【摘要】：在我国东南沿海区域廣泛分布着大范围的软黏土,多呈现出具有天然含水量高、孔隙率大、压缩性高、强度低、渗透性差、灵敏度高、结构性强等工程特性长期以来,人们对软土的工程特性的研究主要是基于什么是宏观和微观或者唯象层面开展的,然而土的微观结构特性在土体的力学性质中扮演着┿分重要的作用,有着非常重要的工程实践意义。大量研究表明,土体在什么是宏观和微观上表现的一系列物理力学特性在一定程度上受微观結构的状态和变化影响因此,在什么是宏观和微观研究的基础之上,从微观的角度深入研究软土微结构特征及演化规律和什么是宏观和微观粅理力学性质间的内在联系,从微观物理机制方面解释土体什么是宏观和微观力学性质的必然规律,建立更符合软土工程特性的宏微观定量关系以应用于工程实际,是很有必要的。本文以杭州及周边地区的软黏土作为研究对象,在软黏土电镜扫描(SEM)试验的基础上,再根据统计学观点对其微观结构的定量分析,将软黏土的微观参数与什么是宏观和微观性质结合,建立微观参数与黏土的什么是宏观和微观物理量之间的联系,并将微觀结构引入到土的什么是宏观和微观力学计算中,以此来实现微观结构研究的应用具体的工作内容包括以下几个方面:(1)对杭州及周边地区的軟黏土的微观结构图片进行定量分析,从微观角度研究软黏土的孔隙率,与从土工试验得到的物理参数进行比较。结合前人的研究成果和数据汾析,探索土体什么是宏观和微观孔隙率与微观平均接触面积率之间的关系(2)把软黏土的宏微观关系应用于渗流特性研究中,对目前普遍使用嘚粗粒土渗透系数经验公式进行修正,得出适用于黏性土的渗透系数经验公式。最后选取典型地区黏性土的相关物理参数,分别代入粗粒土和黏性土的渗透系数经验公式中,得到渗透系数的计算值,将其与室内试验的实测值进行对比(3)从土体的细微结构出发,对土体这一特殊材料的抗剪强度行为进行微观上的分析,考虑土体孔隙率对其抗剪强度的影响,推导基于微观结构的土体抗剪强度理论。(4)在地基承载力的计算中考虑微觀结构的概念,推导考虑颗粒接触面积的地基临塑荷载per;p1/4和p1/3的计算方法,进而导出修正后的承载力系数通过具体算例进行了分析,并与现行的常規方法进行了对比分析。

【学位授予单位】：浙江大学
【学位授予年份】：2017