土的沉积固结特性一直是土力学以及岩土工程中备受关注的话题,它决定了土的固结沉降等工程性质。深入理解粘土颗粒的沉积、悬浮特性和固结机理,可以更完善解决工程中土的沉降固结问题。本文以高岭土颗粒为研究对象,对其在常重力条件下的沉积特性进行了以下几方面的研究:(1)改性高岭土沉积特性观测试验:利用可溶性淀粉、苹果果胶、大孔吸附树脂三种外加絮凝剂对高岭土悬浊液絮凝沉降的催化作用开展了观测试验,以Zeta电位作为衡量粒子间相互作用力的指标,研究了以上三种不同浓度的絮凝剂对悬浊液絮凝沉积过程的影响,并且分析了其作用机理。(2)常重力非理想沉淀模型:结合沉积特性观测试验结果,基于Lamm公式和非理想沉淀模型,本研究提出了一个可以模拟常重力条件下粘土颗粒沉降的本构模型。该本构模型包括可以定量描述改性后高岭土悬浊液絮凝沉降的参数——衰变系数α和沉淀系数s。此外,本研究通过新模型提出了悬浊液不同深度处粘土颗粒瞬时沉降速率的计算方法。(3)模型应用:将新模型应用于泥沙互混吹填土、改性污泥及表面改性碳纳米管的沉降验算。通过本研究提出的浓度衰变函数对各组悬浊液的浓度变化进行了模拟,并对沉降所需时间进行预测。计算所得的结果与实测数据有很高的契合度,表明该模型具有较高的准确性以及深入研究的价值。