岩石力学与工程学报
巖石力學與工程學報
암석역학여공정학보
CHINESE JOURNAL OF ROCK MECHANICS AND ENGINEERING
2012年
2期
406-412
,共7页
张先伟%孔令伟%郭爱国%拓勇飞
張先偉%孔令偉%郭愛國%拓勇飛
장선위%공령위%곽애국%탁용비
土力学%结构性黏土%扫描电子显微镜试验%压汞试验%结构屈服压力%微观孔隙%孔隙率
土力學%結構性黏土%掃描電子顯微鏡試驗%壓汞試驗%結構屈服壓力%微觀孔隙%孔隙率
토역학%결구성점토%소묘전자현미경시험%압홍시험%결구굴복압력%미관공극%공극솔
为探求土体在变形过程中微结构形态的演化规律,对湛江结构性黏土进行室内压缩试验,通过真空冷冻升华干燥法对天然土和压缩后土制样,进行扫描电子显微镜扫描试验和压汞试验,基于灰度计算土的三维孔隙率,分析压缩过程中微观孔隙的变化规律.结果表明,较二值化处理获得的二维孔隙率,三维孔隙率物理意义明确,求取方法简单,有较高准确性.湛江天然黏土孔径为1.0~0.1 μm的小孔隙组占优,其孔隙体积占总孔隙体积的73%.压缩过程中,P>σk前,各孔径组分变化甚微.P>σk后,随压力的增大,小孔隙含量表现为先增加后降低.各孔隙组对外力的敏感度与孔隙体积含量正相关.由于压汞过程存在“瓶颈”效应,其结果可能会夸大小孔隙的分布密度而低估大孔隙的分布密度.结构性黏土压缩过程中微观结构形态的演化可分为结构微调、结构破损、结构同化3个阶段.该研究有助于深入了解土的变形机制,为结构性土的工程设计提供科学的依据.
為探求土體在變形過程中微結構形態的縯化規律,對湛江結構性黏土進行室內壓縮試驗,通過真空冷凍升華榦燥法對天然土和壓縮後土製樣,進行掃描電子顯微鏡掃描試驗和壓汞試驗,基于灰度計算土的三維孔隙率,分析壓縮過程中微觀孔隙的變化規律.結果錶明,較二值化處理穫得的二維孔隙率,三維孔隙率物理意義明確,求取方法簡單,有較高準確性.湛江天然黏土孔徑為1.0~0.1 μm的小孔隙組佔優,其孔隙體積佔總孔隙體積的73%.壓縮過程中,P>σk前,各孔徑組分變化甚微.P>σk後,隨壓力的增大,小孔隙含量錶現為先增加後降低.各孔隙組對外力的敏感度與孔隙體積含量正相關.由于壓汞過程存在“瓶頸”效應,其結果可能會誇大小孔隙的分佈密度而低估大孔隙的分佈密度.結構性黏土壓縮過程中微觀結構形態的縯化可分為結構微調、結構破損、結構同化3箇階段.該研究有助于深入瞭解土的變形機製,為結構性土的工程設計提供科學的依據.
위탐구토체재변형과정중미결구형태적연화규률,대담강결구성점토진행실내압축시험,통과진공냉동승화간조법대천연토화압축후토제양,진행소묘전자현미경소묘시험화압홍시험,기우회도계산토적삼유공극솔,분석압축과정중미관공극적변화규률.결과표명,교이치화처리획득적이유공극솔,삼유공극솔물리의의명학,구취방법간단,유교고준학성.담강천연점토공경위1.0~0.1 μm적소공극조점우,기공극체적점총공극체적적73%.압축과정중,P>σk전,각공경조분변화심미.P>σk후,수압력적증대,소공극함량표현위선증가후강저.각공극조대외력적민감도여공극체적함량정상관.유우압홍과정존재“병경”효응,기결과가능회과대소공극적분포밀도이저고대공극적분포밀도.결구성점토압축과정중미관결구형태적연화가분위결구미조、결구파손、결구동화3개계단.해연구유조우심입료해토적변형궤제,위결구성토적공정설계제공과학적의거.