干濕循環(huán)條件下重塑膨脹土的裂隙發(fā)育特征及量化研究*

冷 挺 唐朝生 施 斌

LENG Ting TANG Chaosheng SHI Bin

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干濕循環(huán)條件下重塑膨脹土的裂隙發(fā)育特征及量化研究*

冷 挺 唐朝生 施 斌

裂隙性是膨脹土的典型工程地質(zhì)特性之一，對(duì)其工程性質(zhì)有重要影響，直接或間接地導(dǎo)致各種工程問(wèn)題。通過(guò)對(duì)重塑膨脹土開展室內(nèi)干濕循環(huán)試驗(yàn)，對(duì)獲得的裂隙數(shù)字圖像采用圖像處理技術(shù)進(jìn)行一系列預(yù)處理操作，提出了表面裂隙率、裂隙條數(shù)、裂隙總長(zhǎng)度、裂隙平均寬度和絕對(duì)收縮率等量化指標(biāo)，定量描述裂隙的形態(tài)特征，分析干濕循環(huán)過(guò)程中壓實(shí)膨脹土的裂隙發(fā)育規(guī)律。結(jié)果表明：含水率和干濕循環(huán)次數(shù)是影響膨脹土裂隙發(fā)育的重要因素。隨著含水率的減小，重塑膨脹土的裂隙發(fā)育程度總體上有增加的趨勢(shì)。表面裂隙率、裂隙條數(shù)和總長(zhǎng)度隨含水率的減小逐漸增加，絕對(duì)收縮率隨含水率減小而增大，而裂隙寬度與含水率之間沒(méi)有明顯的規(guī)律； 隨干濕循環(huán)次數(shù)的增加，裂隙進(jìn)一步發(fā)育，裂隙條數(shù)、裂隙總長(zhǎng)度、表面裂隙率增加，絕對(duì)收縮率總體增大，但裂隙平均寬度存在減小的現(xiàn)象，這與后期發(fā)育的大量微裂隙有關(guān)。

膨脹土 干濕循環(huán)裂隙 數(shù)字圖像處理 定量分析

LENG Ting TANG Chaosheng SHI Bin

0 引 言

膨脹土是一種粒度分散性高，成分以膨脹性黏土礦物(蒙脫石，伊利石/蒙脫石，綠泥石/蒙脫石，高嶺石/蒙脫石等膨脹性混層礦物)為主(曲永新等， 2002)，對(duì)干濕氣候變化異常敏感的高塑性黏土。在自然環(huán)境中，膨脹土經(jīng)歷降雨、蒸發(fā)和溫度變化等發(fā)生反復(fù)脹縮，在內(nèi)應(yīng)力作用下原生裂隙擴(kuò)展、新裂隙產(chǎn)生，形成更為復(fù)雜的裂隙網(wǎng)絡(luò)(劉祖德等， 1993；……