典型荷载条件下淤泥孔径分布特征核磁共振试验研究

模拟了淤泥地基加固工况对应的几种典型荷载效应,并利用核磁共振测试寻求典型荷载水平和速率下,淤泥孔隙及其孔径分布的变化规律,以探讨淤泥地基典型加固条件下微细观结构的三维响应.结果表明:在一定压力作用下,淤泥中最大孔隙数将会减少,应力水平越高,减少量越大,而当冲击荷载达到更高的某一水平时,淤泥中最大孔隙和最小孔隙所占比例均会减小,孔隙更趋于均匀;约束样品的侧限刚度将会增加淤泥土的总受力水平,进而更易减小大孔隙所占比例;当荷载水平680 kPa时,加载速率是决定相对最大孔隙占总孔隙数比例的关键因素,速率较小会使得该比例增大,速率较大则使得该比例减小,其界限值在0.8 MPa/s与1.6 MPa/s之间;一定的冲击荷载和速率水平下,随着作用次数即总能量的提高,淤泥中的相对大孔隙和最大孔隙部分会明显减少,而当间隔时间较短的作用次数再提高时,上述效应会降低;对于有效减少较大孔隙而言,淤泥受冲击的次数存在某个合适的量值.上述规律有助于从内部本质上寻求和掌握各种静动力排水固结法处理淤泥类软基的微观机理,为其科学设计及施工优化提供了进一步的依据.     

不同荷载水平及速率下超软土水相核磁共振试验研究

大规模建设中面临越来越多的淤泥等超软土地基处理,其目的是尽可能排出超软土体中的水而使土体固结,以改善其物理力学性能.静动力排水固结法试图利用高能量冲击而将超软土中部分结合水转换为自由水,进而实现更多水的排出而有效固结.然而,目前还不十分清楚能造成这种水相变化的冲击荷载究竟要达到何种水平及速率.为此,在模拟条件的、淤泥土的不同类型荷载水平及速率试验基础上,进行核磁共振水相测试,探索了典型荷载水平及速率下这种超软土中结合水可转化为自由水的条件及规律,主要为:1)对应于通常工程荷载的较低能量真三轴试验荷载速率与水平(1.6 MPa/s与100 kPa及以下),淤泥类超软土中非自由水不能转化为自由水.2)对应于静动力排水固结法条件的高速冲击荷载下(每击荷载水平3787 kPa,速率631.2 MPa/s),非自由水可转化为自由水;且冲击总能量越大(遍数及击数越多),就越易析出自由水.3)约束样品的侧限刚度对非自由水转化为自由水的影响可忽略.