基于高密度电阻率法的土体干缩裂隙动态发育过程精细监测研究

土体在气候作用下发育干缩裂隙是一种常见的自然现象,裂隙的存在会极大弱化土体的工程性质,诱发许多岩土与地质工程问题.为了实时掌握黏性土中干缩裂隙网络的发展状态,提出了一套基于高密度电阻率层析成像技术(ERT)的土体干缩裂隙动态发展过程精细监测方法.分别开展模型试验及原位试验,利用自行研制的测定系统持续采集电流-电位差数据,随后利用自行开发的有限元法电阻率层析成像(FemERT)系统进行数据处理,获取了裂隙网络在不同发育阶段的空间分布特征.结果表明:(1)ERT可以实现土体裂隙发育过程的精细监测,具备监测三维裂隙网络几何形态的能力,裂隙宽度的识别精度达到毫米级,裂隙深度的识别精度达到厘米级;(2)ERT的感度分布特征解释了裂隙发育对于土体电阻率的影响规律,测定电阻值时程曲线因裂隙产生位置的不同而呈现不同的变化规律;(3)反演电阻率及其相对变化率(Rev)可以直观表征裂隙网络在不同阶段的空间几何形态,凸显裂隙动态发育过程对于土体导电性的影响.