基于核磁共振的不同含水率黄土古土壤冻融循环试验研究

• 作者: 叶万军 强艳红 景宏君 邹愈
• 来源期刊: 工程地质学报
• 学科: 地球科学
• 关键词: 冻融循环 含水率 古土壤 核磁共振 损伤力学
• 年，卷（期）: 2022,（1）
• 页码范围: 144-153
• 页数: 10页
• 分类号: P642.3
• 语种: 中文
• DOI: 10.13544/j.cnki.jeg.2020-466

摘要

为明确不同含水率古土壤在冻融循环作用下其微观结构特性及古土壤损伤机制,采用核磁共振扫描仪对不同含水率冻融循环后的古土壤试样进行测试,研究冻融循环和含水率共同作用对古土壤微观结构的影响及土体内部损伤变化.结果表明:冻融循环下不同含水率使土体内部产生不同程度的损伤,损伤程度为含水率大的土体大于含水率小的土体.随着冻融循环次数增加,T2谱曲线信号幅度增加,孔隙结构改变,大孔隙、最大孔隙含量增加,中孔隙含量减小;同时含水率较大的土体孔隙体积增大幅度大于含水率较小的土体,说明在季节冻土区建设工程中含水率越大土体越易发生破坏,因此在工程中应注意防排水问题.依据损伤力学原理,得出土体颗粒连续性与孔隙率关系,进而得出有效应力与孔隙率关系;根据核磁扫描结果,建立孔隙率与冻融循环次数关系,最终推导出古土壤有效应力与冻融循环次数关系表达式.研究成果为季节冻土区古土壤地层建设工程提供理论指导.