粘土變形破壞過程中結構面(帶)演化探討

摘要：均質粘土也可看成有結構面（帶）和結構體組成，對其變形破壞中的結構面（帶）的演化研究可通過CT技術和SEM的動態觀測試驗來實現。

關鍵詞：結構面（帶）結構體粘土CTSEM

中圖分類號:TU41文獻標識碼:A文章編號:1674-098X(2011)03(a)-0069-01

1 巖土體可看成由結構面和結構體組成

沈珠江院士于2000年建立結構性粘土的堆砌體模型時指出[1]，天然粘土顆粒之間的膠結強度是不一樣的，內部存在膠結比較弱的面或帶，如像磚墻的灰縫或巖石的節理。荷載增大到一定程度后，薄弱處先發生破損，如像磚墻先沿灰縫發生裂縫一樣。裂縫之間為保持完好的小塊體或團粒。隨著荷載的進一步增大，小土塊再沿膠結比較弱的面或帶逐步破裂成更小的土塊。從這種分析可看出，土體中的結構面(帶)在土體的變形破壞中扮演著極為重要的角色。

后來，沈珠江院士又進一步提出了巖土破損力學理論[2]。巖土破損力學理論認為，天然巖土材料與其他材料的根本不同點在于它的結構性，而形成結構性的根本原因在于膠結的不均勻性。膠結強的部位形成膠結塊或結構塊(體)，膠結弱或無膠結的部位形成軟弱帶或結構面(帶)。巖土材料的破壞過程正是膠結塊逐步破損而軟弱帶逐步擴展的過程，或者說膠結塊逐漸破損，并轉化為軟弱帶，材料不斷弱化。

對土體，結構性一般是指土體中的顆粒的形狀、顆粒的排列、孔隙、顆粒的連接或膠結等。而這里土體和巖體一樣，都是由結構體和結構面(帶)組成的二元結構體，且其中的結構面(帶)在土體變形破壞中發揮著重要作用。……