天津滨海新区正在进行大规模的吹填造陆工程,规划吹填面积达500多平方公里。天津滨海新区为典型的淤泥质海岸,天津滨海吹填土具有颗粒细、粘土矿物多、渗透系数极小,这一显著特征对天津滨海吹填土强度形成及地基处理技术起到重要作用。    天津滨海吹填土是一种高灵敏度强结构性土。土的结构性是决定土体工程性质的重要特征。深入开展对吹填土体结构强度形成及增长机制的研究,具有重要的理论意义和工程应用价值。    本文以天津滨海新区吹填土为研究对象,通过沉降槽试验、应力控制三轴试验,对吹填软土结构强度的形成及增长的影响因素进行了研究,并应用灰色理论对结构强度的增长进行了分析和预测。    1. 通过对吹填淤泥沉降槽沉降试验,对吹填泥浆的沉降规律和排水固结过程进行了研究。研究表明:吹填泥浆的成土过程中,可分为以主固结为主的阶段和以次固结为主的阶段。随着沉积时间的增长,吹填土的孔隙比和含水量逐渐减小、重度逐渐增大,压缩性逐渐降低,无侧限抗压强度逐渐增大。    2. 对沉降槽中自然沉积不同时间的吹填软土结构强度形成进行了试验研究。结果表明:随着沉积时间的增长,土中水的排出,吹填土的结构性逐渐增强,结构强度随时间增长而增大,土的结构屈服应力也相应提高,上部土最先具有结构强度。    3. 通过应力控制下的三轴试验,研究了围压、偏压、排水条件和时间效应对吹填软土结构强度增长的影响,得到了不同影响因素下的吹填土结构屈服应力和结构强度,并对结构强度形成及增长的机理进行了分析。分析研究表明:排水条件为影响结构强度增长的主要因素,在适当的围压和偏压联合作用下,土的结构强度得到相应增长。吹填土结构强度随排水固结时间增长而增大。    4. 应用灰色关联分析理论,对吹填软土结构强度增长试验方案及影响因素进行了关联分析,得到了影响吹填软土结构强度增长的最佳方案和影响因素排序。    5. 应用灰色系统理论,建立了结构强度 GM(1,1)预测模型和新陈代谢GM(1,1)模型,对自然沉积吹填土硬壳层和60d、90d吹填土排水试验条件下各方案的结构强度增长进行了预测和分析。结果表明,结构强度增长可应用GM(1,1)预测模型进行短期预测。进行长期预测时,可采用新陈代谢GM (1,1)模型以提高预测精度。