软土是软弱粘性土的简称，包括淤泥、淤泥质粘土、淤泥质亚粘土等，此类土在我国主要分布在沿海、内河两岸及湖泊等地区。深圳湾地区淤泥土分布广泛，近几年来随着地区经济建设的发展，兴建在此类软基上的大型工程项目己越来越多，如高速公路、机场、堆载场、码头、铁路和水利工程等，对软基工程提出了更高更新的要求。 在外界环境条件影响下，淤泥所表现出的各种特性，都是其内在微观结构发生变化的外在反映。鉴于上述情况，本论文在广泛分析前人有关本课题研究成果的基础上，结合“深圳西部通道口岸场坪填海软基固结沉降分析与预测”课题，以研究区淤泥质粘土为研究对象，采用宏观力学行为和微观结构定量分析相结合的方法，通过固结过程中微观孔隙变化效应，研究淤泥质粘土在不同满载时间下结构参数的变化规律，分析其固结变化规律，对预测土层的沉降量和指导土体处理的工程实践有重要意义。 本文研究内容和主要结论如下： l、通过研究区场地淤泥沉积环境的调查和室内土工实验，对淤泥质粘土的工程特性进行了初步研究：研究区淤泥质粘土含水量高，范围值为58.8％～127.8％，平均值为90.9％，孔隙比大范围值为1.6～3.23，平均为2.46、压缩性高，其压缩模量Es一般为0.9MPa～2.3Mpa，平均为1.6MPa，强度低，Cu＜10kPa，属于极软淤泥。 2、通过X衍射和扫描电镜(SEM)分析得出，研究区淤泥质粘土主要由伊利石、绿泥石、高岭石、蒙脱石等粘土矿物以及石英、长石、黄铁矿等自生矿物组成，其中夹杂少量生物体(动物、植物)和碎屑。其微观结构可分为七类：紊流状结构、粒状胶结结构、蜂窝状结构、粒状镶嵌结构、草霉状结构、叠书支架结构和片架状结构。根据土体中孔隙的构成和成因，可将淤泥质粘土中的孔隙分为原生孔隙和次生孔隙，原生孔隙包括：粒内孔隙和粒间孔隙；次生孔隙包括孤立孔隙、裂隙等。 3、淤泥原状土微观结构为架空状蜂窝状结构，单元体依靠面-面，面-边相互作用形成结构骨架，堆载预压处理中，满载时间较短的标区，淤泥多以粒状(屑)镶嵌结构和粒状胶结(连接)结构为主，可见少量的叠书支架结构，满载时间长的标区多以片架状结构为主。这说明在天然状态下，淤泥中，粘土颗粒多以点—面和边—面接触为主，形成粒状(屑)镶嵌结构和粒状胶结(连接)结构，而随着外荷载的增加和加载时间增加，颗粒在外力长期作用下，慢慢调整以边一面和面一面接触为主，形成难以压缩的片架状结构，表现出微观结构随固结发展表现出一定的规律。 4、本文借鉴前人的经验成果，探讨了结合计算机图像处理系统(ERDAS IMAGINE)对研究区固结过程中淤泥质粘土微观孔隙变化效应的定量分析方法，结果表明： ①在不同满载时间、同深度范围内的土样中，微、小孔隙随所受压力增加而数目增加，特大孔隙基本不存在，经压缩成了小一级的孔隙； ②孔径分布上随着满载时间的增加，特大孔隙消失，大孔隙的减少，中小孔隙大量增加，平均孔径由0.45um减小至0.15um，孔隙最大孔径由140um减小至60um； ③淤泥质粘土孔隙丰度频率的优势区间总体趋势上孔隙丰度值变小，表明孔隙形状有向条形方向变化趋势； ④随着满载预压的时间加长，淤泥质粘土在固结过程中，孔隙平均形状系数随压实度变化未呈现规律性，不同满载时间下不同孔径的孔隙平均形状系数的变化规律大致相同，在三个月时达到峰值，此后又有所回落；孔隙平均形状系数变化明显，同一深度范围内淤泥土微观孔隙定向分维数随着满载时间的增加有明显减小趋势；’ ⑤孔隙定向频率曲线呈双峰形，孔隙定向性在40°～50°以及在130°～150°区间内有较强的优势。从整体上看，随着预压时间增长，同一深度范围内孔隙定向角在30°～60°区间有明显的减小，从37.14％减小到20.87％，而在120°～150°区间有明显的增强，从21.95％增加到45.18％。随着预压时间的增加，孔隙各向异性率明显增加，预压初期0～5个月内孔隙异性率增加幅度较小，后期变化幅度较大。 5.分形理论适合于研究复杂不规则图形。通过分析，说明研究区淤泥质粘土的微观孔隙结构具有分形特征，其分布分维值在1.5～2.5之间。同一钻孔垂深方向上，离堆载预压点越远，孔隙的分布分维越大。与经过堆载预压的土样相比，原状土的孔隙分布分维计算结果较大，同深度范围内，随着满载时间的增加，孔隙分布分维越来越小。 6.同时采用压力板出流试验对孔隙进行测试，实验结果表明：压力板出流试验用于淤泥土孔隙测试在方法上可行的，测试结果表明预压后期淤泥土中孔隙以中小孔隙为主，小孔隙含量深部大于浅层，大孔隙则反之。 通过以上分析，说明运用ERDAS探讨淤泥质粘土微观孔隙的定量分析方法是可行的，此方法也可以用于其他类似的定量研究。本文总结了深圳西部通道口岸工程的淤泥质粘土在固结过程中微观结构的变化规律，可为当地的土体微观研究提供参考意见。