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在既定负温下冻土中未冻水和固相冰的动态关系与其初始含水率密切相关,冻土中未冻水含量的改变直接影响了其微观结构的变化,加强不同初始含水率下冻土的未冻水含量与微观结构的定量关系研究对于揭示冻土特殊的物理力学性质具有重要的意义。本文利用新型冷冻扫描电镜对既定负温不同初始含水率(11.8%、23.1%、32.2%、42.2%、54.1%、64.2%、74.8%)下的冻结黏土进行微观结构测试,揭示了不同初始含水率下冻土微观结构的演化特征。同时,利用核磁共振技术测试不同初始含水率和不同温度下冻土的未冻水含量变化过程,探讨了既定负温下初始含水率对冻土未冻水含量与其微结构之间的定量关系。研究结果表明:冻结黏土含水率在液限范围内,随着初始含水率的增加,孔隙结构由集合物间孔隙向粒间孔隙发育,含水率超过液限后,随着初始含水率增加,超集合物间孔隙开始发育,并且在同一负温条件下,随着初始含水率的增加,孔隙分形维数和孔隙面积随之增大;对于高温冻土,随着初始含水率的增加,孔隙分形维数随未冻水含量的增加而增加,对于低温冻土,孔隙分形维数随未冻水含量的减少而增加;最后,建立了不同试验条件下冻土微观结构与其未冻水含量的经...

期刊论文 2024-01-22

在既定负温下冻土中未冻水和固相冰的动态关系与其初始含水率密切相关,冻土中未冻水含量的改变直接影响了其微观结构的变化,加强不同初始含水率下冻土的未冻水含量与微观结构的定量关系研究对于揭示冻土特殊的物理力学性质具有重要的意义。本文利用新型冷冻扫描电镜对既定负温不同初始含水率(11.8%、23.1%、32.2%、42.2%、54.1%、64.2%、74.8%)下的冻结黏土进行微观结构测试,揭示了不同初始含水率下冻土微观结构的演化特征。同时,利用核磁共振技术测试不同初始含水率和不同温度下冻土的未冻水含量变化过程,探讨了既定负温下初始含水率对冻土未冻水含量与其微结构之间的定量关系。研究结果表明:冻结黏土含水率在液限范围内,随着初始含水率的增加,孔隙结构由集合物间孔隙向粒间孔隙发育,含水率超过液限后,随着初始含水率增加,超集合物间孔隙开始发育,并且在同一负温条件下,随着初始含水率的增加,孔隙分形维数和孔隙面积随之增大;对于高温冻土,随着初始含水率的增加,孔隙分形维数随未冻水含量的增加而增加,对于低温冻土,孔隙分形维数随未冻水含量的减少而增加;最后,建立了不同试验条件下冻土微观结构与其未冻水含量的经...

期刊论文 2024-01-22

围岩冻融损伤劣化加剧了寒区隧道衬砌结构破坏,为探究新疆高寒隧道强风化炭质板岩围岩冻融损伤劣化规律及各向异性特征,制取层理倾角θ=0°、45°、90°3种板岩试样,在开放饱水的条件下进行了0次、10次、20次、30次、40次冻融循环试验,并对冻融循环后的试样进行宏观力学性能试验及断裂面扫描电镜测试。结果表明:在冻融循环作用下,强风化板岩的冻融损伤多集中于节理裂隙等软弱结构处,损伤模式主要为顺层理裂隙萌生、顺层理剥落及顺层理断裂,板岩自然饱和质量呈现先缓慢增加后迅速递减的趋势;不同层理倾角板岩强度特征差异较大且受风化作用与冻融循环作用影响显著,伴随着冻融循环次数的增加,板岩抗压强度、弹性模量均呈现非线性衰减趋势,冻融受荷损伤变量逐渐增大,3种层理倾角板岩抵抗冻融损伤作用的关系为0°>90°>45°;扫描电镜图像观察到板岩层理断裂表现出显著的脆性特征,但多次的冻融循环作用使板岩受荷破坏破裂面表现出一定的塑性特征。研究发现倾角为0°层理构造的板岩受冻融环境的影响相对较小,具有更加稳定的力学性质,研究揭示了强风化定向层理板岩各向异性冻融损伤劣化规律,可为定向产状结构围岩背景下的寒区隧...

期刊论文 2023-09-07 DOI: 10.13544/j.cnki.jeg.2023-0102

围岩冻融损伤劣化加剧了寒区隧道衬砌结构破坏,为探究新疆高寒隧道强风化炭质板岩围岩冻融损伤劣化规律及各向异性特征,制取层理倾角θ=0°、45°、90°3种板岩试样,在开放饱水的条件下进行了0次、10次、20次、30次、40次冻融循环试验,并对冻融循环后的试样进行宏观力学性能试验及断裂面扫描电镜测试。结果表明:在冻融循环作用下,强风化板岩的冻融损伤多集中于节理裂隙等软弱结构处,损伤模式主要为顺层理裂隙萌生、顺层理剥落及顺层理断裂,板岩自然饱和质量呈现先缓慢增加后迅速递减的趋势;不同层理倾角板岩强度特征差异较大且受风化作用与冻融循环作用影响显著,伴随着冻融循环次数的增加,板岩抗压强度、弹性模量均呈现非线性衰减趋势,冻融受荷损伤变量逐渐增大,3种层理倾角板岩抵抗冻融损伤作用的关系为0°>90°>45°;扫描电镜图像观察到板岩层理断裂表现出显著的脆性特征,但多次的冻融循环作用使板岩受荷破坏破裂面表现出一定的塑性特征。研究发现倾角为0°层理构造的板岩受冻融环境的影响相对较小,具有更加稳定的力学性质,研究揭示了强风化定向层理板岩各向异性冻融损伤劣化规律,可为定向产状结构围岩背景下的寒区隧...

期刊论文 2023-09-07 DOI: 10.13544/j.cnki.jeg.2023-0102

对贡嘎山海螺沟冰川沉积物中石英砂进行扫描电镜形态特征分析,获得海洋性山岳冰川沉积的标志性形态特征如下:尖锐的棱角状颗粒形态占绝对优势,边棱尖锐、表面起伏度高;大型-中型贝壳状断口极发育,多见平行解理面、阶梯状断口;具有标志冰川磨蚀作用的擦痕、新月形凿口和压裂深坑;有明显的化学溶蚀和沉淀形态,如溶蚀坑、溶蚀沟,硅质薄膜、硅质球和黏土矿物。结果表明海螺沟冰川具有强烈的侵蚀作用,机械压碎、研磨在侵蚀和搬运过程具有绝对优势;同时海螺沟冰川底部存在丰富的冰下融水,起到化学溶蚀和沉淀的作用。石英砂表面结构统计分析结果与河流、湖泊、海岸、风沙等沉积明显不同,与青藏高原、南极等地大陆性冰川沉积分析结果亦存在差异。

期刊论文 2009-06-19

对贡嘎山海螺沟冰川沉积物中石英砂进行扫描电镜形态特征分析,获得海洋性山岳冰川沉积的标志性形态特征如下:尖锐的棱角状颗粒形态占绝对优势,边棱尖锐、表面起伏度高;大型-中型贝壳状断口极发育,多见平行解理面、阶梯状断口;具有标志冰川磨蚀作用的擦痕、新月形凿口和压裂深坑;有明显的化学溶蚀和沉淀形态,如溶蚀坑、溶蚀沟,硅质薄膜、硅质球和黏土矿物。结果表明海螺沟冰川具有强烈的侵蚀作用,机械压碎、研磨在侵蚀和搬运过程具有绝对优势;同时海螺沟冰川底部存在丰富的冰下融水,起到化学溶蚀和沉淀的作用。石英砂表面结构统计分析结果与河流、湖泊、海岸、风沙等沉积明显不同,与青藏高原、南极等地大陆性冰川沉积分析结果亦存在差异。

期刊论文 2009-06-19

利用扫描电子显微镜研究不同温度和压力条件下正冻、正融和已冻土微结构的形成及发育过程,揭示冻结过程中土颗粒位移、团聚和分异,未冻水膜形态和冷生组构的形成机理,及不同受力状态下冻土颗粒位错、破碎、微裂隙发育和破坏机理

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