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免耕制度下耕作土壤结构演化的数字图像分析 被引量：36
1
作者 李德成 B.Velde +1 位作者 J.F.Delerue 张桃林 《土壤学报》 CAS CSCD 北大核心 2002年第2期214-220,共7页
利用数字图像方法 ,研究了室内模拟和自然田间免耕下的土壤结构演化状况。图像定性表明随免耕时间的推移土壤中团聚体由小变大 ,土体逐渐趋于紧实。图像定量分析结果表明随着免耕时间的推移 ,小团聚体和小孔隙减少而大团聚体和大孔隙增... 利用数字图像方法 ,研究了室内模拟和自然田间免耕下的土壤结构演化状况。图像定性表明随免耕时间的推移土壤中团聚体由小变大 ,土体逐渐趋于紧实。图像定量分析结果表明随着免耕时间的推移 ,小团聚体和小孔隙减少而大团聚体和大孔隙增加。田间土样的结果表明了自然的阶段性降雨对土壤结构可能具有一定的调节作用 ,但从图像与团聚体粒径分布和孔隙孔径分布的变化来看 。 展开更多
关键词 免耕 土壤结构 团聚体粒径分布 孔隙孔径分布 数字图像 结构演化 耕作制度
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膨胀土干湿循环过程孔径分布试验研究及其应用 被引量：43
2
作者 曾召田 吕海波 +1 位作者 赵艳林 王志兵 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第2期322-328,共7页
采用压汞法对膨胀土干湿循环过程孔隙大小分布的演化规律进行了试验研究,结果表明,随着循环次数的增加,膨胀土的总孔隙体积、孔隙率和平均孔径等微结构参数均递增;分析了试验结果产生偏差的原因,其一是干湿循环过程中膨胀土试样的体积收... 采用压汞法对膨胀土干湿循环过程孔隙大小分布的演化规律进行了试验研究,结果表明,随着循环次数的增加,膨胀土的总孔隙体积、孔隙率和平均孔径等微结构参数均递增;分析了试验结果产生偏差的原因,其一是干湿循环过程中膨胀土试样的体积收缩,其二是孔隙形状和测试压力有限的影响,在此基础上对试验数据进行了合理修正。结合毛细管模型,利用修正的孔径分布曲线推算了膨胀土干湿循环过程中的土-水特征曲线,并分析了干湿循环过程中基质吸力的变化规律:以含水率28%为分界点,含水率大于该值时基质吸力随循环次数N的增加而线性递增,含水率小于该值时基质吸力随循环次数N的增加而线性递减;在此基础上,建立了基质吸力与循环次数之间的关系,为解释膨胀土力学特性的干湿循环效应开辟了一条新途径。 展开更多
关键词 膨胀土 干湿循环 孔径分布 压汞试验 土-水特征曲线
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压实过程对红黏土的孔隙分布影响研究 被引量：38
3
作者 谈云志 孔令伟 +1 位作者 郭爱国 万智 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第5期1427-1430,共4页
为研究压实作用对红黏土孔隙分布的影响,采用液氮冻干法对经过压力板仪脱至残余含水率后的压实试样进行干燥,继而利用孔隙仪测试其孔隙分布特征。结果表明,不同干密度试样的孔隙分布特征在孔径d>10μm范围内差异性比较明显,干密度越... 为研究压实作用对红黏土孔隙分布的影响,采用液氮冻干法对经过压力板仪脱至残余含水率后的压实试样进行干燥,继而利用孔隙仪测试其孔隙分布特征。结果表明,不同干密度试样的孔隙分布特征在孔径d>10μm范围内差异性比较明显,干密度越大分布在该范围内的孔隙越少,但所有试样的大部分孔隙主要分布在孔径d<0.1μm的范围内,并且分布密度十分相似。换言之,常规压实作用只能改变土体某一较大孔径范围内的孔隙,而对小孔径的孔隙改变不大,这也对于说明红黏土路基填料的压实,常规的压实作用对提高土体的压实度幅度有一定范围。 展开更多
关键词 红黏土 孔隙分布 压实
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黏性土干/湿过程中土结构演化特征研究进展 被引量：24
4
作者 巩学鹏 唐朝生 +4 位作者 施斌 王宏胜 冷挺 谈云志 邓永锋 《工程地质学报》 CSCD 北大核心 2019年第4期775-793,共19页
干湿变化是自然界中土体必然经历的过程,对土体工程性质有重要影响。系统掌握干/湿过程中土结构演化特征,对深入认识土体宏观力学性质有重要意义。基于国内外大量文献资料,着重总结了黏性土在干燥过程、湿化过程和干湿循环过程中微观结... 干湿变化是自然界中土体必然经历的过程,对土体工程性质有重要影响。系统掌握干/湿过程中土结构演化特征,对深入认识土体宏观力学性质有重要意义。基于国内外大量文献资料,着重总结了黏性土在干燥过程、湿化过程和干湿循环过程中微观结构的演化特征,得到了以下几点主要认识:(1)含水率是影响土体微观结构的关键因素之一,在最优含水率干侧制备的土样呈典型的团聚体结构,孔隙分布曲线具有双峰特征,而在湿侧则呈相对均匀的基质结构,孔隙分布曲线呈现单峰特征;(2)在干燥过程中(吸力增加),到达缩限之前,土体积的减小主要由大的宏观孔隙收缩所致。在不同的吸力区间内,主要受影响的孔隙尺寸是不同的;(3)在湿化过程中(吸力减小),团聚体内的小孔隙和团聚体间的大孔隙都逐渐增大,且以团聚体内的孔隙增大为主,孔隙结构的演化特征与侧限条件密切相关;(4)在干湿循环过程中,土结构变化并不是完全可逆的,土体产生的累积收缩/膨胀形变量主要来自于宏观孔隙,随着干湿循环次数的增加,土体的体变特性会达到一个平衡状态,可用弹性孔隙比进行描述。除此以外,还总结了土结构观测的常规技术方法,包括SEM、ESEM、MIP和CT技术等。最后针对土结构研究现状,提出了今后的研究重点和方向,主要包括制样新方法、观测新技术、湿化过程的微观结构以及微观结构参数与宏观力学模型相结合等。 展开更多
关键词 干/湿过程 干湿循环 土微观结构 孔隙分布 非饱和土
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氨化秸秆还田对土壤孔隙结构的影响 被引量：20
5
作者 丁奠元 冯浩 +1 位作者 赵英 杜璇 《植物营养与肥料学报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第3期650-658,共9页
【目的】土壤孔隙性质是土壤结构性的反映,直接影响着土壤的肥力和水分有效性。定量研究氨化秸秆还田对土壤不同大小等级孔隙数量和孔隙分布的影响,可以为土壤培肥提供科学依据。【方法】采用室内试验方法,设置氨化秸秆加入量为土壤总... 【目的】土壤孔隙性质是土壤结构性的反映,直接影响着土壤的肥力和水分有效性。定量研究氨化秸秆还田对土壤不同大小等级孔隙数量和孔隙分布的影响,可以为土壤培肥提供科学依据。【方法】采用室内试验方法,设置氨化秸秆加入量为土壤总质量的0(CK)、0.384%(S1)、0.575%(S2)、0.767%(S3)4个处理,室内培养。在培养0、60、120和180 d,取样测定土壤水分特征曲线(SWRC)数据,利用双指数土壤水分特征曲线模型(DE模型,Double-exponential water retention equation),分析氨化秸秆对土壤剩余孔隙、基质孔隙和结构孔隙的影响;基于DE模型的微分函数,探究不同氨化秸秆处理对土壤孔隙分布的影响。【结果】不同处理的土壤水分特征曲线SWRC实测值和DE模型模拟值之间的均方根误差介于0.0036和0.0041 cm^3/cm^3之间,R^2介于0.998和0.999之间,土壤含水量模拟值和实测值非常接近1∶1,表明DE模型可以准确反映添加氨化秸秆后土壤含水量随吸力的变化规律,较准确地估算土壤不同大小等级孔隙数量变化。培养120 d内,氨化秸秆对土壤剩余孔隙、基质孔隙和结构孔隙影响不显著;培养180 d时,各处理土壤结构孔隙度表现出随着氨化秸秆添加量的增加而增加的趋势;此时S3对土壤剩余孔隙影响不显著,显著减小了土壤的基质孔隙度(P<0.05),极显著地增加了土壤的结构孔隙度(P<0.01)。在孔隙分布中,氨化秸秆促进了土壤已有孔隙向较大孔隙的发育,显著增加了土壤结构孔隙分布数量;随着氨化秸秆添加量的增加,土壤结构孔隙的分布数量越大,且峰值出现的越早。氨化秸秆增加了土壤中有机质含量;土壤结构孔隙和总孔隙均与有机质含量呈显著的正相关关系(P<0.05);有机质可以黏结团聚土壤的矿物颗粒,有效地促进了土壤结构孔隙的发育;氨化秸秆对土壤孔隙的影响随着时间的进行越来越明显。【结论】氨化秸秆 展开更多
关键词 氨化秸秆 土壤孔隙 土壤孔隙分布 结构孔隙 基质孔隙
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广西膨胀土的孔隙结构特征 被引量：18
6
作者 杨洋 姚海林 陈守义 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第1期155-158,共4页
对冻干法制备的广西膨胀土不扰动样进行了微结构测试研究。通过压汞试验结果对膨胀土的孔隙分布进行分形研究表明其具有多重分维特征。对孔隙分布曲线拐点的物理意义进行了探讨,并用扫描电镜照片加以印证,认为可将膨胀土的孔隙划分为大... 对冻干法制备的广西膨胀土不扰动样进行了微结构测试研究。通过压汞试验结果对膨胀土的孔隙分布进行分形研究表明其具有多重分维特征。对孔隙分布曲线拐点的物理意义进行了探讨,并用扫描电镜照片加以印证,认为可将膨胀土的孔隙划分为大、小、微3类,其中微孔隙为蒙脱石类晶层之间的宽度可变间隙。说明压汞试验无法提供微孔隙的信息,建议今后应重视膨胀土全孔隙分布的研究。 展开更多
关键词 膨胀土 分形 多重分形 孔隙分布
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压实红黏土的持水性能与机制分析 被引量：19
7
作者 谈云志 孔令伟 +2 位作者 郭爱国 万智 张华 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第S1期334-338,共5页
了解压实红黏土的持水性能是预防路基土体开裂和失稳的基础。首先,利用15 bar压力板仪研究了4种干密度压实试样脱湿路径下的土体持水特征曲线。发现持水曲线随着干密度减小,曲线中间部分呈现水平台阶状,且干密度越小水平台阶的长度越长... 了解压实红黏土的持水性能是预防路基土体开裂和失稳的基础。首先,利用15 bar压力板仪研究了4种干密度压实试样脱湿路径下的土体持水特征曲线。发现持水曲线随着干密度减小,曲线中间部分呈现水平台阶状,且干密度越小水平台阶的长度越长。然后,结合相同干密度试样的孔隙分布特征曲线,从微观结构的角度分析了压实土体不同持水性能的原因。最后,通过数据拟合的方法建立了不同压实度土体的持水特征曲线方程。 展开更多
关键词 红黏土 持水性能 孔隙分布 压实
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广州饱和软土固结过程微孔隙变化的试验分析 被引量：16
8
作者 周晖 房营光 曾铖 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第S1期138-144,共7页
软土的孔隙特征及其变化规律对软土的压缩性和渗透性有重大的影响,软土孔隙特征随荷载变化规律的试验研究为揭示软土排水固结过程与变形规律,建立基于孔隙压缩规律和渗流机制的排水固结模型提供有力依据。利用美国全自动压汞仪,对不同... 软土的孔隙特征及其变化规律对软土的压缩性和渗透性有重大的影响,软土孔隙特征随荷载变化规律的试验研究为揭示软土排水固结过程与变形规律,建立基于孔隙压缩规律和渗流机制的排水固结模型提供有力依据。利用美国全自动压汞仪,对不同压力下固结的广州番禺淤泥土样的孔隙及其尺度分布进行测试,根据测试结果对土样孔隙尺度分布特征及其随固结压力的变化规律给出了定量分析。试验结果表明:淤泥土中介于0.4～2.5μm范围的颗粒间及团粒内的小孔隙所占比例最大,而大于10μm的大孔隙和小于30nm的超微孔隙所占比例均很小;较大的孔隙更易于被压缩而湮灭或被分裂成微小孔隙;固结压力将显著改变淤泥土的孔隙尺度及其分布特征,以致改变土体的压缩性和渗透性。在固结前期(p<200kPa)孔隙尺度较大,压缩系数和渗透系数较大并随固结压力增加而快速减小;在固结后期(p>200kPa)孔隙尺度小,压缩系数和渗透系数小,且随固结压力增加的变化趋于平缓。 展开更多
关键词 饱和软土 微细观孔隙 孔隙尺度 孔隙分布特征 压缩性 渗透性
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土体持水特性及孔隙水分布特性的试验研究 被引量：15
9
作者 谭龙 韦昌富 +2 位作者 田慧会 王卉 张芹 《工程地质学报》 CSCD 北大核心 2017年第1期73-79,共7页
采用轴平移技术对砂土、粉质黏土、黏土3种土质的土-水特征曲线进行了测试分析,并结合核磁共振技术测得了试样在不同基质吸力加载步条件下的T_2时间(横向弛豫时间)分布曲线,从细微观角度分析了脱湿过程中孔隙水在土体中赋存分布的情况... 采用轴平移技术对砂土、粉质黏土、黏土3种土质的土-水特征曲线进行了测试分析,并结合核磁共振技术测得了试样在不同基质吸力加载步条件下的T_2时间(横向弛豫时间)分布曲线,从细微观角度分析了脱湿过程中孔隙水在土体中赋存分布的情况。实验结果表明:3种土质的体积含水率随着控制吸力的增大而减少,该脱湿曲线可分为边界效应区、过渡区与残余区3个区域。其中,黏土的持水特性明显大于粉质黏土和砂土。核磁共振的试验结果与压力板仪获得的脱湿过程是对应的,从微细观角度展示了土体的排水过程。在排水过程中,总体上具有较大势能的大孔隙水先排出,随后小孔隙开始排水,但这一规律并不绝对,由于土体孔隙结构的复杂性,会出现大小孔隙同时排水以及土样中水分重分布的现象。 展开更多
关键词 土-水特征曲线 非饱和土 核磁共振 孔隙水分布状态 T_(2)分布
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考虑变形效应的非饱和土相对渗透系数模型 被引量：15
10
作者 胡冉 陈益峰 周创兵 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第6期1279-1287,共9页
相对渗透系数是土体非饱和渗流分析的重要参数,Mualem统计模型在土体相对渗透系数预测中得到广泛应用。然而,Mualem统计模型假定土体具有刚性的孔隙结构,因而无法反映变形对非饱和渗透系数的影响。笔者最近提出的变形土土水特征曲线模... 相对渗透系数是土体非饱和渗流分析的重要参数,Mualem统计模型在土体相对渗透系数预测中得到广泛应用。然而,Mualem统计模型假定土体具有刚性的孔隙结构,因而无法反映变形对非饱和渗透系数的影响。笔者最近提出的变形土土水特征曲线模型为基础,建立考虑变形效应的非饱和土相对渗透系数的修正Mualem统计模型。修正模型引入某一饱和度条件下被水充满的平均孔隙半径这一参量,来反映有效饱和度及土体变形过程中孔隙形态变化对其非饱和渗透特性的影响。采用4种不同类型土体的非饱和渗透试验数据对修正模型进行验证。结果表明,修正模型给出的相对渗透系数预测值与实测值的均根误差相比Mualem统计模型减小27%,说明修正模型对于变形条件下土体的相对渗透系数具有更强的预测能力。研究成果为非饱和土渗流规律以及水–力耦合数值模拟等研究提供了更为可靠的理论模型。 展开更多
关键词 土力学 非饱和土 相对渗透系数 变形 Mualem统计模型 孔隙分布
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交通荷载作用下结构性软土的孔径分布试验 被引量：13
11
作者 雷华阳 姜岩 +1 位作者 陆培毅 邢贵发 《中国公路学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第2期6-11,25,共7页
为探讨结构性软土的动力特性及微观机理,对结构性软土在交通荷载作用下的孔径分布特征进行了分析。通过固结试验确定了结构性软土的前期固结压力和结构屈服压力,利用这些值进行了不同围压、不同振动频率以及不同动应力比下的动三轴试验... 为探讨结构性软土的动力特性及微观机理,对结构性软土在交通荷载作用下的孔径分布特征进行了分析。通过固结试验确定了结构性软土的前期固结压力和结构屈服压力,利用这些值进行了不同围压、不同振动频率以及不同动应力比下的动三轴试验和压汞研究。结果表明:结构性软土存在一个振动频率门槛值和一个随固结压力值变化的临界动应力比,相应振动门槛值的孔径分布特征转折点为0.3μm;振动频率大于门槛值时,频率对孔径累积分布曲线的影响可忽略;根据分形理论,结构性软土具有3个分形的无标度区,根据这一特点确定了团粒内孔径和团粒间孔径之间的分界尺寸为0.5μm,同时给出了新的孔径界限标准。 展开更多
关键词 道路工程 结构性软土 动三轴试验 孔径分布 交通荷载 压汞试验 分维
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不同干密度压实黄土的非饱和渗透性曲线特征及其与孔隙分布的关系 被引量：14
12
作者 李华 李同录 +2 位作者 张亚国 李萍 范江文 《水利学报》 EI CSCD 北大核心 2020年第8期979-986,共8页
压实黄土在水分入渗条件下容易产生湿陷、不均匀沉降等工程地质问题,因此有必要对其渗透特性进行研究。本文采用基于滤纸法的竖直土柱试验测试了3种不同干密度压实黄土全吸力范围的渗透性曲线。试验结果表明,压实黄土的渗透性曲线随着... 压实黄土在水分入渗条件下容易产生湿陷、不均匀沉降等工程地质问题,因此有必要对其渗透特性进行研究。本文采用基于滤纸法的竖直土柱试验测试了3种不同干密度压实黄土全吸力范围的渗透性曲线。试验结果表明,压实黄土的渗透性曲线随着基质吸力减小分为缓升段、陡升段和饱和段三个阶段,且干密度越小的土三段特征越明显。压实黄土干密度的差异主要影响低吸力段渗透系数,干密度越大,渗透系数越小;基本不影响高吸力段渗透系数。由于渗透系数与孔隙分布密切相关,孔隙越多渗透性越强。因此本文用压汞试验测得了3种土样的孔隙分布曲线。试验表明不同干密度的压实黄土,微孔数量基本相同,对应吸力范围的渗透系数也相同;孔径为1.3μm<d<8μm的小孔数量随干密度增大而减小,对应吸力范围的渗透系数也相应地减小;中孔、大孔数量很少,其对土样的渗透性的影响甚微。这反映了渗透性受孔隙分布控制的内在机理。 展开更多
关键词 压实黄土 渗透性曲线 干密度 孔隙分布
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基于核磁共振技术研究渗流作用下土石混体细观结构的变化 被引量：13
13
作者 冯上鑫 柴军瑞 +2 位作者 许增光 覃源 陈玺 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第8期2886-2894,共9页
为研究土石混合体在渗流作用下细观结构的变化。选取土石比例为7:3的重塑土石混合体试样进行室内渗流试验,采用核磁共振(NMR)实时监测试样在不同水力坡降和不同时间段下的细观结构信息,如孔隙分布和自由水孔隙等。结果表明:(1)渗透压力... 为研究土石混合体在渗流作用下细观结构的变化。选取土石比例为7:3的重塑土石混合体试样进行室内渗流试验,采用核磁共振(NMR)实时监测试样在不同水力坡降和不同时间段下的细观结构信息,如孔隙分布和自由水孔隙等。结果表明:(1)渗透压力变化导致土石混合体孔隙分布发生改变,促使孔隙扩大及孔隙连通性变好,并破坏土石混合体结构特性等;(2)随着水力坡降和时间的增加,自由水孔隙、总孔隙及NMR渗透率均有不同程度增长,NMR渗透率增长速率持续升高,且自由水孔隙在对NMR渗透率贡献上大于束缚水孔隙;(3)低水力坡降下土石混合体孔隙分布曲线的不均匀系数K_(ua)和曲率系数K_(ca)系数变化较小,土石混合体侵蚀程度小,渗透破坏程度低。高水力坡降下K_(ua)和K_(ca)系数变化明显,土石混合体侵蚀程度较高,土石混合体形成渗流通道并发生渗透破坏。 展开更多
关键词 土石混合体 核磁共振 细观结构 孔隙分布 NMR渗透率 侵蚀
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利用基于偏微分方程的图像滤波技术研究土壤孔隙结构 被引量：13
14
作者 华珊 陈研 +1 位作者 梁露焘 任图生 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第3期78-85,共8页
利用自主研发的土壤切片数字图像处理分析系统软件，采用3种滤波方式，即BMO滤波（boundarymeanoscillation有界平均振荡模型）、PM滤波（Perona-Malik偏微分方程模型）和中值滤波，对免耕、翻耕和旋耕3种耕作方式下不同深度土壤切片的... 利用自主研发的土壤切片数字图像处理分析系统软件，采用3种滤波方式，即BMO滤波（boundarymeanoscillation有界平均振荡模型）、PM滤波（Perona-Malik偏微分方程模型）和中值滤波，对免耕、翻耕和旋耕3种耕作方式下不同深度土壤切片的数字图像进行去噪增强，并对处理后的图像进行了孔隙特征参数提取与统计。在此基础上，探讨了几种图像滤波技术的效果以及耕作方式对不同土层土壤孔隙形态结构的影响，以期找到适用于土壤切片数字图像的滤波技术，为后期土壤孔隙信息的提取与统计提供工具。结果表明，采用BMO滤波后，从土壤切片数字图像得到的土壤孔隙度与试验结果最为接近；其中，孔径〈5μm的孔隙度显著大于其他图像滤波技术的结果，而5～50μm与〉50μm孔径的孔隙度与其他图像滤波技术的结果没有显著差异：与免耕相比，翻耕与旋耕提高了表层土壤的孔隙度，增加了传导孔隙的比例。 展开更多
关键词 土壤 图像处理 模型 有界平均振荡模型 土壤孔隙度 孔隙分布 图像滤波技术
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氯化钠溶液对膨胀土膨胀力及孔隙分布影响的研究 被引量：12
15
作者 杨周洁 于海浩 +2 位作者 汤沁 田慧会 韦昌富 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第A02期77-80,共4页
利用常规三轴固结仪,进行了一系列膨胀力实验,研究了不同浓度氯化钠溶液对不同初始干密度试样的膨胀力的影响,并且利用核磁共振仪,探究了完成膨胀力试验后试样孔隙分布的情况。试验结果表明:在干密度不变的情况下,随着盐浓度增加,膨胀... 利用常规三轴固结仪,进行了一系列膨胀力实验,研究了不同浓度氯化钠溶液对不同初始干密度试样的膨胀力的影响,并且利用核磁共振仪,探究了完成膨胀力试验后试样孔隙分布的情况。试验结果表明:在干密度不变的情况下,随着盐浓度增加,膨胀力逐渐减小;盐浓度越大,T2曲线分布整体往右移,说明大孔隙体积增加,小孔隙体积减小。分析试验结果认为:在相同干密度下,随着盐浓度增加,Donnan渗透压逐渐减小,导致膨胀力降低;在体积保持恒定的情况下,由于膨胀力降低,必然导致内部膨胀力相应减小,所以孔隙被填充的体积减小,使得大孔隙较多,因此随着盐溶液浓度增加,同一干密度试样的T2曲线向右移动。 展开更多
关键词 氯化钠溶液 膨胀土 膨胀力 核磁共振 孔隙分布
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基于NMR的地聚合物水泥土孔隙结构与动态力学特性研究 被引量：12
16
作者 马冬冬 马芹永 +1 位作者 黄坤 张蓉蓉 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第3期572-578,共7页
为研究养护龄期和偏高岭土(MK)掺量对地聚合物水泥土孔隙结构和动态力学特性的影响,借助分离式Hopkinson压杆(SHPB)试验系统开展了地聚合物水泥土动态单轴冲击压缩试验,并结合核磁共振(NMR)和扫描电镜(SEM)等分析手段研究了地聚合物水... 为研究养护龄期和偏高岭土(MK)掺量对地聚合物水泥土孔隙结构和动态力学特性的影响,借助分离式Hopkinson压杆(SHPB)试验系统开展了地聚合物水泥土动态单轴冲击压缩试验,并结合核磁共振(NMR)和扫描电镜(SEM)等分析手段研究了地聚合物水泥土的孔径分布和微观形貌变化特征。结果表明:地聚合物水泥土的动态抗压强度随MK掺量的增加呈现先增大后减小的变化趋势,在MK掺量为2%时出现峰值;其动态抗压强度在7~14 d内增长较缓;地聚合物水泥土的T2分布曲线呈双峰型,以主峰所占面积为主,掺2%的MK能够有效改善孔隙分布,促进小孔隙向微孔隙转化;随着孔隙率的增加,地聚合物水泥土的动态抗压强度呈指数下降;MK掺量为2%时,地聚合物水泥土内部孔隙大幅度降低,水化产生的胶凝材料能够起到填充孔隙和连接土颗粒的作用。 展开更多
关键词 水泥土 偏高岭土 动态抗压强度 核磁共振 孔径分布
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冻压条件下冻融软土孔隙特征与动力特性分析 被引量：11
17
作者 孔勃文 丁智 +1 位作者 何绍衡 庄家煌 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第11期2328-2340,共13页
杭州软土地区地铁联络通道建设多采用冻结法施工,在整个冻结范围内,不同区域的土体冻融期间承受不同冻结温度与冻融压力。通过自主研发土样制作仪器,得到不同组合冻结条件的试样,再基于核磁共振试验,研究冻融土在不同冻结压力、冻结温... 杭州软土地区地铁联络通道建设多采用冻结法施工,在整个冻结范围内,不同区域的土体冻融期间承受不同冻结温度与冻融压力。通过自主研发土样制作仪器,得到不同组合冻结条件的试样,再基于核磁共振试验,研究冻融土在不同冻结压力、冻结温度以及加载情况下精确孔径分布特征曲线变化规律,并结合动三轴试验深入探究以孔压、应变以及刚度为代表的动力特性。最终,建立以一次对数为基础的动孔压预测模型,该模型参数物理意义清晰,能较好地预测不同冻融条件下软土动孔压发展。研究结果表明:随着冻结温度的降低,孔隙中的水冻胀效果更为明显;冻融期间围压可有效使融土骨架结构更为紧密,从而减少融土在循环荷载下的变形;循环荷载作用下,小孔隙尺寸大幅度减小,尺寸分布范围增大,中等孔隙进一步向次级孔隙发展;不同冻融压力作用下,孔压极限值与冻融完成后中等孔隙的面积呈类线性相关。研究成果可作为冻结法施工条件下,预测冻融土结构损伤程度与循环荷载下孔压发展的可靠依据。 展开更多
关键词 土力学 人工冻结法施工 孔径分布 孔压 冻融围压 循环荷载
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低应力水平下土遗址力学特性的干湿循环效应 被引量：11
18
作者 任克彬 王博 +1 位作者 李新明 尹松 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第2期376-385,共10页
为分析干湿循环对土遗址力学性状的影响规律及作用机制,以遗址粉土为研究对象,采用自制的可分层取样试验装置开展长达15个月的干湿循环测试工作。在完成一定次数的干湿循环后,分别取样进行低应力条件下三轴排水剪切试验,并对部分土样进... 为分析干湿循环对土遗址力学性状的影响规律及作用机制,以遗址粉土为研究对象,采用自制的可分层取样试验装置开展长达15个月的干湿循环测试工作。在完成一定次数的干湿循环后,分别取样进行低应力条件下三轴排水剪切试验,并对部分土样进行相关微观试验。三轴排水剪切试验结果表明,与初始土样相比,1次干湿循环土样的应变软化特征显著增强,但随着干湿循环次数的继续增加,其应变软化性整体上呈减弱趋势;同时,黏聚力c、变形模量E0也都呈现出1次循环后明显增大随后逐渐减小的变化规律。因此,在土遗址浅层破坏修复工程中,建议采用干湿循环稳定后低应力水平下的力学参数进行相关计算。结合压汞试验结果,认为造成上述土体强度及变形参数随干湿循环次数非单调变化的主要原因是,第1次干湿循环后土样团粒内孔隙体积减小,而循环后期团粒内、颗粒间及颗粒内孔隙体积增大。同时,遗址粉土力学特性的干湿循环效应主要受粉土中黏粒"三维网架"的均匀收缩和局部破坏所控制,与黏土的干湿循环作用机制存在本质差异。研究可为土遗址预防性保护及加固提供技术依据和理论支撑。 展开更多
关键词 土力学 土遗址 力学特性 干湿循环 土柱 孔径分布
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亚表层有机培肥调控盐渍土孔隙结构与水盐运移机制 被引量：10
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作者 张宏媛 逄焕成 +3 位作者 宋佳珅 王国丽 常芳弟 李玉义 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第2期355-364,共10页
为探明亚表层有机培肥结合地膜覆盖对土壤孔隙结构及其水盐运移的调控机制,以内蒙古河套灌区典型盐渍土为研究对象,设置了地表不覆膜(CK)、地膜每年覆盖(PM)和亚表层单次有机培肥+地膜每年覆盖(OMP)3个处理,3年后采用X射线CT扫描和图像... 为探明亚表层有机培肥结合地膜覆盖对土壤孔隙结构及其水盐运移的调控机制,以内蒙古河套灌区典型盐渍土为研究对象,设置了地表不覆膜(CK)、地膜每年覆盖(PM)和亚表层单次有机培肥+地膜每年覆盖(OMP)3个处理,3年后采用X射线CT扫描和图像处理技术获取了部分亚表层(15~21 cm)与深层(35~41 cm)土壤孔隙结构信息,同时测定了土壤剖面水盐含量,分析了土壤孔隙结构与水盐分布特征的关系。结果表明,PM处理与CK相比,亚表层大孔隙度(>30μm)无明显差异(P>0.05),但深土层降低了0.48个百分点(P<0.05)。OMP处理与CK相比,亚表层及深土层大孔隙度分别提高了11.95、0.75个百分点(P<0.05),其中不同当量直径孔隙度和孔隙连通度均差异显著(P<0.05)。与CK和PM处理相比,OMP处理春灌后0~40 cm土层含水率分别提高12.02%和6.33%(P<0.05),全盐含量分别降低了16.22%和13.21%(P<0.05);收获后0~40 cm土壤含水率分别降低40.69%和35.77%(P<0.05),返盐率分别降低了12.22、11.56个百分点(P<0.05)。大孔隙度、土壤孔隙连通度与水盐含量显著相关(P<0.05),增加当量直径小于1500μm孔隙度可以显著提高春灌后土壤保水效果,而增加当量直径小于500μm孔隙度可以促进春灌后盐分淋洗。通过在亚表层施用有机肥结合地膜覆盖可以优化土壤物理结构,增强盐渍土水盐调控能力。 展开更多
关键词 盐渍土 有机肥 土壤孔隙结构 水盐分布 显微CT
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往返荷载作用下非饱和砂性土的液化强度和孔压规律 被引量：6
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作者 张建红 何昌荣 《成都科技大学学报》 EI CAS CSCD 1994年第1期1-8,共8页
使用电磁式动三轴仪对江油电厂粉煤灰进行了结返荷载下液化强度和孔压变化规律的试验研究．由不同制样方法得试样的Ｓｋｃｍｐｔｏｎ孔压系数Ｂ＝０．０５７～１．０．试验结果表明，在试验Ｂ值变化范围内，液化强度相差１倍多．孔压随... 使用电磁式动三轴仪对江油电厂粉煤灰进行了结返荷载下液化强度和孔压变化规律的试验研究．由不同制样方法得试样的Ｓｋｃｍｐｔｏｎ孔压系数Ｂ＝０．０５７～１．０．试验结果表明，在试验Ｂ值变化范围内，液化强度相差１倍多．孔压随Ｂ值减小升速率减慢．累积孔压也相应减小．当Ｂ减小到某一围内时，试样不再发生液化。同结主应力比Ｋｅ对液化强度和孔压变化也有较大影响．对孔压变化规律使用双曲线函数拟合得很好，便于应用和计算． 展开更多
关键词 非饱和砂性土 液化强度 孔压规律
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