吹填软土蠕变过程中颗粒与孔隙演化特征分析

软土一般具有蠕变特性,蠕变在微观上表现为土颗粒与孔隙的变化。为了解长期变形内在机制,对天津滨海吹填软土原状土与重塑土进行了固结不排水三轴蠕变试验。在围压为75 kPa、偏应力为10 kPa情况下开展多组平行试验,选取蠕变过程中多个时间点的试样进行微观结构测试,提取了颗粒与孔隙变化参数,研究蠕变过程中微结构变化规律。研究结果表明:在文中所受荷载条件长期作用下,颗粒与孔隙定向性明显;平均孔径及平均孔隙体积呈逐渐减小趋势;结构性原状土比表面积逐渐增大,重塑土则呈减小趋势;结构性原状土颗粒与孔隙分数维呈减小趋势,但重塑土呈相反趋势。

膨胀土在动静力学作用下的微观结构变化

以南水北调中线禹州段膨胀土为研究对象,对原状样和试验后的土样进行了动静力学试验,从定性和定量两个方面分析其微观结构变化。定量分析时,首先利用Matlab软件对二值化处理后的SEM图片进行参数提取,提取的参数主要有颗粒或孔隙的面积及周长、长轴长度及短轴长度、长轴方向的倾角等,然后利用雷达图对颗粒的定向频率进行分析。分析结果表明:膨胀土原状土样的颗粒棱角比较明显,大颗粒中间夹杂着许多小颗粒,土体结构性强;动静力学试验后的颗粒棱角变得圆滑,大颗粒消失不见,颗粒大小比较均匀,土体结构性变弱;动静力学试验后土样的孔隙比都减小了,说明在剪切过程中土体被挤密;动力学试验后颗粒排列无定向性,静力学试验后颗粒排列有明显的定向性。