吸附水(shui)含量(liang)隨(sui)溫(wen)度(du)的(de)變化(hua)是研究黏(nian)性土(tu)溫(wen)度(du)效(xiao)應的(de)核心(xin)問(wen)題.本(ben)文基於核磁(ci)共(gong)振(zhen)技(ji)術(shu)能同時(shi)探測(ce)土(tu)體水(shui)分含量(liang)與分布,結(jie)合毛細水(shui)與吸附水(shui)在(zai)土(tu)體中(zhong)作用的(de)不同吸力(li)範圍、冰點值及含量(liang)隨(sui)溫(wen)度(du)變化(hua)的(de)差(cha)異(yi)性,提出了(le)壹(yi)種(zhong)能快速無損測試(shi)土(tu)體吸附水(shui)含量(liang)的(de)方法(fa),並通過此方法(fa)測得3種(zhong)不同土(tu)質試樣(yang)吸附水(shui)含量(liang)隨(sui)幹(gan)密(mi)度(du)和溫度(du)的(de)變化(hua).實(shi)驗結(jie)果表明(ming):室(shi)溫下(xia),隨(sui)著(zhe)幹密(mi)度(du)的(de)增加(jia),試樣(yang)中(zhong)吸附水(shui)含量(liang)降(jiang)低,這(zhe)主要是因為幹密(mi)度(du)的(de)增加(jia)導致了(le)土顆(ke)粒間(jian)距(ju)變小(xiao),土顆(ke)粒表面(mian)的(de)壹(yi)些(xie)擴散雙電層出現(xian)重(zhong)疊(die);未凍土中(zhong),吸附水(shui)含量(liang)隨(sui)溫(wen)度(du)的(de)變化(hua)趨勢(shi)同時(shi)受(shou)土(tu)質和溫度(du)範圍的(de)影響,黏粒含量(liang)為70%試樣(yang)的(de)吸附水(shui)含量(liang)隨(sui)溫(wen)度(du)的(de)升高(gao)而升高(gao),而黏粒含量(liang)為50%和30%試樣(yang)的(de)吸附水(shui)變化(hua)分兩個階段(duan),0°C以上,吸附水(shui)含量(liang)隨(sui)著(zhe)溫度(du)的(de)升高(gao)而升高(gao),0°C以下(xia),試(shi)樣(yang)中(zhong)的(de)吸附水(shui)含量(liang)隨(sui)溫(wen)度(du)的(de)升高(gao)而降低(di),且黏(nian)粒含量(liang)為50%試樣(yang)變化(hua)趨勢(shi)更(geng)明(ming)顯(xian),但整(zheng)體上3個試樣(yang)的(de)吸附水(shui)含量(liang)隨(sui)溫(wen)度(du)的(de)變化(hua)很(hen)小(xiao);在(zai)凍(dong)融(rong)循(xun)環(huan)升溫路(lu)徑(jing)的(de)3.2°C以下(xia),凍(dong)土(tu)中(zhong)未凍水(shui)主要為吸附水(shui),雙對數坐標下(xia)吸附水(shui)含量(liang)Sw與溫度(du)(TmT)的(de)比例(li)系(xi)數k的(de)範圍為0.867～0.744,這與理(li)論(lun)值1/3存(cun)在(zai)較大差(cha)異(yi),認為這主要是由(you)試樣(yang)孔徑(jing)、土(tu)顆粒表面(mian)粗(cu)糙度(du)和靜電力(li)等諸(zhu)多復(fu)雜(za)因素(su)導致.

　　土體孔隙中(zhong)的(de)水(shui),按(an)其(qi)存(cun)在(zai)的(de)狀態、性質和流動(dong)的(de)方式可(ke)分為吸附水(shui)、毛細水(shui)與重(zhong)力(li)水(shui)3類[1,2].吸附水(shui)作為與土顆粒表面(mian)直(zhi)接(jie)接(jie)觸的(de)壹(yi)類(lei)孔隙水(shui),其(qi)含量(liang)及變化(hua)會(hui)對(dui)土(tu)體尤其(qi)是黏性土(tu)體的(de)各種工程力(li)學特(te)性產(chan)生重(zhong)要的(de)影響.例(li)如(ru),Jaeger等人(ren)[3]在(zai)利(li)用核磁(ci)共(gong)振(zhen)技(ji)術(shu)探測恒(heng)溫下(xia)壤土膨(peng)脹(zhang)過程時發現吸附水(shui)會(hui)影(ying)響土體的(de)工程(cheng)力(li)學和物理(li)化(hua)學性質.研究表(biao)明(ming)[4]對於(yu)土(tu)水(shui)間(jian)物理(li)化(hua)學作(zuo)用較顯(xian)著(zhu)的(de)黏性土(tu),吸附水(shui)在(zai)土(tu)體中(zhong)的(de)含量(liang)是3類孔隙水(shui)中(zhong)最(zui)高的(de),當飽(bao)和度(du)在(zai)70以下(xia)時(shi),吸附作用將是土水(shui)作用的(de)主要形式.鑒於吸附水(shui)在(zai)較大飽和度(du)範圍內對(dui)土(tu)體工程力(li)學和物理(li)化(hua)學特(te)性的(de)重(zhong)要影響,那麽(me)對土體中(zhong)吸附水(shui)的(de)含量(liang)及其(qi)變化(hua)的(de)研究工(gong)作(zuo)就具(ju)有(you)非常(chang)重(zhong)要的(de)理(li)論(lun)和實(shi)踐(jian)意義.

　　質子(zi)核磁(ci)共(gong)振(zhen)技(ji)術(shu)是壹(yi)項研究單(dan)位(wei)體積中(zhong)質子(zi)(即(ji)氫核)含量(liang)與分布的(de)快速、無損探測(ce)技(ji)術(shu).由(you)於水(shui)中(zhong)1H的(de)核磁(ci)信(xin)號較強(qiang),且水(shui)廣(guang)泛(fan)存(cun)在(zai)於(yu)大自然(ran)中(zhong),目(mu)前基於1H探(tan)測的(de)核磁(ci)共(gong)振(zhen)技(ji)術(shu)已(yi)廣(guang)泛(fan)應用於醫學、地質找水(shui)、巖土(tu)工(gong)程(cheng)、食品和生物分析等領(ling)域(yu)[17~19].核磁(ci)共(gong)振(zhen)技(ji)術(shu)在(zai)巖(yan)土(tu)工程中(zhong)的(de)應用主要集中(zhong)在(zai)巖(yan)石(shi)孔徑(jing)分布和吸附水(shui)含量(liang)的(de)測試(shi)[20~22],具體方法(fa)為聯合(he)T2曲(qu)線和壓汞曲線換(huan)算(suan)巖(yan)石(shi)孔徑(jing)分布及通(tong)過離心(xin)方法(fa)確(que)定(ding)吸附水(shui)T2截止(zhi)值進(jin)而測定(ding)吸附水(shui)含量(liang).但核磁(ci)共(gong)振(zhen)技(ji)術(shu)在(zai)土(tu)體中(zhong)的(de)應用並不(bu)多.主要是因為相比巖(yan)石(shi),作為巖石(shi)風化產(chan)物的(de)土體,其(qi)內(nei)部土水(shui)間(jian)物理(li)化(hua)學作(zuo)用更(geng)加(jia)活躍,土體結(jie)構更(geng)加(jia)復(fu)雜(za)多變,而壓汞(gong)和離心(xin)法(fa)都(dou)會(hui)很(hen)大程度(du)的(de)損壞(huai)土體結(jie)構,從而使得(de)能夠(gou)成(cheng)功(gong)應用於巖(yan)石(shi)的(de)孔徑(jing)分布和吸附水(shui)含量(liang)的(de)測試(shi)方法(fa)並不適(shi)用於土(tu)體.