应用分形几何理论对东北地区季冻土在一个冻融周期下的特定时间、特定深度范围内冻土的含水率进行研究,发现两种条件下含水率皆具有多层次的分形几何特征;同时建立了分维数与时间以及分维数与冻深的相关关系曲线,得出相关关系方程,据此可为东北地区土的冻结程度预报提供一定的理论依据.
以长春四平一级公路、长春松原一级公路及长春北某公路3处路基土样为研究对象,通过大量的室内试验数据,结合分形理论,讨论路基土粒度成分的分形结构,计算分形维数,并将分维数作为描述土粒度成分的指标,探讨其与土体冻胀的形式、冻胀量大小的关系。研究表明:分维数较大时易形成分凝冻胀,冻胀量较大;分维数较小时易形成原位冻胀,冻胀量较小。分维数与土的物理力学性质的回归关系表明,分维在一定程度上表征土的工程地质特征。
了解冻土路基温度场的动态变化对冻土路基稳定性分析具有重要的指导意义。本文根据冻土路基温度场动态变化时间序列的非线性性质,利用时间序列的Takens相空间重构方法,由一维的单变量观测数据序列进行相空间拓展,在拓展的相空间中得出冻土路基温度场动态变化时间序列的分维数,从而揭示了温度场动态变化的内在规律及其本质特征。