关于CT技术的砾石土浸润试验研究.pdfVIP

V01．28 第28卷第2期 长 江科学院院 报 No．2 2 of ScientificResearchInstitute 0l1年2月 Journal River Feb．20l l Yangtze 文章编号：1001—5485(2011J02—0028—04 基于CT技术的砾石土浸润试验研究 左永振。程展林，丁红顺 (长江科学院水利部岩土力学与工程重点实验室，武汉430010) 摘要：砾石土浸润峰位置对土石坝设计和安全运行有莺要作用，但以前的技术手段不能进行试验验证。CT技术作 为目前最先进的无损探测技术，在岩土力学试验中具有得天独厚的优势。将CT技术应用到砾石土浸润试验方面， 得到的CT图片清晰可靠，可以准确地得到浸润峰的位置．因此是一种行之有效的方法。从CT浸润图片可以看出， 浸润线分层比较明显，同时出现阶梯状浸润峰，这是毛细作用在浸润峰的发展过程中引起的现象。 关键词：CT技术；砾石土；浸润试验 中图分类号：TV641．2 文献标识码：A 析研究、膨胀土干湿循环裂隙发育研究、砾石土浸润 试验研究、岩石样裂隙发育、粘性土水力劈裂等方 1 概述 面，均做了有益的尝试。现就笔者进行的利用CT 在土石坝设计和运行中，准确地确定浸润面的 技术开展的砾石土浸润试验综述分析。 位置至关重要。浸润面位置可以用于对坝体进行稳 定性分析…；也可以用于反演非饱和土导水系数与 2 CT扫描的检测原理 含水率之间的关系，确定非饱和土导水系数与饱和 度关系的模型参数。目前对于确定浸润面的位置， CT技术是利用X射线穿透物体断面进行旋转 通常是采用数值模拟和解析解，然后根据经验粗略 扫描，收集X射线经此层面不同物质衰减后的信息， 确定。限于试验技术手段，还没有学者对砾石土浸 进行放大和模数转换后，由计算机在CT的探测空 润进行试验研究。 间范围内，与空间某点相关的各个方向射线进行空 1972年英国EMI公司首先制成由工程师G． 间解算，得出与该点并射线吸收系数肛直接关联的 N．Hounsfiel设计的第一台CT扫描机旧J，CT技术 数值cT，从而形成一幅物体层面的肛数字图像。 作为一项高精度的成像技术，已在医学上广泛用于 物质的密度越大，CT数值越大。由于监测过程不破 对人体各种病理的透视检查。CT技术因具有无损、 坏样品的整体性，整个试验过程可以多次对样品的 动态、定量检测且分层识别材料内部组成与结构信 不同层面重复监测、记录，进行图像分析和处理，也 息变化、高分辨率数字图像显示等优点而倍受国内 可以保存并与其它试验方法进行对比分析。因此， 外工程领域及学术界的重视。国外已成功将CT技 用此方法进行岩土材料的结构分析具有相当的优 术运用于岩土工程领域，并取得了显著成果。国内 势。 对岩土体CT方面的研究始于20世纪90年代初期。 图l是水利部岩土力学与工程重点实验室建设 目前，CT技术在岩土力学研究中的应用日臻广泛与 完成的岩土力学CT可视化