基于PCAS对砂土孔隙特征的识别与应用

摘要

cqvip:为探究砂土粒径、颗粒级配与孔隙特征的关系,采用60目、80目、100目3种规格石英砂人工配置5种类型砂土,利用激光粒度仪和电镜扫描得到5种砂土的粒径累积百分数和135张砂土断面SEM(Scanning Electron Microscope)图像,使用PCAS软件和体积分形数学公式,分别对SEM图像和5种砂土的颗粒粒径累积百分数进行分析。分析显示,砂土颗粒在0. 8~1 000、50~500、0. 8~50μm粒级的体积分形维数数值范围分别为2. 093 77~2. 294 96、1. 298 7~2. 194 25、2. 014 9~2. 280 15;砂土孔隙分形维数数值和孔隙度分别为1. 117 9~1. 133 9、0. 519 4~0. 597 2。体积分形维数数值越大,砂土的颗粒级配越优;除砂土的粒径粗细程度影响孔隙分形维数外,颗粒级配也影响砂土的孔隙分形维数,颗粒级配越优,孔隙分形维数越大;相较于砂土的颗粒粒径大小,颗粒级配是影响砂土孔隙度的主要因素,颗粒级配越劣,砂土孔隙度越大。