雷 過(guò),張衛(wèi)兵,2,李 曉,劉臻祥,周鑫磊

(1.寧夏大學(xué) 土木與水利工程學(xué)院,銀川 750021; 2.旱區(qū)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)水資源高效利用教育部工程研究中心,銀川 750021)

1 研究背景

工程中,將土中易溶鹽含量超過(guò)0.3%,并具有鹽脹、溶陷、腐蝕等特殊工程特性的土稱(chēng)為鹽漬土,分為鹽土與堿土。在我國(guó)西北地區(qū)分布著大量的硫酸鹽漬土,其易受外界環(huán)境影響發(fā)生鹽脹與溶陷,對(duì)硫酸鹽漬土地區(qū)的公路、地基安全造成嚴(yán)重的影響。凍融、干濕循環(huán)對(duì)微觀孔隙有較大影響,如孔隙率隨凍融次數(shù)先增加后減小最后緩慢增加,平均孔徑隨干濕循環(huán)先減小后增加且均小于未干濕的孔徑。同時(shí)孔隙變化又與強(qiáng)度有緊密的聯(lián)系。王海濤等[1]得出凍融次數(shù)對(duì)內(nèi)摩擦角影響不大而黏聚力隨凍融次數(shù)增加而減小。而馬君澤等[2]得出內(nèi)摩擦角會(huì)隨著干濕循環(huán)和含鹽量的增加而減小。Feng等[3]根據(jù)溫度場(chǎng)和土壤特性,可以估算硫酸鹽漬土公路地基的鹽脹敏感深度。劉凱等[4]得出前4次凍融循環(huán)產(chǎn)生的鹽脹量占80%,且第6次循環(huán)時(shí)鹽脹趨勢(shì)減緩。應(yīng)賽等[5]認(rèn)為硫酸鹽漬土在降溫過(guò)程中鹽脹與凍脹相互影響,當(dāng)鹽脹與凍脹程度相同時(shí)體積變化最小。Lü等[6]認(rèn)為使用不同固化劑時(shí)含鹽量對(duì)無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度的影響類(lèi)似,且隨含鹽量的增加無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度先增加后減小,強(qiáng)度峰值出現(xiàn)在含鹽量為1.8%時(shí)。宮經(jīng)緯等[7]通過(guò)全固廢材料固化硫酸鹽漬土得出含鹽量低于2.7%時(shí)抗壓強(qiáng)度呈先增后減趨勢(shì),強(qiáng)度峰值也在含鹽量為1.8%時(shí)出現(xiàn)。Yu等[8]也得出隨含鹽量或石灰比例增加,硫酸鹽漬土的無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度呈現(xiàn)先增后減的趨勢(shì)。以上學(xué)者從不同角度、不同因素出發(fā)對(duì)鹽漬土宏觀方面進(jìn)行了研究。

而微觀方面,呂擎峰等[9]通過(guò)核磁共振與無(wú)側(cè)限抗壓試驗(yàn)得出顆粒間的膠結(jié)情況對(duì)固化效果的影響大于孔隙特征。且通過(guò)石灰粉煤灰和水玻璃固化鹽漬土均通過(guò)改變孔隙體積來(lái)提高抗壓強(qiáng)度,而水玻璃、石灰粉煤灰的固化效果對(duì)孔隙改變效果一般,但能通過(guò)反應(yīng)所生成的凝膠物質(zhì)填充孔隙來(lái)提高抗壓強(qiáng)度且效果較好[10]。張偉等[11]通過(guò)CT圖像與數(shù)據(jù)得知粉土質(zhì)砂硫酸鹽漬土在三軸剪切過(guò)程中趨于密實(shí)和均勻。Zhang等[12]通過(guò)電鏡掃描得出凍融循環(huán)引起硫酸鹽漬土凍脹和鹽脹過(guò)程中,細(xì)顆粒含量因土體結(jié)構(gòu)遭到破壞而增加。 Zhang等[13]在結(jié)晶動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)上研究硫酸鈉凍結(jié)過(guò)程中的結(jié)晶生長(zhǎng)機(jī)理,證明微觀結(jié)晶動(dòng)力學(xué)理論可以很好地解釋宏觀結(jié)晶現(xiàn)象。王春雷等[14]認(rèn)為易溶鹽析出結(jié)晶與土顆粒膠結(jié)可使土體抗剪強(qiáng)度提高。色麥爾江等[15]采用改良方式對(duì)鹽漬土進(jìn)行微觀分析得出固化后的鹽漬土顆粒變大,土顆粒的較完整。粉煤灰加石灰比水泥加石灰改良后的內(nèi)部結(jié)構(gòu)排列緊密,內(nèi)部結(jié)構(gòu)更加完整。

綜上,已有研究成果對(duì)變化環(huán)境下硫酸鹽漬土宏觀力學(xué)指標(biāo)或微觀結(jié)構(gòu)方面進(jìn)行了研究,但未能將宏觀指標(biāo)劣化程度與微觀結(jié)構(gòu)演變之間建立有機(jī)的聯(lián)系,未能建立二者之間的響應(yīng)關(guān)系模型。為此,本文以寧夏地區(qū)硫酸鹽漬土為研究對(duì)象,通過(guò)無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)獲取凍融-干濕作用下硫酸鹽漬土宏觀強(qiáng)度劣化宏觀參數(shù),借助SEM和壓汞試驗(yàn)獲取微觀結(jié)構(gòu)演變參數(shù),然后基于全局優(yōu)化法分析宏微觀參數(shù)間的聯(lián)系,并試圖建立二者之間的定量關(guān)系。

2 試驗(yàn)方法

2.1 土樣分析

本試驗(yàn)用土選自寧夏回族自治區(qū)吳忠市紅寺堡區(qū)。該地區(qū)位于中部干旱帶,地下水礦化度高,年降雨量少,蒸發(fā)量大,導(dǎo)致土壤鹽漬化嚴(yán)重,且多為硫酸鹽及亞硫酸鹽漬土。試驗(yàn)所取原狀土的粒徑分析如表1,易溶鹽離子含量如表2所示。

表1 顆粒粒徑含量Table 1 Particle gradation

表2 原狀土易溶鹽離子含量Table 2 Soluble salt ion content in original soil

2.2 試驗(yàn)方案

2.2.1 試驗(yàn)方案設(shè)計(jì)

為減少原狀土中其他離子對(duì)試驗(yàn)的影響,將原狀土經(jīng)洗鹽、風(fēng)干、過(guò)2 mm篩后配制重塑土試樣。根據(jù)《土工試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)》(GB/T 50123—2019)進(jìn)行擊實(shí)試驗(yàn)得到土體最大干密度為1.65 g/cm3,最優(yōu)含水率為17.64%。然后按照不同壓實(shí)度和含鹽量將重塑土制成直徑39.1 mm,高為80 mm的圓柱體試樣。本試驗(yàn)方案設(shè)計(jì)中含鹽量分別設(shè)置為0%、0.5%、1%、2%、4%、6%,含水率均為擊實(shí)試驗(yàn)所得最優(yōu)含水率,壓實(shí)度分別設(shè)置為90%、92%、95%、98%。共24個(gè)工況,無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度制作兩組,壓汞試驗(yàn)制作一組共計(jì)72個(gè)試樣。試驗(yàn)工況設(shè)計(jì)如表3所示。

表3 試驗(yàn)工況設(shè)計(jì)Table 3 Design of test conditions

2.2.2 試驗(yàn)方法

3 試驗(yàn)結(jié)果與分析

3.1 凍融-干濕循環(huán)下硫酸鹽漬土的強(qiáng)度劣化機(jī)理分析

劣化機(jī)理主要對(duì)無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度的規(guī)律、微觀參數(shù)以及孔隙分布的規(guī)律進(jìn)行研究并分析其聯(lián)系。通過(guò)壓汞試驗(yàn)得出的歪度與結(jié)構(gòu)優(yōu)度微觀參數(shù)如表4所示。凍融-干濕循環(huán)作用下硫酸鹽漬土無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度與含鹽量及壓實(shí)度的關(guān)系曲線分別如圖1所示。

圖1 無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度與含鹽量、壓實(shí)度的關(guān)系Fig.1 Relations of unconfined compressive strength against salt content and compaction

表4 歪度與結(jié)構(gòu)優(yōu)度微觀參數(shù)Table 4 Microscopic parameters of skewness and structural merit

由圖1(a)可知,隨著含鹽量增加無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度大致呈現(xiàn)為先增大后減小的變化趨勢(shì),當(dāng)壓實(shí)度較低(<92%)時(shí)強(qiáng)度峰值出現(xiàn)在含鹽量為0.5%時(shí)。而壓實(shí)度較高(>95%)時(shí)強(qiáng)度峰值接近含鹽量為2%。由圖1(b)可知,隨著壓實(shí)度的增加無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度總體呈下降趨勢(shì),這是由于高壓實(shí)度下孔隙體積較小,隨著凍融-干濕循環(huán)下硫酸鈉反復(fù)的溶解與結(jié)晶,越小的孔隙遭受鹽脹影響越大,孔隙結(jié)構(gòu)的損壞越嚴(yán)重,因此在宏觀情況下反應(yīng)為強(qiáng)度較低。而92%壓實(shí)度下,無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度的平均值最高,圖1(b)中的強(qiáng)度峰值幾乎對(duì)應(yīng)在92%壓實(shí)度處,因此表明92%壓實(shí)度的硫酸鹽漬土受凍融-干濕循環(huán)作用下的強(qiáng)度劣化影響最小。結(jié)合表4可知,除90%、92%壓實(shí)度且不含鹽的試樣歪度<1,其余孔喉均偏向于粗孔,這是因?yàn)榱蛩徕c的存在土體發(fā)生鹽脹使得孔喉呈現(xiàn)粗歪度。而結(jié)構(gòu)優(yōu)度值大多在1～2之間,因結(jié)構(gòu)優(yōu)度表征平均孔喉半徑與分選系數(shù)之比,由此可知整體孔喉分布不均,這與鹽脹有較緊密的聯(lián)系。

此外,圖1(a)中顯示,當(dāng)壓實(shí)度為92%和98%時(shí)無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度呈現(xiàn)雙峰。結(jié)合表4壓汞試驗(yàn)給出的歪度和孔隙結(jié)構(gòu)優(yōu)度微觀參數(shù)來(lái)看,92%壓實(shí)度、0.5%含鹽量土體經(jīng)歷凍融-干濕循環(huán)作用后土體微觀的結(jié)構(gòu)優(yōu)度為0.217,遠(yuǎn)小于其它含鹽量情況。而在第二峰值2%時(shí),此時(shí)結(jié)構(gòu)優(yōu)度與平均孔喉半徑小于其余4組含鹽量,整體孔徑分布較均勻,因此強(qiáng)度較高。98%壓實(shí)度時(shí)與92%相似,第一強(qiáng)度峰值對(duì)應(yīng)的含鹽量為1%,此時(shí)結(jié)構(gòu)優(yōu)度較優(yōu),雖然歪度值最高,但由于平均孔喉半徑與最大連通半徑都較小因而出現(xiàn)峰值。而第二峰值較低,從壓汞數(shù)據(jù)分析可知結(jié)構(gòu)優(yōu)度雖然較好,但孔喉大小與分布都與2%鹽量相接近。90%與95%壓實(shí)度下僅出現(xiàn)單峰,是因?yàn)樵诜逯祵?duì)應(yīng)的鹽量時(shí)結(jié)構(gòu)優(yōu)度較小且此時(shí)的平均孔喉半徑與最大連通孔徑都是最小的。而90%未出現(xiàn)第二峰是由于含鹽量>0.5%后結(jié)構(gòu)優(yōu)度持續(xù)增加,而95%壓實(shí)度微觀參數(shù)差距較小,且此時(shí)結(jié)構(gòu)優(yōu)度的偏差系數(shù)也是最小的,故而整體強(qiáng)度波動(dòng)相較其余壓實(shí)度要小,再次說(shuō)明結(jié)構(gòu)優(yōu)度與強(qiáng)度之間聯(lián)系更加緊密。從強(qiáng)度值與歪度和結(jié)構(gòu)優(yōu)度值分析可知,強(qiáng)度值較高的結(jié)構(gòu)優(yōu)度值較低。

3.2 凍融-干濕循環(huán)下硫酸鹽漬土的微觀孔隙結(jié)構(gòu)分析

通過(guò)YG-97A型電容式壓汞儀得出的孔隙分布,探究其在凍融-干濕循環(huán)后孔隙分布與強(qiáng)度劣化的響應(yīng)關(guān)系。再聯(lián)系ZEISS電鏡掃描儀得出的電鏡掃描圖像,結(jié)合ImageJ2X從表觀孔隙結(jié)構(gòu)方面對(duì)強(qiáng)度劣化進(jìn)行分析?？紫斗植家?guī)律如圖2所示。

圖2 孔隙分布Fig.2 Pore distribution

如圖2所示,孔徑在[1,63]μm的孔隙組成占據(jù)主要部分,這一部分占孔隙總量比值的87%以上,因此判定該試驗(yàn)中影響強(qiáng)度變化主要是由于大孔隙[10,63]μm和中孔隙[1,10)μm的轉(zhuǎn)換導(dǎo)致的。當(dāng)孔隙在[1,10)μm的孔隙占比超過(guò)50%時(shí)強(qiáng)度將會(huì)出現(xiàn)劣化現(xiàn)象,當(dāng)大孔比值高于50%,中孔比值低于50%時(shí),無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度隨著含鹽量增加而提高,但隨著含鹽量的繼續(xù)增大,鹽分對(duì)孔隙的破壞作用增強(qiáng)導(dǎo)致大中孔隙遭到破壞且硫酸鈉在干燥后優(yōu)先填充在大孔隙中,因此大孔隙減小,中孔隙增加,此時(shí)孔隙結(jié)構(gòu)已經(jīng)遭到破壞,因此出現(xiàn)強(qiáng)度劣化現(xiàn)象。即在同一樣品中大孔占比多于中孔,打破這一平衡時(shí)出現(xiàn)強(qiáng)度劣化行為。且中孔差值越大強(qiáng)度劣化程度越高。壓實(shí)度為90%、92%均在含鹽量為0.5%開(kāi)始劣化,中孔占比差值分別為21.73%、27.42%,強(qiáng)度差值分別為3.5、6.12 kPa,壓實(shí)度為95%時(shí)在含鹽量為2%開(kāi)始劣化,中孔占比差值為24.03%,強(qiáng)度差值為6.95 kPa,壓實(shí)度為98%時(shí)在含鹽量為1%開(kāi)始劣化,中孔占比差值為4.39%,強(qiáng)度差值為2.43 kPa。證明強(qiáng)度劣化和大中孔的孔隙占比有關(guān),且中孔間的占比越大,強(qiáng)度劣化越嚴(yán)重。從孔隙分布分析,強(qiáng)度劣化的主要原因是在凍融-干濕循環(huán)過(guò)程中硫酸鈉反復(fù)發(fā)生鹽脹破壞了孔隙。最終在干燥后硫酸鈉粉末填充在大孔隙中,因此當(dāng)中孔孔隙占比增加時(shí)強(qiáng)度會(huì)出現(xiàn)劣化。這也是強(qiáng)度劣化且不可恢復(fù)的主要原因。

為探究微觀孔隙率與宏觀強(qiáng)度之間的聯(lián)系,依據(jù)圖1(b)選擇各壓實(shí)度下強(qiáng)度最高與最低的試樣,借助掃描電子顯微鏡對(duì)各工況試樣進(jìn)行電鏡掃描并獲取圖像,通過(guò)ImageJ2X軟件分析得出相應(yīng)工況下的孔隙率,選取同一工況下相同倍數(shù)的兩張圖像進(jìn)行分析得出孔隙率并取平均值作為最終孔隙率。閾值選擇70最佳[17],經(jīng)分析放大倍數(shù)宜選取10 000倍,在此倍數(shù)下孔隙結(jié)構(gòu)易觀察、顆粒排列較清晰。電鏡掃描結(jié)果如圖3所示,分析所得孔隙率如表5。

圖3 電鏡掃描圖像Fig.3 Scanning electron microscope images

表5 孔隙率Table 5 Porosity

由圖3可知,經(jīng)歷6次凍融-干濕循環(huán)后,土顆粒上附著的碎屑越多,對(duì)應(yīng)的強(qiáng)度越低,這是由于碎屑為小顆粒或硫酸鈉粉末在干燥情況下減小了土體的內(nèi)摩擦力導(dǎo)致強(qiáng)度降低。還可以看出隨著壓實(shí)度的增加,土體更加密實(shí)形成整體。而據(jù)表3、圖1、表5分析可知,無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度與孔隙率變化大致呈現(xiàn)正相關(guān)的趨勢(shì)。與孔隙占比相同,孔隙率降低時(shí)強(qiáng)度出現(xiàn)劣化現(xiàn)象。這是由于在同一壓實(shí)度下,土體骨架中孔隙相同,但隨著含鹽量的提高鹽分在凍融-干濕循環(huán)過(guò)程中逐步破壞骨架結(jié)構(gòu)。在干燥后硫酸鈉粉末填充在孔隙中降低了孔隙率但并未對(duì)骨架進(jìn)行支撐,因此發(fā)生強(qiáng)度劣化現(xiàn)象。

3.3 凍融-干濕循環(huán)作用下硫酸鹽漬土的宏微觀響應(yīng)分析

將無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度與微觀數(shù)據(jù)進(jìn)行相關(guān)性檢驗(yàn),可得出無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度與歪度、結(jié)構(gòu)優(yōu)度具有線性聯(lián)系,從而將宏觀強(qiáng)度與微觀參數(shù)聯(lián)系起來(lái)。通過(guò)全局優(yōu)化法(UGO)分析無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度和歪度、結(jié)構(gòu)優(yōu)度具有定量關(guān)系,建立的線性方程系數(shù)見(jiàn)表6。一般表達(dá)式如式(1)所示。

表6 宏微觀擬合系數(shù)Table 6 Macro-and-microscopic fitting coefficients

qu=p1+p2Sk+p3/(1/Cr)2。

(1)

式中:qu為無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度;p1、p2、p3為系數(shù)。

由表6可知,歪度、結(jié)構(gòu)優(yōu)度與無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度間存在強(qiáng)相關(guān)性,R2越接近1,表明無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度與歪度、結(jié)構(gòu)優(yōu)度的響應(yīng)程度越好。即強(qiáng)度與微觀參數(shù)間具備明顯的線性關(guān)系。而從式(1)中得出,歪度與無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度呈現(xiàn)正相關(guān),與結(jié)構(gòu)優(yōu)度呈現(xiàn)負(fù)相關(guān)。結(jié)構(gòu)優(yōu)度的標(biāo)準(zhǔn)偏差隨著壓實(shí)度的增加呈現(xiàn)減小的趨勢(shì),表明壓實(shí)度越高,孔喉平均值與全孔喉分布都更加均勻化。結(jié)合圖1與表4可知,歪度和結(jié)構(gòu)優(yōu)度的差值越大強(qiáng)度變化越大。壓實(shí)度為90%、92%時(shí),強(qiáng)度增量在含鹽量為0%至0.5%時(shí)歪度變化最大,此時(shí)90%、92%壓實(shí)度的歪度分別由0.921增加至5.473、0.899增加至6.064。壓實(shí)度為95%、98%時(shí),強(qiáng)度增量在含鹽量為0.5%至1%時(shí)歪度變化最大,此時(shí)95%、98%壓實(shí)度的歪度分別由1.255增加至6.064、1.073增加至2.125。與歪度相反,結(jié)構(gòu)優(yōu)度減小時(shí)強(qiáng)度增加,壓實(shí)度為90%、92%,強(qiáng)度增量在含鹽量在0%至0.5%時(shí)結(jié)構(gòu)優(yōu)度變化最大,分別由1.495降低至0.237、1.509降低至0.217。壓實(shí)度為95%、98%時(shí),強(qiáng)度增量在含鹽量為0.5%至1%時(shí)變化最大,分別由1.510降低至1.199、1.521降低至1.150。且結(jié)構(gòu)優(yōu)度的變化量比歪度的變化量小,證明結(jié)構(gòu)優(yōu)度對(duì)強(qiáng)度的影響更顯著。

實(shí)測(cè)無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度與全局優(yōu)化法計(jì)算值對(duì)比分析,各壓實(shí)度下的實(shí)測(cè)強(qiáng)度與計(jì)算強(qiáng)度如圖4所示。

圖4 各壓實(shí)度下實(shí)測(cè)與計(jì)算強(qiáng)度對(duì)比Fig.4 Comparison of strength between measurement and calculation

由圖4可知,凍融-干濕循環(huán)后的無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度實(shí)測(cè)值與采用全局優(yōu)化法擬合的計(jì)算值相差較小,R2接近1表明相關(guān)程度較高。證明該擬合結(jié)果符合實(shí)際測(cè)試強(qiáng)度。隨著壓實(shí)度的增加,擬合結(jié)果中的歪度系數(shù)p2逐漸減小,結(jié)構(gòu)優(yōu)度系數(shù)p3逐漸增大。證明壓實(shí)度越高,結(jié)構(gòu)優(yōu)度對(duì)無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度的影響程度越大。本文通過(guò)對(duì)無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度與微觀特征參數(shù)、孔徑分布進(jìn)行定性和定量分析,并擬合建立響應(yīng)模型。本研究將宏觀強(qiáng)度指標(biāo)與孔隙分布定性分析、與微觀參數(shù)定量分析,較好地描述了宏觀與微觀之間的響應(yīng)關(guān)系。該研究對(duì)鹽漬土宏微觀的定性及定量研究提供理論支撐,在量化宏觀指標(biāo)和微觀參數(shù)間的研究建立數(shù)學(xué)模型,為進(jìn)一步對(duì)鹽漬土科學(xué)的理論研究提供了參考。

4 結(jié) 論

對(duì)凍融-干濕循環(huán)的硫酸鹽漬土進(jìn)行無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)、壓汞試驗(yàn)、電鏡掃描試驗(yàn)等,對(duì)數(shù)據(jù)分析后結(jié)論如下:

(1)對(duì)無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度進(jìn)行分析,在4組壓實(shí)度下無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度隨含鹽量呈現(xiàn)先增大后減小的變化趨勢(shì),且壓實(shí)度較低時(shí)強(qiáng)度峰值對(duì)應(yīng)的含鹽量越低。隨著壓實(shí)度的增加,凍融-干濕循環(huán)作用對(duì)強(qiáng)度的劣化影響越顯著,相較而言,92%壓實(shí)度時(shí)的強(qiáng)度劣化影響最小。

(2)凍融-干濕循環(huán)作用下,硫酸鹽漬土發(fā)生鹽凍脹使得土體微觀參數(shù)孔喉呈現(xiàn)粗歪度,且結(jié)構(gòu)優(yōu)度值大多在1～2之間,整體孔喉分布不均。結(jié)構(gòu)優(yōu)度與強(qiáng)度之間聯(lián)系較緊密,強(qiáng)度值較高時(shí),結(jié)構(gòu)優(yōu)度值較低。

(3)壓汞試驗(yàn)表明,對(duì)經(jīng)歷凍融-干濕循環(huán)作用后硫酸鹽漬土強(qiáng)度劣化程度影響大小的微觀參數(shù)依次為結(jié)構(gòu)優(yōu)度、歪度、分選系數(shù)、平均孔喉半徑;SEM圖像與ImageJ2X分析表明,無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度與孔隙率變化呈現(xiàn)正相關(guān)。

(4)孔隙分布可知,中孔占比為強(qiáng)度變化的閾值。當(dāng)中孔占比低于50%時(shí),強(qiáng)度增強(qiáng);當(dāng)中孔占比高于50%時(shí),強(qiáng)度開(kāi)始出現(xiàn)劣化,且劣化傾向不可逆。

(5)經(jīng)歷凍融-干濕作用后的宏觀無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度值與微觀參數(shù)歪度、結(jié)構(gòu)優(yōu)度間存在相關(guān)性,且無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度與歪度呈現(xiàn)正相關(guān),與結(jié)構(gòu)優(yōu)度呈現(xiàn)負(fù)相關(guān)。采用全局優(yōu)化法擬合出的表達(dá)式相關(guān)性較強(qiáng),可較準(zhǔn)確地描述宏觀強(qiáng)度與微觀參數(shù)歪度及結(jié)構(gòu)優(yōu)度間的定量關(guān)系。