi giữa chúng có mối tương quan khá ch ặt chẽ. Trên cơ sở thống kê 263 mẫu đất, chúng tôi tiến hành xây dựng các hàm t ương quan tối ưu giữa các chỉ tiêu cơ lý của chúng. Thí dụ như tìm hàm t ương quan giữa các đại lượng: sức kháng cắt của đất (c, ϕ) và hệ số nén lún (a) t ương quan với thành phần hạt, độ Nm, chỉ số dẻo, hệ số rỗng,… Ở đồng bằng Thừa Thiên Huế, đất nguồn gốc sông-biển (amQ 1 3 ) bị phủ bởi tr ầm tích trẻ hơn, diện phân bố rộng, gặp hầu hết tại trung tâm đồng bằng. Chúng n ằm ở độ sâu từ 7,5 đến 53,4 m, chiều dày thay đổi từ 3,5 đến 23,4 m [4, tr141]. Thành t ạo đất này thường có độ chặt tốt, độ biến dạng nhỏ, sức chịu tải từ trung bình đến cao nên thường được chọn đặt móng cho công trình. Thành tạo đất nguồn gốc sông - bi ển (mbQ 2 1-2 ) cũng bị phủ và phân bố hầu hết ở khu vực đồng bằng, Chúng n ằm ở độ sâu từ 4,0 đến 16,0 m, chiều dày thay đổi từ 3,5 đến 22,4 m [4, tr156]. Đất lo ại này thường rất yếu, sức chịu tải thấp đến rất thấp, độ biến dạng lớn. Các lớp đất lo ại này thường không sử dụng để làm móng cho công trình, nếu trường hợp bắt bu ộc phải cải tạo mới có khả năng sử dụng làm nền cho công trình. Hi ện nay, các công trình xây dựng ngày càng nhiều và quy mô lớn đòi hỏi phải có đầy đủ hệ thống số liệu khảo sát phục vụ cho công tác thiết kế móng công trình. Nh ưng trong thực tế, khi khảo sát địa chất cho các công trình cụ thể do điều kiện địa ch ất rất khác nhau nên số liệu mẫu đất thu được không phải lúc nào cũng đáp ứng đầy đủ các yêu cầu đề ra. Đặc biệt, đối với các loại đất như bùn sét, đất cát, sét pha lẫn nhiều d ăm sạn thì lại càng khó khăn. Vì vậy, kết quả nghiên cứu xác lập sự tương quan giữa các tính ch ất cơ lý sẽ tạo cơ sở khoa học cho việc đánh giá đúng, đầy đủ điều kiện địa ch ất phục vụ tốt cho công tác thiết kế công trình. 172 2. Kết quả nghiên cứu 2.1. Hàm t ương quan Khi h ệ số tương quan R ≠ 0 thì giữa hai biến ngẫu nhiên x và y sẽ có sự phụ thu ộc hàm y = y(x). Để diễn tả sự tương quan bằng một biểu đồ và một hàm số nghĩa là thay th ế những điểm thực tế của biểu đồ bằng một đường cong hay đường thẳng. Một trong nh ững phương pháp thay thế những điểm thực tế để xác định một đường cong hay đường thẳng này là phương pháp bình phương bé nhất. Khi đường hồi quy thực nghiệm g ần đường thẳng hay tương quan mẫu 1 ≈ R khi đó hàm hồi quy có dạng tuyến tính y = ax + b [2]. Thông qua các bi ến ngẫu nhiên ta sẽ xác định được hệ số a và b. 2.2. Đánh giá sự tương quan Khi xét đồng thời hai biến ngẫu nhiên x và y ta sẽ có một sự tương quan thống kê l ẫn nhau, đại lượng đó được gọi là hệ số tương quan mẫu ký hiệu là R. Hệ số tương quan m ẫu R là đại lượng thiên từ -1 đến +1, nếu R < 0 thì giá trị tương quan nghịch, nếu R > 0 thì giá tr ị tương quan thuận, nếu R = 0 thì không có sự tương quan [2]. H ệ số tương quan R được đánh giá theo Kalomenxki như sau: - N ếu 0 < R ≤ 0,5 thì mức độ tương quan rất yếu - Nếu 0,5 < R ≤ 0,7 thì mức độ tương quan yếu - Nếu 0,7 < R ≤ 0,9 thì mức độ tương quan chặt - Nếu 0,9 < R ≤ 1,0 thì mức độ tương quan rất chặt 2.3. Các tính ch ất cơ lý trung bình của các mẫu đất nghiên cứu Bảng 1. Bảng tổng hợp các tính chất cơ lý trung bình của các nguồn gốc đất nghiên cứu Loại đất Hàm lượng % các nhóm hạt (mm) Sét Bụi Cát Sạn sỏi Dăm cuội <0,005 0,005-0,05 0,05-2,0 2,0-20,0 >20,0 Trầm tích nguồn gốc sông biển (amQ 1 3 ) Cát pha 7,0 15,3 67,4 10,7 0,0 Sét pha 29,1 13,6 49,5 7,8 0,0 Sét 57,3 19,7 22,6 0,4 0,0 Trầm tích nguồn gốc biển – đầm lầy (amQ 2 1 - 2 ) Bùn cát pha 6,5 18,9 71,7 2,9 0,0 Bùn sét pha 17,8 45,1 34,5 2,6 0,0 Bùn sét 34,7 39,0 24,4 1,9 0,0 173 Tớnh cht vt lý Tớnh cht c hc Nm W KL th tớch KL th tớch khụ KL riờng rng H s rng H s bóo hũa Gii hn chy Gii hn do Ch s do st Gúc ni ma sỏt Lc dớnh kt H s nộn lỳn Mụun tng BD W % w g/cm 3 c g/cm 3 g/cm 3 n % e 0 - G % W l % W p % I p % B - C kG/cm 2 a 1-2 cm 2 /kG E 1-2 kG/cm 2 Trm tớch ngun gc sụng bin (amQ 1 3 ) 24,3 1,916 1,542 2,67 42,3 0,732 88,5 26,8 20,7 6,1 0,578 17 0 15 0,137 0,025 69,1 25,3 1,899 1,515 2,69 43,6 0,774 87,9 34,1 21,9 12,2 0,276 16 0 32 0,239 0,037 46,9 29,4 1,873 1,448 2,71 46,5 0,869 91,5 45,5 24,6 20,9 0,230 15 0 7 0,317 0,042 44,5 Trm tớch ngun gc bin m ly (amQ 2 1 - 2 ) 27,9 1,844 1,442 2,66 45,9 0,847 87,8 26,9 20,7 6,2 1,172 12 0 5 0,109 0,047 39,7 44,2 1,701 1,180 2,67 55,8 1,265 93,3 39,3 25,6 13,7 1,353 7 0 15 0,106 0,084 26,8 50,1 1,652 1,100 2,68 59,0 1,439 93,5 48,2 27,3 20,9 1,093 6 0 2 0,077 0,174 14,0 2.4. Biu tng quan gia cỏc tớnh cht c lý t 2.4.1. Tr m tớch ngun gc sụng-bin (amQ 1 3 ) tơng quan giữa giới hạn chảy - hạt sét y = 0.428x + 26.165 R 2 = 0.598 20 35 50 65 0 20 40 60 80 Hàm lợng hạt sét P c (%) Giới hạn chảy W l (%) Cát pha Sét pha Sét Hỡnh 1 tơng quan giữa hệ số rỗng - độ ẩm y = 0.020x + 0.240 R 2 = 0.677 0.4 0.7 1.0 1.3 10 18 26 34 42 Độ ẩm W (%) Hệ số rỗng e 0 Cát pha Sét pha Sét Hỡnh 2 tơng quan giữa g. hạn dẻo -giới hạn chảy y = 0.297x + 11.764 R 2 = 0.582 10 18 26 34 15 27 39 51 63 Giới hạn chảy W l (%) Giới hạn dẻo W p (%) Cát pha Sét pha Sét Hỡnh 3 tơng quan giữa chỉ số dẻo - giới hạn chảy y = 0.702x - 11.707 R 2 = 0.888 0 10 20 30 15 27 39 51 63 Giới hạn chảy W l (%) Chỉ số dẻo I p (%) Cát pha Sét pha Sét Hỡnh 4 174 tơng quan giữa hs góc ma sát - hệ số rỗng y = -0.242x + 0.491 R 2 = 0.166 0.0 0.3 0.5 0.8 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 Hệ số rỗng e 0 (%) Hệ số góc ma sát tg Cát pha Sét pha Sét Hỡnh 5 tơng quan giữa hệ số nén lún - hệ số rỗng y = 0.019x + 0.018 R 2 = 0.052 0.00 0.03 0.06 0.09 0.3 0.6 0.8 1.1 1.3 Hệ số rỗng e 0 (%) HS nén lún a 1-2 (cm 2 /kG) Cát pha Sét pha Sét Hỡnh 6 2.4.2. Trm tớch ngun gc bin-m ly (amQ 2 1-2 ) tơng quan giữa giới hạn chảy - hạt sét y = 0.489x + 29.671 R 2 = 0.490 15 35 55 75 0 18 36 54 72 Hàm lợng hạt sét P c (%) Giới hạn chảy W l (%) Cát pha Sét pha Sét Hỡnh 7 tơng quan giữa hệ số rỗng - độ ẩm y = 0.026x + 0.118 R 2 = 0.883 0.5 1.1 1.7 2.3 15 30 45 60 75 Độ ẩm W (%) Hệ số rỗng e 0 Cát pha Sét pha Sét Hỡnh 8 tơng quan giữa giới hạn dẻo - g. hạn chảy y = 0.403x + 9.035 R 2 = 0.730 12 22 32 42 15 30 45 60 75 Giới hạn chảy W l (%) Giới hạn dẻo W p (%) Cát pha Sét pha Sét Hỡnh 9 tơng quan giữa chỉ số dẻo - giới hạn chảy y = 0.594x - 8.893 R 2 = 0.851 0 12 24 36 15 30 45 60 75 Giới hạn chảy W l (%) Chỉ số dẻo I p (%) Cát pha Sét pha Sét Hỡnh 10 tơng quan giữa hs góc ma sát - hệ số rỗng y = -0.118x + 0.288 R 2 = 0.334 0.00 0.15 0.30 0.45 0.5 0.9 1.3 1.7 2.1 Hệ số rỗng e 0 Hệ số góc ma sát tg Cát pha Sét pha Sét Hỡnh 11 tơng quan giữa hệ số nén lún - hệ số rỗng y = 0.150x - 0.077 R 2 = 0.463 0.00 0.12 0.24 0.36 0.50 0.95 1.40 1.85 2.30 Hệ số rỗng e 0 HS nén lún a 1-2 (kG/cm 2 ) Cát pha Sét pha Sét Hỡnh 12 175 Bảng 2. Bảng tổng hợp kết quả xác lập các hàm tương quan hồi quy tuyến tính Chỉ tiêu tương quan Trầm tích nguồn gốc sông biển (amQ 1 3 ) Trầm tích nguồn gốc biển – đầm lầy (mbQ 2 1-2 ) Hàm tương quan Mức độ tương quan R Đánh giá sự t ương quan Hàm tương quan Mức độ tương quan R Đánh giá sự tương quan W l - P c Y = 0,428x + 26,165 0,773 Chặt y = 0,489x + 29,671 0,702 Chặt e 0 - W Y = 0,020x + 0,240 0,823 Chặt y = 0,026x + 0,118 0,940 Rất chặt W p - W l Y = 0,297x + 11,764 0,763 Chặt y = 0,403x + 9,035 0,854 Chặt I p - W l Y = 0,702x - 11,707 0,942 Rất yếu y = 0,594x - 8,893 0,992 Rất chặt tg ϕ - e 0 Y = -0,242x + 0,491 0,407 Rất yếu y = -0,118x + 0,288 0,578 Yếu a 1-2 - e 0 Y = 0,019x + 0,018 0,228 Rất yếu y = 0,150x - 0,077 0,680 Yếu 3. Kết luận và kiến nghị Trên c ơ sở tổng hợp, nghiên cứu 113 mẫu đất nguồn gốc hỗn hợp sông-biển (amQ 1 3 ) và 150 mẫu đất nguồn gốc hổn hợp biển-đầm lầy (mbQ 2 1-2 ) đã xác lập được các hàm t ương quan lẫn nhau, chúng tôi đi đến một số kết luận như sau: - Hai ngu ồn gốc có điều kiện, môi trường thành tạo khác nhau nhưng dạng hàm t ương quan giữa các tính chất cơ lý tương tự nhau. - S ự phụ thuộc tương quan tuyến tính giữa hệ số góc ma sát (tg ϕ với hệ số rỗng t ự nhiên (e 0 ) có tương quan nghịch (H5 và H11) còn các tương quan khác là sự tương quan thu ận. - S ự tương quan tuyến tính giữa chỉ số dẻo (I p ) với giới hạn chảy (W l ), hệ s ố rỗng tự nhiên (e 0 ) với độ Nm tự nhiên (W) có mức độ rất chặt (H4, H8, H10) R > 0,9. Còn các t ương quan khác có mức độ từ chặt đến rất yếu. - M ức độ tương quan giữa các tính chất vật lý cao hơn mức độ tương quan gi ữa tính chất vật lý với tính chất cơ. Điều này cho thấy rằng mặc dù giữa các tính ch ất vật lý và tính chất cơ học có mối liên hệ dẫn xuất chặt chẽ với nhau nh ưng khi thống kê kết quả thực nghiệm xác định các hàm tương quan thì kết quả cho th ấy mức độ tương quan giữa chúng không cao. - N ếu số lượng mẫu nhiều và đáng tin cậy thì từ các hàm tương quan hồi quy có th ể tìm ra được sự liên hệ tương quan giữa các tính chất cơ lý đất có mức độ chặt đến rất chặt. Các mối tương quan này rất có ý nghĩa trong việc kiểm ch ứng, đánh giá, nghiên cứu điều kiện địa chất công trình. 176 TÀI LIỆU THAM KHẢO 1. Đinh Xuân Bảng, Xây dựng những công thức thực nghiệm và những liên hệ tương quan trong c ơ học đất, Tập san Kỹ thuật Thuỷ lợi các số 6, 7, 9 và 10, (1982). 2. Đào Hữu Hồ, Xác suất thống kê, NXB ĐHQG Hà Nội, (1999). 3. Tr ần Văn Minh và nnk, Hướng dẫn giải bài tập xác suất thống kê và các tính toán trên excel, NXB Giao thông v ận tải, Hà Nội, (2002). 4. Ngô Quang Toàn (ch ủ biên) và nnk, Vỏ phong hoá và trầm tích Đệ tứ Việt Nam, B ộ Công nghiệp - Cục Địa chất và Khoáng sản Việt Nam, Hà Nội, (2000). 5. Các báo cáo khảo sát Địa chất công trình khu vực tỉnh Thừa Thiên - Huế. ESTABLISHING THE RECURRENT RECURRENT INTERRELATING FUNCTIONS FOR PHYSICAL - MECHANICAL PROPERTIES OF SOIL SEDIMENT WITHIN THUA THIEN HUE PROVINCE Nguyen Thanh Tung College of Sciences, Hue University SUMMARY This paper proposes the recurrent interrelating funtions as the results of our studying on the physical - mechanical properties of aluvi- marine (amQ 1 3 ) and marine-bog (mbQ 2 1-2 ) within Thua Thien Hue provice. From the obtained interrelating coefficient - R, we assess the interrelating degree between district physical and mechanical of the two above sediments. . Bài báo trình bày kết quả xác lập các hàm tương quan hồi quy tuyến tính giữa các tính chất cơ lý của đất có nguồn gốc sông - biển (amQ 1 3 ) và nguồn gốc biển - đầm lầy (mbQ 2 1-2 ) ở thừa Thiên. KHOA HỌC, Đại học Huế, Số 48, 2008 XÁC L ẬP HÀM TƯƠNG QUAN HỒI QUY TUYẾN TÍNH GIỮA CÁC TÍNH CH ẤT CƠ LÝ CỦA MỘT SỐ NGUỒN GỐC ĐẤT Ở THỪA THIÊN HUẾ Nguyễn Thanh Tùng Trường Đại học Khoa. chặt 2.3. Các tính ch ất cơ lý trung bình của các mẫu đất nghiên cứu Bảng 1. Bảng tổng hợp các tính chất cơ lý trung bình của các nguồn gốc đất nghiên cứu Loại đất Hàm lượng % các nhóm hạt

Ngày đăng: 23/07/2014, 00:21

Từ khóa liên quan

Tài liệu cùng người dùng

  • Đang cập nhật ...

Tài liệu liên quan