饱和细粒土固结过程的三维孔隙演化特征

• 作者: 任玉琦 刘治清 宋晶 杨玉双
• 来源期刊: 工程地质学报
• 学科: 地球科学
• 关键词: 饱和细粒土 同步辐射显微CT Avizo三维重构 孔隙特征
• 年，卷（期）: 2016,（5）
• 所属期刊栏目: 岩土体工程地质性质
• 页码范围: 931-940
• 页数: 10页
• 分类号: P642.11+4
• 字数: 6364字
• 语种: 中文
• DOI: 10.13544/j.cnki.jeg.2016.05.024

摘要

孔隙作为软土的重要组成单元，在软土性质发生改变时其变化最直接、最明显。研究软土固结过程中孔隙演化特征，对于认识软土排水固结机制具有重要理论意义。本文对大亚湾饱和细粒土在梯度压力下的孔隙结构进行微纳米尺度定量分析：将圆柱形土样进行真空冷冻升华干燥，利用同步辐射显微 CT 获取分辨率1．625μm 的二维切片，应用 Avizo 软件的灰度阈值截断法将二维切片重建三维结构，采用形态学算法对三维孔隙结构进行量化和表征。研究表明：自沉状态下超过90％孔隙的等效直径为4～10μm，只有少数孔隙的等效直径大于40μm；土样在100kPa 压力作用后，大孔隙数量迅速减小，小孔隙数量迅速增加，表明初始状态下孔隙对压力最为敏感；大中孔隙容易被压缩消灭或被分裂为小微孔隙；随压力增加孔径变化趋于平缓，小孔隙和微孔隙占优势，孔隙的抗压能力与大小成反比。经梯度压力作用后土体从絮凝结构逐渐变成片叠结构，颗粒之间平行排斥，孔隙丰度逐渐减小，形状变得细长，方向趋于水平。本研究利用同步辐射显微 CT 技术结合三维可视化软件 Avizo，建立具有真实孔隙结构特征的软土三维模型，从微纳米尺度分析了饱和细粒土的固结蠕变机理。

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	宋晶	中山大学地球科学与地质工程学院	18	93	5.0	9.0
2	任玉琦	中国科学院上海应用物理研究所	11	39	4.0	6.0
3	刘治清	中山大学地球科学与地质工程学院	4	24	3.0	4.0