关键词:
原状膨胀土
湿度环境
裂隙演变性状
表征
连通性
摘要:
为探究原状膨胀土裂隙演变性状的环境效应,利用环境箱对饱和原状膨胀土开展不同湿度环境下的脱湿试验,并结合计算机断层扫描(computed tomography,简称CT)技术提取土体裂隙网络,计算相关特征指标。结果表明:膨胀土裂隙演变性状可由特征指标定量表征,且各项指标与脱湿速率密切相关;脱湿速率的提升逐渐弱化了土体的收缩变形程度,且二维裂隙率沿高度方向上的分布呈现出显著变化;从三维角度看,脱湿导致微裂隙持续扩张,且渐增的脱湿速率使得孔隙间的连通性不断增强,具体表现在土体连通裂隙率、孔隙与喉道体积、平均配位数的不断增长;另外,随着脱湿速率的增长,裂隙分布可概化为三阶段演变模式:(1)水平裂隙逐渐连通,斜向裂隙逐渐增多;(2)水平裂隙的连通度达到最大,斜向裂隙占比达到峰值;(3)斜向裂隙逐渐连通,水平裂隙再次衍生。裂隙分布演变模式最主要取决于原生裂隙的初始分布状态,而脱湿速率则是影响裂隙规模及连通程度的重要因素。