黏-砂混合土壓縮特性與微觀結(jié)構(gòu)特征關(guān)系研究

付佳佳,王 煉 ,尤蘇南,3 ,王旭東

(1.鹽城工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 建筑工程學(xué)院，江蘇 鹽城 224005； 2.南京工業(yè)大學(xué) 巖土工程研究所，南京 210009；3.化學(xué)工業(yè)巖土工程有限公司，南京 210009)

1 研究背景

隨著沿海港口、碼頭以及近海工程的大規(guī)模興建，黏-砂混合土在填海地基處理工程中的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，工后沉降變形成為值得關(guān)注的關(guān)鍵問(wèn)題。事實(shí)表明，土的工程特性很大程度上受其微觀結(jié)構(gòu)控制，土體所表現(xiàn)出的各種變形和強(qiáng)度特征歸根結(jié)底是其微觀結(jié)構(gòu)各要素調(diào)整及演化的綜合反映[1]。土體微觀結(jié)構(gòu)是指顆粒和孔隙的大小、形狀、排列及相互接觸和聯(lián)結(jié)關(guān)系的總稱，其復(fù)雜性導(dǎo)致了土體力學(xué)特性的模糊性和不確定性[2-3]。

很多學(xué)者運(yùn)用掃描電鏡(SEM)試驗(yàn)、壓汞試驗(yàn)和圖像處理技術(shù)對(duì)軟黏土的微觀結(jié)構(gòu)展開研究:施斌[4]利用SEM圖片實(shí)現(xiàn)了擊實(shí)過(guò)程中黏性土的微觀結(jié)構(gòu)類型的定量評(píng)價(jià)。沈建華等[5]通過(guò)分析雷州半島灰色黏土的SEM圖像，認(rèn)為土體蜂窩狀結(jié)構(gòu)是灰色黏土呈現(xiàn)出強(qiáng)烈結(jié)構(gòu)特性的原因。萬(wàn)勇等[6]針對(duì)壓實(shí)黏土微觀結(jié)構(gòu)特征和力學(xué)性能開展壓汞試驗(yàn)研究，從微觀層次揭示了壓實(shí)黏土在干濕循環(huán)作用下變形特征和強(qiáng)度衰減內(nèi)在本質(zhì)。陳波等[7]對(duì)不同制樣方式的上海軟黏土開展壓縮和壓汞試驗(yàn)，提出用參考孔隙比表述土體組構(gòu)是合理有效的。Pires等[8]采用圖像分析方法對(duì)3種不同類型黏土在不同干濕循環(huán)次數(shù)下的微觀結(jié)構(gòu)進(jìn)行了分析比較。周暉等[9]采用圖像分析技術(shù)定量分析了廣州番禺淤泥的孔隙尺度分布特征及其隨固結(jié)壓力的變化規(guī)律。上述研究表明，掃描電鏡試驗(yàn)、壓汞試驗(yàn)和圖像處理技術(shù)在土體微觀結(jié)構(gòu)定性和定量研究中得到了廣泛應(yīng)用。此外，研究者們對(duì)軟黏土的工程特性也開展了大量研究：雷華陽(yáng)等[10]針對(duì)天津?yàn)I海地區(qū)圍海造陸工程所形成的中雙層軟黏土地基，運(yùn)用室內(nèi)載荷試驗(yàn)和數(shù)值模擬展開軟黏土地基的承載特性及破壞模式研究。史旦達(dá)等[11]采用固化劑固化上海某沿海港域吹填場(chǎng)地的砂土和黏土，探討了固化過(guò)程中試樣微觀結(jié)構(gòu)變化與宏觀強(qiáng)度及變形特性的宏微觀關(guān)聯(lián)。

綜上所述，國(guó)內(nèi)外學(xué)者針對(duì)軟黏土已經(jīng)開展了大量微宏觀研究，對(duì)黏-砂混合土的研究主要集中在含砂量(或黏土含量)與滲透特性[12-13]、抗剪強(qiáng)度[14]、壓縮特性[15]等方面的關(guān)系，而混合土的宏觀力學(xué)特性與微觀結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系研究較少?；谏鲜鲈?，本文針對(duì)不同配比的黏-砂混合土開展了壓縮試驗(yàn)和掃描電鏡試驗(yàn)，采用IPP(Image-Pro Plus)圖像分析軟件定量評(píng)價(jià)壓縮前后混合土微觀結(jié)構(gòu)的演變規(guī)律，建立混合土微觀結(jié)構(gòu)特征參數(shù)與壓縮變形參數(shù)之間的關(guān)系，以探討混合土壓縮特性與微觀結(jié)構(gòu)特征的相互關(guān)系。

2 試驗(yàn)內(nèi)容與方法

黏-砂混合土采用黏土和細(xì)砂配置，依據(jù)《土工試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)》(GB/T 50123—2019)[16]規(guī)范測(cè)定的黏土和細(xì)砂的主要物理力學(xué)參數(shù)見(jiàn)表1。按照不同干質(zhì)量配比制備黏-砂混合土，本次試驗(yàn)分別配制含砂量為10%、30%、50%、70%、90%的黏-砂混合土，并以CS10、CS30、CS50、CS70、CS90代表不同含砂量的混合土，其中C表示黏土，S表示細(xì)砂。圖1為Malvern Mastersizer 2000激光粒度儀測(cè)定的不同配比混合土的顆粒級(jí)配曲線。

表1 黏土和細(xì)砂配比組成

圖1 混合土的顆粒級(jí)配累計(jì)曲線

2.1 壓縮試驗(yàn)

壓縮試驗(yàn)選用WG-1C型系列單杠桿三聯(lián)固結(jié)儀。試樣制備：試樣直徑61.8 mm、高20 mm，采用壓樣法制備試樣，控制試樣含水率為20%，干密度為1.7 g/cm3。根據(jù)不同干質(zhì)量配比稱取黏土和砂土，加定量水拌和均勻，將拌和后的土樣放入密封袋中靜置24 h，計(jì)算稱取濕土重122.4 g，將濕土倒入壓樣器內(nèi)，拂平土樣表面，利用液壓千斤頂壓實(shí)制樣，每種配比做3個(gè)平行樣，選取余土測(cè)定相對(duì)密度、重度和含水量，確保試樣滿足規(guī)范允許誤差要求；然后將試樣放入真空缸內(nèi)抽氣飽和，飽和度達(dá)到95%以上。壓縮試驗(yàn)主要步驟：用濕棉圍住加壓蓋板四周，避免水分蒸發(fā)，壓縮試驗(yàn)加載等級(jí)為0、50、100、200、400、800 kPa，每級(jí)壓力施加后維持24 h，當(dāng)測(cè)定試樣高度不變化時(shí)，認(rèn)為達(dá)到穩(wěn)定標(biāo)準(zhǔn)，記錄百分表讀數(shù)，然后再施加第2級(jí)壓力，依次逐級(jí)加壓至試驗(yàn)結(jié)束并記錄百分表讀數(shù)。

2.2 掃描電鏡試驗(yàn)

選用JSM-6510型掃描電子顯微鏡對(duì)混合土固結(jié)前后的微觀結(jié)構(gòu)進(jìn)行圖像采集，用細(xì)鋼絲鋸將試樣切成邊長(zhǎng)為0.5 cm的正方體土樣，采用真空升華干燥法對(duì)土樣進(jìn)行脫水干燥處理后用導(dǎo)電膠固定噴金，保證樣品具有導(dǎo)電性，鍍膜完成以后將試樣放入掃描電鏡的樣品室中，進(jìn)行微觀SEM圖像采集，采集圖像分辨率為2 560×1 920像素。Scrivener等[17]通過(guò)試驗(yàn)研究得出在400倍的放大倍數(shù)下，10張照片就使標(biāo)準(zhǔn)誤差降低到0.6%。綜合考慮后對(duì)每種試樣分別采集10張圖片，最終以平均值作為統(tǒng)計(jì)結(jié)果評(píng)價(jià)微觀特征。根據(jù)前人研究成果[18]并結(jié)合試樣實(shí)際掃描效果，在定性分析時(shí)圖像采集采用高放大倍數(shù)(1 000倍)觀察含砂量<50%的混合土，低放大倍數(shù)(100倍)觀察含砂量>50%的混合土;定量分析時(shí)均采用1 000倍的放大倍數(shù)。

2.3 圖像處理與二值化

選用IPP圖像處理分析軟件對(duì)SEM圖像進(jìn)行處理和分析。SEM圖像是灰度圖像，為了對(duì)其相關(guān)參數(shù)進(jìn)行測(cè)量和統(tǒng)計(jì)，必須先對(duì)圖像進(jìn)行刻度校準(zhǔn)、圖像預(yù)處理、二值化處理和數(shù)據(jù)輸出等操作，處理后顆粒為黑色、孔隙為白色。引入表觀孔隙率確定圖像二值化處理最佳閾值T，即當(dāng)某一選定閾值條件下計(jì)算得到的混合土表觀孔隙率與土工試驗(yàn)中孔隙率相接近時(shí)，可認(rèn)為此閾值是圖像二值化處理的最佳閾值，圖2為CS30混合土SEM原圖和最佳閾值下的二值化圖像。

圖2 最佳閾值下CS30試樣SEM和二值化圖像

3 混合土壓縮特性

圖3為不同配比黏-砂混合土試樣的e-p曲線。從圖3可知配比不同使得初始孔隙比存在差異，含砂量較低時(shí)，混合物的壓縮變形特性主要由黏土控制，即表現(xiàn)出黏土性狀，正因如此才導(dǎo)致壓縮前期孔隙比快速下降；含砂量越高，砂顆粒的骨架作用愈強(qiáng)，孔隙比變化量總體呈減少的趨勢(shì)。由此可見(jiàn)，含砂量改變了混合土的結(jié)構(gòu)性，使土樣壓縮性減小，說(shuō)明混合土在工程中要改變土體壓縮特性，可增加含砂量。

圖3 混合土的e-p曲線

土體壓縮性與微觀結(jié)構(gòu)密切相關(guān)，壓縮系數(shù)a1-2是表征土體壓縮性的主要指標(biāo)。圖4為孔隙比、壓縮系數(shù)a1-2隨含砂量變化曲線，可以看出：

(1)隨著含砂量增大，混合土孔隙比呈先減小后增大的趨勢(shì)，含砂量為50%時(shí)孔隙比最??；低含砂量混合土對(duì)固結(jié)壓力更為敏感，其孔隙比的變化量遠(yuǎn)大于高含砂量的混合土。

圖4 孔隙比與壓縮系數(shù)隨含砂量的變化

(2)含砂量較低時(shí)，土樣主要以黏粒為主，顆粒排列較為松散；隨著砂顆粒的不斷摻入，黏粒與砂顆粒重新組合形成團(tuán)粒結(jié)構(gòu)，黏粒填充砂顆粒之間的大、中孔隙，當(dāng)含砂量為50%時(shí)土樣最密實(shí)，孔隙比最?。浑S著砂顆粒摻量的進(jìn)一步增大，黏粒含量減小到無(wú)法完全填充砂顆粒間的孔隙時(shí)，黏粒在砂顆粒之間的“填充”“潤(rùn)滑”作用逐漸失效[19]，土樣表現(xiàn)為粒狀結(jié)構(gòu)，顆粒間大孔隙增多，孔隙比隨之增大。

(3)壓縮系數(shù)a1-2隨含砂量的增大而減小，表明土樣壓縮性不斷降低。含砂量較低時(shí)，砂顆粒懸浮在黏土顆粒中，荷載主要由黏粒承擔(dān)，土樣中孔隙小而多，孔隙比大，混合土壓縮性高；隨著含砂量增大，砂粒逐漸成為主要受力骨架，土樣中存在較多大孔隙，但結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，要使砂顆粒發(fā)生變形需要消耗更多的能量，因此同一荷載下含砂量高的土樣壓縮性小。

4 混合土微觀結(jié)構(gòu)特征

4.1 基于SEM試驗(yàn)的微觀結(jié)構(gòu)特征定性分析

4.1.1 含砂量對(duì)混合土微觀結(jié)構(gòu)的影響

為直觀觀察不同配比混合土中的顆粒和孔隙形態(tài)，對(duì)CS10、CS30、CS50、CS70和CS90混合土試樣進(jìn)行掃描電鏡分析，如圖5所示。

圖5 不同含砂量下混合土SEM圖像

從圖5可以看出，含砂量為10%時(shí)，混合土主要以黏粒為主，黏粒粒徑大多在10 μm以下，砂顆粒懸浮在黏粒中，顆粒間存在著較多微小孔隙，混合土結(jié)構(gòu)單元體呈蜂窩狀和疊片狀結(jié)構(gòu)，顆粒間的接觸方式以邊-面、面-面接觸為主，接觸面積比較大，無(wú)明顯定向排列。含砂量為30%時(shí)，部分黏粒“膠結(jié)”形成團(tuán)粒結(jié)構(gòu)，孔隙隨之增大。

含砂量為50%～70%時(shí)，可以清晰地觀察到大小顆?；祀s在一起，砂顆粒鑲嵌在黏粒中，顆粒間排列較為紊亂，黏粒吸附、包裹在砂顆粒上形成團(tuán)聚體，使得砂顆粒之間沒(méi)有明顯的直接接觸，形成“架空”結(jié)構(gòu)。

含砂量增大至90%時(shí)，從團(tuán)聚體過(guò)渡到以砂顆粒為主的單粒結(jié)構(gòu)，顆粒間孔隙較大，砂顆粒之間形成有效接觸，接觸方式多以點(diǎn)-點(diǎn)、點(diǎn)-面接觸為主，屬于粒狀結(jié)構(gòu)。

對(duì)比分析不同配比試樣的掃描電鏡圖像可知，含砂量的變化導(dǎo)致土樣顆粒排列方式、接觸方式以及孔隙大小改變。含砂量較低時(shí)，黏?！澳z結(jié)”成團(tuán)粒結(jié)構(gòu)，砂粒被黏粒包裹，粒間接觸以面接觸為主；隨著含砂量的增大，黏粒包裹砂顆粒形成團(tuán)聚體，砂顆粒間沒(méi)有明顯接觸；當(dāng)含砂量繼續(xù)增加，砂顆粒間表現(xiàn)為點(diǎn)接觸，黏粒的“膠結(jié)”作用失效。

4.1.2 固結(jié)壓力對(duì)混合土微觀特性的影響

圖6為不同固結(jié)壓力p下CS30試樣的SEM圖像。由圖6可知，壓縮作用改變了混合土微觀結(jié)構(gòu)。CS30混合土為開放的蜂窩結(jié)構(gòu)，顆粒排列松散，無(wú)明顯定向排列，顆粒間多以邊-面、面-面接觸；在壓縮過(guò)程中，隨著固結(jié)壓力增大，土體顆粒間聯(lián)結(jié)變得緊密，粒間接觸方式逐漸向面-面鑲嵌過(guò)渡，黏粒包裹砂顆粒形成大的團(tuán)聚體，顆粒之間團(tuán)聚現(xiàn)象更加明顯，密實(shí)程度顯著提高；隨著固結(jié)壓力的進(jìn)一步增大，混合土中顆粒數(shù)量越來(lái)越多，這是由于尺寸較大的團(tuán)聚體在固結(jié)壓力下擠壓崩解成細(xì)小顆粒重新兼并生長(zhǎng)，顆粒之間的排列更加緊密，粒徑較小的砂顆粒鑲嵌在粒徑較大的砂顆粒之間，結(jié)構(gòu)趨于穩(wěn)定，此物理過(guò)程宏觀上表現(xiàn)為土體密實(shí)性增加，整體強(qiáng)度提高。

圖6 不同固結(jié)壓力p下CS30混合土SEM圖像(1 000倍)

4.2 基于SEM試驗(yàn)的微觀結(jié)構(gòu)特征定量分析

土體的微觀結(jié)構(gòu)是指土體內(nèi)部顆粒形態(tài)、孔隙特征以及顆粒間接觸關(guān)系，為進(jìn)一步定量研究不同配比下混合土的微觀結(jié)構(gòu)，采用IPP軟件對(duì)試樣壓縮前后的微觀結(jié)構(gòu)SEM圖像中的顆粒、孔隙等相關(guān)信息進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和量化分析，以揭示微觀結(jié)構(gòu)特征參數(shù)與含砂量、固結(jié)壓力之間的相關(guān)性。

4.2.1 混合土的孔隙分布特征

根據(jù)Shear孔徑劃分理論[20]，將土中孔隙劃分為顆粒內(nèi)孔隙(d<0.014 μm)、顆粒間孔隙(0.014 μm≤d<1.8 μm)、團(tuán)粒內(nèi)孔隙(1.8 μm≤d<70 μm)、團(tuán)粒間孔隙(70 μm≤d<600 μm)和宏觀孔隙(d≥600 μm)。本文結(jié)合黏-砂混合土微觀結(jié)構(gòu)的顆粒分布和孔徑特性，將混合土中孔隙劃分為4類，見(jiàn)表2。

表2 孔隙類型劃分

使用IPP軟件對(duì)SEM圖像進(jìn)行定量分析，統(tǒng)計(jì)得到不同固結(jié)壓力下混合土的孔隙數(shù)量和面積分布，如圖7所示。從圖7(a)可以看出，不同配比混合土中主要為孔徑<1 μm的孔隙，即微孔隙和小孔隙，大、中孔隙的數(shù)量隨著含砂量的增大而增加。固結(jié)壓力作用下，大孔隙數(shù)量顯著減少，中、小孔隙數(shù)量相應(yīng)增加，但對(duì)微孔隙的影響不明顯。

圖7 孔隙數(shù)量和孔隙面積分布

由圖7(b)可知，混合土含砂量<50%時(shí)，中、小孔隙的面積占絕對(duì)優(yōu)勢(shì)，隨著含砂量的增大，中、大孔隙數(shù)量增加使得兩者的面積也增大；固結(jié)壓力作用下，土樣孔隙總面積減少，大孔隙面積顯著減小，孔隙的變化主要是大孔隙擠壓變形被分割成中、小孔隙，微孔隙變化不大。進(jìn)一步分析發(fā)現(xiàn)，各類孔隙對(duì)外荷載的敏感度與孔徑分布區(qū)間和含量密切相關(guān)，大孔隙對(duì)荷載作用最為敏感。

圖8 孔隙數(shù)量和面積占比隨含砂量的變化關(guān)系

為進(jìn)一步闡明混合土各孔隙類型隨含砂量的變化關(guān)系，固結(jié)前后混合土中各孔隙類型數(shù)量和面積占比變化見(jiàn)圖8，分析如下：

(1)由圖8(a)可知，不同混合土中微、小孔隙在數(shù)量上占絕對(duì)優(yōu)勢(shì)，兩者總數(shù)占比均在76%以上，而大、中孔隙數(shù)量占比隨含砂量的增加而增大；固結(jié)壓力作用下，大孔隙占比減少，中孔隙和微孔隙占比均有所增加，說(shuō)明荷載作用使大孔隙向小尺寸孔隙進(jìn)行了轉(zhuǎn)化。

(2)比較圖8(a)和圖8(b)可以發(fā)現(xiàn)，孔隙面積比孔隙數(shù)量受含砂量的影響更為敏感。含砂量低于50%時(shí)，孔徑分布在[0.1，1.0]μm的小孔隙占有絕對(duì)優(yōu)勢(shì)，孔隙面積占比均在50%以上，微孔隙數(shù)量雖多但面積占比小；隨著含砂量增加，微、小孔隙面積占比下降，中、大孔隙占比顯著提高。

在固結(jié)壓力作用下，各孔隙組面積占比總體呈現(xiàn)孔徑越大變化幅度越大的趨勢(shì)。大孔隙面積占比降幅在10.35%～31.39%不等，中孔隙相應(yīng)增加，增幅在2.55%～26.09%，且含砂量越高兩者變化幅值越大，微、小孔隙變化幅值均在5%以內(nèi)。

(3)不同孔徑類型對(duì)含砂量和固結(jié)壓力的敏感度不同，這說(shuō)明在外力作用下，孔徑變化并非對(duì)所有孔隙機(jī)會(huì)均等，僅是部分孔隙作出相應(yīng)調(diào)整，這種調(diào)整使原有的孔隙分布形式被打破，進(jìn)而被與含砂量和對(duì)應(yīng)壓力相適應(yīng)的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)形態(tài)所代替，宏觀表現(xiàn)為高含砂量、固結(jié)壓力作用下混合土壓縮性減小，這與壓縮試驗(yàn)分析結(jié)論相一致。

4.2.2 混合土的顆粒定向特性

混合土微觀結(jié)構(gòu)研究中，為定量描述混合土顆粒排列的有序性，選取顆粒定向概率熵[4]來(lái)描述混合土微觀結(jié)構(gòu)特征。

(1)

式中:Hm為顆粒定向概率熵，取值范圍在0～1之間；Pi是顆粒在第i個(gè)方位區(qū)里出現(xiàn)的概率；n=18，將0°～180°等分為以10°為單位的18個(gè)區(qū)間。Hm越小，表明所有單元體排列方向越一致，有序性越好；反之，單元體排列越紊亂，隨機(jī)性越強(qiáng)，有序性越差。

采用IPP軟件處理分析試樣的SEM圖像，統(tǒng)計(jì)土顆粒單元體大小、個(gè)數(shù)、方向角等信息，根據(jù)式(1)繪制顆粒定向概率熵Hm與含砂量關(guān)系的散點(diǎn)圖并進(jìn)行擬合。從圖9可以看出土顆粒的定向概率熵與含砂量呈正線性相關(guān)，且相關(guān)系數(shù)均在0.95以上。隨著含砂量增加，混合土的定向概率熵從0.867增大到0.940，表明原始混合土體顆粒排列已較為紊亂，而含砂量的增加使其更加無(wú)序；固結(jié)壓力作用下，部分孔隙和水受擠壓排出，土顆粒排列向垂直于壓應(yīng)力作用方向發(fā)展，顆粒定向概率熵減小，平均降幅達(dá)10.2%，顆粒排列有序性增加，這與張先偉等[21]提出的固結(jié)壓力作用下土體微觀顆粒有序性提高的結(jié)論相一致。

圖9 定向概率熵和含砂量的關(guān)系

4.2.3 混合土壓縮特性與顆粒定向的關(guān)系

土體壓縮性可以由壓縮系數(shù)a1-2來(lái)表征，現(xiàn)就混合土的壓縮系數(shù)a1-2與土結(jié)構(gòu)單元體排列的定向概率熵Hm的關(guān)系進(jìn)行探討。從表3和圖10可以看出：混合土顆粒定向概率熵與a1-2呈良好的負(fù)線性相關(guān)關(guān)系；隨著含砂量增加，定向概率熵增大，壓縮系數(shù)a1-2減小，混合土可壓縮性降低，由此說(shuō)明顆粒定向概率熵是土體壓縮性在微觀結(jié)構(gòu)中的表現(xiàn)。

表3 壓縮系數(shù)a1-2與顆粒定向概率熵Hm

圖10 壓縮系數(shù)和定向概率熵的關(guān)系

5 結(jié) 論

以不同配比下黏-砂混合土為研究對(duì)象，采用壓縮和SEM宏微觀試驗(yàn)方法，對(duì)壓縮特性和微觀結(jié)構(gòu)特征進(jìn)行研究，得到如下主要結(jié)論：

(1)隨著含砂量的增大，混合土孔隙比呈先減小后增大的趨勢(shì)，低含砂量混合土對(duì)固結(jié)壓力更為敏感；混合物的壓縮變形特性從主要由黏?？刂浦饾u轉(zhuǎn)變?yōu)橛缮邦w?？刂疲ちＴ谏邦w粒之間的“填充”“潤(rùn)滑”作用逐漸失效，砂顆粒的骨架作用增強(qiáng)，混合土的壓縮系數(shù)不斷減小。

(2)含砂量的增加改變了混合土的微觀結(jié)構(gòu)特征，大、中孔隙增多，結(jié)構(gòu)單元體從蜂窩狀和疊片狀向單粒狀發(fā)展，顆粒間接觸方式從以邊-面、面-面接觸為主向點(diǎn)-點(diǎn)、點(diǎn)-面接觸過(guò)渡，固結(jié)作用使團(tuán)聚體擠壓崩解成細(xì)小顆粒重新兼并生長(zhǎng)，提高了顆粒排列的密實(shí)性和有序性。

(3)不同孔徑類型對(duì)含砂量和固結(jié)壓力的敏感度不同。不同配比混合土中主要為孔徑<1 μm的微孔隙和小孔隙，大、中孔隙的數(shù)量和面積隨著含砂量的增大而增加。固結(jié)作用主要引起大孔隙數(shù)量和面積減小，面積占比最大降幅達(dá)31.39%，中孔隙面積顯著增加，對(duì)微、小孔隙影響不明顯。

(4)混合土顆粒的定向概率熵與含砂量呈正線性相關(guān)，與壓縮系數(shù)a1-2呈良好的負(fù)線性相關(guān)，相關(guān)系數(shù)均在0.95以上；含砂量越大，土體顆粒的定向概率熵越大，混合土的壓縮性越低，可以認(rèn)為顆粒定向概率熵是土體壓縮性在微觀結(jié)構(gòu)中的表現(xiàn)，其作為微觀結(jié)構(gòu)演變的混合土壓縮特性評(píng)價(jià)是合理可行的。