盐分浸析下海相沉积黏土力学性状劣化研究

摘要

盐分浸析经常引起天然沉积海相软黏土地基沉降过大、滑坡等工程问题，如何定量评价盐分浸析导致天然沉积海相黏土力学性状劣化是实际工程中迫切需要解决的关键问题。本文以低活性天然沉积海相黏土原状样和重塑样为研究对象，开展一系列的物理、化学和力学试验，探讨了孔隙溶液盐分浓度变化对土体物理化学性质、压缩-渗透性状和强度性状的影响规律，建立了盐分浸析引起土体灵敏度变化的定量评价方法。论文主要工作与创新如下:
　　(1)进行不同孔隙溶液盐分浓度下我国沿海地区海相沉积黏土原状样和重塑样的物理-化学试验，探讨盐分浸析对土体物理-化学性质的影响，提出土体液限随孔隙溶液盐分浓度降低呈非线性减小的变化规律，发现盐分浸析基本没有引起化学反应的发生;
　　(2)针对不同孔隙溶液盐分浓度的重塑土进行一系列一维固结-渗透试验和固结不排水试验及落锥试验，研究盐分浸析对重塑土压缩-渗透性状和不排水强度性状的影响规律，探讨盐分浸析引起土体力学性状发生改变的关键影响因素;
　　(3)基于固有压缩-强度理论，建立盐分浸析下重塑土力学性状与物理参数的定量关系，提出简便的海相沉积黏土重塑样压缩参数、不排水抗剪强度和渗透系数的计算方法;
　　(4)对天然沉积海相黏土原状样进行盐分浸析处理，针对处理前后的不扰动样进行一系列的一维固结-渗透试验和不排水剪切试验，分析盐分浸析对天然沉积海相黏土不扰动样力学性状的影响规律，探讨盐分浸析引起原状土力学性状改变程度随应力水平变化的机理;
　　(5)比较原状土与重塑土力学性状随孔隙溶液盐分浓度降低的变化规律，揭示盐分浸析下海相沉积黏土力学性状劣化归结于物理性状变化的机理，提出定量评价盐分浸析下天然沉积海相黏土力学性状劣化的方法。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 研究背景

1．2 盐分浸析对海相沉积土力学性状影响研究现状

1．2．1 盐分浸析对土体物理性质的影响

1．2．2 盐分浸析对土体力学性状的影响

1．2．3 盐分浸析对土体力学性状影响的评价方法

1．3 天然沉积土力学性状结构性评价研究现状

1．3．1 重塑土初始压缩曲线研究现状

1．3．2 重塑土强度特性研究现状

1．4 本文主要研究内容

1．4．1 本文研究目的

1．4．2 主要研究内容及技术路线

第二章 盐分浸析下海相黏土物理-化学性质变化规律

2．1 引言

2．2 试验方案

2．2．1 试验土样

2．2．2 试验方案

2．3 试验结果及分析

2．3．1 盐分浸析对土体化学成分及阳离子交换量的影响

2．3．2 孔隙溶液盐分浓度降低对土体物理性质的影响

2．4 讨论

2．5 本章小结

第三章 盐分浸析对重塑海相黏土压缩-渗透性状的影响规律

3．1 引言

3．2．1 试样制备

3．2．2 试验方案

3．3 孔隙溶液盐分浓度降低对重塑土压缩性状影响分析

3．3．1 压缩曲线

3．3．2 固有压缩性状

3．4 孔隙溶液盐分浓度降低对重塑土渗透性状的影响规律

3．4．1 渗透系数

3．4．2 含盐重塑土渗透系数的预测

3．5 本章小结

第四章 盐分浸析对重塑海相黏土强度性状的影响规律

4．1 引言

4．2 孔隙溶液盐分浓度降低对土体不固结不排水强度性状的影响

4．2．1 试验方案

4．2．2 盐分浸析对重塑土不固结不排水抗剪强度影响分析

4．2．3 含盐重塑土不固结不排水抗剪强度的预测

4．3 孔隙溶液盐分浓度降低对土体固结不排水强度性状的影响

4．3．1 试验方案

4．3．2 三轴固结不排水剪切试验分析

4．3．3 含盐重塑土的固有强度性状

4．4 本章小结

第五章 盐分浸析下天然沉积海相黏土的力学性状变化规律

5．1 引言

5．2 试验方案

5．2．1 原状土样质量

5．2．2 室内模拟盐分浸析

5．2．3 试验方案

5．3 盐分浸析对天然沉积海相黏土压缩-渗透性状的影响

5．3．1 压缩性状

5．3．2 渗透性状

5．4 盐分浸析对天然沉积海相黏土强度性状的影响

5．4．1 不固结不排水强度性状

5．4．2 固结不排水强度性状

5．5 本章小结

第六章 盐分浸析下天然沉积海相黏土力学性状劣化机理与评价

6．1 引言

6．2 盐分浸析下天然沉积海相黏土力学性状劣化机理

6．2．1 盐分浸析下天然沉积海相黏土不排水抗剪强度的劣化

6．2．2 盐分浸析下天然沉积海相黏土压缩性状的劣化

6．3 盐分浸析下天然沉积海相黏土力学性状劣化评价

6．3．1 基于固有压缩概念的天然沉积海相黏土力学性状劣化评价

6．4 盐分浸析引起土体灵敏度变化案例分析

6．5 本章小结

第七章 结论与展望

7．1 本文主要结论

7．2 展望

参考文献

攻读博士学位期间论文发表情况

致谢