岩土力学 ›› 2026, Vol. 47 ›› Issue (6): 2001-2014.doi: 10.16285/j.rsm.2025.1127CSTR: 32223.14.j.rsm.2025.1127
林键1, 2,李永恒1,姚亚锋1, 3,彭世龙1, 2,吴云4
LIN Jian1, 2, LI Yong-heng1, YAO Ya-feng1, 3, PENG Shi-long1, 2, WU Yun4
摘要:
为了解决低场核磁共振(low-field nuclear magnetic resonance,简称L-NMR)未冻水试验中不同温度下T2谱的准确转换和水分赋存状态的界定问题,开展了饱和样与离心样的冻结L-NMR试验,研究了两种状态下未冻水演化特征,实现了冻结过程中T2谱的准确转换和水分赋存状态的准确界定,据此分析了两个状态下未冻水的迁移机制。主要结论如下:(1)建立了冻结T2谱温度矫正处理方法,据此分析了两种状态下土体冻结特征曲线(soil freezing characteristic curve,简称SFCC)的差异,发现了饱和样未冻水含量始终高于离心样,确定了水分赋存差异是导致该现象的主要原因,并找到了水分赋存状态的T2阈值范围分别为薄膜水(0.038~0.396 ms)、毛管水(0.396~2.319 ms)、自由水(≥2.319 ms);(2)基于未冻水演化特性与Gibbs-Thomson效应,确定了本试验适用的表面弛豫率p2 = 49.49 nm/ms,实现了T2分布到孔径分布转换,确定了r = 58.8 nm与r = 344.0 nm可分别作为本次试验薄膜水、毛管水和自由水的赋存孔径界限;(3)饱和样与离心样均存在薄膜水停止迁移的温度阈值,且饱和样的温度阈值高于离心样,薄膜水迁移截止温度受毛细管内孔隙水填充率控制,填充率高的土样薄膜水迁移截止温度高。
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