微生物分解有机质作用对泥炭土工程性质的影响

微生物分解作用会改变泥炭土有机质含量和组分,影响土的工程性质,为探究这种现象,研发了模型试验装置,利用富集菌液对泥炭土进行了为期90 d的分解,对分解过程中泥炭土的物理力学性质进行分析测试。试验结果表明,(1)90 d内泥炭土有机质含量从67%下降至61.5%,随着分解时长增大,泥炭土颗粒相对密度Gs、饱和重度γsat增大,液限wL有较为明显的下降趋势,塑限wP变化幅度不大;(2)分解后的泥炭土压缩系数a1-2下降,压缩模量Es增大;(3)分解后的泥炭土固结快剪强度普遍有15%~25%的增大,黏聚力ccq从最初的18.3下降为15.6 kPa,内摩擦角φcq从13.9°增大到18.8°;(4)分解时长增大,经过预压重塑泥炭土样的渗透系数有下降趋势。分析表明,泥炭土工程性质的改变不仅和有机质含量下降有关,还可能与组分变化有关。

高分解度泥炭土-土水特征曲线研究

为了明确非饱和泥炭土的土水特征及其影响因素,以原状泥炭土和人工调配的5种不同有机质含量的重塑泥炭土为研究对象,采用滤纸法测试其基质吸力,绘制出相应的土水特征曲线,分析泥炭土原状样和重塑样土水特性的差别,以及不同有机质含量对于泥炭土土水特性的影响;选用Gardner模型、Van Genuchten模型和Fredlund&Xing模型对试验结果进行拟合,比较3种模型对泥炭土的适用性;最后分析比较高分解度泥炭土的土水特征曲线与其他土类的差异。试验结果表明:有机质含量相同时,原状土样的进气值和残余值小于重塑土样的进气值和残余值,说明原状土样的持水能力弱于重塑土样;有机质含量对泥炭土的土水特征曲线有很大影响,随着土中有机质含量的增加,土的持水能力变强,土样的进气值从155 kPa增长到1486 kPa,残余值从4796.7 kPa增长到35101.5 kPa;3种模型拟合优良度依次为Van Genuchten模型、Fredlund&Xing模型、Gardner模型;通过对比,发现高分解度泥炭土持水能力最强,其特征值大于膨润土。