高级搜索
  • 全国中文核心期刊
  • 中国科技核心期刊
  • 美国工程索引（EI）收录期刊
  • Scopus数据库收录期刊

干湿循环条件下高压实膨润土的微观结构特征

叶为民, 万敏, 陈宝, 崔玉军, 王驹

叶为民, 万敏, 陈宝, 崔玉军, 王驹. 干湿循环条件下高压实膨润土的微观结构特征[J]. 岩土工程学报, 2011, 33(8): 1173-1177.
引用本文: 叶为民, 万敏, 陈宝, 崔玉军, 王驹. 干湿循环条件下高压实膨润土的微观结构特征[J]. 岩土工程学报, 2011, 33(8): 1173-1177.
shu
YE Wei-min, WAN Min, CHEN Bao, CUI Yu-jun, WANG Ju. Micro-structural behaviors of densely compacted GMZ01 bentonite under drying/wetting cycles[J]. Chinese Journal of Geotechnical Engineering, 2011, 33(8): 1173-1177.
Citation: YE Wei-min, WAN Min, CHEN Bao, CUI Yu-jun, WANG Ju. Micro-structural behaviors of densely compacted GMZ01 bentonite under drying/wetting cycles[J]. Chinese Journal of Geotechnical Engineering, 2011, 33(8): 1173-1177.
shu

干湿循环条件下高压实膨润土的微观结构特征  English Version

  • 1. 同济大学岩土工程重点实验室，上海 200092 ； 2. 教育部城市环境与可持续发展联合研究中心，上海 200092 ； 3. 法国国立路桥大学，巴黎； 4. 核工业北京地质研究院，北京 100029

基金项目: 国家 自然科学基金项目（ 40772180 ， 40802069 ， 41030748 ）;国防科工委开放基金（科工计 [2007]831 号）；上海市重点学科（地质工程）资助项目（ B308 ）
详细信息
    作者简介:

    叶为民 (1963 – ) ，男，博士，教授，博士生导师，主要从事环境地质、非饱和土力学方面的教学与研究工作。

  • 中图分类号: TD853.34

Micro-structural behaviors of densely compacted GMZ01 bentonite under drying/wetting cycles

  • 1. Key Laboratory of Geotechnical and Underground Engineering of Ministry of Education, Tongji University, Shanghai 200092, China; 2. United Research Center for Urban Environment and Sustainable Development, Ministry of Education, Shanghai 200092, China; 3. Ecole Nationale des Ponts et Chauss ? es, Paris, France; 4. Beijing Research Institute of Uranium Geology, Beijing 100029, China

摘要

    摘要
  • 摘要: 采用温度、吸力控制方法，试验研究了在不同温度、不同侧限约束条件下的高压实高庙子膨润土微观结构在干湿循环作用下的变化规律。结果表明，特定温度下、高吸力（＞ 5 MPa ）范围内，干湿循环路径对无侧限、高压实膨润土集合体内孔隙与集合间孔隙的影响存在明显差异。吸湿过程中，试样内部不同孔径的孔隙均发生了不同程度的膨胀；脱湿过程中，孔隙出现分化，部分较大孔径（＞ 3000 nm ）的孔隙收缩，而集合体内孔隙基本不受吸力增加的影响。相同侧限条件下，温度对干湿循环路径对高压实膨润土微结构的影响效果具有明显的放大作用，即温度越高、干湿循环路径对高压实膨润土微结构的影响作用越明显。
    Abstract: With temperature and suction control, the evaluation of microstructure of densely compacted GMZ01 bentonite under different constraint conditions is conducted under wetting/drying cycles. The results indicate that for high suction (> 5 MPa), there is a significant difference between the effects of the drying/wetting cycles on the inter-aggregate pores and the intra-aggregate pores. Following the wetting path, all the pores with different sizes expand at different levels. While following the drying process, some inter-aggregate pores with larger size (>3000 nm) shrink, but the intra-aggregate pores almost do not change with the increase of suction. For confined GMZ01 bentonite specimen, when it hydrates to 5.1 MPa, the swelling of aggregates squeezes into the large pores, which causes the volume of inter-aggregate pores to reduce rapidly. However, the volume of the intra-aggregate pores almost unchanges. After that, when the specimen dehydrates to 103 MPa, the volume of intra-aggregate pores still unchanges. While the inter-aggregates pores differentiate, some of the lager pores (＞2000 nm) shrink into smaller pores (300 nm
    • HTML全文
    • 参考文献(20)
  • [1] VILLAR M V, et al, Influence of temperature on the hydro-mechanical behaviour of a compacted bentonite[J]. Applied Clay Science, 2004, 26: 337 – 350.
    [2] ROMERO E, GENS A, LLORET A. Temperature effects on the hydraulic behaviour of an unsaturated clay[J]. Geotech Geolog Eng 2001, 19: 311 – 332.
    [3] CHARNG H Juang, ROBERT D Holtz. Fabric, pore size distribution, and permeability of sandy soils[J]. Journal of Geotechnical Engineering, 1986, 12 (9): 855 – 867.
    [4] PUSCH R. Mineral-water interactions and their influence on the physical behavior of highly compacted Na bentonite[J]. Canadian Geotechnical Journal, 1982, 19: 381 – 387.
    [5] CUI Y J, LOISEAU C, DELAGE P. Microstructure changes of a confined swelling soil due to suction controlled hydration[C]// Proceedings of the 3rd International Conference on Unsaturated Soils (UNSAT 2002). Brazil, 2002: 593 – 598.
    [6] 叶为民, 黄 雨, 崔玉军, 等. 自由膨胀条件下高压密膨胀黏土微观结构随吸力变化特征 [J]. 岩石力学与工程学报, 2005, 24 (23): 4570 – 4575. (YE Wei-min, HUANG Yu, CUI Yun-jun, et al. Microstructural changing characteristics of densely compacted bentonite with suction under unconfined hydrating conditions[J]. Chinese Journal of Rock Mechanics and Engineering, 2005, 24 (23): 4570 – 4575. (in Chinese))
    [7] LLORET A, VILLAR M V. Advances on the knowledge of the thermo-hydro-mechanical behaviour of heavily compacted ‘‘FEBEX’’ bentonite[J]. Physics and Chemistry of the Earth, 2007(32): 701 – 715.
    [8] SAIYOURI N, HICHER PY, TESSIER D. Microstructural analysis of highly compacted clay swelling[C]// Proc 2nd Int Conf on Unsaturated Soils Academic publishers. Beijing, 1998(1): 119 – 124.
    [9] CUI Y J, LOISEAU C. Water transfer through a confined heavily compacted swelling soil[C]// Proceedings of 1st World Forum of Chinese Scholars in Geotechnical Engineering. Shanghai, 2003: 1 – 18.
    [10] CHEN Bao, QIAN Li-xin, YE Wei-min, et al. Soil-water characteristic curves of Gaomiaozi bentonite[J]. Chinese Journal of Rock Mechanics and Engineering, 2006, 25 (4): 788 – 793.
    [11] 何 俊, 施建勇. 膨润土中饱和渗透系数的计算 [J]. 岩石力学与工程学报, 2007, 26 ( 增刊 2): 3920 – 3925. (HE Jun, SHI Jian-yong. Calculation of satureated permeability of bentonite[J]. Chinese Journal of Rock Mechanics and Engineering, 2007, 26 (S2): 3920 – 3925. (in Chinese))
    [12] 叶为民, 黄 伟, 陈 宝, 等. 双电层理论与高庙子膨润土的体变特征 [J]. 岩土力学, 2009, 30 (7): 1899 – 1903. (YE Wei-min, HUANG Wei, CHEN Bao, et al. Diffuse double layer theory and volume change behavior of densely compacted Gaomiaozi bentonite[J]. Rock and soil mechanics, 2009, 30 (7): 1899 – 1903. (in Chinese))
    [13] ALONSO E E. Gas migration through barriers[J]. Chinese Journal of Rock Mechanics and Engineering, 2006, 25 (4): 693 – 708.
    [14] PHAM H Q, FREDLUND D G, BARBOUR S L. A study of hysteresis models for soil-water characteristic curves[J]. Canadian Geotechnical Journal, 2005, 42 (6): 1548 – 1568.
    [15] LI X S. Modelling of hysteresis response for arbitrary wetting/drying paths[J]. Computers and Geotechnics, 2005(32): 133 – 137.
    [16] NUTH M, LALOUI L. Advances in modeling hysteretic water retention curve in deformable soils[J]. Computers and Geotechnics, 2008(35): 835 – 844.
    [17] WEI C F, Dewoolkar M M. Formulation of capillary hysteresis with internal state variables[J]. Water Resources Research, 2006, 42.
    [18] CUI Y J, DELAGE P. Yielding and plastic behavior of an unsaturated compacted silt[J]. Geotechnique, 1996, 46 (2): 291 – 311.
    [19] 叶为民, 唐益群, 崔玉军. 室内吸力量测与上海软土土水特征 [J]. 岩土工程学报, 2005, 27 (3): 347 – 349. (YE Wei-min, TANG Yi-qun, CUI Yun-jun. Measurement of soil suction in laboratory and soil-water characteristics of Shanghai soft soil[J]. Chinese Journal of Geotechnical Engineering, 2005, 27 (3): 347 – 349. (in Chinese))
    [20] TANG Anh-minh, CUI Yu-jun. Controlling suction by the vapour equilibrium technique at different temperatures and its application in determining the water retention properties of MX80 clay[J]. Can Geotech, 2005(42): 1 – 10.
    • 相关文章
    • 施引文献(66)

  • 期刊类型引用(35)

    1. 刘新荣，罗新飏，郭雪岩，周小涵，王浩，许彬，郑颖人. 巫山段岸坡水岩劣化特征及危岩失稳破坏模式. 工程地质学报. 2025(01): 240-257 . 百度学术
    2. 钱云华，田明，陈伟，苏超，李笑唯. 强震后公路边坡损伤状态评价及稳定性分析. 重庆交通大学学报(自然科学版). 2025(04): 69-78 . 百度学术
    3. 杨修. 顺层岩质边坡稳定性及加固方案优化研究. 安徽水利水电职业技术学院学报. 2025(01): 25-32 . 百度学术
    4. 许彬，刘新荣，周小涵，韩亚峰，刘俊，谢应坤，邓志云. 软-硬互层岩体节理峰前循环剪切疲劳损伤机理研究. 岩土工程学报. 2024(01): 90-100 . 本站查看
    5. 白宇鑫，严加驹，赵森，夏冬，吴朝松. 研山铁矿顺倾含水岩质边坡稳定性与生态修复技术研究. 采矿技术. 2024(01): 111-115 . 百度学术
    6. 李笑唯，周晗旭，车爱兰. 电测量法在岩质边坡软弱层损伤累积研究中的应用. 工程地质学报. 2024(02): 657-666 . 百度学术
    7. 刘健. 变质岩类顺层边坡破裂迹象及边坡开挖失稳范围研究. 粉煤灰综合利用. 2024(03): 91-96 . 百度学术
    8. 李浩，李春艳，张嵩，谢英美. 建筑工程中地质特征及岩土工程支护研究. 能源与环保. 2023(01): 181-186 . 百度学术
    9. 蒲松，向龙，廖杭，余涛，姚志刚，方勇，朱牧原，魏力峰，张乾. 极高地应力层状围岩隧道偏压演化规律及围岩控制. 现代隧道技术. 2023(01): 90-99 . 百度学术
    10. 雷浩，吴红刚，钱建固，赖天文，纪志阳，梁彧. 空间小净距交叉隧道动力响应振动台试验研究. 振动与冲击. 2023(05): 92-100 . 百度学术
    11. 凡耀镔，李晓鹏，张光雄，邹宗山，和铁柱，刘红岩. 循环振动下岩质边坡渐进性破坏规律的数值模拟. 矿业研究与开发. 2023(03): 83-91 . 百度学术
    12. 崔芳鹏，武强，李滨，熊晨，刘新荣，李江山，刘小瑜. 多层浅埋煤层开采触发岩溶坡体动力崩滑机制研究. 煤炭科学技术. 2023(02): 317-333 . 百度学术
    13. 陈强，张雪萍. 采动作用下黑岱沟露天矿区岩土边坡稳定性研究. 能源与环保. 2023(05): 137-143 . 百度学术
    14. 刘新荣，曾夕，许彬，周小涵，刘馨琳，王继文. 贯通型锯齿状节理岩体的剪切力学行为. 土木与环境工程学报(中英文). 2023(05): 1-9 . 百度学术
    15. 黄俊辉，刘新荣，许彬，张京亮，梁峰. 多级高陡边坡开挖过程数值模拟及稳定性研究. 公路交通科技. 2022(03): 44-53 . 百度学术
    16. 刘新荣，蔺广义，何春梅，许彬，黄俊辉. 循环剪切作用下泥质软岩本构模型研究. 地下空间与工程学报. 2022(02): 386-396 . 百度学术
    17. 孙文，梁庆国，乔向进，曹小平，王丽丽. 不同失稳形态黄土边坡的动力响应研究. 铁道学报. 2022(06): 123-130 . 百度学术
    18. 许彬，刘新荣，周小涵，刘俊，黄俊辉，王?，曾夕. 消落带岩体劣化下顺层岩质边坡动力响应规律试验研究. 岩土工程学报. 2022(08): 1453-1462 . 本站查看
    19. 李险峰. 某顺层岩质边坡开挖支护过程及其稳定性响应研究. 长春工程学院学报(自然科学版). 2022(02): 11-16 . 百度学术
    20. 刘新荣，王?，许彬，周小涵，易立，黄俊辉，王子娟. 消落带劣化下含锯齿状结构面岩质边坡动力响应机制研究. 岩石力学与工程学报. 2022(12): 2377-2388 . 百度学术
    21. 赵飞，俞松波，李博，石振明. 地震作用下岩质边坡大型振动台试验研究进展. 地球科学. 2022(12): 4498-4512 . 百度学术
    22. 刘新荣，许彬，黄俊辉，蔺广义，周小涵，王继文，熊飞. 多形态贯通型岩体结构面宏细观剪切力学行为研究. 岩土工程学报. 2021(03): 406-415 . 本站查看
    23. 张永闯. 顺层边坡稳定性影响因素及加固方案比选数值模拟研究. 水科学与工程技术. 2021(01): 69-74 . 百度学术
    24. 孙文，梁庆国，乔向进，曹小平，王丽丽. 黄土边坡动力失稳的振动台试验研究. 兰州交通大学学报. 2021(02): 15-22 . 百度学术
    25. 陈伟庚，刘洋，王栋，岳茂，张良. 西南山区铁路沿线反倾岩质边坡地震动力响应振动台试验研究. 铁道建筑. 2021(04): 93-96 . 百度学术
    26. 刘新荣，许彬，周小涵，谢应坤，何春梅，黄俊辉. 软弱层峰前循环剪切宏细观累积损伤机制研究. 岩土力学. 2021(05): 1291-1303 . 百度学术
    27. 郑强强，徐颖，胡浩，钱佳威，宗琦，谢平. 单轴荷载作用下砂岩的破裂与速度结构层析成像. 岩土工程学报. 2021(06): 1069-1077 . 本站查看
    28. 高明辉，张雅贤，王奇智，赵建青，孙超，周记名，张娜娜. 基于上限定理的含裂缝边坡稳定性图表分析方法. 科学技术与工程. 2021(16): 6830-6837 . 百度学术
    29. 冯海明. 离心模型实验下的岩质边坡内部应变分析. 矿产与地质. 2021(03): 566-573 . 百度学术
    30. 陈钱，吴和秋，张明，杨龙，吕文韬. 新疆塔县地震触发顺向坡失稳破坏机理研究. 安全与环境工程. 2021(05): 88-95 . 百度学术
    31. 刘新荣，许彬，周小涵，易立，曾夕，王继文. 软硬互层岩体结构面宏细观剪切力学特性. 煤炭学报. 2021(09): 2895-2909 . 百度学术
    32. 姜超，孙宇超，龚梦洋，李忠鹏. 软弱结构面的赋存条件对露天矿顺层岩质边坡劣化的数值模拟研究. 中国金属通报. 2021(08): 172-175 . 百度学术
    33. 安旭，童心豪，刘洋，王翔，丁选明. 高陡边坡沿高程地震动响应演化规律研究. 高速铁路技术. 2020(04): 1-5 . 百度学术
    34. 马文礼，刘赟，魏占玺，董顺德. 地震荷载下反倾层状岩质边坡倾倒变形破坏规律及数值模拟研究. 河北工业科技. 2020(05): 318-325 . 百度学术
    35. 钟卫平. 某高速公路顺层岩质边坡失稳机理分析及加固措施研究. 公路工程. 2020(06): 250-254 . 百度学术

    其他类型引用(31)

    • 资源附件(0)
计量
  • 文章访问数: 
  • HTML全文浏览量:  0
  • PDF下载量: 
  • 被引次数: 66
出版历程
  • 发布日期:  2011-08-14

目录

摘要
HTML全文
    参考文献(20)
    相关文章
    施引文献
    资源附件(0)

    /

    返回文章
    返回
    版权所有 © 2010水利部交通部国家能源局南京水利科学研究院 苏ICP备05007122号-11公安联网备案号：32010602011255
    编辑部地址：南京市虎踞关34号《岩土工程学报》编辑部邮编：210024电话：025-85829534，85829556E-mail: ge@nhri.cn