21、天然纤维加筋土无侧限抗压强度影响因素分析

天然纤维加筋土无侧限抗压强度影响因素分析

1. 影响无侧限抗压强度（UCS）的因素

在天然纤维加筋土中，屈服面会抵抗土颗粒的相对运动，并延缓该面上的剪切破坏。纤维素作为一个重要的输入变量，有助于提高天然纤维的结构强度，进而影响UCS，这与Bordoloi等人对黄麻纤维的分析结果一致。此外，灰分也是影响UCS的一个因素，可作为选择天然纤维的指标。不过，纤维的比重未被纳入模型，可能是因为混合纤维的百分比小于1%。而纤维的天然含水量是其固有属性，纤维与周围土壤之间的水分交换可能很小，对UCS的贡献较小。

2. 最优模型的验证

2.1 使用剩余30%的测试数据库验证

采用剩余的30%测试数据库（98个点）对最优模型进行验证。通过绘制测量的UCS与预测的UCS以及完美匹配线（45°线）的关系图（图9.6），对比了BNGR方法和传统GRNN方法的结果。结果显示，BNGR算法预测的结果在45°线附近小范围内分布，而传统GRNN方法预测的结果在45°线周围的分布范围相对较大。BNGR方法的决定系数$R^2$为0.978，传统GRNN方法的决定系数$R^2$为0.932。由于GRNN方法无法选择合适的输入变量集，BNGR方法在小误差和模型类选择方面的优势明显。同时，包含所有11个输入变量的模型在局部视图窗口中表现不佳，且随着输入变量数量的增加，模型的不确定性也会增加。仅使用土壤密度、含水量和纤维百分比作为输入变量的模型，由于缺少与纤维类型相关的重要输入变量，估计点的分布范围比最优模型更大，这表明纤维加筋土的UCS与纤维类型密切相关。

2.2 使用文献中的数据验证

为进一步验证回归模型，回顾了三个与纤维加筋土相关的案例，并收集了