黏性土干/濕過程中土結構演化特征研究進展

摘要：干濕變化是自然界中土體必然經歷的過程,對土體工程性質有重要影響。系統掌握干/濕過程中土結構演化特征,對深入認識土體宏觀力學性質有重要意義。基于國內外大量文獻資料,著重總結了黏性土在干燥過程、濕化過程和干濕循環過程中微觀結構的演化特征,得到了以下幾點主要認識:(1)含水率是影響土體微觀結構的關鍵因素之一,在最優含水率干側制備的土樣呈典型的團聚體結構,孔隙分布曲線具有雙峰特征,而在濕側則呈相對均勻的基質結構,孔隙分布曲線呈現單峰特征;(2)在干燥過程中(吸力增加),到達縮限之前,土體積的減小主要由大的宏觀孔隙收縮所致。在不同的吸力區間內,主要受影響的孔隙尺寸是不同的;(3)在濕化過程中(吸力減小),團聚體內的小孔隙和團聚體間的大孔隙都逐漸增大,且以團聚體內的孔隙增大為主,孔隙結構的演化特征與側限條件密切相關;(4)在干濕循環過程中,土結構變化并不是完全可逆的,土體產生的累積收縮/膨脹形變量主要來自于宏觀孔隙,隨著干濕循環次數的增加,土體的體變特性會達到一個平衡狀態,可用彈性孔隙比進行描述。除此以外,還總結了土結構觀測的常規技術方法,包括SEM、ESEM、MIP和CT技術等。最后針對土結構研究現狀,提出了今后的研究重點和方向,主要包括制樣新方法、觀測新技術、濕化過程的微觀結構以及微觀結構參數與宏觀力學模型相結合等。