珠江三角洲典型软土区域特性及地基稳定性评价研究

以珠江三角洲区域性软土工程特性的微细观试验分析为基础，对软土微观结构形态和特征变化进行定性和定量分析，确定软土强度、渗流固结、流变等工程特性与微观结构参数的关联性及定量关系，建立基于微观分析的固结方程，基于颗粒—水—电解质系统的微观渗流模型和流变相物质模型。由微观物理机制解释软土工程特性及其变化规律，揭示软土工程性质与微观组织结构、物质成分的关联机制和力学行为机制，在微细观层面明确软土工程特性的物质基础和内在因素。结合珠江三角洲地区的实际工程案例，对地基稳定性进行综合分析，并提出软土地基沉降灾害防治对策、建议和措施，为沿海地区大量淤泥和污泥的资源化利用及大面积软土地基加固处理提供新的技术、方法和工艺。

以珠江三角洲区域性软土工程特性的微细观试验分析为基础，对软土微观结构形态和特征变化进行定性和定量分析，确定软土强度、渗流固结、流变等工程特性与微观结构参数的关联性及定量关系，建立基于微观分析的固结方程，基于颗粒-水-电解质系统的微观渗流模型和流变相物质模型。由微观物理机制解释软土工程特性及其变化规律，揭示软土工程性质与微观组织结构、物质成分的关联机制和力学行为机制，在微细观层面明确软土工程特性的物质基础和内在因素。结合珠江三角洲地区的实际工程案例，对地基稳定性进行综合分析，并提出软土地基沉降灾害防治对策、建议和措施，为沿海地区大量淤泥和污泥的资源化利用及大面积软土地基加固处理提供新的技术、方法和工艺。

 

第一章 绪论
1.1 研究背景
1.2 土体工程特性的研究现状
1.2.1 土体强度特性的研究现状
1.2.2 土体渗流固结特性的研究现状
1.2.3 土体流变特性的研究现状
1.2.4 土体渗流特性的研究现状
1.3 土体工程特性的微细观结构模型关联性研究现状
1.3.1 结构性黏土的微细观结构模型研究
1.3.2 土体微细观结构与强度和渗流固结特性的关联性研究
1.4 软土工程特性微细观研究存在的主要问题
1.5 研究思路、方法与内容
1.5.1 研究思路与方法
1.5.2 研究内容
第二章 软土工程特性的宏微观试验方法
2.1 土体的强度特性试验
2.2 土体的渗流固结试验
2.3 土体的流变性试验
2.3.1 直剪蠕变仪
2.3.2 单轴压缩流变试验
2.3.3 三轴流变试验
2.4 土体微细观参数测试原理及方法
2.4.1 颗粒比表面积测试原理及方法
2.4.2 土颗粒表面电荷密度的测试原理及方法
2.4.3 矿物成分分析测试原理及方法
2.4.4 ESEM试验原理及方法
2.4.5 MIP法试验原理及方法
2.5 试样制作及微细观参数测试
2.5.1 试样制作及性质
2.5.2 试样的微细观参数及测试
2.6 土体微结构定量分析的PCAs图像处理技术
2.6.1 图像预处理与阈值分割
2.6.2 二值化图像编辑与形态学处理
2.6.3 图像的定量分析参数
2.7 本章小结
第三章 珠江三角洲软土工程性质的成因与微观因素分析
3.1 概述
3.2 珠江三角洲软土成因的地质与水文环境分析
3.2.1 珠江三角洲软土的沉积环境
3.2.2 珠江三角洲软土区域分布特征
3.2.3 珠江三角洲软土与长江三角洲软土地质成因比较
3.3 珠江三角洲软土的成分分析
3.3.1 矿物成分分析
3.3.2 有机物成分分析
3.3.3 孔隙水成分分析
3.4 珠江三角洲软土的颗粒特征分析
3.4.1 珠江三角洲软土颗粒尺度分布
3.5 珠江三角洲软土的微观特征分析
3.5.1 珠江三角洲软土微观结构特征分析
3.5.2 珠江三角洲软土孔隙尺度及分布特征
3.6 珠江三角洲软土工程性质分析
3.6.1 典型软土的物理力学指标统计
3.6.2 物理力学指标统计分析
3.7 本章小结
第四章 软土强度特性的微细观参数试验与分析
4.1 概述
4.2 矿物成分对软土强度特性的影响试验
4.2.1 珠江三角洲软土矿物成分分析
4.2.2 软土试样的比表面积测试
4.2.3 矿物成分对软土强度特性的影响分析
4.3 含水量对软土强度特性的影响试验
4.3.1 试样制备及方案设计
4.3.2 试验结果及分析
4.4 孔隙液离子浓度对软土强度特性的影响试验
4.4.1 试样制备及方案设计
4.4.2 试验结果及分析
4.5 土体强度特性的微细观分析
4.5.1 结合水性质与微电场强度的关系分析
4.5.2 结合水含量与微细观参数的定量分析
4.5.3 对强度特性影响的微细观解析
4.6 本章小结
第五章 软土固结特性的微细观参数试验与分析
5.1 概述
5.2 孔隙特征参数的试验研究
5.2.1 孔隙特征测试结果
5.2.2 孔隙特征结果分析
5.3 基于MIP试验的固结过程孔隙特征测试结果与分析
5.3.1 固结试验及结果分析
5.3.2 MIP试验的孔隙特征测试结果
5.3.3 孔隙特征测试结果分析
5.4 基于ESEM试验的固结过程孔隙特征测试结果与分析
5.4.1 固结过程中试样的ESEM图片
5.4.2 孔隙比、孔隙数量、等效孔径及孔径分布变化分析
5.4.3 孔隙形状变化分析
5.4.4 孔隙定向性变化分析
5.5 两种显微试验固结过程的孔隙特征测试结果比较
5.5.1 孔隙比
5.5.2 孔隙尺度分布
5.5.3 孔隙连通性和曲折性
5.6 本章小结
第六章 软土流变特性的微细观参数试验与分析
6.1 概述
6.2 直剪蠕变试验
6.2.1 试验理论假定与步骤
6.2.2 流变参数的定义
6.3 矿物成分对流变特性影响的试验分析
6.3.1 矿物成分不同的试样的直剪蠕变试验
6.3.2 有机物和氧化物不同的土样的直剪蠕变试验
6.4 含水量对流变特性影响的试验分析
6.4.1 土中的孔隙水性质的界定
6.4.2 不同初始含水量试样的直剪蠕变试验
6.4.3 试验结果与分析
6.5 土体流变的理论模型分析
6.5.1 土体蠕变的经验本构关系分析
6.5.2 土体蠕变的模型理论分析
6.6 土体流变的微观理论分析
6.6.1 软土的平均黏滞系数与各参数的相互关系分析
6.6.2 流变机理分析
6.7 本章小结
第七章 软土渗流特性的微细观参数试验与分析
7.1 概述
7.2 软土渗流试验与分析
7.2.1 软土渗流的微电场效应试验
7.2.2 软土渗流的微尺度效应试验
7.3 软土渗流的微观机理分析
7.3.1 微电场效应的微观机理分析
7.3.2 微尺度效应的微细观机理探讨
……