冻融环境下黄土微结构损伤识别与宏观力学响应规律研究

• 作者: 刘忠祥 叶万军 吴云涛 孙瑞梁 彭瑞奇 李长清 王岩 董西好 魏伟
• 来源期刊: 冰川冻土
• 学科: 地球科学
• 关键词: 冻融 边缘检测 分型理论 显著性分析
• 年，卷（期）: 2018,（3）
• 所属期刊栏目: 寒区科学与技术
• 页码范围: 546-555
• 页数: 10页
• 分类号: P642.14
• 语种: 中文
• DOI: 10.7522/j.issn.1000-0240.2018.0059

摘要

冻融环境下黄土物理力学性质劣化是寒区工程建设必须要考虑的问题之一,取延安市黄陵县黄土为研究对象,以初始含水率、冻融循环次数为变量,借助扫描电子显微镜、Leica Qwin、Canny算子边缘检测、分型理论定量评价冻融环境下黄土微观结构损伤状态;通过GDS探究不同初始含水率、不同冻融循环次数对试样强度指标的影响,并用显著性理论进行评价.结果表明:随着冻融次数的增加试样内部裂隙不断发育演化,土体内部的大颗粒不断分解为若干小颗粒,骨架连接方式发生转变,由面面接触转变为点面、点点接触;随着冻融循环次数的增加面孔隙度、分形维数不断增大,冻融循环10次后趋于稳定,试样在冻融环境下内部微、小孔隙不断向中、大孔隙转化;随着冻融循环次数的增加试样的黏聚力不断减小,内摩擦角不断增大,冻融10次后强度指标趋于稳定,试验结果与图像探伤结论相一致;对试样黏聚力、内摩擦角进行显著性分析可知冻融循环次数、初始含水率及其交互作用(耦合作用)对试样强度指标有特别显著的影响.