合肥膨脹土微觀結(jié)構(gòu)的試驗(yàn)研究.pdf

1、合肥地區(qū)膨脹土分布廣泛，膨脹土在浸水、固結(jié)等作用下結(jié)構(gòu)發(fā)生顯著變化，因此定量分析不同工況下土體的微觀結(jié)構(gòu)，特別是微觀結(jié)構(gòu)參數(shù)的演化過程，對(duì)解決膨脹土相關(guān)工程問題具有重要意義。本文以合肥膨脹土為研究對(duì)象，通過浸水試驗(yàn)、固結(jié)試驗(yàn)、剪切試驗(yàn)過程中土體微觀結(jié)構(gòu)的變化，定量分析土體微觀結(jié)構(gòu)各參數(shù)的變化規(guī)律。
　　本文通過膨脹土的自由膨脹率試驗(yàn)，選擇原狀土、浸水3h、浸水24h、浸水72試樣進(jìn)行環(huán)境電子掃描試驗(yàn)(ESEM);在前人研究的基礎(chǔ)上

2、，對(duì)原狀土、重塑土、石灰改良土試樣分別施加200kPa、400kPa、800kPa、1600kPa壓力，利用電子掃描顯微鏡對(duì)餅狀試樣豎直方向的微觀結(jié)構(gòu)進(jìn)行掃描;同時(shí)，利用圖像處理軟件定量分析不同試樣剪切破壞面上的微觀顆粒和孔隙的結(jié)構(gòu)特征。
　　本文主要研究成果和結(jié)論:
　　(1)通過不同浸水時(shí)間下試樣的ESEM圖像，發(fā)現(xiàn)合肥膨脹土顆粒間的接觸形式、排列方式等結(jié)構(gòu)特征是誘發(fā)土體膨脹的重要原因之一。
　　(2)合肥膨脹土的

3、顆粒和孔隙在統(tǒng)計(jì)學(xué)理論上具有明顯的分形特征。在三維空間，通過ArcGIS軟件中的三維模塊，利用圖像灰度值建立三維模型分析不同工況下顆粒的分形維數(shù)，表明:隨著浸水時(shí)間的增加，顆粒分形維數(shù)逐漸減小;隨著固結(jié)壓力的增大，在一定范圍內(nèi)，分形維數(shù)與固結(jié)壓力呈線性關(guān)系。
　　(3)顆粒和孔隙的微觀結(jié)構(gòu)定量化參數(shù)在浸水、固結(jié)、剪切試驗(yàn)的不同階段具有不同的規(guī)律，如隨著固結(jié)壓力的增加，顆粒的概率熵、圓形度、形狀系數(shù)先增加再減小。與二維平面空間的全局