上覆荷载作用下钦州海积软土孔隙结构特征变化

粘土孔隙结构特征对土体的水理性质和力学性状尤为重要。为探讨海相软粘土结构强度增长过程中孔隙的演化机制,以广西北部湾钦州地区海相软土为研究对象,通过对不同上覆荷载作用下的土样进行压汞仪法（ＭＩＰ）试验和扫描电镜图像（ＳＥＭ）分析,揭示土样孔隙特征（尺度分布、平均孔径、孔隙体积密度和临界孔径）随上覆荷载的变化规律,以及其与土体渗透性、结构强度之间的联系。试验结果表明：上覆荷载作用下,土样孔隙呈大孔隙（＞１０μｍ）-中孔隙（１～１０μｍ）-小孔隙（０.１～１μｍ）-微孔隙（＜０.１μｍ）的演化趋势,大、中孔隙逐渐分裂和湮灭成小、微孔隙,但并非均是优先调整大孔隙来补偿小、微孔隙;平均孔径和临界孔径能直接反映孔隙结构特征的重分布和结构性演化,随着平均孔径的逐渐减小,土样的渗透性逐渐降低、结构强度逐渐增强;通过ＳＥＭ图像分析,粘土结构演化过程呈蜂窝状结构-紊流状结构-粒状堆叠结构-胶粘式结构的发展趋势。     

填海作用对海积软土的抗剪强度影响试验研究

以钦州港临海园区和防城港企沙工业园填海场地海积软土为研究对象,分析了填海场地海积软土赋存环境要素的变化规律。采用机制模拟技术装置,对海积软土的孔隙水离子化学组分浓度和上覆填海层厚度发生变化的情况进行了人工模拟制样,获得了“印记”了赋存环境要素的人工软土样品,并对人工软土样品进行了直剪试验。结果表明：填海层对海积软土层的附加荷载应力、水力联系变化、水化学场变化三大赋存环境要素可采用“一种土的浸泡荷载联动装置”进行模拟;随着填海层附加荷载应力的增大,人工软土样的粘聚力c和内摩擦角φ随之增大;随着浸泡液不同离子成分浓度变化,对人工软土样的粘聚力c和内摩擦角φ影响效果不一,随着离子浓度的增加,Ca²⁺比Mg²⁺对抗剪强度指标的影响大;填海层附加荷载应力与浸泡液离子组分双因素同时作用下,对土样的抗剪强度指标存在相互耦合效应,其耦合效应对黏聚力影响明显,对内摩擦角影响较小。     

填海作用对海积软土的抗剪强度影响试验研究

以钦州港临海园区和防城港企沙工业园填海场地海积软土为研究对象,分析了填海场地海积软土赋存环境要素的变化规律。采用机制模拟技术装置,对海积软土的孔隙水离子化学组分浓度和上覆填海层厚度发生变化的情况进行了人工模拟制样,获得了"印记"了赋存环境要素的人工软土样品,并对人工软土样品进行了直剪试验。结果表明:填海层对海积软土层的附加荷载应力、水力联系变化、水化学场变化三大赋存环境要素可采用"一种土的浸泡荷载联动装置"进行模拟;随着填海层附加荷载应力的增大,人工软土样的粘聚力c和内摩擦角φ随之增大;随着浸泡液不同离子成分浓度变化,对人工软土样的粘聚力c和内摩擦角φ影响效果不一,随着离子浓度的增加,Ca2+比Mg2+对抗剪强度指标的影响大;填海层附加荷载应力与浸泡液离子组分双因素同时作用下,对土样的抗剪强度指标存在相互耦合效应,其耦合效应对黏聚力影响明显,对内摩擦角影响较小。