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(中南大学 地球科学与信息物理学院，长沙 410083)

1 研究背景

土体中的孔隙作为土体的重要物理性质之一，其大小、形状、数量、孔径分布等与土体的强度、变形、渗透性以及胀缩性等物理力学性质有着密切的关系[1]。因此，研究土体中孔隙特征对于土的工程性质有着重要的意义。在以往的孔隙性研究中，多采用孔隙率和孔隙比这2个指标，但这2个指标不能反映出具体孔隙的大小、类型、分布和形状等孔隙特征。至今，研究土体孔隙大小、分布等特性的研究可采用压汞法[2]、气体吸附法[3]、结合计算机相关软件对扫描电镜(SEM)照片进行图像处理的方法[4-8]以及以上3种方法相结合的方法[9-13]。其中压汞法一般应用于大孔级别孔隙的研究，而对于黏土中大量存在的微孔、中孔级别孔隙的研究则较为困难，并且高压汞会在土体中引起人工裂缝，影响测定结果[14]；扫描电镜(SEM)照片处理的方法虽能测量纳米级别孔隙，但在扫描电镜(SEM)图像二值化处理中阀值的选取对结果影响很大[15]。而基于物理化学中吸附原理的气体吸附法计算方便，有较好的理论基础，探测下限为0.35 nm，可以较好地研究黏土微、中孔。

网纹红土在我国南方苏、皖、湘、川、赣、鄂南等长江中游地区的各级阶地、岗地、盆地、低缓丘陵和山麓地带有着大量分布，且是主要持力层之一。孔隙特征对于网纹红土的工程性质有着较大的影响。目前，对于网纹红土的孔隙特性研究，多局限于研究孔隙比和孔隙率，而这2个指标一般用含水率、相对密度和密度等指标间接计算，难免存在一定误差；……