濕干凍融耦合循環作用下膨脹土裂隙演化規律
摘要：裂隙的發生與演化是膨脹土在各種外部條件作用下的顯著特征。針對北疆高寒地區膨脹土渠道邊坡劣化問題,以渠基土每年經歷通水、停水及凍結、融化過程為研究條件,開展了單向濕干凍融耦合循環作用下膨脹土裂隙試驗。采用計算機斷層掃描(CT掃描)及三維重建技術,對濕干凍融耦合循環作用下膨脹土試樣內部裂隙演化特征進行定量描述,研究了不同濕干凍融耦合循環次數對膨脹土三維裂隙演化規律的影響。試驗結果表明,濕干凍融耦合循環作用下的試樣內部裂隙發育存在明顯的區域性分布特征,裂隙的發育深度在5次循環后逐漸趨于穩定,對應于試樣初始總高度的40%。對比不同循環次數作用下試樣內部裂隙的發育形態可知,試樣內部裂隙發育模式由循環初期淺層分散分布向后期深層匯聚偏轉進行轉化。采用切片裂隙率、彎曲度、分支數及死端點4個指標能較好地定量描述裂隙空間分布及連通性隨循環次數的演化規律。研究成果對進一步揭示干濕凍融耦合作用下膨脹土渠道的劣化過程和破壞機制具有一定參考價值。
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