动渗耦合作用下软黏土渗透系数演化机制分析

摘要：

针对天津地区滨海软黏土,开展了一系列动渗耦合三轴试验,系统分析了长期循环作用下软黏土渗透系数的变化规律.结合扫描电镜(SEM)和压汞试验(MIP)对不同变形阶段软黏土的微观结构特征进行分析,阐述了渗透系数的演化规律及机制.研究表明:在动渗耦合作用下,软黏土渗透系数呈现三阶段变化特征;渗透系数随渗流力呈现先增大后减小的变化规律,随动应力和频率呈现先减小后增大的特征.微观试验表明,渗透系数的演化是微结构孔隙大小、形态、分布特征渐进调整的宏观体现:加载初期,颗粒间的架空超大孔隙(孔隙直径D＞2.5 μm)大幅压缩,孔隙形态变化不大,渗透系数呈线性衰减;加载中期,大颗粒破碎生成的小颗粒密布填充于大颗粒间,生成大量"密小而曲折"的小孔隙(0.05 μm＜D＜0.1 μm),渗透系数呈现缓慢下降;加载末期,结构致密稳定,渗透系数基本不变.对于非稳定变形,颗粒团(聚)体间重新生成"条带"状孔隙,渗透系数反弹增大.该研究成果可为流固耦合分析中渗透系数的确定提供理论依据.

关键词：软黏土、动渗耦合、渗透系数、扫描电镜(SEM)、压汞试验(MIP)、演化机制

所属期刊栏目：43

分类号：TU447(土力学、地基基础工程)

资助基金：国家自然科学基金;国家自然科学基金

在线出版日期：2022-11-15（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共10页

页码：2665-2674