考虑应力水平影响的天然沉积结构性软黏土灵敏度评价体系

对不同重塑土的力学性状进行归一化作为比较基准，对比分析天然沉积土的原状样与重塑样的区别，从而定量评价土结构性的影响是近年来一个重要的发展趋势和前沿研究课题。本项目基于Chandler灵敏度概念，建立能够考虑应力水平影响的天然沉积软黏土灵敏度评价体系。提出应力灵敏度和强度灵敏度随应力水平的定量变化规律，突破现有灵敏度体系没有考虑应力水平变化影响的局面；提出能够考虑天然含水率和液限影响的轴对称三维条件下的固有强度线和固有压缩线，突破现有灵敏度体系的完全侧限一维的限制，并且解决固有压缩线与固有强度线经常与天然沉积土初始状态不吻合的难题；建立灵敏度评价体系基准线与临界状态线的定量关系，明确压缩性状与强度性状的内在本质联系，解决现有灵敏度体系基准线的影响因素和影响机理不明的问题。研究成果不仅为建立结构性土力学理论体系奠定相应的理论基础，对天然沉积软黏土地基的变形与稳定性分析也有工程应用价值。

对不同重塑土的力学性状进行归一化作为比较基准，对比分析天然沉积土的原状样与重塑样的区别，从而定量评价土结构性的影响是近年来一个重要的发展趋势和前沿研究课题。本项目基于Chandler灵敏度概念，建立能够考虑应力水平影响的天然沉积软黏土灵敏度评价方法。研究结果主要体现在三个方面，第一方面是通过对本研究获得的天然沉积土原状样和重塑样的试验结果以及收集的相关试验数据进行分析，导入孔隙指数差的概念，提出应力灵敏度和强度灵敏度与孔隙指数差的定量关系式，从而建立应力灵敏度和强度灵敏度随应力水平的定量变化规律，突破了现有灵敏度体系没有考虑应力水平变化影响的局面，为完善土结构性评价和工程应用提供一条路径；第二方面是针对具有不同初始含水率的各种天然沉积土进行三轴轴对称条件下的固结不排水剪切试验，分析初始含水率和液限对不排水强度比的影响，建立考虑初始含水率和液限影响的固有强度线，拓展Chandler固有强度线建议在初始含水率为1.25倍液限的局限，解决现有固有强度线经常与天然沉积土初始状态不吻合的难题。同时，分析初始含水率和液限对三轴轴对称条件下压缩性状的影响，结合负责人已经建立的一维条件下考虑天然含水率和液限影响的扩展固有压缩线，将目前局限于一维侧限的固有压缩线拓展到轴对称条件；第三方面是通过天然沉积土原状样重塑样的试验，分析影响完全重塑黏土的固有屈服压力和不固结不排水剪切强度的影响因素，建立对应于临界状态的固有屈服压力和不固结不排水剪切强度与物理性质之间的定量关系，然后分析固有强度线和固有压缩线与对应的临界状态线之间的关系，研究应力引起的应力灵敏度和强度灵敏度随应力水平的变化规律，为明确固有强度线和固有压缩线的内在本质联系奠定基础，解决现有灵敏度体系基准线的影响因素和影响机理不明的问题。