干濕循環(huán)效應(yīng)下膨脹土裂隙發(fā)育演化規(guī)律及其滲透性研究.pdf

1、本文以廣西南(寧)~友(誼關(guān))高速公路寧明段灰黑膨脹土和灰白膨脹土為研究對象,模擬大氣營力作用下?lián)魧?shí)膨脹土在干濕循環(huán)效應(yīng)下的裂隙發(fā)育演化過程。在干濕循環(huán)效應(yīng)下,通過微觀結(jié)構(gòu)分析和裂隙發(fā)育評價(jià)指標(biāo),研究了膨脹土裂隙發(fā)育演化規(guī)律以及影響其土體開裂發(fā)育的抗拉強(qiáng)度指標(biāo),并在干濕循環(huán)效應(yīng)下膨脹土裂隙發(fā)育的基礎(chǔ)上,探討了裂隙性與其滲透性的關(guān)系。主要研究內(nèi)容及成果如下:
　　1、對寧明擊實(shí)膨脹土試樣進(jìn)行干濕循環(huán)試驗(yàn),在干濕循環(huán)效應(yīng)下重現(xiàn)了膨脹土

2、裂隙發(fā)育演化過程,并觀測記錄了裂隙發(fā)育情況。
　　2、基于MATLAB圖形圖像處理技術(shù),在MATLAB編程計(jì)算的基礎(chǔ)上,分別用裂隙率、分形維數(shù)和體隙率三個(gè)評價(jià)指標(biāo)定義了膨脹土裂隙發(fā)育演化的程度。
　　3、利用FESEM(場發(fā)射掃描電子顯微鏡)觀測膨脹土的微觀結(jié)構(gòu)并進(jìn)行能譜分析,研究分析得到膨脹土的微觀結(jié)構(gòu)特征和膨脹土的黏粒含量及各元素組成,探討了這些微觀結(jié)構(gòu)特征對膨脹土裂隙發(fā)育演化的重要意義。
　　4、利用裂隙率、分形

3、維數(shù)和體隙率三個(gè)評價(jià)指標(biāo)對膨脹土的裂隙發(fā)育進(jìn)行定量化分析,得到了膨脹土裂隙發(fā)育演化規(guī)律。其中基于 CT掃描斷面成像技術(shù)得到的體隙率為膨脹土內(nèi)部裂隙的定量化分析提供了一個(gè)較為簡便易行的途經(jīng)。研究分析表明,膨脹土隨著干濕循環(huán)次數(shù)的增加,其裂隙率、分形維數(shù)和體隙率則逐漸相應(yīng)增大。
　　5、把抗拉強(qiáng)度作為影響膨脹土裂隙發(fā)育演化的一個(gè)重要控制指標(biāo)進(jìn)行研究,通過研究分析得到,抗拉強(qiáng)度與膨脹土裂隙發(fā)育密切相關(guān),它能夠影響膨脹土的裂隙發(fā)育演化規(guī)律