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《吉林大学》 2013年
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天津滨海新区吹填土沉降固结前期的微结构与力学机制研究

张玲玲  
【摘要】:吹填法作为一种围海造陆的手段,为解决沿海城市土地资源紧缺做出了重要的贡献。但这种新近吹填的淤泥土存在高液限,高含水率,高压缩性,低渗透性等缺点。而吹填土作为一种需要自然沉积的人造土,显然属于结构性土,且具有典型的结构性特征。土体的结构性在本质上又是受微观结构控制的。因此,我们在考虑处理吹填土地基的时候应该将其微结构考虑在内。本文的研究目的是揭示吹填土自重固结前期的微结构演化规律及强度增长规律。揭示土体强度增长与微结构演化之间的关系。建立吹填土固结前期结构强度和微结构参数之间的联系,建立有效的微结构力学模型,最终为沉降固结前期的流态吹填土的强度计算和预测提供一种行之有效的方法。 本文研究内容概括为以下几方面: 1.利用大型试验箱模拟现场吹填试验,让土在自重应力作用下固结。测定吹填土自重固结前期的总强度,重塑强度和结构强度。认为从吹填后96小时至320小时是强度增长期。 2.模拟试验同时利用速冻取样器取得软-流塑状态土样,微结构观察方面利用压汞试验与扫描电子镜结合的方式。土体沉降过程可以看做水平各向同性体。压汞数据还显示出该吹填土固结过程中存在三组优势孔隙,分别对应相应的稳定的微结构。 3.利用photoshop软件和matlab软件对SEM图像处理,确定多种微结构参数。认为与强度增长最密切相关的参数主要包括孔隙率、孔隙面积、孔隙数量和结构单元体的定向性。 4.联系固结前期的强度增长特性,对两种手段得到的微结构参数进行解析。从微观角度入手,解释了吹填土固结前期的强度增长机理。认为强度增长本质上是土体结构的自组织过程。 5.建立了以进程孔隙率函数Ej(h)和时间因子k(h)为要素的力学模型,验证了用进程孔隙率函数Ej(h)和时间因子k(h)计算流态吹填土强度的可行性。
【学位授予单位】:吉林大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2013
【分类号】:TU44

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【参考文献】
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