土结构性的研究方法及现状
天津软土的结构性及本构模型研究的开题报告
天津软土的结构性及本构模型研究的开题报告一、研究背景天津市是我国海河三角洲经济区域中心城市之一，基础设施建设和城市扩张迅速，建筑工程深基坑、地铁隧道、桥梁等大型工程的建设及运营成为城市可持续发展的关键因素。
然而，天津地区大部分地下水位高，地下水氯离子含量大，软黏土层较厚且广泛分布，给地下工程的设计和建设带来了极大困难。
地下水的渗流对软土地层力学性质的影响更为关键。
因此，对天津软土的结构性及本构模型的研究，对完善天津市区大型地下工程的设计和施工具有重要意义。
二、研究目的和意义1. 了解天津软土的结构特征和物理性质，分析其弹性模量、剪切模量、压缩模量等参数的变化规律，提高天津地区软土力学性质的理论认识。
2. 基于实际场地测试数据，开展不同条件下天津软土的强度试验，探寻天津软土的力学性质，建立合适的本构模型，为天津市区地下工程设计和施工过程提供可靠的理论依据。
3. 分析天津软土的水分对其力学性质的影响，探究水分含量与力学参数的关系，为天津市区地下工程的水文地质条件设计和施工提供指导。
三、研究方法1. 实地采集天津市不同区域和地层位置的土样，进行土工试验和室内试验，获得天津软土的弹性模量、剪切模量、抗剪强度和压缩模量等参数。
2. 根据实验数据，结合已有的软土力学理论与经验，选择合适的本构模型，在不同条件下建立与试验数据相符的模型，为天津市区地下工程设计和施工提供可靠的力学参数参考。
3. 采用数值模拟方法，验证所建立的模型的可行性和适用性，分析土体在不同工况下的变形和破坏形式，为天津市区大型地下工程的设计和施工提供依据。
四、预期结果1. 获得天津软土的结构特征和力学性质的相关数据，建立相应的本构模型，为天津市区地下工程设计和施工提供参考。
2. 分析天津软土的力学性质与水分含量之间的关系，为天津市区地下工程的水文地质条件设计和施工提供指导。
3. 建立可靠的数值模拟方法，为天津市区大型地下工程的设计和施工提供依据。
3 土的结构和土体结构
成。
(4) 毛细力连结：存在于土的三相交界面上，在毛细管内的水形成弯液 面力使土粒靠近而连结。 (5) 分子连结：是由分子力或范德华力来实现的。
3.土的结构和土体结构
1
土的结构：微观结构（光学显微镜）和宏观结构（肉眼或放大镜） 土的粒度成分是土的重要结构指标，反映土粒的大小和含量；
2.1 土的结构连结分类
土的结构连结:指组成土的颗粒之间的连结，组合关系，简称连结。土 的重要结构特征，也是决定土的性质的重要因素。
2.1.1 按连结物质性质的分类
重力，毛细力 点与点、点与面 原生矿物
§1 土的物性与分类
三.细粒土的结构
• 示意图
§1.4 土的结构
片堆结构 (分散结构)
片架结构 (凝聚结构) 海水中沉积 表面力、胶结力 （斥力减小引力增加） 边、角与面 边、角与边
• 形成环境 • 粒间作用力
• 排列形式 • 矿物成分
淡水中沉积
表面力、胶结力 （粒间斥力占优势） 面与面 次生矿物
qu qu
3 0
相同含水量、密度
St 1 1-2 2-4 4-8 816 >16
粘性土 不灵敏 低灵敏 中等灵敏 灵敏 很灵敏 流动
§1 土的物性与分类
§1.4 土的结构
ห้องสมุดไป่ตู้2. 粘性土的触变性
含水量不变，密度不变，因重塑而强度降低， 又因静置而逐渐强化，强度逐渐恢复的现象，称 为触变性。 土的触变性是土结构中联结形态发生变化引起 的，是土结构随时间变化的宏观表现。 目前尚没有合理的描述土触变性的方法和指标。
取得了突破性的进展。主要表现在下列这些方面,这些研究
随着科学技术的迅猛发展，21世纪的岩土工程取得了突破性的进展。
主要表现在下列这些方面，这些研究大部分都是目前岩土工程研究的热点和难点，并且已经取得了相当多的成果。
1、地理信息系统（GIS）在岩土工程短短几十年的发展中，信息管理、信息利用的理念以及信息技术的应用已经深入到岩土工程的方方面面。
地理信息系统的发展和新兴学科的交织渗透为岩土工程的信息化奠定了坚实的基础，同时岩土工程的信息化也成为数字地球体系的重要组成部分。
地理信息系统是计算机科学、地理学、测量学、地质学、地图学等多门学科综合的技术，是一个采集、存储、分析和显示地学信息的计算机系统，是一种决策支持系统。
二维GIS始于20世纪60年代的机助制图，现已发展较为成熟。
三维GIS一直处于理论研究阶段。
近年来，很多研究学者将GIS技术应用于岩土工程中，并取得良好的效果。
主要表现在以下几个方面(1)、商业化GIS软件方面的应用，多用于描述地表工程及地貌形态等；(2)、数据库信息管理方面，城市建设以勘察资料和管网为主；(3)、可视化方面，多用于水利工程、交通工程和工程策划、管理方面。
迄今为止，国内外还没有一个成熟的完整的能集数据库管理、查询、可视化显示、分析、评价和辅助决策为一体的三维GIS系统。
2、冻土力学冻土的力学特性除了与常温土特性一样和土颗粒构成、含水量等有关系外，更重要的还和温度、承载时间有密切关系，这些决定了冻土力学特性试验研究的复杂性。
为此，国内外在这一领域已投入大量的人力物力，进行了大量的研究。
现代测试技术的发展，如定量CT机的出现，完全可获得冻土受力过程中冰——未冰水相互转化及土颗粒的运动形态。
冻土细微观研究刚刚起步，而冻土多相介质力学理论还没形成。
可以预见，冻土力学试验研究将会是细微观与大型物理模拟试验相结合，进而形成冻土细微观力学和多相介质（结构性）力学理论。
当然数值计算也将随之有一个大发展，并且三者互相促进，使人类对冻土力学机理有一个清楚地认识，进而服务于我国经济建设。
岩土工程前沿领域与现状
〔2〕影响边坡失稳的因素。影响边坡失稳的因素主要 有：地形切割、岩性、构造、水和边坡开挖的综合作用。 经验说明，谷坡强风化带、强卸荷带、甚至弱风化带的 上部经常是边坡失稳的底界，这些部位的岩体结构完整 性差，结构面大局部松弛、泥化或充填次生夹泥，在爆 破开挖、施工用水或者降雨情况，极易失稳，地下水产 生的渗透力对于边坡影响极大。因此，施工期降低地下 水位，控制爆破的药量，注意边坡自上而下的边开挖、 边支护加固，边监测变形，是防止失稳的有效措施。
第三节 岩质边坡工程
1、第一个问题：水利工程中的岩质边坡
2、第二个问题：岩质边坡稳定性研究
〔1〕边坡稳定性分类。在中国水利水电科学院的组织下， 有关设计院配合，对于全国117个水利水电工程中的典型滑 坡和变形边坡进行了调查，总结了边坡失稳在各类岩体结构 中所占的比例：其中块体结构占14.08%，层状同向结构占 19.72%，层状反向结构占15.49%，层状斜向结构占14.08%， 碎裂和散体结构占36.63％。在七种失稳类型中崩塌占7.04 ％，滑动占73.24％，倾倒占5.63％，溃屈占2.82％，拉裂 占4.23％，复合占7.04％。调查说明，引起变形和失稳的因 素十分复杂。巨型和大中型滑坡主要以各种水的作用为主； 中小型楔体滑动、拉裂及大型崩塌那么以人类工程活动为主。
从岩石力学的角度看，水利水电的岩石工程设计的 任务可以概括如下：根据工程地质勘探和岩石力学试验 研究提供的关于天然岩体的地质条件和物理力学性质， 考虑水文、气象等其他方面的条件，按照本枢纽对各水 工建筑物功能的要求，确定岩石根底、地下洞室和岩石 边坡的位置、尺寸、加固处理措施、施工开挖方法和程 序等。与此相应地，岩石力学试验研究的任务为：根据 水工布置的需要，通过现场和室内试验研究，提供关于 天然岩体的物理力学性质的认识和资料〔包括物理力学 性质参数、应力—应变关系曲线，本构关系、变形和强 度属性等〕，并按照工程设计选出的岩石工程方案，通 过计算分析、模型试验或原型监测，说明有关工程岩体 的力学性状〔应力、应变分布、塑性区或破裂损伤区〕， 对其稳定性或失稳破坏形态做出评价。从岩石力学的角 度提出优化设计方案、岩体加固处理的建议。
填海区岩土工程特性分析及设计建议
填海区岩土工程特性分析及设计建议佚名【摘要】随着城市群、城市带的联动协同发展,城市规模不断扩大,城市间联通配套设施更需完善,工程建设逐渐向城市外围甚至边缘拓展.围海造陆以形成基础设施建设用地是沿海城市发展的主要途径之一.通过搜集、分析我国多地填海区吹(抛)填土和下卧海积软土的分布和工程特性,总结其共性,给出填海区工程一些设计建议.分析发现,填土层和下卧软弱层受到地基处理、覆盖层加重的影响,同一土层的指标差异较大,需根据双层固结理论充分考虑未处理或处理效果欠佳层的不利影响;或者,根据静力触探结果对土性指标进行合理修正.受其结构性影响,室内试验所得物理力学指标可能存在较大误差,现场验证至关重要、必不可少.项目建成后土体是否达到结构性破坏是提出其设计参考值的关键,而非简单地给出现状试验参数,这要求勘察设计人员对工程全过程有成分把握.海积软土下方多为海陆交互相或陆相沉积层,工程特性较为稳定、承载力高,是桩基和基坑围护墙的理想持力层、嵌固层,应综合考虑充分利用.否则,应加强支撑构件的相互联结,使支护系统能形成一自稳整体.【期刊名称】《城市道桥与防洪》【年(卷),期】2018(000)012【总页数】4页(P194-197)【关键词】填海区;吹填土;海积软土;结构性【正文语种】中文【中图分类】TU440 引言围海造地是沿海城市发展建设的主要途径之一，尤其对于国土面积较小的典型沿海国家。
荷兰是世界上最早实施围海造地的国家之一，其有2/3的国土资源都是填海而成；日本在20世纪90年代就大规模地进行围海造地工程，并于1994年在大阪湾建成了填海机场——关西国际机场。
随后，我国也相继类似建造了澳门国际机场和珠海机场。
2018年，令世界瞩目的港珠澳大桥通车，它是一连接香港、珠海、澳门三地的门户工程。
与之配套建设的珠海口岸和澳门口岸，其中设置过关大厅、办公大楼和地下车库等，位于在伶仃洋上围堰填筑成的人工岛上。
在填海区进行工程建设，需在所建场址海域进行填土，通常采用吹填或抛填的方式，进而对填土区进行加固处理，最后施作地面层，再在其上进行相应的工程建设。
考虑结构性的土体本构模型的建模方法
是具有固体变形模量和强度指标 的材料， 只能认为 ， 原状土在刚开始受力时有一定的模量， 其结构完全 破坏后有一定强度 ， 丽受力、 变形的中间过程是从原 状土在扰动土 的逐渐转换过程Ｌ ． ６ 因此对于中间过 Ｊ
程中的土体 ， 是既包含原状土， 又包含重塑土的一种 复合 体 ． 在国内沈珠江将损伤力学应用于土体， 认为天 然结构性土体的逐渐破损 ， 是从原状土逐渐向扰动 土的变化过程 ． 沈珠江（９３ 提出结构性粘土的弹 １９ ） 塑性损 伤 模 型和 非线 形 损伤 力 学模 型； 珠 江 沈 （９６ 基于损伤力学提出土体宏观变形过程中， １９ ） 结 构逐渐破坏的这个过渡阶段的土体特性（ ） Ｓ 可以用
由损伤和未损伤两部分组成 ， 损伤由剪应力引起 ， 损 伤演化曲线性状近似于能量耗散曲线． 在小应力水 平时损伤不明显 ， 建议损伤变量方程为 ：
＝ 一 ｅｐ 一 铬） ｘ（ （） ３ 式中， 、 Ｒ为损伤参数． ｋ 另外一种当前影响较大的模型为扰动状态概念 （ ｉｕ ｔ ｅ ｏｃｐ 缩写为 Ｄ Ｃ 模型Ｌ ，】 动 Ｄｓ ｒ Ｓ ｔ Ｃｎｅｔ ｔｂ ａ Ｓ） １１ ． ０１ 扰 状态概念的思想 ． 首先 由美国著名学者 Ｄ ｓｉ １７ ｅａ于 ９４ 年提出， 是一种针对材料的受力扰动而发展起来的 本构模拟方法． 在扰动状态概念中， 假定作用力（ 如 机械力 、 热力、 环境力等） 引起材料微结构的扰动 ， 致使材料内部微结构发生变化、 由于扰动， 材料内部
性日 益引起人们的广泛关注 ． 谢定义认为“ 土结构性 是决定各类土力学特性 的一个最 为根本 的内在 因 素” １ ［． ３ 因此作为土工数值计算的基础 的本构模型理 论必须反映土体的结构性 ．ｌ ２ 世纪土力学 的核心问 题是土体结构性的数学模型 ， 以及其相应的破损理 论； 而现有的各种本构模型实 际上都是针对饱 和扰 动土和砂土而发展起来的【 ． ４ 经过这几年来大量 的 Ｊ
装配式混凝土结构研究现状及展望
装配式混凝土结构研究现状及展望装配式混凝土结构研究现状及展望中国建筑科学研究院建研科技股份有限公司主要内容一、现有技术体系总结二、研究现状三、现有标准及图集四、展望综述由预制混凝土构件或部件通过各种可靠的连接方式装配而成的混凝土结构，包括装配整体式混凝土结构、全装配混凝土结构等。
•装配式混凝土结构技术体系◆框架结构，框架支撑结构◆剪力墙结构◆框架-剪力墙结构◆其他构配件预制混凝土框架一般由预制柱、预制梁、预制楼板、预制楼梯、外挂墙板等构件组成。
结构传力路径明确，装配效率高，现浇湿作业少是最适合进行预制装配化的结构形式。
主要用于需要开敞大空间的厂房、仓库、商场、停车场、办公楼、教学楼、医务楼、商务楼等建筑，近年来也逐渐应用于居民住宅等民用建筑。
框架结构：刚性连接基于二维构件，采用平面T型和十字型或一字型构件通过一定的方法连接优点：节点性能较好，接头位于受力较小部分缺点：生产、运输、堆放以及安装施工不方便框架结构：刚性连接框架结构：刚性连接基于三维构件采用三维双T型和双十字型构件通过一定的方法连接能减少施工现场布筋、浇筑混凝土等工作，接头数量较少；缺点是构件是三维构件，重量大不便于生产、运输、堆放以及安装施工。
该种框架体系应用较少框架结构：刚性连接框架结构：柔性连接预制装配式混凝土框架-支撑结构框架-支撑结构可以增加框架结构的刚度、延性、承载力以及耗能能力。
支撑能消耗地震能量，使主体结构免于倒塌，甚至仅经过轻微修复便可继续使用。
易于实现了整个结构的全部预制装配化。
提高框架结构的适用高度。
中心支撑剪力墙结构◆装配整体式剪力墙体系（全部装配、外墙装配）◆现浇剪力墙+预制外墙、隔墙体系◆叠合剪力墙体系◆多层剪力墙体系墙体系装配整体式剪力墙体系装配整体式剪力墙体系装配整体式剪力墙体系装配整体式剪力装配整体式剪力装配整体式剪力墙体系墙体系◆套筒灌浆连接的预制剪力墙◆浆锚搭接连接的预制剪力墙◆底部预留后浇区的预制剪力墙部分预制的套筒灌浆连接的预制剪力墙浆锚搭接连接的的预制剪力墙底部预留后浇区的预制剪力墙直接体现钢筋连接技术装配整体式剪力装配整体式剪力墙体系墙体系适用范围安全可靠性施工便利性成本开发企业套筒灌浆连接各种情况Ok方便，不便检验高引进技术本土化产品浆锚搭接连接分布钢筋、抗震等级二级以下边缘构件Ok方便，不便检验中黑龙江宇辉研发，专利技术底部预留后浇区分布钢筋Ok方便，便于检验中唐山二十二冶研发，专利技术可混合搭配使用◆预制（叠合）板、预制（叠合）梁、预制外墙、预制楼梯、预制隔墙等构件◆现浇剪力墙、柱等核心仍是现浇剪力墙体系注重外挂墙板的设计以及安装施工（线连接、点连接）现浇剪力现浇剪力墙，围护墙及隔墙预制墙，围护墙及隔墙预制叠合剪力墙体系叠合板式预制剪力墙多层剪力墙体系我国城镇化进程的步伐加快，将会建设大量的以6-7层为主的剪力墙居住建筑。
黄土结构性研究的回顾2、基于综合结构势的研究3、黄土胶结强度与 ...
5
10
含水量 w=18%
15
20
ε 1（%）
围压50kPa 围压100kPa 围压200kPa 围压300kPa
5
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15
20
ε 1（%）
2、基于综合结构势的研究
m fm w, 3c ,
2.4、引入结构性参数的应力应变曲线
已经确定的结构性参数考虑了含水量、初始固 结压力及剪切变形发展对于结构性变化的影响，将 其引入应力应变关系曲线，即将测试确定的不同应 变条件下的主应力差除以结构性参数，可以得到如 下的关系曲线。
15
20
ε 1（%）
围压50kPa 围压100kPa 围压200kPa 围压300kPa
15
20
ε 1（%）
2、基于综合结构势的研究
结 构 性 参 数 与 轴 向 应 变 的 关 系
mσ
mσ
60
40
20
0 0
60 40 20
0 0
含水量 w=15%
围压100kPa 围压200kPa 围压50kPa 围压300kPa
重塑土的三轴试验，以及不同固结围压的饱和原状土三
轴剪切试验。
2、基于综合结构势的研究
原 状 土 三 轴 剪 切 试 验 结 果
σ 1-σ 3（kPa）
σ 1-σ 3(kPa)
2000 1600 1200
800 400
0 0
1000 800 600 400 200 0 0
原状样w=2%
5
10
原状样 w=8.5%
10
12
14
16
ε 1（%）
2、基于综合结构势的研究
2.3、结构性参数的变化规律
土木工程的现状及发展趋势
土木工程的现状及发展趋势1. 引言1.1 土木工程的定义土木工程是一门工程技术学科，主要研究人类利用各种材料和技术建造和维护各类工程结构的学科领域。
其范围涵盖了道路、桥梁、隧道、水利工程、建筑物、港口和机场等各种基础设施工程。
土木工程主要涉及土木结构、土力学、结构力学、水文学、材料工程等多个专业领域。
土木工程的定义可以从实际应用层面和理论研究层面来理解。
在实际应用层面，土木工程是指通过设计、施工和维护各类工程结构，以满足人们对基础设施和公共建筑的需求。
在理论研究层面，土木工程是通过科学的方法研究和探讨各种工程问题，提出解决方案并推动工程技术的发展。
土木工程是一门综合性、学科交叉的工程学科，涵盖了广泛的内容和专业领域。
它为人类社会的发展和进步提供了重要的支撑和保障，是现代社会中不可或缺的一部分。
1.2 土木工程的重要性土木工程是一门应用科学，它主要研究用于建筑工程、基础设施建设和环境保护的工程技术和方法。
其重要性体现在以下几个方面：土木工程是现代社会发展的基础。
几乎所有的建筑物和基础设施都需要土木工程的支撑和保障，例如道路、桥梁、房屋、水利工程等。
没有土木工程，现代社会的基础设施建设就无法进行。
土木工程直接影响人们的生活质量。
优质的道路和桥梁可以提高交通的安全性和效率，良好的排水系统可以防止城市内涝，稳固的建筑结构可以保障人们的生命安全。
土木工程对于社会稳定和人民生活质量的提升具有至关重要的作用。
土木工程对环境保护和可持续发展具有重要意义。
在各种自然灾害和气候变化的影响下，土木工程需要不断探索环保型、可持续发展的解决方案，以保护环境、节约资源、减少排放，实现经济社会可持续发展。
土木工程的重要性不言而喻。
它是现代社会发展的基石，直接影响人们的生活质量，同时也承担着环境保护和可持续发展的责任。
对土木工程的发展和推广有必要加大投入和支持，以促进社会的全面发展和进步。
2. 正文2.1 土木工程的现状在土木工程领域的现状中，数字化技术的应用已经成为一个不可忽视的趋势。
土木工程研究现状及其意义
土木工程研究现状及其意义土木工程行业是我国的支柱产业，是影响我国基本建设的行业。
高新技术对土木工程这一传统专业进行改造及影响，顺应这一科技革命与创新的潮流，研发新工艺、新技术、新型材料是未来土木工程发展的必然趋势。
1 土木工程发展的重要意义土木工程建设在和自然斗争中不断地前进和发展。
城市的高楼大厦拔地而起，各种桥梁、水利工程、四通八达的公路贯穿各个省市。
土木工程是保证人类居住和交通的支柱产业，完善土木工程的建设和发展，实现经济、社会、环境统一协调发展，成为目前土木工程的关注热点。
人类为了争取生存，为了争取舒适的生存环境，预计土木工程必将有重大的发展。
2 土木工程的发展现状了解土木工程的发展现状对其未来发展有着重要的意义。
本章节在经过笔者多年来的施工经验中得出些结论，并形成了文字，具体如下。
2.1 土木工程理论的发展土木工程的发展包括两个部分，即土木工程理论和土木工程设计，理论是基础、设计是理论的体现，只有建立坚实的理论基础，才能让土木工程设计得到最大的进步。
土木工程理论包括力学、统计学、计算机等学科，需要对每个学科综合加固，切实保证理论基础的可靠性。
计算机技术的发展也给土木工程带来了极大的飞跃，针对建筑、道路、铁路、桥梁、隧道等专业开发了相应的计算软件，这给土木工程的设计带来了很大的突破。
随着信息化进程的加快，土木工程发展的信息交流得到了很好的进步，对于国家各个建设项目、甚至国际项目的优势理论都可以与同行进行交流学习。
2.2 土木工程设计的发展土木工程设计和规划改变了凭借经验设计的惯例，趋利避害地全面考虑土木工程的安全、环境、经济等所有因素。
随着新材料、新结构、新工艺、新施工方法的出现，人类更有可能从事更大规模的土木工程修建，高层建筑不仅在数量上越来越多，超高层、超大跨桥梁和大跨结构等大型复杂结构的兴建，结构设计呈现更长、更高、更柔的发展趋势。
土木工程设计是建立在坚实的理论基础上的，随着对土建项目要求的增长，土木工程设计也更加向更复杂的方向发展，只有把握好新技术、新优势才能把土木工程设计想更加完善的方向发展。
土壤改良技术国内外研究现状(详细)
土壤改良技术国内外研究现状（详细）干旱矿区土壤改良技术国内外研究现状矿山废弃地对生态环境有着极大的破坏作用，危及人类的生存与健康，并影响到区域生态经济的可持续发展。
矿山废弃地的生态修复和重建，已被看作是矿区土地修复的主要组成部分。
目前国内外土壤基质改良的方法主要有以下几种：(1)高聚物土壤改良剂的改良作用：高聚物土壤改良剂分为土壤结构改良剂、土壤保水剂、土壤酸碱度调节剂、盐碱土改良剂、污染土壤修复剂等。
在废弃矿山生态修复中经常使用高聚物土壤改良剂来改良土壤结构，改善理化性质，提高土壤肥力，防止水土流失，提高土壤的保水性能，也能对盐碱土和被污染土壤有较好的改良作用。
(2)植物对土壤基质的改良作用：种植一些生命力强、根系发达的绿肥植物如紫花苜蓿、草木樨、三叶草等也可以起到熟化、改良土壤的作用。
绿肥植物根系发达，主根深长2～3m，根部具有根瘤菌，根系腐烂后对土壤有胶结和团聚作用，改善了矿地基质的结构和肥力。
(3)腐殖酸肥料和有机肥对土壤基质的改良作用：在废弃矿山生态修复土壤基质改良中施加腐殖酸肥料和有机肥料可以全面改善土壤的营养成分，促进土壤微生物的繁育，提高土壤保肥保水能力，减少养分固定，提高养分有效性，加速土壤团聚体的形成，改善土壤理化性质。
(4)土壤动物在土壤改良中的作用：土壤动物对土壤的恢复起到重要的作用，其中尤以蚯蚓的作用最为明显，蚯蚓可以通过自身的运动，改善土壤通风状况，增加土壤中C、N元素的含量，改善土壤的微生物的区系，使土壤肥力得到提高。
(5)土壤微生物对土壤基质的改良作用：土壤微生物能够合成土壤腐殖质、增加土壤有机物质、促进营养物质的转化，同时土壤中真菌菌丝的积累，能使土壤的物理结构得到改善。
目前主要推广EM利用技术。
EM是将经过仔细筛选出的好氧性和嫌氧性微生物加以混合，采用独特的工艺，发酵而制成的微生物活菌制剂。
EM中代表性的微生物有光合细菌、乳酸菌、酵母菌、放线菌、丝状菌。
EM在土壤中能够加速土壤有机物分解，促进土壤团粒化，提高土壤肥力，使有效养分含量明显增加，大大节约肥料；控制有害微生物，减少病虫害，(6)土壤—植物系统的磁生物效应及其微观机制研究：研究发现，土壤经不同强度的均匀恒定磁场处理土壤呼吸作用强度会发生变化，可促进土壤呼吸作用。
土结构性的剪切波速表征及对动力特性的影响
土结构性的剪切波速表征及对动力特性的影响一、本文概述土的结构性是指土颗粒之间的排列方式、连接方式以及由此产生的整体力学特性。
在土动力学中，剪切波速是描述土体在剪切应力作用下波动传播速度的重要参数，它与土的结构性密切相关。
剪切波速不仅影响土体的变形特性，还是评价地基稳定性、地震波传播、地下工程安全等多个领域的关键指标。
研究土结构性的剪切波速表征及其对动力特性的影响，对于深入理解土的力学行为、提高工程安全性和优化工程设计具有重要意义。
本文旨在通过理论分析和实验研究，探讨土结构性的剪切波速表征方法及其对动力特性的影响。
我们将介绍土结构性的基本概念和剪切波速的定义及测量方法。
通过室内试验和现场测试，分析不同土样在剪切波速方面的差异性，以及土结构性对剪切波速的影响机制。
接着，我们将讨论剪切波速与土的动力特性之间的关系，包括土的阻尼比、刚度等。
结合工程实例，评估剪切波速在工程实践中的应用价值，并提出相应的建议和展望。
通过本文的研究，我们期望能够为土木工程领域的学者和工程师提供关于土结构性的剪切波速表征及其对动力特性影响的深入理解，为未来的工程实践提供理论支持和指导。
二、土结构性的剪切波速表征土的结构性是指土颗粒之间的排列方式、连接方式以及颗粒间的相互作用力等特性，这些特性对土的力学行为，包括剪切波速的传播特性，具有重要影响。
剪切波速，即剪切波在介质中传播的速度，是反映介质动力特性的重要参数，尤其在地震工程、岩土工程以及波动分析等领域中，具有广泛的应用。
在土的结构性研究中，剪切波速的表征是一个关键问题。
通常，剪切波速可以通过多种方式进行测量和表征，包括野外原位测试、室内试验以及数值模拟等。
野外原位测试如跨孔波速测试、面波测试等，可以直接获取实际工程场地中土的剪切波速，对于理解土的结构性和动力特性具有重要意义。
室内试验则可以通过控制试验条件，模拟不同结构性土的剪切波速特性，从而更深入地研究土的结构性对剪切波速的影响。
张家口土地结构现状及土地利用对策研究
张家口土地结构现状及土地利用对策研究【摘要】张家口地处华北平原与华北山区的过渡地带，土地资源结构复杂多样，利用现状存在一定问题。
本文通过对张家口土地结构和土地利用现状进行分析，提出了优化土地结构和制定土地利用对策的建议。
研究发现，张家口土地结构存在不合理和不平衡的问题，土地利用方式亟待改进和调整。
针对这些问题，提出了一系列优化土地结构和改善土地利用的对策和建议，包括合理规划土地利用、加强土地资源保护和优化土地利用结构等。
文章探讨了可持续发展的路径，提出了未来研究方向和发展趋势。
通过本文对张家口土地结构现状及土地利用对策的研究，有助于提高土地资源利用效率，促进当地可持续发展，提升经济社会效益。
【关键词】张家口、土地结构、土地利用、现状分析、优化对策、建议、可持续发展、研究结论、展望。
1. 引言1.1 研究背景张家口地处华北平原腹地，是河北省北部的一个重要地区，其土地资源丰富，但土地结构存在一定问题。
由于历史原因和人为开发，土地利用方式不合理，导致土地资源浪费和生态环境恶化。
为了更好地利用土地资源，提高土地利用效率，加强生态环境保护，有必要对张家口土地结构现状及土地利用对策进行研究。
研究这一问题对于促进张家口地区的可持续发展，推动经济社会进步具有重要意义。
本文将针对张家口土地结构现状及土地利用进行深入分析，提出相应的对策和建议，为该地区的土地资源合理利用和生态环境保护提供参考和支持。
1.2 研究意义研究意义：土地是人类社会生存和发展的重要生产要素，对城市发展起着至关重要的作用。
张家口作为京津冀地区重要的节点城市，土地利用状况对其可持续发展具有重要影响。
通过对张家口土地结构现状及土地利用对策的研究，可以为城市规划和土地资源管理提供科学依据。
了解土地结构现状有助于发现存在的问题和矛盾，为未来的土地利用规划提供参考。
针对土地利用现状分析，可以提出相应的政策对策和措施，促进土地资源的合理利用和保护。
最重要的是，探讨土地结构优化对策和可持续发展路径，有助于实现经济、社会和环境的协调发展，为张家口城市建设和经济增长提供保障。
课题研究报告土壤
课题研究报告：土壤1. 引言土壤是地球上最重要的自然资源之一。
它不仅是植物生长的基础，也是许多生态系统的核心组成部分。
土壤的研究对于农业、环境保护和土地管理至关重要。
本文将对土壤进行全面的研究，探讨其组成、性质、形成过程和作用。
同时，我们将重点研究土壤的质量指标和评估方法，以及土壤与气候、植物和水的相互关系。
2. 土壤的组成和性质2.1 土壤的组成土壤主要由无机物质、有机物质、水分和空气组成。
其中，无机物质包括矿物质和土壤颗粒，有机物质主要来自植物和动物的残体和分解产物。
2.2 土壤的物理性质土壤的物理性质包括质地、结构、重度、容重、孔隙度和透水性等。
质地决定了土壤的颗粒大小和组成，而结构则影响土壤的通透性和水分保持能力。
2.3 土壤的化学性质土壤的化学性质包括酸碱度（pH值）、土壤离子交换能力和养分含量等。
酸碱度对土壤中微生物和植物的生长具有重要影响，而离子交换能力和养分含量则决定了土壤的肥力。
2.4 土壤的生物性质土壤中生物的种类和数量对于土壤生态系统的稳定和功能至关重要。
土壤中的微生物、动物和植物根系共同构成了复杂的生物网络，参与了养分循环和有机物降解等关键过程。
3. 土壤的形成过程土壤的形成是一个漫长而复杂的过程，涉及了物理、化学和生物的相互作用。
主要过程包括岩石风化、土壤物质的迁移和转化、有机物质分解和生物改造等。
4. 土壤的作用土壤在各个生态系统中发挥着重要的作用。
它是植物生长的基础，提供了养分和水分；土壤还能保持水分，减少水土流失，并过滤和存储地下水。
5. 土壤质量指标和评估方法5.1 土壤质地评估土壤质地在农业生产和土地规划中起着重要的作用。
质地评估主要通过试验和实地观察来确定土壤中不同颗粒的百分比。
5.2 土壤肥力评估土壤肥力评估是农业生产中的关键环节。
常用的评估方法包括土壤养分测定、土壤酸碱度测试和土壤肥力指数计算等。
5.3 土壤生物多样性评估土壤生物多样性评估是生态保护的重要指标之一。
自然土壤的土体构型
自然土壤的土体构型
自然土壤的土体构型是指土壤中各种组分的排列和分布方式。
土体构型的特征受多种因素影响，包括土壤成分、土壤成分间的粒径分布、土壤质地、土壤结构等。
一般来说，自然土壤的土体构型可以分为以下几种：
1. 泥土基质：土壤中最主要的组分，由细颗粒物质（如粘土、砂、泥）和有机物质组成。
泥土基质的构型取决于颗粒的粒径分布和粘粒的粘结特性。
2. 孔隙：泥土基质中的空隙，包括宏观孔隙（大于0.05毫米）和微观孔隙（小于0.05毫米）。
宏观孔隙是土壤中的空隙，
可以容纳水分和气体；微观孔隙是微小的孔隙，对土壤中的气体运输和水分保持起重要作用。
3. 土壤结构：土壤中颗粒的排列方式，包括颗粒聚集和团聚。
颗粒聚集是指颗粒之间的结合形成团聚体。
团聚体的形状和大小取决于土壤质地和土壤中的有机物质含量。
4. 根系空间：土壤中植物根系所占据的空间，对土壤质地和水分运输具有重要影响。
根系空间可以增加土壤的透气性、水分保持能力和抗腐蚀性。
总的来说，自然土壤的土体构型是一个复杂的体系，受多种因素的综合影响。
不同的土壤类型和环境条件下的土体构型会有
所不同。
了解土壤的土体构型有助于理解土壤的物理特性、生态功能和土壤管理。
土木工程毕设研究方案(3篇)
第1篇一、研究背景与意义随着我国经济的快速发展，土木工程领域在基础设施建设、城市更新、环境保护等方面发挥着越来越重要的作用。
作为土木工程专业的毕业生，进行毕业设计是巩固所学知识、提高实践能力、培养创新思维的重要环节。
本毕业设计旨在通过对土木工程某一具体领域的深入研究，提出具有创新性和实用性的设计方案，为我国土木工程领域的发展贡献力量。
二、研究目的与任务1. 研究目的（1）掌握土木工程领域的前沿技术和发展动态；（2）提高自身在土木工程领域的实践能力和创新能力；（3）为我国土木工程领域的发展提供有益的参考和借鉴。
2. 研究任务（1）选择一个具有实际应用价值的土木工程领域作为研究对象；（2）对所选领域进行深入调查和分析，了解其现状、发展趋势及存在的问题；（3）结合所学知识，提出具有创新性和实用性的设计方案；（4）通过实验或仿真分析，验证所提方案的有效性；（5）撰写毕业论文，总结研究成果。
三、研究内容与方法1. 研究内容（1）土木工程领域现状及发展趋势分析；（2）所选领域的工程案例分析；（3）创新性设计方案；（4）实验或仿真分析；（5）毕业论文撰写。
2. 研究方法（1）文献综述法：查阅国内外相关文献，了解所选领域的理论基础和发展现状；（2）实地调研法：走访相关企业和工程现场，了解工程实践中的问题；（3）案例分析法：选取典型案例进行分析，总结经验和教训；（4）实验研究法：设计实验方案，验证所提方案的有效性；（5）仿真分析法：利用计算机软件对设计方案进行仿真分析，优化设计方案；（6）撰写论文法：整理研究成果，撰写毕业论文。
四、研究进度安排1. 第一阶段（第1-2周）：确定研究课题，查阅相关文献，撰写开题报告；2. 第二阶段（第3-6周）：进行实地调研，分析工程案例，提出初步设计方案；3. 第三阶段（第7-10周）：进行实验或仿真分析，验证设计方案的有效性；4. 第四阶段（第11-14周）：修改完善设计方案，撰写毕业论文；5. 第五阶段（第15-16周）：进行论文答辩。
09土的结构和土体结构2009综述
4）凝块状结构
二、土的结构
5）叠片状结构 是粘土矿物以面-面的方式〃有时 呈面-边的方式排列的。孔隙常沿 粘土片的长轴方向呈延长状〃有的 呈裂隙状或楔状。由于集粒的高度 定向〃导致土的工程地质性质具有 各向异性。
6）磁畴状结构
二、土的结构
7）蜂窝状结构 蜂窝状结构是在连续沉积作用下堆积而成的〃粘土矿 物片大多以边-面彼此排列〃形成类似蜂窝状的链状体。 从断面上看小孔密集〃貌似蜂窝。 该结构中粘土矿物主要为伊利石、蒙脱石〃结构疏松〃 孔隙率较大〃含水率常常超过液限。因此〃具有这种 结构的土〃灵敏度高〃强度低〃压缩性高〃工程地质 性质无各向异性。
一、 土粒的结构连结 2、按连结力的性质分类
1）化学连结 3）离子-静电连结 2）静电连结 4）毛细力连结
毛细力连结存在于土的三相交界面上，在毛细管内 的水形成弯液面，弯液面力使土粒靠近而连结。蒙脱 石、高岭石及伊利石颗粒接触点上的弯液面力分别为 4×10-7、4.8×10-7及6.2×10-7N。前述毛细水连结属 于此类连结。
一、 土粒的结构连结 2、按连结力的性质分类
1）化学连接 2）静电连结 3）离子-静电连结
是带负电荷的粘粒被介于其间的阳离子静电吸引而形成的。此时， 粘土含水率接近塑限，颗粒间距离为几纳米。 当粘土被强烈压密或干燥后，粒间距离达到2～3nm，或者更小 时，离子静电作用力特别明显，并大于分子引力。在此距离内， 扩散层发生重叠，其间的阳离子连结了带负电的颗粒，起了静电 桥的作用，犹如云母层状晶胞两带负电的晶面为钾离子连结在一 起。在粒径为1～2µ m颗粒接触点上，离子—静电桥产生的作用 力为10-1～10-6N，比分子力大十倍到百倍。由电解质聚沉作用沉 积的粘土，颗粒间的连结基本上属于这种类型。
土结构性及其定量化参数研究的新途径_谢定义
土结构性及其定量化参数研究的新途径＊Soil structure characteristics and new approach in research onits quantitative parameter谢定义 齐吉琳 (西安理工大学岩土工程研究所,西安,710048) (兰州冰川冻土研究所冻土工程国家重点实验室,兰州,730000)文 摘 考察了当前对土结构性及其定量化指标研究的现状和方法,提出了一个既能反映结构性关于颗粒排列(即几何特征影响),又能反映结构性关于颗粒联结(即力学特征影响),并具有简便、明晰特点的结构性定量指标———综合结构势。
然后通过试验检验了这个定量化参数在表征结构性对土性影响方面的良好功能和合理性。
关键词 土的结构性,结构性定量化参数,试验检验中图法分类号 TU411.3作者简介 谢定义,男,1931年生,西安理工大学教授,岩土工程学科博士生导师,主要研究方向为土动力学和非饱和黄土力学。
Xie Dingyi(Xi′an University of technology,Xi′an,710048)Qi Jilin(State Key Laboratory of Frozen Soil Engineeri ng,Lanzhou Institute of Glaciology and Geocryology,CAS,730000)Abstract In thi s paper,the approach to study the soil structure quantitatively and the situation of the study are analyzed.A new structure parame-ter-comprehensive structure potential(CSP)w hich can demonstrate both the characteristics of the soil particle arrang ement(i.e.the geometric fea-ture of soil structure)and the soil particle linkage(i.e.the mechanic feature of soil structure)is proposed.This parameter is easy to be obtained and distinct in its mechani sm.It has been proved through a series of experiments that thi s parameter is not only efficient and reasonable to consider the influence of soil structure on its property,bu t also sensitive to the factors affecting the soil structu re.Key words soil structu re,structu re parameter,experiment verification1 前 言长期以来,土力学研究中表示土物理本质特性只用了粒度、密度和湿度3个方面的指标,而对一个已被公认为非常重要的方面,即土的结构性(构度),却缺乏明确而合理的综合性定量指标,从而给土性研究带来很大的不便和复杂化,在认识土性时,只能对土结构性从定性角度予以解释和描述。
粉质黏土灵敏度的结构性及定量化研究应用
粉质黏土灵敏度的结构性及定量化研究应用孟令帅;曾国红;刘娟娟;杨子京【摘要】根据应力灵敏度与应变灵敏度的定义,以太原地区的粉质黏土为研究对象,通过室内无侧限抗压强度试验,进行不同饱和度土体灵敏度测试;并且分析两种灵敏度曲线.研究结果表明在不同饱和度下,有峰值点的应变灵敏度曲线能直观的反映出原状土体破坏时的结构特征,以及确定原状土体破坏时的应变值.而应力灵敏度曲线则是单调上升且无峰值点,在图中不能准确的确定出土体破坏时的压力值.通过比较分析两种曲线图,得出应变灵敏度在表征土体本构关系中要比应力灵敏度更有优越性.【期刊名称】《科学技术与工程》【年(卷),期】2015(015)001【总页数】4页(P291-294)【关键词】结构性;灵敏度;粉质黏土;饱和度【作者】孟令帅;曾国红;刘娟娟;杨子京【作者单位】太原理工大学建筑与土木工程学院,太原030024;太原理工大学建筑与土木工程学院,太原030024;太原理工大学建筑与土木工程学院,太原030024;太原理工大学建筑与土木工程学院,太原030024【正文语种】中文【中图分类】TU411.3土的结构性指土的颗粒和孔隙的性状、排列方式及颗粒之间的相互作用。
土的结构性除了应包括土的骨架和孔隙的几何特征外，从土力学的角度考虑还应包括颗粒之间的联结特征。
伴随着土力学的研究发展，有关土体结构性的研究在经历了漫长的探索中逐渐发展起来，在文献[1]中概括了土的结构性研究的四个阶段即：微结构性研究的初步阶段、结构性研究的深化阶段、土结构性定量化研究的初步阶段、土结构性定量化研究的发展阶段。
同时采用了三种研究途径：即微结构形态学的研究方法、固体力学的研究方法、土力学研究方法。
其中土力学的研究方法与另外两种方法相比其优越性在于土力学的研究方法避开了直接求取构成土结构性的两个因素——土中颗粒的联结特征(力学特征)和排列特征(几何特征)以及每个因素所包含的内容，在此基础上建立了土的结构性与土力学性质之间的关系。
基于不同试验手段对黄土的结构性研究
● — ———— — — ｒ—— － －－－ －－－ 一 — — — — — — － － － － — －
（） ２
１ 一
３
式 中 （ｒ 。 — 表示 天 然沉 积 黄 土 剪切 过 程 结 ｏ 一 ）—
黄土是 第 四纪 的产 物 ， 具有 不 同于 同期 的其 它 它
沉积 物 的一 系列 内部 物 质成 分 和外 部形 态 特 征 的土 。 这种 特殊 的结构直 接 影 响其 力 学 性状 和工 程 性 质 ， 土 的结构 性对 工 程 的 重 要 性 已成 为 共 识 ， 认 为 是 “ １ 被 ２
ｐ ｅ ｓ ｒ ｎ ｔ ｒｃ ｕ ｄ ｃ ｕ ｅ ｔ ｅ ｄ ｍａ ｅ ｔ ｈ ｏ ｓ ｔ ｃ ｕ ｅ，ｂ ｔｔ ａ ｇ ｅ ｅ ｓ ｄｆｅ ｅ ｔ ｒ ｓｕ ｅ ａ ｄ ｗａｅ ｏ ｌ ａ ｓ ｈ ａ ｇ ｏ ｔ ｅ ｌｅ ｓｓｒ ｔ ｒ ｕ ｕ ｈｅ ｄ ｍａ ｅ ｌｖ ｌｗａ ｉ ｒ ｎ ． ｆ Ｋｅ ｒ ｓ：ｉ ｔ ｃ ｏ ｓ ｙ ｗｏ ｄ ｎ ａ ｔｌ ｅ ｓ；ｄ ｓｕ ｂ ｄ ｌｅ ｓ；ｓｒ ｃ ｕ ｅ ｃ ａ ａ ｔｒｓｉ ｓ ｔ ｃｕ ａ ａ ａ ｔｒ ｉｔ ｒ ｅ ｏ ｓ ｔｕ ｔ ｒ ｈ ｒ ｃｅ ｉｔｃ ；ｓｒ ｔ ｒ ｌｐ ｒ ｍｅ ｅ ｕ
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第 ３期 （ １０ 总 ５）
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电化学力 ! 苗天德根据黄土的电子显微镜的观察结果和土力学实验结果， 提出土的湿陷变形是由于微结构失 稳造成的， 利用突变理论建立了黄土的微观结构失稳模型， 并按照现代连续介质力学方法给出了湿陷性黄土
［)， ［*， (］ +%］ 较有代表性的有土结构的微观图像定量分析 和土微结构受力作用下的力学模拟 ! 这 # 种方法对后来
中国也有许多学者对土的微观结构进行了观察和分析 ! 土结构性的研究起到了很大的影响 ! 在这一时期， "!, 土结构性定量化研究的发展阶段 （(% 年代中期至今） 在此阶段， 尽管对描述土结构性某一要素的研究手段有所增多， 研究的深度有所增加， 对土的种类研究的 广度有所增大， 但无论是在结构性研究方法上还是在对结构性的认识上都没有太大的发展 ! 寻找一个有效的、 能应用于实际工作的、 带有综合性质的结构性指标成了众多学者的一致追求， 形成了土结构性研究的新高潮 ! 计算机图像处理技术的应用， 为从微结构形态方面进行土结构性定量化的研究提供了新的手段 ! 不同类型的 土微结构研究成果为建立土结构性的力学模型提供了参考依据 ! 基于土力学特性非线性的土结构性的损伤 模型得到了新的发展 !
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定向性
颗粒和孔隙定向性的定量化研究最有效的方法有 " 射线衍射法和电子显微镜图像处理法 # 对于由单一 粘土矿物组成的土， 由于矿物颗粒往往平行排列， 会增强 " 射线的衍射强度， 因此可以根据衍射强度量测粘
［&］ 土颗粒的定向性 ! 当土中有几种矿物时， 可用电子显微镜图像处理法 ， 对土的微观图像进行数字化处理， 从
收稿日期： !$$$G#$G!" 基金项目： 冻土工程国家重点实验室基金和地震科学联合基金资助项目 （#EE$>>） 8 作者简介： 齐吉琳 （#EAE D ） ，男 （汉族） ， 山东昌邑人， 副研究员， 主要从事土的本构关系方面的研究工作 8
万方数据
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西
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震
学
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第 #" 卷
学者也注意到了土的微结构的力学意义， 并进行了研究 ! 这一时期的研究以观察土的微结构形态， 研究其对土 力学性质的影响为主 ! 由于缺乏有效的观测手段， 仅以放大镜为主要工具， 难以对土的复杂的结构性进行系统 的研究 ! "!# 结构性研究的深化阶段 （$% 年代中期 & ’% 年代后期） 随着科学技术的发展， 光学显微镜、 偏光显微镜、! 射线衍射技术等在土的微结构研究中得到了广泛应 用 ! 人们开始注意到了结构要素的完整性， 特别是结构单元的定向分布特征 ! 常宝琦和林崇义提出土结构是颗 粒排列的规律性和颗粒间联结性质的规律性的统称， 土结构可分为构造和粘聚性 # 部分， 前者纯属几何特征， 后者是由于土的各相间的相互作用对颗粒位移的阻力， 进而研究了黄土颗粒的联结特征和受力变形特征 ! "!" 土结构性定量化研究的初步阶段 （’% 年代末 & (% 年代中期） 在此阶段， 对土微结构的研究有了较大的发展， 人们在进一步寻求定量描述微结构形态诸要素的方法 ! 同 时， 对土结构联结特征的力学模拟研究也越来越受重视， 提出了多种结构模式 ! 在土结构性的研究方法上， 比
土结构性的概念
土的结构性是指土中颗粒或土颗粒集合体以及它们之间的孔隙的大小、 形状、 排列组合及联结等综合特
征 8 因此土的结构性除了应包括土的骨架和孔隙的几何特征 （即土颗粒和孔隙的大小、 多少、 形状和分布等） 外， 从土力学的角度考虑还应包括颗粒之间的联结特征 8 如果将孔隙看作是反映颗粒排列的一个方面， 那么土 的结构性就应该包括土中颗粒的排列特征 （几何特征） 和联结特征 （力学特征） 8
［++］ 表示颗粒大小的最常用也是最简单的方法是颗分曲线 ! 另一种方法是分形几何法 ! 刘松玉 等研究了中
国粘性土的粒度特征， 发现在双对数坐标下， 粒度含量与粒径之间呈线性关系， 表明粒度分布具有分形结构， 并根据该直线的斜率 " 由公式 # $ " % " 可求得相应的分维数 # & ,!+!# 孔隙的大小 与颗粒的大小一样， 孔隙的大小可以用孔隙分布曲线来表示， 但不同的是孔隙的大小不能用常规的土工 方法得到 ! 就目前来讲， 最常用的定量化研究方法有压汞法和电子显微镜的图像分析法 ! ,!+!" 颗粒和接触面的形状 就颗粒的形状而言， 已有的并得到广泛承认的结论认为粉土和粉质砂土的颗粒呈粒状的较多， 而粘性土
［#%］ 的本构关系 单元间的接触关系等千差万别， 在受力后的变化很难把握， 再加上水 ! 由于微结构单元的形态、
的影响， 无法按实际情况考虑进去， 因此该模型还有待于进一步完善 ! 还有学者直接用微观力学的方法， 将土
［#9， #:］ 的微观力学变量和宏观力学变量联系起来， 建立土的本构模型 ! 由于该模型没有充分考虑土颗粒间的联
［"］ 状的分维数 ! ， 求得对应的粗糙度系数 ! 胡瑞林等给出了结构性粘土颗粒接触带的分维数的计算方法 !
表#
研究方法 压汞法 气体吸附 " $射线衍射 电弥散法 磁化率法 声波法 渗透性法 偏光显微光度法 计算机图像分析法
［"］ 土的微观形态研究方法
所解决的问题 孔隙的大小和数量 孔隙的大小 颗粒和孔隙的定向性 孔隙性 定向性 各向异性度 各向异性度 定向性 孔隙和颗粒的大小、 形状、 定向度等指标
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土结构性研究的基本途径
［"， )， ++］ 微结构形态学的研究方法
自从太沙基指出在评价粘土类土和岩石的工程地质性质中应当注意考虑其微结构的必要性以来， 土的 微观结构几乎成了土结构性的代名词 ! 在半个世纪的土结构性研究中， 许多学者一直把土微观结构的研究摆 在重要地位， 认为充分认识土的微观结构是土结构性定量化研究的重要途径 ! 在这方面开展的大量研究工作 和取得的许多重要成果， 使人们对土的微观结构有了一个深入的认识 ! 给微结构以确切定义的第一位学者是 他当时使用的是 “组构” （4056783/605） 一词， 其含义是指土的机质 （ 9:3;23） 和骨架 （ ;<1:1=72） 的排列及其相 -./0123， 互关系 ! >61?16 进一步完善了土的微结构的概念， 提出土 “结构” 或 “构造” 一词指形成复合颗粒的基本颗粒和 复合颗粒本身以及相应的孔隙的大小、 形状和排列所表现出的物理构成 ! 这种概念融入了颗粒的集合体内容， 并突出考虑了颗粒和孔隙的定向性和分布特征， 因而反映了更多的结构信息， 具有更加明显的实用价值 ! 在对 粘性土的微结构研究不断深入的同时， 中国学者研究了红土、 黄土、 膨胀土以及冻土等特殊土的微结构 ! 通过 对更多种类型土的结构性的研究， 认识到各种土结构的不同是导致其力学性质具有较大差异的内在原因， 从 而使越来越多的学者认识到土结构性研究的重要性 ! 目前土的微结构形态量化信息提取的方法如表 + 所示 ! 信息处理方法有直接统计分析方法和分形几何方法 ! ,!+!+ 颗粒的大小
土结构性研究的意义
土力学性质的差异或变化取决于内因和外因 ! 方面 8 土本身的颗粒性状、 孔隙性状、 含水量和矿物成分等
因素的不同组合， 使土具有不同的初始结构性， 因而具有不同的力学性质 8 例如， 由于土中孔隙不同使其具有 不同的排水通道， 因此反映土固结速率的固结系数和渗透系数受微结构的影响也较大； 由于颗粒的特殊排列 方式和联结特性， 使有的土具有各向异性特征； 由于试样的初始微结构不同， 在含水量降低时吸力的增大引起 的效应亦不同 8 此外， 对于非饱和土， 其渗水系数和渗气系数与土的微结构形态的关系极为密切 8 外因即荷载
［#’］ 隙被拉长， 土的各向异性增强 给出了表示粘性土颗 ! 施斌利用图像处理系统对土的电镜图像进行了研究， ［#"］ 粒排列定向性的量化指标 !
%!’
固体力学的研究方法 在对土微结构形态进行定量化研究的同时， 有的学者利用微观力学方法研究土的结构性， 即用力学模型
来模拟土的微结构在力的作用下的行为 ! -./)0. 123+ 提出了基于土结构重组的理想模型， 从土颗粒重组的角
［4］ 度分析土的应力$应变关系 ； 将土的结构分为微观结构 （颗粒级的） 、 细观结构 567, 根据不同的力学行为，
（结构单元级的） 和宏观结构 ! 对饱和土来说， 在受力过程中， 不同量级的孔隙内液体的运动规律是不同的 ! 根 据以上分析， 建立了土的 ’ 种分析模型， 一种是颗粒$颗粒相互作用模型， 另一种是结构单元$结构单元相互作
［#］ 结构性有明显的关系 粒度和湿度等物性指标相同的土样其力学性质常具有较大 8 用不同方法制备的密度、 ［!］ 差异， 这也与结构性有密切关系 土的结构性对于工程建设是非常重要的 8 因此， 文献 ［!］ 将土结 8 由此可见，
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摘要： 介绍了土结构性的概念和土结构性研究的意义 8 回顾了土结构性研究的历史 8 对土结构性的 定量化研究方法进行了分类 8 在分析国内外研究现状的基础上， 提出了土力学方法是进行土结构 性定量化研究的最为现实和有效的方法 8 关键词：土结构性；研究方法；土力学方法 中图分类号： @A>! 8 ## B " 文献标识码： C 文章编号： （!$$#） #$$$ D $?>> $# D $$EE D $F
综Leabharlann 述土结构性的研究方法及现状
齐吉琳# ，谢定义! ，石玉成" （# 8 中国科学院寒区旱区环境与工程研究所， 甘肃 兰州 陕西 西安 ! 8 西安理工大学岩土工程研究所， 甘肃 兰州 " 8 中国地震局兰州地震研究所， ="$$$$； =#$$>?； ="$$$$）