黄土三维微结构

黄土是一种结构性、水敏性和地震易损性非常强烈的岩土类颗粒材料，具有干燥时坚硬、遇水后软化、扰动下强度急剧降低等特殊的工程性质。黄土的宏观物理力学特性和工程性质受其内部微结构特征的影响，主要有颗粒和孔隙的尺寸、形貌、定向，以及颗粒间排列组合与接触关系等。在荷载作用或复杂环境条件下，黄土的物理力学行为与其内部颗粒和孔隙的变化、微结构体系能量耗损和自适应调整能力等息息相关。研究黄土微结构特征及其变化规律有利于更深入地了解黄土的工程性质及其宏观灾变的内在物理机制。《黄土三维微结构》主要内容包括：黄土微结构研究现状及进展、研究方法和观测技术；基于连续切片技术的黄土三维微结构观测和分析方法；黄土三维微结构指标体系及定量表征；黄土微结构的区域变化规律；剪切荷载作用下黄土微结构特征；水-力作用下黄土微结构演化及微观湿陷机制。

目录
前言
第1章 绪论 1
1.1 微结构研究的意义 1
1.2 黄土微结构的探索历程 2
1.3 研究现状及进展 3
1.3.1 黄土微结构表征 3
1.3.2 黄土微观灾变机制 6
1.4 现有研究不足 7
第2章 黄土微结构研究方法和观测技术 9
2.1 黄土微结构的研究方法 9
2.2 主要观测技术 10
2.2.1 偏光显微镜 11
2.2.2 扫描电子显微镜 11
2.2.3 压汞法 14
2.2.4 计算机断层扫描 15
2.3 小结 16
第3章 基于连续切片技术的黄土三维微结构观测和分析方法 17
3.1 试样制备和观测技术 17
3.1.1 试样干燥 17
3.1.2 试样嵌固 19
3.1.3 研磨与抛光 20
3.1.4 连续切片观测 21
3.2 三维微结构模型建立 22
3.2.1 图像处理 22
3.2.2 三维微结构建模 25
3.3 小结 29
第4章 黄土三维微结构指标体系及定量表征 31
4.1 黄土三维微结构定量化指标体系 31
4.2 颗粒指标与表征 32
4.3 孔隙指标与表征 36
4.4 排列与接触 38
4.5 黄土微结构类型 39
4.6 小结 41
第5章 黄土微结构的区域变化规律 42
5.1 马兰黄土三维微结构特征及区域变化规律 42
5.1.1 研究方案 42
5.1.2 颗粒特征及区域变化规律 44
5.1.3 孔隙特征及区域变化规律 52
5.1.4 微结构特征及区域变化规律 57
5.1.5 马兰黄土微结构特征探讨 58
5.2 不同黄土地层三维微结构特征及变化规律 59
5.2.1 白鹿塬黄土微结构特征 59
5.2.2 洛川黄土微结构特征 66
5.3 小结 77
第6章 剪切荷载作用下黄土微结构特征 79
6.1 环剪条件下黄土微结构破坏特征 79
6.1.1 试验方法 79
6.1.2 试样剪切破坏模式 82
6.1.3 试样剪切破坏微观特征 83
6.2 三轴剪切作用下黄土微结构变化特征 86
6.2.1 试验方法 86
6.2.2 局部孔隙率空间分布 88
6.2.3 孔隙特征三维定量分析 89
6.2.4 颗粒特征三维定量分析 101
6.2.5 三维微结构参数敏感度分析 105
6.3 小结 107
第7章 水-力作用下黄土微结构演化及微观湿陷机制 109
7.1 水-力作用下黄土微结构演化 109
7.1.1 微型土样水-力加载试验 109
7.1.2 黄土湿陷过程中颗粒的运动学特征 112
7.1.3 黄土湿陷过程中孔隙结构的演化特征 116
7.2 黄土的水化学反应分析 120
7.2.1 黄土物质组成 120
7.2.2 黄土中的可溶盐 125
7.2.3 不同极性溶剂对黄土湿陷性的影响 126
7.3 黄土湿陷的微观机理 130
7.4 小结 131
参考文献 133