刘治清 宋 晶 杨玉双 任玉琦

LIU Zhiqing① SONG Jing① YANG Yushuang② REN Yuqi③



饱和细粒土固结过程的三维孔隙演化特征*

刘治清①宋 晶①杨玉双②任玉琦③

孔隙作为软土的重要组成单元，在软土性质发生改变时其变化最直接、最明显。研究软土固结过程中孔隙演化特征，对于认识软土排水固结机制具有重要理论意义。本文对大亚湾饱和细粒土在梯度压力下的孔隙结构进行微纳米尺度定量分析：将圆柱形土样进行真空冷冻升华干燥，利用同步辐射显微CT获取分辨率1.625μm的二维切片，应用Avizo软件的灰度阈值截断法将二维切片重建三维结构，采用形态学算法对三维孔隙结构进行量化和表征。研究表明：自沉状态下超过90%孔隙的等效直径为4～10μm，只有少数孔隙的等效直径大于40μm； 土样在100kPa压力作用后，大孔隙数量迅速减小，小孔隙数量迅速增加，表明初始状态下孔隙对压力最为敏感； 大中孔隙容易被压缩消灭或被分裂为小微孔隙； 随压力增加孔径变化趋于平缓，小孔隙和微孔隙占优势，孔隙的抗压能力与大小成反比。经梯度压力作用后土体从絮凝结构逐渐变成片叠结构，颗粒之间平行排斥，孔隙丰度逐渐减小，形状变得细长，方向趋于水平。本研究利用同步辐射显微CT技术结合三维可视化软件Avizo，建立具有真实孔隙结构特征的软土三维模型，从微纳米尺度分析了饱和细粒土的固结蠕变机理。

饱和细粒土 同步辐射显微CT Avizo三维重构 孔隙特征

LIU Zhiqing①SONG Jing①YANG Yushuang②REN Yuqi③

0 引 言

近年来吹填造陆已经成了沿海地区缓解土地资源紧张的有效手段，把港口建设时挖掘出的软土进行吹填造陆，既能提高土地资源的有效利用又能节约建设成本。……