为了解海南有机质浸染砂的力学特性,本文选取文昌某工程场地的有机质浸染砂为研究对象,首先对其进行常规土工试验了解其基本物理指标,并借助能谱仪、扫描电镜及X射线衍射仪等精密仪器对其进行化学元素、矿物成分及微观结构分析。其次在归纳总结实际工程中几种典型应力路径的基础上,利用美国Geocomp公司生产的全自动三轴试验仪对试验砂样进行一系列不同围压和排水条件下增p、等p和减p三种应力路径试验,重点分析了围压、排水条件及应力路径对土的应力应变关系、剪胀性规律及抗剪强度参数的影响。最后基于三轴固结排水剪切试验结果,从邓肯一张本构模型入手,研究有机质浸染砂的本构关系。本文的主要研究成果如下:(1)本文所研究的有机质浸染砂为细砂,粒径范围分布较窄,在工程上属于级配不良的砂;与普通砂相比,该砂土颗粒表面光滑,磨圆度较好,孔隙较小,颗粒排列具有一定的定向性。砂土中有机质含量较高,并且吸附包裹在砂土颗粒表面,分析认为在该类砂土层中常常出现的水泥土搅拌桩强度较低的现象与有机质的存在有密切联系。(2)分析对比应力路径三轴试验结果发现,围压、排水条件和应力路径均对有机质浸染砂的强度和变形特性具有显著影响,具体如下:①排水条件和应力路径相同时,不同围压下应力应变曲线形状相似,围压越大,砂土的抗剪强度越高,剪胀性越不明显。②围压和排水条件相同的情况下,抗剪强度规律为:增p路径最高,等p路径次之,减p路径最低;剪胀性规律为:减P路径最强,等p路径次之,增p路径最弱。③围压和应力路径相同的情况下,固结不排水试验的强度高于固结排水试验,固结不排水试验中,应力应变曲线表现为应变硬化型,有效应力路径向右上方偏转,屈服面向外扩张,屈服应力不断增大;固结排水试验中,应力应变曲线呈应变软化型,有效应力路径向左下方偏转,应力达到峰值后即进入塑性流动变形阶段。④不同排水条件和应力路径下有效粘聚力有明显差异,有效内摩擦角比较接近。⑤以平均有效正应力为归一化因子,对不同围压及应力路径下的应力应变关系进行归一化分析,固结不排水试验和固结排水试验均具有较好的归一化效果,拟合判定系数R2分别为0.9931和0.9922。(3)邓肯一张模型能够很好地描述有机质浸染砂的应力应变关系,但不能准确反映其体变规律。基于试验数据对邓肯一张模型中的切线泊松比表达式进行修正,建立适用于试验砂土的改进邓肯一张模型,并进行了模型参数的求取。