基于核磁共振技术的软土三轴剪切微观孔隙特征研究

为探讨软土(淤泥)剪切行为的微观机制,以南沙地区淤泥土为研究对象,对原状土和三轴试验后土样进行核磁共振试验,分析真三轴固结不排水剪切过程中软土的孔隙大小、孔径分布和孔隙结构参数变化特征。结果表明:(1)淤泥的孔径主要分布在1~20?m范围内,T2主波峰幅度大于99%,淤泥土中孔隙具有孔径小、孔径分布范围较窄的总体特征。经三轴剪切试验后,土的含水率减少8.79%~17.73%,孔隙率呈减小趋势。(2)剪切应变速率和应变大小对孔径分布影响规律:小孔径分布百分数随应变速率提高而减少,中、大孔径百分数随应变速率提高而增加。淤泥在剪切过程中存在应变阈值(约4%),当应变小于阈值时,小孔径分布百分数随应变增加而增加,中、大孔径百分数随应变增加而降低;当应变大于阈值时,应变对孔径分布的影响规律则相反。(3)NMR法可直接测量孔径大小、孔隙结构参数(V/S),进而分析孔隙结构参数V/S与宏观力学性质(广义剪应力q和广义剪应变s?)的关系,这可为宏微(细)观理论的进一步发展提供基础及依据。