岩土力学 ›› 2026, Vol. 47 ›› Issue (6): 2083-2094.doi: 10.16285/j.rsm.2025.0474CSTR: 32223.14.j.rsm.2025.0474
严蕾1, 2,张先伟1,朱华亮1, 2,苟乐宇1,王港3,刘新宇1
YAN Lei1, 2, ZHANG Xian-wei1, ZHU Hua-liang1, 2, GOU Le-yu1, WANG Gang3, LIU Xin-yu1
摘要:
珊瑚碎屑混淤泥土是一种由珊瑚碎屑颗粒与黏土矿物基质组成的生物成因混合土,广泛分布于热带沿海与岛礁地区。该类土通常具有高孔隙率、不规则颗粒形态和较大的破碎潜势,其工程特性与陆源粗粒土显著不同,传统土力学理论难以准确描述其变形和渗流行为。为深入研究其压缩过程中的变形与渗透特性及其影响因素,对不同珊瑚碎屑含量的珊瑚碎屑混淤泥土开展一维等应变速率固结试验,调查压缩性、渗透性与固结特性;引入骨架孔隙比与颗粒破碎率等参数,量化评价压缩过程中的颗粒破碎及其对变形和渗透特性的影响;通过扫描电镜观察试样压缩前后的微观结构变化,最终提出珊瑚碎屑混淤泥土的压缩−渗透特性微观机制。结果表明:珊瑚碎屑含量与有效应力共同控制珊瑚碎屑混淤泥土的压缩−渗透行为;在高有效应力和高珊瑚碎屑含量(体积含量大于30%)条件下,颗粒破碎会显著提高土体压缩指数,导致渗透系数和固结系数大幅降低;珊瑚碎屑混淤泥土的压缩行为实质上是土体微观结构从“骨架型”向“致密填充型”的演化过程;骨架孔隙比e2能够有效表征这一规律,其中e2 = 5可作为不同微观结构特征及其对压缩−渗透特性影响的划分阈值。本研究可为珊瑚岛礁工程建设提供力学参数和技术指导。
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