上海软粘土在沉积过程中具有结构性,这种结构性对土体强度和变形均具有一定程度的影响,因此,系统地研究复杂应力状态下结构性对上海软粘土力学特性的影响,可以为建立合理的结构性本构模型提供依据。本文使用改进的真三轴仪器,对不同应力路径下原状和重塑上海第4层粘土的力学特性进行了系统性试验研究,分析了结构性和应力路径对上海第4层粘土力学特性的影响。主要结论如下:1.解决了刚柔复合型真三轴仪的试验结果异常问题。对于排水剪切试验初期应力路径不正常的试验现象,逐步排查可能导致此问题的原因,最终发现并解决了侧向加压板与试样接触不良引起的应力路径异常问题;对于试样体变偏小的问题,全面检查了真三轴仪器的排水管线以及排水阀门,发现并更换了问题管线,消除了漏水对体变造成的影响;针对试样强度偏小的失常问题,重新标定了轴力传感器,发现轴力传感器系数的变化导致了试样的强度偏小,拟准备更换轴力传感器以解决此问题。上述问题的发现和解决,保证了试验结果的可靠性和分析的准确性。2.应力路径和结构性对上海第4层粘土的力学特性具有明显影响。在洛德角θ=0°⁶0°的排水剪切试验过程中,原状和重塑上海第4层粘土均表现出剪缩现象,而且随着洛德角θ的增加,原状和重塑上海第4层粘土的强度和体变均呈现出减小趋势;不同应力路径上原状土的初始刚度基本相同,而重塑土的初始刚度在洛德角θ=30°⁶0°范围内基本一致,而在洛德角θ=0°³0°范围内,随着洛德角θ增加而逐渐减小;洛德角θ=0°⁶0°的真三轴剪切试验结果表明,由于结构性的存在,原状上海第4层的强度和体变均大于重塑土。3.整理了不同应力空间中剪应力比和剪胀比的关系,发现了不同洛德角的试验结果在TS变换应力空间及t_ij应力空间中的线性规律更明显;此外,在π平面上,上海第4层粘土的应变增量方向和应力增量方向不同,在同一应力路径下原状土和重塑土的应变增量方向也不同,而且,原状和重塑上海第4层粘土的临界破坏面均与SMP破坏准则较好地吻合,并且由于结构性的存在,原状土SMP破坏准则的剪应力比X_f大于重塑土。该成果可为建立三维应力状态下上海第4层粘土的塑性势方程提供参考。