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近年来，国内外油品渗漏污染事故时有发生。当油品渗漏进入到土中会改变土的材料性能，使土的工程性质发生变化，从而影响了岩土工程环境。土的开裂一方面会影响污染物入渗运移或土中有毒有害气体的挥发，另一方面对土体的强度等工程性质造成影响。鉴于日益严峻的油品渗漏污染问题和裂隙对土体工程性质和土壤环境的影响，本文开展了柴油污染粉质粘土干裂特性的研究。
本文以0号柴油污染为例，通过物理模型试验及图像处理技术，研究了油污粉质粘土干裂隙的特征规律。试验过程中采用Photoshop和ArcGIS等软件获得了裂隙参数(面裂隙率和分形维数等)，通过不同土样裂隙参数的对比，分析了试样尺寸、含油率、干湿循环次数及固化剂种类对柴油污染土干裂隙发育过程的影响规律及其作用机理。本论文研究结果总结如下：
试样尺寸(平面、垂向)对柴油污染土干裂隙的发育均有影响。土样的平面尺寸越大，发育完全后裂隙数目越多，开裂程度越大。随平面尺寸从10cm增大到30cm，不同含油率土样干裂隙的分形维数和面裂隙率都是逐渐增大且增幅不断减小。在较小(10 cm)与较大(25cm和30cm)边长尺寸时，素土与油污土干裂隙发育特征差别不明显。垂向尺寸的增加对油污土干裂隙发育有明显影响且不同含油率时的影响效果不同。随垂向尺寸从0.5cm增加到3cm，素土和含油率较小(2%，4%)的油污土，其面裂隙率和分形维数增大；对于含油率较大(8%， 10%)的油污土，其裂隙参数随垂向尺寸先增加后减小。平面与垂向尺寸的增加，均会延长土样干裂隙发育稳定所需的时间。综合考虑试验时间和分析效果，本研究发现平面尺寸为20cm且垂向尺寸为1cm的土样尺寸较适合进行油污土干裂试验。
在单次干裂试验中，与素土相比，柴油污染土干裂隙发育较缓慢，且含油率越高，发育越慢。裂隙平均宽度和面裂隙率均随着含油率增加而逐渐减小。柴油进入土中会抑制较长裂隙(长度>6cm)的发展，促进较短干裂隙(长度<3cm)的形成，从而使得裂隙面积减小。干裂隙的分形维数随含油率的增加而减小，分形维数越小，裂隙越不发育。土颗粒间的油膜表面张力和柴油分子的油链作用会使得粉质粘土的粘聚力增强、抗拉强度增加，干裂隙发育程度低。
在多次干湿循环试验中，随着干湿循环次数增加，土样干裂隙发育稳定所需的时间逐渐缩短。初次干湿循环后，土样裂隙的分形维数和面裂隙率均随着含油率的增加而减小。经过第一次干燥后，土的结构遭到破坏，土颗粒之间的连接作用减弱，导致第一次干湿循环中裂隙发育规律与多次干湿循环的结果有所不同。在第二次和第三次干湿循环中，加水润湿过程使得素土干裂隙闭合，但含油率较高的油污土因疏水作用难以自愈。因此，干裂后的素土会逐渐形成新的稳定结构，新发育的裂隙更少更细长。而油污土难以改变干裂后的结构，新裂隙的形态几乎没有改变，但宽度增加。随着干湿循环次数增加，素土面裂隙率和分形维数均减小；油污土的裂隙参数增加，且与含油率呈正相关。与单次干裂试验结果相比，多次干湿循环后，含油量越高的油污土越易开裂且开裂程度越大。
在固化试验中，本研究采用了硅酸盐类SA固化剂，电离子溶液(ISS)类TG-2固化剂和高聚物类淀粉水溶液三种固化剂。SA固化剂对油污土抗裂性能的改良效果不明显。在第一次干湿循环后，固化油污土(0，4%，8%，12%)易产生较大程度的开裂，面裂隙率分别为9.31%，8.73%，7.82%和6.72%。多次干湿循环后，由于SA固化剂的防水作用，各含油率油污土裂隙的形态和分形维数几乎不变。TG-2土壤固化剂能通过离子交换减弱水对土粒的作用，从而使土粒组织密实化。虽然其加固效果较好，但需要一定的养护时间。随着养护时间从1天增加到28天，较高含油率(8%，12%)固化油污土的面裂隙率减小显著，且在养护7天后达到稳定。多次干湿循环试验结果表明，TG-2固化油污土养护期7天后能较好地抑制油污土的干缩裂隙的产生。
淀粉溶液的加入改变了油污土的材料特性，固化油污土变得难以开裂。随着循环次数从1增加到3，含油率为0，4%和8%的固化土面裂隙率分别降低了32.81%，35.78%和64.11%，含油率12%的固化油污土则无裂隙产生。淀粉溶液具有胶体的性质，能提高了土体的粘聚力。另外，颗粒小、比表面积大的淀粉能对柴油起到物理吸附。相比SA固化剂，淀粉溶液的固化效果显著；与TG-2固化剂相比，它则不需要较长养护时间。同时，它具有生物降解等环保特点，是较为合适的油污土抗裂固化材料。
本文对柴油污染粉质粘土的干裂特性进行了一系列的试验研究，研究成果可为油污土的工程评价和环境治理以及再利用提供科学依据。
本文以0号柴油污染为例，通过物理模型试验及图像处理技术，研究了油污粉质粘土干裂隙的特征规律。试验过程中采用Photoshop和ArcGIS等软件获得了裂隙参数(面裂隙率和分形维数等)，通过不同土样裂隙参数的对比，分析了试样尺寸、含油率、干湿循环次数及固化剂种类对柴油污染土干裂隙发育过程的影响规律及其作用机理。本论文研究结果总结如下：
试样尺寸(平面、垂向)对柴油污染土干裂隙的发育均有影响。土样的平面尺寸越大，发育完全后裂隙数目越多，开裂程度越大。随平面尺寸从10cm增大到30cm，不同含油率土样干裂隙的分形维数和面裂隙率都是逐渐增大且增幅不断减小。在较小(10 cm)与较大(25cm和30cm)边长尺寸时，素土与油污土干裂隙发育特征差别不明显。垂向尺寸的增加对油污土干裂隙发育有明显影响且不同含油率时的影响效果不同。随垂向尺寸从0.5cm增加到3cm，素土和含油率较小(2%，4%)的油污土，其面裂隙率和分形维数增大；对于含油率较大(8%， 10%)的油污土，其裂隙参数随垂向尺寸先增加后减小。平面与垂向尺寸的增加，均会延长土样干裂隙发育稳定所需的时间。综合考虑试验时间和分析效果，本研究发现平面尺寸为20cm且垂向尺寸为1cm的土样尺寸较适合进行油污土干裂试验。
在单次干裂试验中，与素土相比，柴油污染土干裂隙发育较缓慢，且含油率越高，发育越慢。裂隙平均宽度和面裂隙率均随着含油率增加而逐渐减小。柴油进入土中会抑制较长裂隙(长度>6cm)的发展，促进较短干裂隙(长度<3cm)的形成，从而使得裂隙面积减小。干裂隙的分形维数随含油率的增加而减小，分形维数越小，裂隙越不发育。土颗粒间的油膜表面张力和柴油分子的油链作用会使得粉质粘土的粘聚力增强、抗拉强度增加，干裂隙发育程度低。
在多次干湿循环试验中，随着干湿循环次数增加，土样干裂隙发育稳定所需的时间逐渐缩短。初次干湿循环后，土样裂隙的分形维数和面裂隙率均随着含油率的增加而减小。经过第一次干燥后，土的结构遭到破坏，土颗粒之间的连接作用减弱，导致第一次干湿循环中裂隙发育规律与多次干湿循环的结果有所不同。在第二次和第三次干湿循环中，加水润湿过程使得素土干裂隙闭合，但含油率较高的油污土因疏水作用难以自愈。因此，干裂后的素土会逐渐形成新的稳定结构，新发育的裂隙更少更细长。而油污土难以改变干裂后的结构，新裂隙的形态几乎没有改变，但宽度增加。随着干湿循环次数增加，素土面裂隙率和分形维数均减小；油污土的裂隙参数增加，且与含油率呈正相关。与单次干裂试验结果相比，多次干湿循环后，含油量越高的油污土越易开裂且开裂程度越大。
在固化试验中，本研究采用了硅酸盐类SA固化剂，电离子溶液(ISS)类TG-2固化剂和高聚物类淀粉水溶液三种固化剂。SA固化剂对油污土抗裂性能的改良效果不明显。在第一次干湿循环后，固化油污土(0，4%，8%，12%)易产生较大程度的开裂，面裂隙率分别为9.31%，8.73%，7.82%和6.72%。多次干湿循环后，由于SA固化剂的防水作用，各含油率油污土裂隙的形态和分形维数几乎不变。TG-2土壤固化剂能通过离子交换减弱水对土粒的作用，从而使土粒组织密实化。虽然其加固效果较好，但需要一定的养护时间。随着养护时间从1天增加到28天，较高含油率(8%，12%)固化油污土的面裂隙率减小显著，且在养护7天后达到稳定。多次干湿循环试验结果表明，TG-2固化油污土养护期7天后能较好地抑制油污土的干缩裂隙的产生。
淀粉溶液的加入改变了油污土的材料特性，固化油污土变得难以开裂。随着循环次数从1增加到3，含油率为0，4%和8%的固化土面裂隙率分别降低了32.81%，35.78%和64.11%，含油率12%的固化油污土则无裂隙产生。淀粉溶液具有胶体的性质，能提高了土体的粘聚力。另外，颗粒小、比表面积大的淀粉能对柴油起到物理吸附。相比SA固化剂，淀粉溶液的固化效果显著；与TG-2固化剂相比，它则不需要较长养护时间。同时，它具有生物降解等环保特点，是较为合适的油污土抗裂固化材料。
本文对柴油污染粉质粘土的干裂特性进行了一系列的试验研究，研究成果可为油污土的工程评价和环境治理以及再利用提供科学依据。