降雨-蒸发条件下膨胀土裂隙演化特征试验研究

• 作者: 张振华 曹玲 王志俭
• 来源期刊: 岩石力学与工程学报
• 学科: 工学
• 关键词: 土力学 脱湿过程 降雨 蒸发 膨胀土 裂隙 图像识别
• 年，卷（期）: 2016,（2）
• 所属期刊栏目: 土工基础
• 页码范围: 413-421
• 页数: 9页
• 分类号: TU443
• 语种: 中文
• DOI: 10.13722/j.cnki.jrme.2015.0028

摘要

为了解裂隙演化规律,在实验室模拟降雨-蒸发条件,开展一系列干湿循环作用下的膨胀土裂隙演化试验,记录土样干缩开裂、湿化愈合的动态演化过程.利用裂隙图像识别程序对裂隙面积率等参数进行定量分析;采用灌蜡法,观察裂隙最终形态并测量了裂隙的体积.试验结果表明:脱湿过程中裂隙发育分为缓慢→快速→缓滞增长3个阶段,其中,快速增长Ⅱ阶段可完成整个裂隙发育的80％～90％;当土样基质吸力接近进气值时,土体开始出现裂隙,当含水率w接近缩限值时,裂隙发育接近停滞;干湿循环过程中,新生裂隙并不一定会在原裂隙处产生;干湿循环效应表现为:裂隙在干湿循环的作用下会逐步发育,主要体现在裂隙面积率与裂隙条数的增加,但随着裂隙发育的反复开裂、愈合使得膨胀土体结构趋于松散,拉应力势能储备逐渐降低,后期的干湿循环过程中,裂隙率、裂隙分维等形态参数会趋于稳定.灌蜡法测得裂隙体积167.8 cm3,约占试样总体积的4.8％,这一方法具有设备简单、操作性强的优势,为测量裂隙体积、观测裂隙三维形态提供了新的思路.