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我国珠江三角洲地区的地基土中，饱和软粘土分布较广，多为近代沉积的淤泥和淤泥质粘土，这种土体具有强度低、含水量高、孔隙比大、灵敏度高等特点。饱和软粘土加固过程中或者工程后期，出现土体开裂或产生不均匀沉降现象，很大程度是由饱和软粘土的固结变形所致。随着广东省经济飞速发展，在土地开发利用过程中不断面临饱和软粘土地基的加固问题。因此，有必要将环境地质的科学问题与工程加固的应用领域相联系，探讨压力梯度作用下饱和软粘土加固的微观时效特征，并采用三维离散单元法总结饱和软粘土固结特征。
为了全面探讨饱和软粘土的固结特征，本研究首先进行饱和软粘土的现场取样，获得基本物性特征，为深入研究微观结构的固结特性提供了物源基础和理论基础。采用微观结构定性分析，微观结构定量分析等微观结构测试分析法，确定加固过程中压力梯度变化，会导致土体结构类型发生显著改变。(1)从50kPa-100kPa的真空预压，再到200kPa的真空联合堆载预压，本研究中饱和软粘土微观结构由松散的骨架结构，向絮状结构转变;(2)饱和软粘土的固结过程存在明显的各向异性状态，水平剖面可见扁平状粘土颗粒面的法相与水平剖面垂直，假粉粒团聚体呈现大面积分布状态，垂直剖面一部分扁平状粘土颗粒面的法相与垂直剖面垂直，但团聚体呈现节理特征，局部定向性明显。(3)考虑颗粒分析的过程中，水平剖面和垂直剖面均存在粘土颗粒的散落分布，无法真实反映颗粒结构。因此，本研究将侧重点转向孔隙微观结构的分布状态，通过测试土体内水平剖面与垂直剖面的孔隙结构特征，直接得到饱和软粘土渗流通道（孔隙）的分布状态及排列特性，间接反映土颗粒微观结构，同时结合土体微观结构与压力梯度的对应关系，反映加荷方式对土体结构的影响。
为了将微观结构针对饱和软粘土的物性指标和加固机理，建立真空预压作用下的三维颗粒流数值模型，重点分析细颗粒的流动规律，采用玫瑰花图反映颗粒迁移规律，这样就将微观动态特征和微观静态结构相联系，获得微观动态分布规律:(1)随着压力增加，水平剖面微观结构的定向概率熵增大，垂直剖面微观结构的定向概率熵减小;(2)细颗粒随水迁移过程中，垂直剖面比水平剖面的孔隙比减小得快;(3)自重作用是颗粒固结的主导因素，真空度和水的渗流力在颗粒迁移过程中是局部作用的，只会在排水管附近产生颗粒的流失或积聚。
通过微观结构的动态和静态研究，发现饱和软粘土具有明显的各项异性特征，其微观结构能够适时反映外力的作用大小与方向，该研究方法将各个监测点水平剖面和垂直剖面的微观结构和宏观动态特征联系，因此考虑方法较为独特，结构分类较为明确。同时考虑粘土矿物的胶结特征，本研究探讨了从孔隙的角度入手，得到土体固结时颗粒迁移的玫瑰花分布规律，具有形象、具体的表现形式，并创新地得到渗流路径和外力荷载作用的重要作用机制。