干湿作用下紫色土埂坎裂隙开闭演化特征

为研究干湿作用下紫色土埂坎裂隙开闭演化特征,通过重塑埂坎进行干湿循环试验,提取裂隙图像并计算其特征参数指标,探究干湿作用下紫色土埂坎裂隙开闭演化过程和规律,为紫色土埂坎的建设与维护提供依据.结果表明:1)脱湿过程中,裂隙强度(面密度和面积-周长比)与复杂度(形状指数和分形维数)先迅速增加(1～9d)后缓慢增加并趋于稳定(＞9～15d),裂隙强度和复杂度呈极显著正相关关系(P＜0.01).2)增湿过程中,裂隙形态随含水率增长可分为次裂隙闭合(Ⅰ)、裂隙交叉点断开(Ⅱ)和主裂隙变窄(Ⅲ)3个阶段.总体上,裂隙强度和复杂度平均降幅分别为87％和61％,其中,裂隙强度平均降幅Ⅰ阶段(62％)＞Ⅱ阶段(47％)＞Ⅲ阶段(33％),复杂度平均降幅Ⅰ阶段(52％)＞Ⅱ阶段(18％)＞Ⅲ阶段(17％).3)裂隙强度和复杂度均值与干湿循环次数呈正比关系,前2次干湿循环时裂隙开裂程度和网络复杂度变化比较剧烈,随后逐次减小,第4次干湿循环后达到最大,第5次增湿时埂坎土块出现剥落.