珠江三角洲软土触变性试验研究

为研究珠江三角洲软土触变特性,采用无侧限压缩试验和十字板剪切试验对珠江入海口软土开展了长达115 d的试验研究,重点分析了不同含水率和静置时间条件下,软土强度恢复演化规律。试验结果表明:珠江入海口软土具有显著的触变特性,无论是无侧限压缩试验还是十字板剪切试验,软土扰动后强度均随静置时间的增长逐渐恢复;相同静置时间条件下,软土试样强度均随含水率的增大而减小。然而,通过两种试验方法得到的软土触变强度恢复曲线不一,总体上来看,通过十字板剪切试验得到的软土触变强度高于无侧限压缩试验结果。在此基础上,结合十字板剪切试验结果,建立了可反映随含水率和静置时间影响的珠江入海口软土强度触变模型;通过实测值和计算值的对比,表明该模型可以较好地预测软土触变强度。

软土固结过程中基于分形理论的孔隙微观参数研究

由于土体微观结构具有多向性及不均匀性,可以使用分形模型来模拟土的微观结构并对其进行定量描述.基于Sierpinski分形模型,对珠江三角洲地区软土固结过程中的ESEM图片进行测试,分析软土固结过程中的微观特征变化,定义了一个能够反映软土孔隙的大小、形状、分布以及排列定向性的微观参数——孔隙结构影响因子Fs.研究表明,孔隙结构影响因子能够正确评价软土孔隙的变化,与固结荷载、渗透系数以及压缩系数都具有十分明显的相关性;同级荷载下,原状土的孔隙结构影响因子比重塑土的要大,但是当荷载增加到一定程度时,两者趋于一致;当固结荷载增加到一定程度时,孔隙结构影响因子的地区差异减弱,最终都趋于18左右.

软土固结过程中的孔隙分形特征及渗透性影响研究

基于Sierpinski分形模型,对珠江三角洲地区软土固结过程中的ESEM图片进行测试,对孔径及孔隙分布分维值进行计算。研究表明:软土孔隙具有明显的分形特征,测试得到的Sierpinski分形模型的线性相关系数均达到了95%以上,且重塑土的孔隙分布分维及孔径分维值均较原状土小;固结初期孔隙分布分维值变化不明显,当荷载增大时,孔隙分布分维及孔径分维均明显减小,此时孔径大小逐渐变得均匀,大孔隙变成了中小孔隙;当荷载继续增大时,软土孔隙较难向颗粒间超微孔隙发展,软土孔隙分维值也趋于稳定;研究还发现,软土的渗透性随着孔径分维和孔隙分布分维值的减小而减小。