红层泥岩水敏性高,作路基填料时可用石灰改良。受季节变化影响,路基基床经历干湿循环,导致服役性能降低。为研究干湿循环下改良填料力学特性劣化规律,开展一系列干湿循环试验、无侧限抗压试验和弯曲元试验测定改良填料无侧限抗压强度和...红层泥岩水敏性高,作路基填料时可用石灰改良。受季节变化影响,路基基床经历干湿循环,导致服役性能降低。为研究干湿循环下改良填料力学特性劣化规律,开展一系列干湿循环试验、无侧限抗压试验和弯曲元试验测定改良填料无侧限抗压强度和小应变刚度。结合连续滴水扫描电镜(scanning electron microscope,简称SEM)试验,揭示干湿循环后填料微观结构劣化特征。结果表明:低幅度循环下试样在干侧和湿侧均产生体胀。高幅度循环下试样在湿侧产生体胀。在干侧先产生体缩,随循环次数增加,即使含水率较低,试样也产生体胀。体胀导致强度和小应变刚度均有不同程度的劣化。当试样产生体缩时,强度有所增长,但小应变刚度由于裂缝衍生而持续衰减。试样强度随损伤体变可用统一劣化方程表示。但高幅度循环下试样干燥后的小应变刚度远低于劣化线,且劣化速率远大于强度。试样滴水后能维持基本形貌,但观察到团聚体松散、微粒剥落和新生裂缝等结构劣化特征,从而导致宏观力学性能衰减。展开更多
土体的宏观性质主要受其微观结构和孔隙特征的影响。查明土体在冻融等外部条件影响下的微观演化规律对岩土工程研究具有重要意义。草炭土作为季节性冻土和特殊土,由于其腐殖质和植物纤维含量较高,具有较高的压缩性和较低的强度。因此,...土体的宏观性质主要受其微观结构和孔隙特征的影响。查明土体在冻融等外部条件影响下的微观演化规律对岩土工程研究具有重要意义。草炭土作为季节性冻土和特殊土,由于其腐殖质和植物纤维含量较高,具有较高的压缩性和较低的强度。因此,以草炭土为研究对象,通过土工试验、核磁共振(nuclear magnetic resonance,简称NMR)、X射线计算机断层扫描(computed tompography,简称CT)和扫描电子显微镜(scanning electron microscope,简称SEM)等方法研究了草炭土的微观结构、孔隙特征和冻融效应。基于岩土力学和核磁共振理论,完成CT切片和SEM的微观图像分割,以识别空气孔隙和储水孔隙。结合微观图像和成分分析,草炭土的微观结构揭示了有机质组分是能够容纳和传导水分的土壤基质。冻融后草炭土的孔径分布表现为中孔比例增加,孔隙总体数量显著增加。因此,量化微观参数表明冻融后草炭土的孔隙连通性增强,孔隙形状复杂程度降低,渗透性增强。通过对非饱和土理论计算的验证表明,核磁共振方法能够有效地表征冻融土渗透性的变化。研究成果可作为高有机质、高纤维含量土壤研究的基础,也可作为草炭土分布区工程建设的参数依据。展开更多
文摘红层泥岩水敏性高,作路基填料时可用石灰改良。受季节变化影响,路基基床经历干湿循环,导致服役性能降低。为研究干湿循环下改良填料力学特性劣化规律,开展一系列干湿循环试验、无侧限抗压试验和弯曲元试验测定改良填料无侧限抗压强度和小应变刚度。结合连续滴水扫描电镜(scanning electron microscope,简称SEM)试验,揭示干湿循环后填料微观结构劣化特征。结果表明:低幅度循环下试样在干侧和湿侧均产生体胀。高幅度循环下试样在湿侧产生体胀。在干侧先产生体缩,随循环次数增加,即使含水率较低,试样也产生体胀。体胀导致强度和小应变刚度均有不同程度的劣化。当试样产生体缩时,强度有所增长,但小应变刚度由于裂缝衍生而持续衰减。试样强度随损伤体变可用统一劣化方程表示。但高幅度循环下试样干燥后的小应变刚度远低于劣化线,且劣化速率远大于强度。试样滴水后能维持基本形貌,但观察到团聚体松散、微粒剥落和新生裂缝等结构劣化特征,从而导致宏观力学性能衰减。
文摘土体的宏观性质主要受其微观结构和孔隙特征的影响。查明土体在冻融等外部条件影响下的微观演化规律对岩土工程研究具有重要意义。草炭土作为季节性冻土和特殊土,由于其腐殖质和植物纤维含量较高,具有较高的压缩性和较低的强度。因此,以草炭土为研究对象,通过土工试验、核磁共振(nuclear magnetic resonance,简称NMR)、X射线计算机断层扫描(computed tompography,简称CT)和扫描电子显微镜(scanning electron microscope,简称SEM)等方法研究了草炭土的微观结构、孔隙特征和冻融效应。基于岩土力学和核磁共振理论,完成CT切片和SEM的微观图像分割,以识别空气孔隙和储水孔隙。结合微观图像和成分分析,草炭土的微观结构揭示了有机质组分是能够容纳和传导水分的土壤基质。冻融后草炭土的孔径分布表现为中孔比例增加,孔隙总体数量显著增加。因此,量化微观参数表明冻融后草炭土的孔隙连通性增强,孔隙形状复杂程度降低,渗透性增强。通过对非饱和土理论计算的验证表明,核磁共振方法能够有效地表征冻融土渗透性的变化。研究成果可作为高有机质、高纤维含量土壤研究的基础,也可作为草炭土分布区工程建设的参数依据。
