厦门花岗岩残积土的压缩变形特性及其微观机制

摘要

研究花岗岩残积土压缩变形过程中微观结构的演化规律,对于深入理解风化土的变形机制、结构特性对其力学性质的影响,建立微观结构特征与宏观力学行为的联系均有重要意义。对厦门花岗岩残积土原状样与重塑样进行了一维压缩试验,对不同荷载作用下的试样进行扫描电子显微镜测试,提取表征颗粒团聚体与孔隙的体积、形状与定向性等微观结构参数,对比分析这些微观结构参数在压缩变形过程中变化的规律,提出了花岗岩残积土的压缩变形机制。结果表明:厦门花岗岩残积土具有明显的胶结效果,压缩曲线呈现明显的弯点,当荷载超过拟先期固结压力后,压缩曲线逐渐向固有压缩曲线(ICL)靠近;原状土的压缩变形主要由大孔隙压缩引起,而重塑土是大、中孔隙向小孔隙转化;原状土的颗粒团聚体具有相对较差的圆度,随着压缩变形逐渐增大,颗粒团聚体形状向偏圆形发展;压缩变形会引起颗粒团聚体向垂直于加载应力方向偏转,造成颗粒团聚体定向性增加。花岗岩残积土的压缩变形机制可归结为微观结构的不断自我调整以趋达到稳定有序状态。该研究可为我国南方地区的花岗岩残积土的基础变形分析提供理论支撑。