砾石对石灰土表面干缩裂隙发育特征的影响

[目的]研究砾石粒径及含量对石灰土表面干缩裂隙发育特征的影响,为探索喀斯特地区的水土流失机理提供参考依据。[方法]通过室内模拟试验和数字图像处理技术,研究了砾石粒径(2.0~5.0 mm和5.0~12.5 mm)和砾石含量(0%,10%,20%,30%,40%)条件下的石灰土表面干缩裂隙特征。[结果]①无砾石石灰土平均表面裂隙率仅为3.03%,含砾石石灰土具有更大的表面裂隙率,在大粒径(5.0~12.5 mm)高含量(40%)条件下,表面裂隙率最大,达到8.66%;②当砾石含量增加时,裂隙的形态变得细小且密集,小粒径砾石会使裂隙网络更复杂;③大粒径(5.0~12.5 mm)条件下的土壤表面裂隙率与砾石含量成正线性相关,而小粒径(2.0~5.0 mm)条件下的裂隙率与砾石含量成负线性相关;④砾石会成为裂隙发育的基点,每个砾石颗粒周围都有可能产生围绕砾石或是向外延伸的裂隙。且在砾石形态的棱角处,容易产生向外延伸的裂隙。[结论]石灰土中存在砾石会导致表面裂隙率提高,弱化土体的抗侵蚀能力,是石漠化治理不容忽视的问题。

褐煤低温干燥表面收缩特性实验研究

为明确褐煤低温(50℃以下)干燥引发表面干缩现象的发展规律,采用低温(20~30℃)低湿(40%~60%)空气干燥的方式,开展褐煤低温干燥干缩实验,分析干燥与表面收缩规律。结果表明:低温干燥过程中,对水分蒸发速率影响显著的因素是相对湿度而非温度,70%~90%的总水分散失量在干燥初期48 h内蒸发完成,平均含水率低至12.8%;低温干燥导致褐煤发生非均匀性表面干燥收缩,表面干缩经历热胀-快速干缩-收缩稳定3个阶段,水分快速蒸发散失的前48 h干缩率低,之后进入水分蒸发速率显著降低而干缩率持续升高,最终至收缩稳定,低速蒸发阶段发生显著干缩;表面干燥收缩率与散失水分质量具有显著的正相关性,与水分含量和蒸发速率具有显著负相关性。