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土是最古老的工程材料，土体是由固体颗粒、水和气体组成的三相体系，三相本身的性质以及它们之间的比例和相互作用，是土的力学性质的决定因素。
目前普遍认为引起华北平原区域性地面沉降的主要是过量开采地下水引起的，其成因主要是地下水被抽汲后，土体中的孔隙水压力减小，固体颗粒骨架承受的有效应力增大，原有的土-水平衡状态被破坏。为建立新的平衡，地下水系统及其所处地质环境的渗流场、化学场和应力场等发生复杂变化，造成含水层与相邻弱透水层压缩周结，各土层累计固结变形量表现为地面沉降。地面沉降作为区域性地面标高损失的一种环境地质现象，对城市规划、工农业生产、交通运输以及人民生活造成极大影响，并可能带来巨大经济损失。
国内对地面沉降研究较为深入的只有长三角(包括上海、苏锡常)和天津，前人在这些方面做了不少工作，取得了较为丰硕的研究成果。但是针对华北平原地面沉降的研究不多，目前还没有人对华北平原完整第四系土体渗流固结特性进行系统的研究与总结。
本文在华北平原沧州地面沉降漏斗中心取得分层标土样90组，取样深度为15-410米，进行室内试验和测试，研究华北平原典型第四系土体的物理性质、渗流特性、固结特性等，并阐述其对华北平原地面沉降的意义。
通过对华北平原典型第四系土体的含水量、密度、比重试验以及土体的阳离子交换量、易溶盐、矿物组分、化学成分的测试，本研究得出典型第四系土体土样的含水率一般在13％-26％之间；密度值一般在1.91-2.11g/cm3之间，有的甚至达到2.44g/cm3。华北平原典型第四系土体的质量含水量随着土体埋深的增加呈现出上下波动的变化特点，其值在60-80m的范围内较高，之后随着深度的增加有减小的趋势，在240m以下又逐渐增大；密度值随深度加大呈现出与含水量相似的波动特点，其值在浅层变化不显著，在150m以下其变化逐渐加剧。
通过对华北平原典型第四系粘土的高压固结试验，本文得出其固结特性如下：不同埋深土体的压缩变形量随时间变化的特征为，初期交形量变化剧烈，后期逐渐平缓特征，且随着埋深的加大，变形量有减小的趋势；土样在饱水后压缩变形量要比饱和之前大；不同埋深地层压缩变形随压力的增大呈现增大趋势，形变量在小荷载作用下变化较快，在压力大于1MPa时变形趋于稳定；不同埋深土样的压缩系数随压力的增大总体上呈现先增大后减小而后趋于平缓的趋势，在前期压力较小阶段，压缩系数变化剧烈，尤其是对于浅层土样这种特点表现得更为明显。
固结系数在小压力范围内随压力的增大而迅速减小，浅层土体的阎结系数随压力的增大呈现出先减小后增大的特征，中深层士体固结系数总体上随压力的增大而减小，并且这种变化趋势随深度的增加而越来越明显。
为研究华北平原典型第四系粘土的渗流特性，本文采用高压渗流法对粘土试样进行室内渗透试验，得出粘土的渗透系数在试验开始的前4-5天时间里快速降低，然后逐渐趋于稳定；在不同周围压力的作用下，粘土的渗透系数呈现随外加渗透压力增大渗透系数增大，随外加渗透压力增大渗透系数减小和随外加渗透压力增大渗透系数基本保持不变三种变化趋势的结论。
华北平原典型第四系粘性的渗透系数随固结压力增加而减小。但随荷载的增加，粘土的渗透系数变化缓慢，并且降幅较小。在荷载较小情况下，土体的压缩变形量都比较小，而且固结速率缓慢，在65-90kg荷载情况下土体变形增量明显，荷载90-110kg则只有较小的变形增量。粘土的压缩变形在1.6Mpa压力下已经稳定，相比于无渗流状态土体压缩变形稳定所需的固结压力小。