《表1 试验方案：固结与荷载耦合作用下吹填土力学性质与微结构参数关联性》

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《固结与荷载耦合作用下吹填土力学性质与微结构参数关联性》

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天津滨海新区吹填土在现场吹填完成后含水率一般高达120%以上[1]，本试验考虑到该土具有塑性指数较高的特点，难以在高含水率下制成标准试样，经多次试配确定保证试样在初始条件下不自行塌落的最高含水率为48.5%，该含水率高于进行一般固结处理后地基含水率。由于吹填土在地基处理过程中可近似认为由扰动状态逐渐变为原状状态，采用重塑土在一定条件下进行三轴试验，可以认为符合吹填软土地基处理过程中土的状态变化，故采用含水率48.5%的重塑吹填土作为试样。重塑土体基本物理力学性质如表4所示。为模拟现场实际，将试验人为分为固结和不排水蠕变两个作用过程。先进行的固结试验分为无偏压固结和有偏压固结两种，以模拟前期地基处理（一般为真空固结法和堆载法）。研究表明，吹填现场地基固结处理的有效深度一般在6 m以内[1]，故选用50 k Pa作为试验围压。目前吹填场地地基处理时间一般控制在90 d以内，有时由于工程进度要求，处理时间略有差异，也就是说经过初始地基处理后土体固结度大小不一。由于受土体尺寸限制，一般室内固结时间远小于现场地基处理所需时间，经多次试验表明在50 k Pa围压下固结12 h后，固结度较高，接近固结完成，故人工控制室内固结时间分别为0.5，1，2 d以模拟不同的初始固结条件。对于蠕变试验阶段，由于吹填软土在运营阶段是长期荷载的作用过程，且吹填软土塑性指数较高，现场难以有较好的排水条件，故采用不排水蠕变试验模拟吹填软土安全运营阶段。为使土体在荷载作用下产生稳定型流动蠕变而非破坏型蠕变，采用的蠕变应力和固结偏压根据试验土体的三轴压缩屈服应力确定，取10 k Pa作为蠕变应力。吹填土在安全运营阶段蠕变变形一般会持续相当长时间，室内很难按实际时间进行试验，目前尚未有统一标准，在试验过程中一般按最后24 h变形量小于0.01 mm为准，国内外相关研究表明，对于一般软土在96 h就能满足上述要求，即近似认为蠕变已稳定，本试验总时间选取15 d即可充分体现吹填土稳定的蠕变过程。固结与蠕变阶段具体试验方案如表1所示。试验仪器采用TSS100土体三轴流变仪，试样尺寸为70 mm2×140 mm。选取蠕变过程中具有代表性的3，6，9，12，15 d的试样（取样示意图如图1所示），利用应变控制式电动直接剪切仪（主要技术指标如表2所示）测定其直剪抗剪强度指标，同时制取进行微结构测试样品（制备过程如表3所示），利用德国LEO场发射扫描电子显微镜和Leica Qwin500图像处理系统进行电镜扫描测试以及相关的数据处理，最后利用灰色绝对关联度建立起宏观力学指标与微结构参数之间的关联性。