南阳膨胀土在受荷的湿干循环过程中细观结构演化规律研究

• 作者: 吕海波 朱国平 梁维云 王志兵 陈正汉 韦昌富
• 来源期刊: CT理论与应用研究
• 学科: 地球科学
• 关键词: 膨胀土 CT-固结仪 湿干循环 细观结构演化
• 年，卷（期）: 2017,（4）
• 所属期刊栏目: 地球物理CT
• 页码范围: 411-424
• 页数: 14页
• 分类号: P631
• 语种: 中文
• DOI: 10.15953/j.1004-4140.2017.26.04.03

摘要

为了研究浅层膨胀土的细观结构在湿干循环过程中的演化规律,研制了可以进行CT扫描的CT-固结仪.在不同压力作用下对南阳膨胀土的原状样及其重塑土样进行多组多次湿干循环试验,并对每次烘干和增湿稳定后的试样进行CT扫描,跟踪观察湿干循环过程中试样的细观结构变化.结果表明:在湿干循环中,土样的膨胀量和收缩量都比较大,经历三次湿干循环之后,相同饱和度下土样体积基本不再变化;增湿和干燥都能使原状膨胀土及其重塑土的结构损伤,第一次烘干之后,土样即产生明显裂隙;随着湿干循环次数的增加,土样裂隙继续开展,土样结构损伤发生累积;上部荷载对裂隙开展有一定抑制作用,并影响裂隙的发育和裂隙网络的形状;原状膨胀土的裂隙围绕第一次形成的主裂隙发育,而重塑膨胀土的裂隙呈龟背状或辐射状;原状膨胀土及其重塑土在湿态(饱和度Sr=85%)时的CT数ME值均较干态(饱和度Sr=25%)时的ME值大;湿态和干态的ME值均随湿干循环次数呈近似线性变化,前者的坡度比较平缓,后者则较陡;基于CT数据定义了膨胀土的细观结构参数,提出定量描述湿干循环过程中膨胀土细观结构参数与试样饱和度、湿干循环次数及所受荷载的数学表达式,预测结果与试验资料比较接近.