岩土力学 ›› 2023, Vol. 44 ›› Issue (10): 2860-2870.doi: 10.16285/j.rsm.2023.0798

• 基础理论与实验研究 • 上一篇    下一篇

基于CT的干湿循环−动荷载贯序耦合作用下 压实粉质黏土细观结构特征研究

胡智1, 2，李志超3，李丽华2，严鑫1，詹伟1   

  1. 1. 浙江省交通运输科学研究院 浙江省道桥检测与养护技术研究重点实验室，浙江 杭州 310023； 2. 湖北工业大学 土木建筑与环境学院，湖北 武汉 430068；3. 中建三局第一建设工程有限责任公司，湖北 武汉 430040
  • 收稿日期:2023-06-13 接受日期:2023-07-24 出版日期:2023-10-13 发布日期:2023-10-16
  • 作者简介:胡智，男，1989年生，博士，高级工程师，主要从事路基土工程性质评价等方面的研究工作。
  • 基金资助:
    浙江省基础公益研究计划（No.LGF22E080029）；国家自然科学基金（No.51708190）。

CT-based mesoscopic structural characteristics of compacted silty clay under wetting-drying cycles sequentially coupled with dynamic loadings

HU Zhi1, 2, LI Zhi-chao3, LI Li-hua2, YAN Xin1, ZHAN Wei1   

  1. 1. Key Laboratory for Road and Bridge Detection and Maintenance Technology of Zhejiang Province, Zhejiang Scientific Research Institute of Transport, Hangzhou, Zhejiang 310023, China; 2. School of Civil Engineering, Architecture and Environment, Hubei University of Technology, Wuhan, Hubei 430068, China; 3. China Construction Third Bureau First Engineering Co., Ltd., Wuhan, Hubei 430040, China
  • Received:2023-06-13 Accepted:2023-07-24 Online:2023-10-13 Published:2023-10-16
  • Supported by:
    This work was supported by the Zhejiang Provincial Basic Public Welfare Research Project (LGF22E080029) and the National Natural Science Foundation of China (51708190).

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摘要： 为进一步揭示多因素耦合作用下服役期路基土体性能劣化机制，在前期工作基础上，采用CT扫描技术对经历不同干湿循环、动荷载条件的压实粉质黏土试样细观结构特征开展研究，分析干湿循环−动荷载贯序耦合作用对试样孔隙三维空间分布、孔隙体积统计分布、图像灰度统计指标的影响规律，分析试样宏观性能与细观结构特征的关系。试验结果表明：干湿循环作用会导致试样产生更多大孔隙和贯通裂隙，动荷载作用可以使因干湿循环产生的部分孔隙或裂隙闭合；随着干湿循环和动荷载的贯序耦合作用，试样中的小孔隙数量呈增多趋势；干湿循环作用均会导致孔隙总体积增加，动荷载作用则会使孔隙总体积减小；试样细观结构特征参数可以用于解释试样宏观性能演化规律。

关键词: CT, 干湿循环, 动荷载, 贯序耦合作用, 路基土, 细观结构

Abstract:

This study aims to further reveal the deterioration mechanism of subgrade soil performance under the coupling of multiple factors. On the basis of previous work, CT scanning technology is adopted to analyze the mesoscopic structural characteristics of compacted silty clay under wetting-drying cycles sequentially coupled with dynamic loadings. By examining influences of the coupling effect on the three-dimensional spatial pore distribution, the statistical distribution of pore volume, and the statistical indicators of image grayscale, the relationship between the macroscopic performance and the mesoscopic structural characteristics of specimens is revealed. Results indicate that more large pores and through-cracks would be induced by wetting-drying cycles, while part of pores or cracks caused by wetting-drying cycles can be closed by dynamic loadings. With the sequential coupling of wetting-drying cycles and dynamic loadings, the number of small pores in the specimen tends to increase. Increasing of total pore volume can be caused by wetting-drying cycles, and decreasing of total pore volume can be caused by sequential dynamic loadings. The mesoscopic structural parameters can be used to explain the evolution of macroscopic performance of specimens.

Key words: CT, wetting-drying cycle, dynamic loading, sequential coupling effect, subgrade soil, mesoscopic structure

中图分类号: 

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