海涂围垦区土壤孔隙特征与强度特性原位试验

摘要

[目的]为探究原位状态下海涂围垦区土壤强度特性与其孔隙特征之间的关系。[方法]以江苏省沿海滩涂不同围垦区土壤为研究对象，通过现场十字板剪切试验和CT扫描技术分析土壤结构与土壤原位抗剪强度（C_u）和灵敏度（S_t）之间的关系。[结果]滨海（BH）和如东（RD）处S_t为1.3～5.4，属于中敏感（2～4）至敏感（4～8）范围，但其扰动土的S_t在不同深度和围垦年限下无明显变化。相比之下，东台（DT）地区扰动土的S_t差异显著，其各土层深度的S_t值均高于BH和RD，其中DT1处S_t最高，BH3处最低。土壤力学性质分析表明，土壤体积质量（CD）、黏粒质量分数与C_u呈正相关（r=0.657,0.782,p<0.05），而土壤孔隙度与之负相关（r=-0.529，-0.414,p<0.05）。土壤灵敏度（S_t）与分形维数（FD）和孔隙数量（NOP）呈显著负相关（r=-0.611,p<0.05）。在回归分析中进一步揭示C_u与土壤孔隙度呈负相关且S_t与NOP符合对数递减关系。主成分分析中第1主成分（PC1）主要由孔隙数量、分形维数和黏土质量分数主导，PC2以C_u和CD为主，PC3则受孔隙度和土体抗剪强度共同驱动，这些指标共同强调土壤孔隙结构和物理性质在抗剪强度评价中的重要性。[结论]研究结果为深入理解海涂围垦区土壤特性提供科学依据，对滨海地区工程建设稳定性、边坡稳定性、土壤抗侵蚀能力评估和植物生长条件分析等研究提供重要参考，有助于推动沿海地区农业的可持续发展。

关键词

土壤抗剪强度 / 孔隙特征 / CT扫描 / 主成分分析