1.1研究背景

疏浚工程通常指通过人力、机械或者水利等方法挖掘水下的石方并进行运输或吹填的工程。疏浚工程广泛应用于交通水运工程、水利工程、海洋工程、环保工程等，它的主要任务包括：开辟新航道和港池，拓宽原有的航道和港池；河道疏浚、湖泊清淤以及泄洪排涝：围海造陆、人工岛建设、海底管道/隧道开挖海洋矿藏开采、堤岸加固等。这对于人类社会的进步、环境的改善以及经济的发展都发挥着举足轻重的作用。

随着科学技术的不断发展与革新，工业革命使得更高效的机械化生产越来越普及，世界疏浚经历了从古代的以人力为主到蒸汽机时代的以机械疏浚为主，再到柴油机时代的以水利疏浚为主，同时随着大型挖泥船的不断发展，疏浚工程由原先的内河、湖泊疏浚开始转向沿海、外海深海航道施工。我国是最早使用人工疏浚的方法开挖运河、疏通河道、沟通水系用以发展航运、进行排洪、灌溉的国家。著名的都江堰、京杭大运河等工程都成功应用，对我国农业的灌溉、航运等发挥了不可替代的作用。自从新中国成立以来，我国前前后后相继引进里一大批先进的挖泥船，包括特别是适合在河口、沿海等地区作业的大型耙吸船、绞吸船，使得疏浚工程的项目及其规模迅速扩大；进入新世纪以来，随着中国国民经济的持续稳定发展，我国疏浚行业有了新的发展，不仅仅向国外引进先进的大型挖泥船，而且开始能够自主设计、制造大型挖泥船，使整体实力已跃居世界前列，实现了从“引进来”到“走出去”的伟大飞跃。

随着世界疏浚事业的不断发展和科学技术的不断进步，为了适应各种不同工况的需要和满足水下疏浚施工的要求，现代挖泥船的类型日益增多。挖泥船的疏浚对象不再局限于一般的泥沙，也可以挖掘水下岩石、矿物、珊瑚礁等。根据挖泥船疏浚机的所采用的动力不同，目前基本上可将挖泥船划分为：机械式、水力式和气动式三大类。

（1）机械式挖泥船：主要是运用各种挖掘机械，进行水下泥沙的挖掘、垂直提升和水平运输，以达到疏浚目的。有链斗式挖泥船、抓斗式挖泥船和铲斗式挖泥船。

（2）水力式挖泥船：主要是利用是的运动来完成疏浚任务，目前该类型船舶应用最广泛。主要是通过机械切割使水下土层松动，使泥沙与水相混合，形成一定浓度的的泥水混合物，然后通过船上所安装的泥泵将其吸出。有吸扬式挖泥船、绞吸式挖泥船、耙吸式挖泥船和喷射式挖泥船。

（3）气动式挖泥船：主要利用空气形成的压力差，将水下土层中已被松动的泥沙和水的的混合物，经管道的吸入、提升和排出，来达到疏浚的目的。有气动泵挖泥船和空气提升挖泥船。

随着挖泥船规模不断趋于大型化、施工地域转向深水化和施工过程追求高效化，这些使得对未来疏浚施工提出了更高的要求。如今疏浚工程更多针对海底或河床作业，所处地区往往土质分布复杂，极易出现多种土质混合的情况，如沙土或黏土中混有碎石，这就为施工前的工具选择造成了一定的困扰，同时还会出现土壤分层，层与层之间土质差异大，这也给施工平添了难度，具有不求定型、各向异性、动态变化性等特点土质，给疏浚工程的勘测、设计与施工带来了一定的困难，同时这也是不可忽视的一环。

1.2国内外研究现状

有关土的工程分类一直都是工程地质学、土质学和土力学等各学科交叉综合的重要研究焦点课题，也是研究和分析土的各类工程问题的出发点和落脚点。世界上，各国对于土的工程分类标准并不统一，由于考虑到土质的分类对促进工程的建设、保证工程施工质量等有着及其重要的意义，因此各国有关部门都开展了关于土质分类想关的研究工作。