论文部分内容阅读
滨海地区软土具有高含水性、高压缩性及弱透水性、低承载力等特征。作为工程场地时,因其强度低,稳定性差,导致地基变形、地面沉降等工程危害普遍且突出。因此,软土的工程性质是工程地质领域的重要研究课题。江苏沿海地区软土主要分布在沿海地区和长江沿岸,有从西向东、从北到南增厚的趋势;本文基于大量的钻孔资料和土工试验数据重点对南通地区软土的工程特性进行了分析。结果表明:南通地区软土含水性、孔隙性、密度、压缩性等与埋深具有关联性:总体上含水率、孔隙比、压缩系数随埋深增加呈减小趋势,质量密度、压缩模量随埋深增加而呈增大的趋势,且这种关联性随深度增加愈加明显。根据区内软土物理力学性质测试结果,含水率与孔隙比、孔隙比与密度、液限与塑限、压缩系数与含水量之间均存在显著的线性关系,其中含水率与孔隙比试验数据回归拟合分析结果与二者理论换算关系比较接近。另一方面,区内软土物理力学性质指标的空间分布表现有以下总体特点:埋深10m以浅的软土(上部软土)含水率、孔隙比、压缩系数、内聚力具有由内陆向海岸逐渐增大的趋势,压缩模量和干密度则呈由内陆向海岸逐渐减小的趋势,且距海岸越远越大;埋深在10m以上的软土层(下部软土)的物理力学指标空间分布情况较为复杂,小范围呈现一定的分布规律,总体规律不明显。论文对不同埋深的软土层采取原状土样进行了微观结构分析,基于分析结果从定性和定量两方面建立了淤泥质软土微观结构的变化特征与宏观物理力学特征间的关系。南通地区淤泥质软土矿物以伊利石、蒙脱石为主,结构以蜂窝状为主;随着埋深的增加孔隙结构性、形状因子、表观孔隙度、孔隙分布分维数均降低;随着埋深的增加,超大和大孔隙逐渐减少,中、小和微、极微孔隙增多,孔隙趋于均匀;表观孔隙度与干密度、压缩模量、粘聚力间呈显著的线性负相关关系,与宏观孔隙比、压缩系数间呈正相关关系,相关系数在0.81~0.94之间;孔隙分维数与宏观孔隙比呈线性正相关关系,与压缩系数、粘聚力呈二项式关系,相关系数在0.87~0.95之间;孔隙空间占比与压缩系数间呈显著的线性正相关关系,与粘聚力间呈显著的二项式关系,相关系数分别为0.901、0.967。最后,以地质时代、岩性特征、地层结构、成因类型等定性指标和岩体物理力学性质等定量指标为依据,将南通地区划分为5个主要工程地质层组,9个亚层;通过对建立的三维地质模型进行分析,探究地面沉降等工程地质问题。