三峡库区紫色土干缩裂隙形态几何尺寸效应.
- Resource Type
- Article
- Authors
- 黎桉君; 汪时机; 李贤; 张起勇; 肖雪; 张静; 向阳; 刘川
- Source
- Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering. Dec2023, Vol. 39 Issue 24, p117-126. 10p.
- Subject
- *RESPONSE surfaces (Statistics)
*SOILS
*GEOMETRY
- Language
- Chinese
- ISSN
- 1002-6819
紫色土是一种广泛分布于三峡库区的农业土壤,易在降雨-蒸发循环作用下产生干缩裂隙,严重影响土壤的水 力和力学性能,并加剧水土流失等自然灾害的发生。几何尺寸是影响紫色土裂隙发育的主要因素,基于响应面设计对 13 组不同厚度和直径的紫色土泥浆试样开展室内干燥试验,利用数字图像处理技术和形态学算法进行裂隙形态参数的定 量表征。结果表明:1)几何尺寸对干缩裂隙的面积率、长度密度、平均宽度密度和分形维数影响极显著。厚度是影响 裂隙面积和形态不规则性的主要因素,而直径对裂隙长度和宽度发育的影响较厚度更加明显。并且直径和厚度对裂隙率、 平均宽度密度及分形维数存在交互影响作用;2)裂隙形态主要呈“T”型,含少量“I”和“Y”型,厚度越小,裂隙分 布越密集,裂隙网络越不规则。直径越小,裂隙网络越单一,裂隙朝着土体边缘分布。单根裂隙面积占比的概率密度随 着裂隙面积的增大呈指数型衰减,频率分布符合 Expdec 函数曲线形式;3)裂隙发育存在明显的几何尺寸效应,其平均 开裂应力随着直径的增大以幂函数曲线形式减少,厚度的增大将削弱直径对平均开裂应力的几何尺寸效应。研究结果对 三峡库区紫色土裂隙形态和发育机制的认识具有一定参考意义。 [ABSTRACT FROM AUTHOR]