固结压力下软粘土微观孔隙结构变化研究

"等向固结过程中软粘土微观孔隙结构演化机制的定量研究" 这篇论文探讨了在等向固结过程中软粘土微观孔隙结构的变化规律，由刘晓璇和张季如共同完成。研究团队对原状软粘土进行了不同等向固结压力下的固结试验，通过实验前后的扫描电子显微镜（SEM）图像，运用IPP图像处理技术深入分析了孔隙结构的各项特征，包括孔隙的大小、数量、孔隙度、表面分维数和圆形度。 研究发现，随着固结压力的增加，软粘土的孔隙度呈现减小的趋势，表明固结过程导致孔隙间的空隙被压缩。同时，孔隙的表面分维数呈现出正态分布，而且随着固结压力的增大，正态分布曲线向左平移，意味着孔隙结构变得更加复杂。此外，孔隙的圆形度数值以指数递减的方式变化，揭示了孔隙形状随固结过程变得更加不规则。 论文指出，土体的微观结构对其力学性质有着重大影响，包括本构关系。过去的土体微观结构研究已从定性转向定量，并试图建立微观结构与工程性质之间的联系。尽管已有不少学者，如Osipov.J.B、sokoloy、Tovey以及施斌、姜洪涛等人在这方面做出贡献，但土体微观结构的复杂性和非均匀性仍使得精确模拟和评估成为挑战。 为此，本研究采用电镜扫描和图像处理技术，对原状软粘土在等向固结后的微观孔隙结构进行量化分析，旨在深入理解固结过程中微观结构的演化机制。实验材料为原状软粘土，经过不同固结压力处理后，通过SEM获得图像，再用IPP软件进行处理，从而获取一系列关键参数，进一步揭示固结过程中的微观变化。 该研究为土体工程性质的评价提供了新的定量依据，对于理解和预测软粘土在受压条件下的力学行为具有重要意义。通过这种方式，未来可能能够更准确地预测土体在各种工程应用中的表现，如地基处理、隧道掘进等。