岩土力学与工程国家重点实验室特殊土土力学组徐倚晴硕士与张先伟副研究员等,通过环境扫描电镜、原子力显微镜等微观测试技术调查了含硅藻化石沉积物的纳米至微米级别的结构特征,发现硅藻骨架的中空孔隙是造成硅藻土高孔隙比与高液限值的主要原因;借助高压等应变速率压缩试验,研究含硅藻化石沉积物的压缩、回弹与水力特性,发现了大体积的内骨架孔隙与硅质骨架是引起硅藻土具有高压缩性与低回弹性的主要原因,同时高压下的硅藻渐进性破碎会进一步提高土的压缩潜势;最后,耦合宏微观分析,提出一个能够反映硅藻破碎与孔隙结构演化的含硅藻沉积物的压缩概念模型。本研究对于深入了解生物质沉积物的力学行为机理,对含硅藻软弱夹层的海底滑坡稳定性分析有一定的帮助。
近期,岩土期刊Géotechnique的2篇论文报道了本研究成果,涉及的硅藻颗粒分析方法已经授权计算机软件著作权2项。研究成果获得了中科院青年创新促进会优秀会员项目和湖北省杰出青年基金项目资助。
论文链接:
https://www.icevirtuallibrary.com/doi/abs/10.1680/jgeot.22.00155
https://www.icevirtuallibrary.com/doi/full/10.1680/jgeot.21.00268
https://doi.org/10.1080/1064119X.2022.2046664
图1 含硅藻化石沉积物的微观结构特征
图2 含硅藻化石沉积物的压缩与水力性质