软土主要工程特性分析
广州软土的力学特性及相关性分析
中图分 类号 :U 7 . 文献标 识 码 : T 4 I8 A
广 州市地 处 中国大陆 南部 , 珠江 三角 洲 的北缘 , 西 江、 北江 、 东江 水道 在 此汇合 , 部濒 临 中国南 海 , 江 南 珠
l 广 州 软 土 的 形 成 与 分 布
广 州软 土是 由大 量 淤泥 、 泥 质 土 等第 四 系海 相 淤 沉 积物 堆积 而成 的。 目前 研 究 表 明 , 州 软 土 属 于新 广 近沉积 软土 , 积 时 间较 短 。位 于珠 江 三 角 洲 上部 的 沉
因此 , 广州 软 土具有 典型 三角 洲软 土 的特性 。
密切 , 同一 区域 因历史 变迁 相近 , 土的工 程性 质往 往 软
表现 出一定 的 规 律 性 。 近 年 广 州 市 区面 积 扩 大 并
由于广 州 软土分 布广 泛 , 在不 同地段 , 同期沉 积 的
软 土层 , 沉积 层理 , 其 组成 成分 相 近 , 其沉 积厚 度 、 但 埋
摘 要 : 过 对广 州 5个地 区 2 通 0个工 点 的软 土物 理 力 学指 标进 行 统计 分析 , 结广 州软 土的 力学特 性 , 总 并
进 行相 关性 分析 。 果表 明 , 结 广州软 土具 有 四高三 低 的特 点。 软基 处 理 中需注 意其 结构性 、 降 大和蠕 变 沉
性 强所 带 来的危 害 。孔 隙比 、 缩 系数 、 压 变形模 量 以及 压 缩指 数 的 变异 系数 较 大 , 行 工程 计 算 时应根 进
仅可 以为主管部 门及 政府决策部 门提 供有效 的参 考 , 而 且可 以提高 工程 质量 , 降低 工 程造 价 , 工程 真 正做 到 使
中 , 提 出某些 地质 单元 中缺 乏代 表性 的样 品 , 采用 先 并 三 倍标 准差 法 提 出异 常 数 据 , 后 再 进 行 统 计 分 析 。 然 主 要统 计 出不 同区域 的 软土 的基本 物理 力学 性质 指标 的范 围值 、 平均值 、 异 系数 。统 计 的样 本 数 为 10 变 0
连云港海相沉积软土的工程特性
GEO TECHNI CAL ENG I NEERI NG ELD VOL5 No 7 FI
另 外 , 字 板 剪 切 试 验 结 果 表 明 , 泥 抗 剪 强 十 淤 度 随 深 度增 长 , 者 的关 系式 可 以表 示 为 下式 : 二
C =4. 57+ 1 08 h, =0. . 8l。
1 软 土 的 微 观 结 构 特 征
根据《 软土地区工程质勘察规范》 J J3— 1 (G 8 9 )
分 区标 准 , 云 港地 区位 于 I区和 Ⅱ区 的分 界 线 , 连 软 土成 因 以海 相沉 积 为 主 , 积 年 代 短 , 下 水 位 浅 , 沉 地
软 土 长期 处 于 饱 水 状 态 。该 区软 土 以 灰 色 为 主 , 有 腥臭味 , 中间夹 极 薄 的粉 细 砂层 , 一般 呈 流 塑状 态 。 室 内分 析 结果 表 明 , 泥 和 淤 泥 质 粘 土 粘 粒 含 淤 量 (< . 0 m) 6 % 一8 . % 之 间 , 粒 含 量 005m 在 6 79 胶
故 淤 泥 与淤 泥 质粘 土 塑 性指 数 与 液 限 的直 线 回
归也 是 明 显 的 。
由于 软 土富 含 粘 粒 及 有 机 质 , 间 连 结 为 结 合 粒 水连 结 , 结 构 未 破 坏 时外 观 无 流 动 现 象 。用 无 侧 在 限抗 压 强度 试 验 求 得 的 淤 泥 灵 敏 度 为 1 9 5 8 , . 3~ . 6 平均 值 3 3; 泥质 粘 土 灵敏 度 为 10 . 淤 .4~3 0 , 均 .2 平 值 2 1 均 为 中等 灵 敏性 。具有 触 变 流 变性 。 .,
合 开 山 过程 进 行 大 面积 填 方 , 回填 厚 度 达 9~1 I 0I , T
上海地区与宁波地区软土工程特性分析
的 开发利 用 , 还是城 市轨 道交 通 的建 设 , 软土工 程 问
软 土是在 沿海 地 区 的滨海 相 、 三角 洲 相 和溺 谷
及 对 比分 析 。
相, 内陆平 原 或 山区 的湖 塘 相 和 冲洪 积 沼泽 相 等 静 水 或缓慢 流水 环境 中 , 积 并 经生 物 化 学 作用 形 成 沉 的 饱和 软黏性 土 , 天然 孔 隙 比大 于或 等 于 1 0 且 其 。,
出 1%左 右 。 0
著 。其
土孑 隙 比需 大 于 1 3 而 宁 波 地 区 仅 需 大 于 1 0 L ., .
即可 。
中上 海地 区的 淤泥 质黏 土 层 的含水 量 较 高 , 约高 () 2 渗透 性 差 。两 地 区 软 土 均 以 细 颗 粒 为 主 , 矿 物成分 以亲水 的活动性 矿 物为 主 , 扩散 层水 膜厚 , 渗 透系数 很小 , 分不易 排 出 , 水 这将 导致 软土 地基上 的建 ( ) 沉稳 时间 长 、 构 筑 后期 沉 降 量 大 。 由于该 类 土层 中一般 夹有 薄层 或极 薄层 砂 ( ) 土 , 而 直 粉 性 从
仅在黄 埔江 、 苏州 河 沿 线 , 受河 道侵 蚀 淤 积 影 响 , 局
性 高 、 剪强 度低 、 透 性 差 、 抗 渗 灵敏 度 高 以及流 变 性
显 著等 特点 。 我 国软 土广 泛 分 布 于 滨 海 平 原 、 口三 角 洲 、 河
部 区域第 ③层 淤泥 质粉 质黏 土层缺 失或 变薄 。岩 性
透性 在数 值上较 其 余 三者 大 一 个 数 量级 以上 , 宁波 地 区软土层 的渗 透 系数 幅值 范 围 较 大 , 渗透 性 有 一
定差 异 。 ( ) 隙 比大 , 缩 性 高 。两 地 区软 土层 孔 隙 3孔 压
软土地基的工程特性及处理方法
软土地基的工程特性及处理方法导言我国公路行业规范对软土地基定义是指强度低,压缩量较高的软弱土层,多数含有一定的有机物质。
软土地基的性质因地而异,因层而异,不可预见性大。
在设计、施工过程中,稍有疏忽就会出现质量事故。
本文总结了软土地基的工程特性及常见处理方法,好好学习哦。
软土地基的工程特性1.含水量较高,孔隙比大一般含水量为35%~80%,孔隙比为1~2。
2.抗剪强度很低根据土工试验的结果,我国软土的天然不排水抗剪强度一般小于20kPa,其变化范围在5~25kPa;有效内摩擦角约为20°~35°;固结不排水剪内摩擦角12°~17°。
正常固结的软土层的不排水抗剪强度往往是随距地表深度的增加而增大,每米的增长率约为1~2kPa。
加速软土层的固结速率是改善软土强度特性的一项有效途径。
3.压缩性较高一般正常固结的软土的压缩系数约为α1-2=0.5~1.5MPa-1,最大可达α1-2=4.5MPa-1;压缩指数约为Cc=0.35~0.75。
4.渗透性很小软土的渗透系数一般约为1×10-6~1×10-8cm/s。
5.具有明显的结构性软土一般为絮状结构,尤以海相粘土更为明显。
这种土一旦受到扰动,土的强度显著降低,甚至呈流动状态。
我国沿海软土的灵敏度一般为4~10,属于高灵敏度土。
因此,在软土层中进行地基处理和基坑开挖,若不注意避免扰动土的结构,就会加剧土体变形,降低地基土的强度,影响地基处理效果。
6.具有明显的流变性在荷载作用下,软土承受剪应力的作用产生缓慢的剪切变形,并可能导致抗剪强度的衰减,在主固结沉降完毕之后还可能继续产生可观的次固结沉降。
软土地基的处理方法软土地基处理的目的就要采取有效方法,对软土地基进行加固,提高软土地基的承载力。
目前国内软土地基的加固方法很多,各种方法都有其适用范围和局限性。
选用何种方法,应充分考虑构筑物对地基的要求、材料来源、施工机具和施工工期等因素,因地制宜地选出经济效益比最优的方法。
黏性土和软土地基的岩土工程评价[详细]
第15章黏性土和软土地基的岩土工程评价15.1黏性土的工程分类及其基本特征黏性土塑性指数大于10的土定名为黏性土.黏性土再根据塑性指数分为粉质黏土和黏土.塑性指数大于10,且小于或等于17的土定名为粉质黏土,塑性指数大于17的土定名为黏土.塑性指数应由相应于76g圆锥仪沉入土中深度为10米米时测定的液限计算而得.不同沉积年代黏性土的工程地质特征一、老黏性土第四系上更新统(Q3)及其以前沉积的黏性土.一般分布于山麓、山坡、河谷高阶地或伏于现代沉积(Q4)之下.由于它沉积年代较久,因而具有较高的结构强度和较低的压缩性.其承载力标准值一般大于350kPa,压缩模量E s大于15米Pa,标准贯入击数N 大于15.通常,老黏性土的承载能力明显地大于具有相同物理性质指标的一般黏性土.但应注意,有些年代在Q3及其以前的沉积层由于受所处地形等其他条件的影响,其工程性质也可能较差.二、一般黏性土第四纪全新世(Q4)沉积的工程性质一般的黏性土.广泛分布于河谷各级阶地(主要在低阶地)、山前及平原地区,厚度变化视成因类型而异.多呈褐黄色或黄褐色,有时含铁锰质粒状结核,但圆度较差,亦较硫松.承载力标准值一般为120~300kPa,压缩摸量E s为4~15米Pa,标准贯入击数N为3~15.三、新近沉积黏性土沉积年代较新的、即在近代文化期沉积的黏性土.多分布于湖、塘、沟、谷和河漫滩地段以及超河没滩低阶地、古河道、洪积冲积锥(扇)和山前斜地的顶部.一般未经很好的压密固结作用,结构强度较小.新近沉积黏性土的物理指标与一般黏性土的指标相近,但工程性质与—般黏性土有明显差别.15.2软土的生成环境与工程特性软土是指天然孔隙比大于或等于1.0,且天然含水量大于液限的细粒土.软土为在静水或缓慢流水的环境中沉积,并经生物化学作用形成的土.软土包括淤泥、淤泥质土、泥炭、泥炭质土等.淤泥:天然含水量大于液限、且天然孔隙比大于或等于1.5 (w>w L、且e≥1.5),淤泥质土:天然含水量大于液限、且天然孔隙比小于1.5但大于或等于1.0(w>w L、且1.5>e≥1.0).土的有机质含量W u:W u<5%,无机土,5%≤W u≤10%,有机质土,10%<W u≤60%,泥炭质土,W u>60%,泥炭.一、淤泥和淤泥质土的生成环境与组成成分静水或缓慢流水的环境:水流不通畅的饱和缺氧条件湖泊、沼泽、大河流的入海处的三角洲、溺谷等沉积环境.淤泥和淤泥质土的组成成分,是由其生成环境决定的.1.粒度成分(塑性指数)黏粒(粒径d<0.005米米)含量一般达30%~60%,大量黏粒的存在,是使淤泥大量容水的内在因素之一.2.矿物成分黏土矿物中以蒙脱石和水云母类占多数.这种矿物组成也反应了软土的生成环境是缺氧的碱性环境,这些黏土矿物与水的作用非常强烈,比高岭石类及其他成分的黏土颗粒的吸水性更大,因而在其颗粒外围形成很厚的结合水膜,使得淤泥和淤泥质土的天然含水量很大.3.富含大量微生物和各种有机质是淤泥和淤泥质土的最大特点.大量有机质的存在,使软土具一系列特殊的性质:颗粒比重小、重度小、天然含水量大(水容量很大)、水很难排出等.这是由于有机质这种胶体颗粒的结合水膜厚度比一般黏土矿物颗粒更大的缘故.因此,土中有机质的分解程度愈高、含量愈大,则土的含水量愈大、工程性质愈差.二、淤泥和淤泥质土的结构性和状态特征淤泥和淤泥质土的结构性是指具有一定强度的粒间联结的性质.当土被扰动,破坏了它的粒间联结,则土体强度就会剧烈降低.粒间联结的因素构成:1.静电引力和分子引力作用黏粒之间的静电引力和分子引力的作用,使黏粒在水下沉积过程中相互联结成蜂窝状或絮状结构.2.水胶联结作用水胶联结是黏土颗粒间水分子(极性分子)在不同电荷作用下定向排列造成的.受吸附力愈大,其分子排列愈紧密,就愈具有较大的黏滞度和抗剪强度,从而形成一定强度的粒间联结.3.灰质联结作用水中大量的微生物一淤泥细菌作用的结果.这类细菌可以制造CO2,CO2与土中的Ca CO3可形成Ca (H CO3) 2,到一定深度后,细菌大量死亡,则CO2减少,Ca CO3又沉淀下来,从而形成黏粒间某种程度的灰质联结.三、淤泥和淤泥质土的物理力学特性软土的主要工程特性:1.天然含水量大(一般大于36%)、孔隙比大(大于1.0)、饱和度大;2.渗透性差(垂直渗透系数为10-6~10-8厘米/s);3.压缩性高且完成固结时间长;4.强度低、地基承载力低;5.具触变性且灵敏性高;6.具流变性;7.在较大的地震力作用下,可能发生震陷.四、不同成因的淤泥和淤泥质土的工程地质特征我国淤泥和淤泥质土的形成和分布,基本上可以分为两大类别: 第一类是属于海洋沿岸的淤积;第二类是内陆和山区河、湖盆地及山前谷地的淤积.大体上说,第一类分布较稳定,厚度较大;第二类常零星分布,沉积厚度较小.1.沿海软土大致可分为四种类型:1)泻湖相沉积:温州、宁波等地区.其特征是土层比较单一,厚度大,分布范围宽阔,形成海滨平原.2)溺谷相沉积:闽江口地区.其高压缩性和低强度等特点更甚于前者,但分布范围略窄.3)滨海相沉积:天津的塘沽新港地区以及连云港等地区.其淤积厚度达60米以上,间夹粉砂薄层或透镜体,整个土体呈“千层饼’样的细微条带层状构造.工程性质一般较泻湖相和溺谷相者稍好,但在深水处的年轻海淤则比其他各成因类型者更差.4)三角洲相沉积:长江三角洲、珠江三角洲地区.其主要特点是海相与陆相交替沉积形成,分布宽阔,厚度比较均匀、稳定,但分选程度差,多交错的斜层理或不规则透镜体夹层.具有薄粉砂夹层或粉砂、砂质粉土透镜体,为水平渗流提供了良好的条件.因此,比沿海其他成因类型软土的物理力学性能相对较好.2.内陆平原地区软土主要有湖泊相、沼泽相、河漫滩相、牛轭湖相等.1)湖泊相、沼泽相沉积:滇池东部及其周围地区,洞庭湖、洪泽湖盆地,太湖流域的杭嘉湖地区等.其组成和构造特点是组成颗粒微细、均匀,富有机质.淤泥成层较厚,不夹或很少夹砂、且往往具有厚度和大小不等的肥淤泥与泥炭夹层或透镜体.因此,其工程性质往往比一般滨海相沉积者差.2)河漫滩、牛轭湖相沉积⑴河漫滩相沉积的工程地质特征是具有明显的二元结构.上部为粉质黏土、砂质粉土,具微层理,但比滨海相的间隔厚些;下部为粉、细砂.⑵)牛轭湖相沉积物一般由淤泥、淤泥质黏性土及泥炭层组成,处于流动或潜流状态,工程性质与—般内陆湖相相近,但其分布范围略狭,一般呈透镜状掩埋于冲积层的下部,故需慎重对待.3.内陆山区软土成因主要是由于当地的泥灰岩、炭质页岩、泥砂质页岩等风化产物和地表的有机物质经水流搬运沉积于原始地形低洼处,长期饱水软化,间有微生物作用而形成.分布上总的特点是,分布面积不大、厚度变化悬殊.15.3 黏性土和软土地基承载力的综合评价一、影响黏性土和软土地基承载力的因素软土的主要工程性质特点是强度低、压缩性高、排水固结过程缓慢.地基土的承载力不仅与地基的特性有关,还与基础、上部建筑和地基土之间的相互作用有关.地基土的特性随着施工程序、方法、加荷的方式变化.地基土的承载力,要考虑强度和变形两方面,既要保证地基不发生强度破坏丧失稳定性,又要保证建筑物不产生影响建筑物安全与正常使用的过大沉降或不均匀沉降.对于软土地基来说,强度与变形两者之间,起控制作用的是变形.软土地基承载力的影响因素:1、上部结构与基础的整体刚度、基础对不均匀沉降的敏感性其他条件相同,上部结构连同基础的整体刚度愈大,建筑物的差异沉降就愈小,地基土的承载力可以适当地用得高一些.但应注意,上部结构与基础的刚度增大、地基承载力用高后,结构中所产生的内应力也随之增大.2、加荷方式、加荷速率及加荷的大小室内试验及现场观测均表明不同加荷方式、不同加荷速率,以及加荷的大小对软基变形均有影响.图15-8表示不同的加荷方式对沉降的影响.两者均最终加荷到125kPa,一种加荷方式是间歇地5次加荷,每加25kPa后待沉降稳定后再加下一级荷载;另一种则为连续加荷.由图可见间歇加荷的最终沉降比连续加荷的为小.而连续加荷的沉降主要集中在前期,延续时间长.图15-9为不同加荷速率室内固结试验的成果.图中1——加荷时间间隔为30米in;2——加荷时间间隔为1h.加荷快的,其初期沉降较之加荷慢的为小,而最终沉降则比较大.加荷的大小:根据福州地区经验,当基底压力小于40~70kPa时变形较小,随着压力的增大,每增大10~20kPa,沉降就要增加0.5~1倍以上,而且变形速率较高,延续时间也长.上海地区淤泥质土当基底压力小于70~80kPa时变形就较小,基底压力超过这一数值,沉降就会增大一倍甚至几倍.从理论上来分析,软土地基在加荷过程中,始终存在着剪应力与抗剪强度这一对矛盾.当地基土受荷载作用后,如加荷速率控制适当,使排水固结占主导地位,地基土的强度逐渐增长,并能适应外加荷载所产生的剪应力的增长,地基的变形就小,承载力也就得到提高.反之,如加荷速率过快,由于软黏土排水固结比较缓慢,则地基土的强度的增长不适应由于外加荷载所产生不断增长的剪应力时,地基土会发生局部的塑性变形,使变形大为增加,甚至发生剪切破坏.3、土的结构扰动软土灵敏度高,土的结构遭到扰动或破坏后,强度就会急剧降低.例如江苏某大型厂房,采用箱形基础,宽63.3米,高6米,由于理深大,开挖基坑未采取措施,基坑底部因挖土卸重,地下水流动,由于长期大量抽水,施工操作时基坑底土层被践踏,加上直接在基坑边堆土,使基底软黏土受挤扰动,土的天然结构遭到严重破环,土的压缩性大大增加,以致厂房建成后沉降甚剧,大大超过了原设计的沉降值.软土中要避免深挖,深挖不可避免时,施工措施对软土的承载力有很大的影响.4、充分利用软土之上的“硬壳层”,采用浅埋基础我国软土分布地区,表层均有一层“硬壳层”,一般为可塑的中压缩性的黏性土,其力学性质较之以下的软黏土为好,因此,充分利用软土之上的“硬壳层”,采用浅埋基础,使基底与软土层的间距增加,减少软黏土的附加压力,从而减少地基的变形,可提高地基承载力.软土地区,应当查明硬壳层的分布、厚度、软土稠度状态沿深度的变化,在评价地基承载力时应结合这些具体地基条件进行综合分析.5、微地貌对软土受荷变形的影响如原始地面高低不平,近期人工整平.原来高的地方挖土后,等于预压土,而低的地方,则为新填土,见图15-12.如设计时基底附加压力均为p0.,实际上,高处的附加压力仅为p0-γh2,γh2为挖去的土重)低处的附加压力则为p0+γh1,γh1为新填土的土重),因此虽然土层分布是均匀成层的,两者的沉降却是不同的.综合以上的讨论,影响软土地基承载力的因素是复杂的,多方面的.从工程地质勘察来看,在评价软土地基承截力时要注意以下方面:(1)软土地基成层特性、软硬土层的分布规律,特别是地表的硬壳层应当仔细查明,尽管硬壳层一般厚度并不大,也不密忽视,要考虑充分发挥硬壳层的作用.(2)基础的类型、形状、大小、埋深和刚度,上部建筑的结构类型、刚度,对不均匀沉降的敏感性,以及相邻建筑的影响.(3)荷载性质、大小、加荷速率对地基土的变形特性有很大影响.在对软黏土的变形规律进行深入试验研究时,对这些因素要有充分的考虑,否则会导致不正确的结论.有时还要联系到地基土早先的受荷历史来研究.(4)深开挖基坑时的施工条件的影响.二、确定黏性土和软土地基承载力的方法1、常规法按国家标准《建筑地基基础设计规范》(GBJ7-89)以室内试验确定黏性土和软土地基的承载力标准值时,应按表15-5和表15-6查得的承载力基本值乘以回归修正系数ψf,见第14章14-3l.表15-7和表15-8为原地基规范(TJ7-74)给出的老黏性土和新近沉积黏性土的容许承载力[R]表,供参考.在我国沿海典型软土地区之一的上海地区,上海市标准《地基基础设计规范》DBJ08-11-89所附《上海市工程地质图集》系在前期规范基础上根据建筑经验和沉降量估算编制的,持力层及下卧层的强度已经初步验算,规定凡符合该图系编制条件(见第14章14-3)的地基容许承载力,可按工程地点查图使用.新规范国家标准《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2002)中已不提供地基承载力表.2、强度公式对一般建筑物只采用临塑荷载p kp或界限附荷载p1/4公式估算地基强度,而且必须结合地区建筑经验使用,并需满足变形要求.根据上海地区的经验,一般仍用直剪仪做固结快剪,取峰值强度的70%确定强度指标c,φ值.根据福州地区的土质条件,建筑物在施工期的下沉百分比一般较小,固结度仅为10%~30%,故采用固结快剪或不排水快剪均与实际情况不符,会得到偏高或偏低的强度指标,因此根据地区经验,用固结1h 的快剪测定强度指标,用p kp计算地基强度,再乘以1.1~1.2的系数后与载荷试验所确定的地基承载力相接近,也比较符合工程实践经验.使用本方法确定地基承载力仍需考虑地区经验,脱离了 地区的建筑经验,就可能得出错误的评价.3、原位测试(1)用十字板剪切试验强度c u 估算软黏性土地基承载力对于φ≈0的饱和软黏性土,根据十字板剪切试验所测定的c u ,按临塑荷载p kp 公式应为:3.14kp u p c h γ=+(15-2)参考此式,根据上海地区有关单位与载荷试验对比及使用的经验,一般用下列两式估算软黏性土的天然地基容许承载力[R ].[]2u R c h γ=+(15-3a)或[](23)u R c h γ=+(15-3b)应用(15-3a 和3b)两式的关键,在于测得c u 值的十字板剪切试验方法和所取c u 计算值的选择,根据建研院与上海有关勘察单位早在上海漕河泾、闵行等地区的试验,认为按式(15-1a)提供天然地基容许承载力与载荷试验结果接近.一般经验认为,对饱和软黏性土地基,不论用2c u 或3c u 作为[R ]依据,都需考虑地基变形问题.当建筑物对变形要求较严时,以用式(15-1a)为宜.而根据近年有关工程的应用经验及试验影响因素分析认为,既使用式(15-1a),对其中的cu 值也累经过适当修正,才不致使计算结果偏大.(2)用静力触探p s (或q c )评定黏性土和软土地基承载力国内在这方面已积累了大量资料,建立了适用于一定地区和土性的经验公式.现将部分经验公式列于表15-9(附部分国外资料),有关经验公式的对比情况见图15-13.(3)用标准贯入试验N值评定黏性土地基容许承载力直接利用N值判定地基容许承载力.如图17-14,图中p0为静载试验所得比例界限压力.4、用静力载荷试验确定黏性土和软土地基承载力详见第9章.15.4 软土地基工程勘察要点一、应着重查明的问题1、查明软土的成因类型和古地理环境例如,选择一个厂区跨越古湖盆地的中部,该厂区所遇淤泥层非但强度小,而且厚度往往很大,则其变形稳定性必然较差;如果厂区是处于古湖盆地的边缘地带,则其淤泥层中会夹有较粗碎屑的沉积,或间有坡积层的交替,且整个淤泥层的厚度也较薄,必然使地基土体的渗水性及其相应的强度和变形特性有显著改变,给厂区建筑地基承载力的提高以有利条件.这也正如本章15-2所述,不同成因类型的淤泥和淤泥质土,以及其所处的古地理环境不同,将具有不同的分布、结构构造特征和不同的物理力学特性.另外,在内地近代河谷边缘、阶地和山间盆地的中部,特别要注意古河道和古湖沼相淤泥分布的勘察工作,因为这种情况往往不能从近代地貌上来判定.在滨海平原及河口三角洲地区,水网密布,且地下暗浜、暗塘也多,如上海地区过去有的工程就是由于没有重视该地区地基的这一特点,因而未予查清而造成工程事故的.2、查明软土的分布范围、埋藏深度、厚度及其变化情况.关于这方面的问题特别在山区或某些山前地带比较突出,因为这些地带土层构造一般比较复杂,如果在地基压缩层范围内的这种软黏土层厚形不等时,即使厚度相差并不悬殊,然而由于软黏土压缩性甚大的特性,也往往产生较大的不均匀变形,而使建筑物出现裂缝.3、在山区还要特别注意查明软土层下伏基岩的坡度在山区还要特别注意查明软土层下伏基岩(或其他比较坚硬的土层)表面的坡度,以确定地基的抗滑稳定性和加剧地基不均匀沉降的可能性和程度.例如,舟山某厂主厂房地基的情况,足可说明下伏基岩起伏这一问题的重要性(图15-15).该厂房为钢筋混凝土条形基础,埋深1.65米,用砂垫层处理,砂垫层厚度2米,局部地点为1米.垫层直接放在淤泥和粉质黏土层上.地基下伏基岩顶面向东、北、南方向倾斜,向北坡度约为1:2.63,向南1:51,故淤泥厚度变化大,最薄仅2.00米,最厚达6.00米.厂房建成后不久,东西两边山墙出现严重开裂,致使砖墩裂断,缝口上下叉开,则不得不拆掉重砌.整个厂房呈南北向反弯曲变形,其中锅炉房部分横向向东南倾斜,其东南角沉降最大达20.5厘米.总之,厂房地基变形与基岩坡向一致.其原因就是由于基岩起伏,淤泥层厚薄不等,当时尽管采用了2米厚的砂垫层处理地基,仍然造成主厂房与基岩坡度一致的反弯曲变形和局部倾倒变形.其主要问题是在地基勘察时采用孔距50米,以为淤泥层比较均匀,厂房开裂后补钻才发现基岩面起伏,以及淤泥层厚度剧烈变化的情况.这个问题如能在勘察中查明,则在地基基础设计中采用合适的方案,这一工程事故是完全可以避免的.4、重点查明地基持力层、下卧层条件充分重视地表“硬壳层”土的勘察工作,查明其厚度及物理力学性质变化情况.5、查明是否存在砂土或粉土夹层、透镜体注意是否有砂的夹层和透镜体等,查明它们的位置和厚度变化情况,以便考虑它们作为天然排水层,加速软黏土固结过程,提高地基强度的可能性,以及施工中可能产生流砂危害的情况,以便预先采取措施.关于流砂现象的实质和形成条件参见第16章16-5.二、对勘探、取土方法与取土器的要求见第8章.三、现场观察描述与现场试验的重要意义软土土质松软,触变性强,对于采取这种土的土样,无论所用取土器设计得多么完善,其保持原状的程度总有一定限度,并且经运回实验室以及开样切土过程,受某些人为因素的影响,又难免再受某种程度的扰动.在试验方面,如剪切试验用直剪仪与实际受力和排水条件有一定差距,并限制了剪切面,因而也使所得c,φ值偏大.用三轴剪力仪比直剪试验较为接近实际情况,并可以在易于破坏的面上剪裂,但缺点是样品制各过程可能会使土的含水量和结构有所改变.因此,目前对这些室内测定的指标,有时只能根据勘察及建筑经验打折使用.但这究竞是比较间接的办法,而对于一个新的地区已有勘察和建筑经验很少时,要提供比较确切的指标,就有一定的困难.因此,已有不少单位对软土及其他易于扰动的土,不论是需用原状土的物理指标(如γ,ω等),还是力学指标都规定在现场测定.在这个对勘察工作具有方向性的改进措施方面,有些单位在取土器中采用分节试样环(详见第16章16-2),又可避免一次试验前开样切土过程的扰动,并对现场宜接测定某些物理力学指标带来很大方便.对抗剪强度和承载力指标用十字板剪力仪和静力触探能在钻孔中直接测定,可以从根本上避免取土过程对土样的扰动及土样应力状态的改变.因而所得成果更能代表软黏土的天然状况.另外,在软黏土的勘探过程对提取土样的现场观察、描述也尤为重要.有些单位对软土及其他易扰动的土类的土样定名与土质鉴定,已实行以野外观察为主(参考室内试验指标)的办法.关于这一措施和思想,特别对高灵敏度的、因而呈潜液状态的,以及含极薄层粉细砂夹层的叙土的土质鉴定和定名有决定性的意义.例如:根据这种土的室内(或现场)的液、塑限试验所确定的土的塑性指数及状态指标(液性指数),往往会与在天然状态下的实际情况有一定差距.因为液、塑限指标是用扰动土做出的,特别是不能正确反映土中细微砂夹层的影响,所以有时会出现把含有极薄层粉细砂夹层或透镜体的淤泥质黏土定名为淤泥质粉质黏土甚至粉土的问题.重视现场直接观察、描述,并与试验数据互相校验,则可及时发现问题,及时补取土样,解决问题.补充资料国家标准《岩土工程勘察规范》(GB50021—2001)中的有关规定和要求(软土的勘察要求和方法、软土的岩土工程评价)1.软土的勘察内容软土勘察除应符合常规要求外,还应查明下列内容:①成因类型、成层条件、分布规律、层理特征、水平向和垂直向的均匀性;②地表硬壳层的分布与厚度、下伏硬土层或基岩的埋深和起伏;③固结历史、应力水平和结构破坏对强度和变形的影响;④微地貌形态和暗埋的塘、浜,沟、坑、穴的分布、埋深及其填土的情况;⑤开挖、回填、支护、工程降水、打桩、沉井等对软土应力状态、强度和压缩性的影响;⑥当地的工程经验.2.软土的勘探和取样①软土地区勘察宜采用钻探取样与静力触探结合的手段.勘探点布置应根据土的成因类型和地基复杂程度确定.当土层变化较大或有暗埋的塘、浜、沟、坑、穴时应予加密.②软土取样应采用薄壁取土器、快速静力连续压入法.钻进方式应采用回转式提土钻进,并采用清水加压或泥浆护壁.土试样在采取、运送、保存、试样制备过程中,要严防扰动.3.软土的试验方法。
软土地基岩土工程勘察要点分析
软土地基岩土工程勘察要点分析摘要:软土地基在岩土工程中具有重要的地位,其特性与一般的土壤不同,对于软土地基的勘察工作需要特别注意。
本文针对软土地基岩土工程勘察要点进行了分析和总结。
首先介绍了软土地基的特性,然后详细讨论了加强勘察工作准备、确定勘探方法和工作量、静力触探、加强对地下水位的控制以及勘察技术选择等关键要点。
通过合理有效的勘察工作,可以为软土地基岩土工程设计提供可靠的依据。
关键词:软土地基;岩土工程;勘察要点引言软土是指含有较高含水量并且抗剪强度较低的沉积物或湿润沉积物,在建筑和岩土工程中常常遇到。
由于其独特的物理力学性质,使得软土在施工过程中容易出现沉陷、变形和失稳等问题,因此在进行岩土工程设计前必须进行详细全面的勘察。
1 软土地基的特性软土地基是指含有较高含水量并且抗剪强度较低的沉积物或湿润沉积物。
其高含水量是软土的显著特征之一,通常超过液限,导致土体呈现饱和状态。
由于水分对土体颗粒之间的摩擦力起到减小作用,软土的抗剪强度相对较低。
另一个重要特性是软土的较大变形性。
由于软土颗粒间存在较多孔隙和充满水分,当外部施加荷载时,水分会通过孔隙排出,引起土体压缩和变形。
这种变形性使得软土容易发生沉降、沉陷等问题,在岩土工程中需要进行合理设计和处理。
软土还具有易溶解性的特点。
某些类型的软土中可能含有可溶解成分(如盐类),在接触到地下水或雨水时容易发生溶解反应。
这种溶解作用会导致软土体积进一步增大,并可能引发地基不稳定问题。
软土还容易发生液化现象。
当遇到震动或剪切力时,部分饱和状态下的软土会失去抗剪强度,表现出液态行为。
这种液化现象会导致地基沉降、建筑物倾斜甚至倒塌,对工程安全构成严重威胁。
软土地基具有高含水量、低抗剪强度、较大的变形性、易溶解和容易发生液化等特性。
这些特性使得软土在岩土工程中需要引起足够的重视,并进行准确细致的勘察工作,以便合理设计和采取相应的处理措施,确保工程安全可靠性。
2 软土地基岩土工程勘察要点2.1 加强勘察工作的准备在进行软土地基岩土工程勘察前,充分了解项目背景信息是十分重要的。
软土调研报告
软土调研报告软土调研报告一、调研背景及目的软土是指由高含水量、低强度、较大的压缩性和塑性的土壤,广泛分布于我国南方地区,对土地利用和土木工程建设产生了重要影响。
为了深入了解软土的特点、分布情况以及对工程建设的影响,本次调研旨在探究软土的特点、成因、分布以及应对软土问题措施的研究现状和发展趋势。
二、调研方法和过程本次调研采用了问卷调查和实地考察相结合的方式进行。
首先,我们设计了针对软土问题的问卷调查,以了解相关工程建设中软土问题的具体表现和影响。
然后,我们在软土分布较广的区域选择了几个典型案例进行实地考察,采集了相关数据和样本。
三、调研结果及分析1. 软土的特点软土具有高含水量、低强度、较大的压缩性和塑性等特点。
这种土壤在干燥时会出现龟裂和收缩的情况,在潮湿或受水浸泡时会发生液化现象,导致地基下沉和工程变形等问题。
2. 软土的成因软土的成因主要与地质构造和沉积环境等因素有关。
一般来说,软土多分布于河流、湖泊和海洋盆地等水体边缘,其形成与水体边缘的泥沙沉积以及地壳运动引起的变形有关。
3. 软土的分布情况软土的分布范围主要集中在我国南方地区,特别是沿海和河流流域。
这主要由于南方地区气候湿润,水体较多,加之地质构造的影响,促使软土的形成和分布。
4. 软土问题的影响及应对措施软土的存在会对基础设施建设和土地利用产生重要影响。
在工程建设中,软土会导致地基沉降、地表变形、结构破坏等问题,甚至给人们的生活带来威胁。
针对这些问题,目前常用的应对措施包括加固地基、排水处理、土体改良以及合理的土地利用规划等。
四、研究现状和发展趋势目前,针对软土问题的研究主要集中在软土的工程特性、处理方法以及软土地基上的工程应用等方面。
越来越多的研究将目光投向了新型材料和技术对软土处理的应用,如土工合成材料、微生物处理技术等。
随着科学技术的不断进步,相信对软土问题的研究和解决将会取得更大的突破。
五、结论软土是南方地区常见的一种土壤类型,其特点和分布对工程建设造成了一定的影响。
软土地基的工程特性与加固处理
软土地基的工程特性与加固处理随着我国基础建设的飞速进展,在软土地基上修筑路基已特别普遍。
对大路软土地基的胜利处理,往往也成为提高建设速度、确保工程质量、降低工程造价的重要措施之一。
文章首先从软土的工程特性动身,分析了软土地基的特点,探讨了软土地基常见的加固方法,提出了软土地基加固处理应考虑的因素。
随着我国基础建设的飞速进展,高等级大路建设也得到了快速进展。
同时对线形指标的选用也随之提高,从而不行避开地带来大路路基穿过软土地区的状况。
因此,在软土地基上修筑路基已特别普遍。
对大路软土地基的胜利处理,往往也成为提高建设速度、确保工程质量、降低工程造价的重要措施之一。
但在软土地基上修建道路时,若对地基处理不当,有可能因地基沉降或差异沉降过大而影响道路的正常使用功能。
软土地基的加固处理质量直接影响到路基的基础承载力,也是保证道路建成后平安、高效运营的关键。
所以选择合理的软基加固处理方案及方法并快速实施,从而取得预期的经济和社会效益,就具有重大的实际意义。
一、软土的工程特性与危害(一)软土的定义软土一般是指在静力或缓慢流水环境中以细颗粒为主的近代沉积物。
这类土的物理特性大部分是饱和的,含有机质,自然含水量大于液限,孔隙比大于1。
当自然孔隙比大于1.5时,称为淤泥,自然孔隙比大于1而小于1.5时,则称为淤泥质土。
工程上将淤泥、淤泥质土、泥炭、泥炭质土、冲填土、杂填土和饱和含水黏性土统称为软土。
(二)软土的工程特性软土的性质与地基土的成层构造、沉积年月、成因类型有亲密关系。
不同年月和成因的软土,其物理性质指标尽管可能相近,但作为地基,工程性质却可能相差很大。
1.含水量较高。
由于软土的成分主要是由粘土粒组和粉土粒组组成,并含少量的有机质。
粘粒的矿物万分之二为蒙脱石、高岭石和伊利石。
这些矿物晶粒很细,呈薄片状,表面带负电荷,它与四周介质的水和阳离子相互作用,形成偶极水分子,并吸附于表面形成水膜,在不同的地质环境下沉积形成各种絮状结构。
软土判定标准
软土判定标准
软土的判定标准主要包括以下几个方面:
1. 天然孔隙比:天然孔隙比大于1,这是软土的一个重要特征。
2. 含水量:含水量大于液限,这也是软土的一个显著特征。
3. 粒度成分:以细颗粒为主,颜色以深色为主,有机质含量高。
4. 强度指标:软土的快剪凝聚力小于10KPa,快剪内摩擦角小于50°;固结快剪的凝聚力小于15KPa,内摩擦角小于100°。
5. 压缩性:压缩系数大,基础沉降量大,一般压缩系数大于。
6. 灵敏度:软土的灵敏度高,灵敏度一般在2~10之间,有时大于10,具有显著的流变特性。
综上所述,软土的判定需要综合考虑以上标准。
如需更多信息,建议查阅相关文献或咨询地质专家。
软土地基的特点
软土路基的处理原则
• 通过近几年对软土区修建的公路工程项目跟踪监测结果, 当路堤填筑高度小于临界高度时,天然地基在低路堤荷 载作用下,总沉降量不大.且很快就能达到稳定状态。 因此在施工工期紧迫、时间有限的情况下.路堤填筑高 度小于临界高度的路段可不作地基处理。 • 当填筑路堤高度大于临界高度时,在施工工期允许的条 件下,应优先采用堆载预压法.即尽早用堆载预压而不 作深层处理软基的方法。这种以自然沉降逐渐达到路基 稳定的作法,是一种最经济也简单的方法。但按照我国 公路基本建设的程序和不能尽早拔款、征地和从容施工 的情景,一旦工程项目付诸实施后,又往往限于工期, 所以一般情况下用自然沉降法很难实现。
软土地ห้องสมุดไป่ตู้的特点软土地基具有孔隙比大天然含水量高压缩性强承载能力低等特点因此软土地基处理是公路工程施工中遇到的难点之一也是勘察设计及施工单位重点解决的一个环节
软土
目录
• • • • • • 软土的定义 软土的性质 软土地基的特点 软土地基在公路中造成的危害 软土地基的处理原则 软土地基的处理方法
• 软土【soft soil】是淤泥(muck)和淤泥 质土(mucky soil)的总称。主要是由天然 含水量大、压缩性高、承载能力低的淤泥 沉积物及少量腐殖质所组成的土。软土是 指滨海、湖沼、谷地、河滩沉积的天然含 水量高、孔隙 比大、压缩性高、抗剪强度 低的细粒土。具有天然含水量高、天 然孔 隙比大、压缩性高、抗剪强度低、固结系 数小、固结时间长、 灵敏度高、扰动性大、 透水性差、土层层状分布复杂、各层之间 物 理力学性质相差较大等特点。
• 堆载预压法 对于施工工期允许的工程项目可采用堆载预压法.即在路基施工 完毕后.在路基顶面加载重量等于或大于路面结构层的土方,使 软土地基固结沉降,达到稳定状态后再继续施工。预压荷载分为 超载、等载和欠载3种类型。其中超载预压是减少工后沉降的有 效方法,对于天然地基和砂井处理地基,采用超载或等载预压形 式效果比较理想。但据统计分析.不论采用哪种荷载形式,堆载 预压处理法都需要有足够的预压期。 • 真空预压法 真空预压法可使软土路堤迅速沉降,且能提高地基承载力,效果 较佳,但缺点是造价较高。 • 其他辅助方法 软土地基处理后可辅助铺设土工合成材料,这些材料可提高地基 整体性,减少地基不均匀的沉降。土工合成材料分有纺和无纺两 种形式,一般多用编织型材料.也有采用两种类型组合的形式, 可以达到优点互补的作用。此外,还有浅层拌合和换填优质材料 及抛石挤淤等浅层软土处理,以及设有反压护道等方法。
建筑工程中软土地基处理及施工技术
建筑工程中软土地基处理及施工技术1. 引言1.1 软土地基的特点软土地基是指土层中含有较多水分或有机质,土质不结实,承载能力较低的地基。
软土地基的特点主要包括以下几点:1. 低承载力:软土地基由于土质松软、含水量高,其承载能力较低,容易发生沉降变形,对建筑物或工程结构的支撑能力有限。
2. 高含水量:软土地基中水分含量较高,导致土体的稳定性较差,容易发生液化、流失等现象,影响地基的稳定性和承载能力。
3. 压缩性:软土地基在受到外部荷载作用时,容易发生沉降压缩现象,会对建筑物或工程结构造成不利影响,需要进行相应处理措施。
4. 土体不稳定:软土地基的土体颗粒间结构不稳定,容易受到外部因素的影响而失稳,可能导致地基沉降、倾斜等问题。
5. 地基渗透性较强:软土地基中含水量高,土壤颗粒间隙较大,使得土壤具有较强的渗透性,容易受到地下水位波动的影响。
软土地基的特点决定了在建筑工程中需要对其进行有效处理和加固,以保证工程的稳定性和安全性。
1.2 软土地基处理的重要性软土地基处理是建筑工程中非常重要的一个环节,因为软土地基的特点决定了其在施工过程中易受到变形、沉降等问题的影响。
软土地基处理的重要性主要体现在以下几个方面:软土地基处理可以有效改善地基的力学性质。
软土地基的承载能力较低,如果不进行处理,就会对建筑物的安全稳定性造成威胁。
通过采用合适的软土地基处理方法,可以提高地基的承载能力,确保建筑物在使用过程中不会出现沉降、倾斜等问题。
软土地基处理可以改善地基的稳定性。
软土地基在受到外部荷载作用时容易发生变形,特别是在潮湿环境下容易产生液化现象。
通过采用适当的处理方法,可以有效提高软土地基的抗液化能力,保证地基在不同工况下的稳定性。
软土地基处理可以提高建筑物的使用寿命。
软土地基的变形和沉降问题会对建筑物的结构和设备造成影响,降低其使用寿命。
通过进行软土地基处理,可以减小地基的沉降,并降低建筑物在使用过程中的维护成本,延长建筑物的使用寿命。
淤泥质软土的工程特性
浅谈淤泥质软土的工程特性摘要:淤泥质软土在我国沿海及沿河流域分布广泛,对工程建设危害极大。
通过对其工程特性的介绍和分析,能更清楚地认识到淤泥质软土地基处理的重要性,以及在地基处理工程中应该把握的关键点。
关键词:淤泥质软土,固结时间,承载力1.引言淤泥质软土是淤泥和淤泥质土的统称。
它是一种分布广泛的特殊岩土,对工程建设有很大的危害。
为减少或消除淤泥质软土对工程建设的影响,就必须对其工程性质有全面的认识和了解,从而采取行之有效的治理方法。
2.定义淤泥质软土是在静水或缓慢的流水环境中沉积,经物理、化学和生物化学作用形成的,未固结的软弱细粒或极细粒土。
属现代新近沉积物。
淤泥质软土按孔隙比可分为淤泥(e≥1.5,il>1.0)和淤泥质土(1.0≤e<1.5,il>1.0)。
3.工程特性淤泥质软土物理力学性质的最大特点是含水量高、孔隙比大、渗透性差、强度低、变形大、固结时间长、压缩性高,并有触变性、流变性和很强的不均匀性。
淤泥质软土主要的工程特性表现为三高两低:①高含水量:天然含水量w=40~90%,甚至w>100%;②高压缩性:a>0.5~3.0mpa-1;③高流变性或蠕变:次固结随时间增加;④低强度:不排水强度,cu=10~20kpa;⑤低渗透性:渗透系数为10-6~10-8cm/s,固结过程很慢;⑥不均匀性:由于沉积环境的变化,土质均匀性差。
因此在淤泥质软土发育地区进行工程活动时,常发生严重的工程地质灾害。
主要表现是建筑物容易发生强烈的不均匀下沉,有时还因滑动变形造成地基或边坡失稳。
4.工程特性分析在工程实际中对淤泥质软土经常是能弃则弃,能避则避,然而在部分地区淤泥质软土沉积厚度较大,不可能弃用或避开。
其实淤泥作为一种天然沉积成的土有其相应的工程性质,可以直接作为建筑物的地基,直接利用无法满足要求时也可经处理后作为建筑物的基础。
(1)淤泥质软土的极限承载力指标可以用太沙基公式的形式来表示,即式中:nr,nq,nc——为承载力系数,它们都是无量纲系数,仅与土的内摩擦角φ有关,可由太沙基公式承载力系数表查得。
海相淤泥软土工程性质浅析
海相淤泥软土工程性质浅析发表时间:2015-12-25T14:18:59.627Z 来源:《基层建设》2015年19期供稿作者:杨清华[导读] 中煤科工集团重庆设计研究院有限公司重庆因此对于在这类土上修筑的堤坝,堆场而言,采用合理的结构形式和基础型式以及采取合理的地基加固处理方式显得尤为重要。
杨清华中煤科工集团重庆设计研究院有限公司重庆 400016摘要:海相淤泥软土是我国沿海地区的主要地层。
随着我国经济的发展,已有路上土地资源逐渐匮乏,临海城市的新建港口,工厂等逐渐向海上发展,从而不可避免的遇到海相软土的困扰。
本文着重从软土的定义和分类,分析海相软土的成分、颗粒组成、土体结构,力学性-质几个方面阐述海相淤泥软土的工程性质,为涉及海相淤泥软土的工程实践和研究提供参考依据。
关键词:海相淤泥软土;孔隙特征;组成及微观特征引言1.海相软土的定义和分类建筑基础沉降过大或部分土层承载力不足的地基均可称为软弱地基(软基),其中承载力不满足要求、压缩性高的土层称为软土层[1]。
软土一般指由粘性土组成的天然含水量大于液限,天然孔隙比大于1.0,压缩系数av>0.5MPa-1,且具有灵敏结构性的土层。
包括淤泥、淤泥质粘性土、淤泥质亚粘土、淤泥混砂土等,淤泥和淤泥质土是其典型代表,《港口工程地基规范》(JTJ250-98)中定义淤泥为在静水或缓慢的流水环境中沉积,并经生物化学作用形成,其天然含水量大于液限、天然孔隙比大于1.0的粘性土,可按表1分为淤泥质土,淤泥,流泥,浮泥,其中淤泥质土应根据塑性指数再划分为淤泥质粘土和淤泥质粉质粘土。
表1 淤泥性土的分类我国沿海主要有四类软土:淤泥、淤泥质粘土、淤泥质粉质粘土和淤泥混砂土。
通过前人的经验总结,分布在各地同类土的性质十分相似,说明我国沿海大部分地区的软粘土成因基本上相同。
2 海相软土的工程性质特点海相软土的主要有以下几方面特点:软土尤其是片架结构软粘土往往具有较显著的流变特性。
岩土工程中的软土特性
岩土工程中的软土特性软土是指土体的压缩性和液化性较高,强度较低的土壤。
在岩土工程中,对软土的特性进行准确的了解和分析十分重要,因为软土的特性对于工程设计、施工和地基处理具有重要的影响。
本文将探讨岩土工程中软土的特性。
一、软土的形成和成分分析软土的形成和成分通常与沉积环境有关。
软土主要由粘性颗粒组成,如粘土、粉砂等。
其含水量较高,呈现流塑性和可塑性。
软土的结构松散,容易发生压缩和液化现象。
软土的含水量是其特性的重要参数。
其含水量高,颗粒间的间隙较大,导致土体结构松散,抗剪强度较低。
当软土受到外力作用时,颗粒之间的微观结构发生调整,土体发生塑性变形。
二、软土的力学特性软土的力学特性主要表现为强度低、压缩性大、液化风险高等。
这些特性是工程设计和施工中需要特别关注的问题。
1. 强度低:软土由于结构松散,颗粒间接触面积小,抗剪强度较低。
软土在施工和荷载作用下容易发生变形和破坏,因此在软土地区的建筑设计中,需要考虑增加地基的承载力和稳定性。
2. 压缩性大:软土因为含水量高、颗粒间接触较少,容易发生压缩变形。
在工程设计中,需要充分考虑软土的压缩性,采取适当的地基处理措施,以确保工程的稳定性和安全性。
3. 液化风险高:软土在地震或其他外力作用下,容易发生液化现象。
液化会导致土体的强度和稳定性急剧下降,对工程造成严重破坏。
因此,在软土地区的工程设计中,需要进行液化分析和相应的抗震设计。
三、软土的地基处理方法针对软土的特性,需要采取适当的地基处理方法来提高软土的承载力和稳定性。
1. 土体加固:通过土体加固的方法,可以提高软土的抗剪强度和稳定性。
常见的土体加固方法包括土壤改良、灌注桩、振动加固等。
2. 增加地基面积:增加地基面积可以分散荷载,减小软土的承载压力。
这可以通过扩大基础底面、采取悬挑结构等方式实现。
3. 排水处理:软土中的高含水量是导致其压缩性和液化风险的重要原因之一。
通过进行适当的排水处理,可以减小软土的含水量,提高软土的稳定性。
1软土及其工程特性
软土:湖相沉积物是沉积
物中成分变化最大的,通常 含有大量的粘土颗粒,但在 湖的边缘处沉积物一般是较 粗的颗粒。沼泽相软土是由 于低洼积水,喜水植物滋生,
经年淤积,逐渐衰退形成的,
常常以泥炭沉积为主,夹有 腐泥和砂层。
软土一般工程特性
8
软土的分布和层理
1)软土的分布
①分布区域:在我国大多分布在沿海地区(东海、黄海、 渤海、南海等,如上海、天津、宁波、温州等)、内 陆平原(长江中下游、淮河平原、松辽平原等,洞庭 湖、洪泽湖、太湖、鄱阳湖四周等)和山区(昆明的 滇池地区、贵州六盘水地区等)也有分布。
30
2)软土土体稳定性分析
①在软土地基上填筑土堤或房屋建筑-最危险的阶段是施工 刚结束; ②在软土地基上挖方工程-最危险的不是施工刚结束,而是 开挖后相当长时间。由于卸荷产生的负超孔压逐渐消散,土 的抗剪强度逐渐降低;
③天然软土边坡-(蠕变)
土坡稳定受软土长期强度控
制(上海经验:固快为60%~80%)
软土一般工程特性
1
软土一般工程特性
软土的定义
软土,soft clay(软粘土),在我国的几种规范里面都有 很相似的定义:
《岩土工程名词术语标准》(GB/T50279-98):软粘土,天然含 水量高,呈软塑到流塑状态,具有压缩性高、强度低等特点的粘土。 《建筑岩土工程勘察基本术语标准》(JGJ84-92):软土,天然 含水量大、压缩性高、承载力低、软塑到流塑状态的粘性土。 《岩土工程勘察规范》(GB50021-2001):天然孔隙比大于或等 于1.0,且天然含水量大于液限的细粒土应判定为软土,包括淤泥、 淤泥质土、泥炭、泥炭质土等。
般比较均匀。
软土一般工程特性
道路工程中软土地基处理措施研究开题报告文献综述
道路工程中软土地基处理措施研究开题报告文献综述一、研究背景及意义在道路工程中,软土地基是一个常见的地基问题,处理软土地基是地基工程中的重要内容。
针对软土地基的处理措施研究具有一定的理论与实际意义。
本文将对软土地基处理措施的研究现状、局限性及未来发展方向进行梳理,为进一步深入开展相关研究提供参考。
二、文献综述(一)软土地基的特性软土是一种含有过高比例的细粒土、较高含水量的土层,它通常在深厚堆积的沉积物层中广泛存在。
软土的工程特性表现为压缩性大、湿度易变、抗剪性差、变形大等。
其承载能力与土的初始稠密度、空隙比、水含量等有关。
粘性高、结构松脆的软土在受到较小的应力变化时就会发生较大的变形,容易发生液化现象,对于软土地基的处理应综合考虑其多种性质明确处理方法。
(二)软土地基的处理措施软土地基处理措施主要包括加固和改良两种方法。
加固方法分为机械加固和土工加固。
机械加固一般依靠在软土地基表面上覆盖加铺钢板、岩石层、玻璃纤维网格布等形成锁死效应提供支撑;而土工加固依靠土工材料形成的增强层加固土。
改良方式除采取压实法外还是通过土壤改良法来改变软土的物理和化学性质,包括水泥加固、石灰改良、钙基再生混凝土、回填料处理、生物土壤改良等。
通过这些措施改善软土物理性质,提高了其力学性能和稳定性。
(三)软土地基处理措施的局限性软土地基处理措施的局限性主要包括以下几个方面:1、加固地基的成本过高,劳动力数量过多。
2、对于进行机械加固的场地,在某些情况下无法完美覆盖,导致难以形成一致性加固。
3、硬化软土地基会使土壤松散,因此在软土地基直接加固的处理方式并不理想,往往不会对软土的稳定性造成根本性改善。
4、从设计的角度看,地基加固的过程可能影响道路的线路、纵断面和Quasi-剖面的布置。
(四)未来发展方向随着人们对于道路工程质量要求的提高,对于软土地基的处理措施研究将更加深入,弯曲延性和屈服极限等重要性质将成为软土地基处理研究中的热点。
软土地基的工程特性及处理方式
软土地基的工程特性及处理方式软土地基的工程特性(1)含水量较高,孔隙比大。
一般含水量为35%~80%,孔隙比为1~2;(2)抗剪强度很低。
根据土工试验的结果,我国软土的天然不排水抗剪强度一般小于20kPa,其变化范围在5~25kPa;有效内摩擦角约为20°~35°;固结不排水剪内摩擦角12°~17°。
正常固结的软土层的不排水抗剪强度往往是随距地表深度的增加而增大,每米的增长率约为1~2kPa。
加速软土层的固结速率是改善软土强度特性的一项有效途径;(3)压缩性较高。
一般正常固结的软土的压缩系数约为α1-2=0.5~1.5MPa-1,最大可达α1-2=4.5MPa-1;压缩指数约为Cc=0.35~0.75;(4)渗透性很小。
软土的渗透系数一般约为1×10-6~1×10-8cm/s;(5)具有明显的结构性。
软土一般为絮状结构,尤以海相粘土更为明显。
这种土一旦受到扰动,土的强度显著降低,甚至呈流动状态。
我国沿海软土的灵敏度一般为4~10,属于高灵敏度土。
因此,在软土层中进行地基处理和基坑开挖,若不注意避免扰动土的结构,就会加剧土体变形,降低地基土的强度,影响地基处理效果;(6)具有明显的流变性。
在荷载作用下,软土承受剪应力的作用产生缓慢的剪切变形,并可能导致抗剪强度的衰减,在主固结沉降完毕之后还可能继续产生可观的次固结沉降。
软土地基的处理方法软土地基处理的目的就要采取有效方法,对软土地基进行加固,提高软土地基的承载力。
目前国内软土地基的加固方法很多,各种方法都有其适用范围和局限性。
选用何种方法,应充分考虑构筑物对地基的要求、材料来源、施工机具和施工工期等因素,因地制宜地选出经济效益比最优的方法。
目前软土地基处理的方法主要有以下几种:1、轻夯多遍处理软土的高压缩性和流变性决定了其不能采用纯粹的强夯法,“轻夯多遍”该工法是经过近二十年的开发研究、成熟的软土地基处理新技术。
昆山软土工程特性及参数相关性分析
▲磐性 指数 !
l 2
间. 埋深 一 般在 l 5 部 分 地 段 埋深 较 ~ m.
大 . 大 达 1m 左 右 . 空 间上 的变 化 最 2 在 更 加 复杂 其 岩 性 为淤 泥 质黏 土 、 粉质 黏 土 . 多 夹薄 层 粉砂 或 与 薄层 粉 砂互 并
上 述 规 律 与 土 力 学 中 相 关 理 论 相 符 合
1 4
98 2 . . 05 54 .
土各 层 物理 性 质均 一 性较 好 . 随深 度 变 剪强 度变 异 系数较 小
化不 大 。
下 卧 软 土 层 压 缩 性 及 强 度 指 标见 表 2、 3 表 。由表 2、 3可 以看 出 , 表 昆山
软 土 具 有 压 缩性 强 、 剪 强 度 低 、 透 抗 渗
3 软 土 参 数 相 关 性 分 析
及 三轴 剪 切试 验 结果 变 异性 普 遍 较大 . 无 侧 限 抗 剪 强 度 及 十 字 板 剪 切 试 验 抗
物理陆质撩标
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一 4 一 8
物 珊 状 态 指 标
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般 较薄 。分布 的宽度 范 围变 化很 大 . 从
昆 山试 验工 点 地处 江 苏省 昆 山 市 .
旱泾 村 中桥 与 徐公 河 中桥 之 间 . 太 湖 属 湖积 平 原 , 形平 坦 . 地 有人 工 鱼塘 分 布 , 度 00 g .5 。其地 层为 湖沼 积成 因 , 由流 入 湖 中的 水 流 挟 带 来 的 细 粒 物质 和 可 溶 性 盐 类 及 湖 岸 边 受 波 浪 冲 击 而 坍 塌 的 岸边 物质 堆 积而成 湖积土 的产 状 特点 具有 比较 规则 而 明显 水 平层 理 . 成层 一
软土及其工程性质
泥炭呈块体,含水量一般为80~90%,泥炭的比重一般为1.20~1.60,中国泥炭的发 热量,多数为9.50~15.0兆焦/千克。泥炭质地松软,容易燃烧。
泥炭在自然状态下,组成物质横跨液相、气相和固相三种状态。其中固相物质的部分, 主要包含有机物质和矿物质两部分。而如果以组成物质的角度来看,泥炭主要的成分是有 机物质(也是碳元素的主要来源),而其中又以固相的有机物质比例最高。
各地软土的物理性质指标区别海陆别典型地区沉积相土层埋深区别海陆别典型地区沉积相土层埋深物理性质指标平均值天然含水量容重孔隙比饱和度液限塑限塑限指数液限指数有机质含量mgcm3天然含水量容重孔隙比饱和度液限塑限塑限指数液限指数有机质含量mgcm3北部地区沿海天津塘沽连云港大连等滨海034451781239342221912575三角洲594017911197351916135北部地区沿海天津塘沽连云港大连等滨海034451781239342221912575三角洲59401791119735191613512lplutecakiiqs??中部地区沿海温州湾宁波舟山滨海2325217114198462424温州宁波地区泻湖135511671619847252413465福州泉州溺谷12558163174955231261911长江下游上海三角洲2194317612498402317111内陆昆明的滇池高原湖泊771541937028128184洞庭湖洪泽湖太湖等平原湖泊4717413143231999长江中下游珠江下游淮河平原松辽平原等河漫滩471751223917144中部地区沿海温州湾宁波舟山滨海2325217114198462424温州宁波地区泻湖135511671619847252413465福州泉州溺谷12558163174955231261911长江下游上海三角洲2194317612498402317111内陆昆明的滇池高原湖泊771541937028128184洞庭湖洪泽湖太湖等平原湖泊4717413143231999长江中下游珠江下游淮河平原松辽平原等河漫滩471751223917144南方地区沿海湛江香港厦门滨海096116316595532726194珠江下游广州三角洲110158167543724南方地区沿海湛江香港厦门滨海096116316595532726194珠江下游广州三角洲110158167543724软土的工程性质2压缩系数高1抗剪强度低
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软土的主要工程特性分析
摘要:软土地基具有承载力低、沉降量大、固结完成时间长等不利的工程特性。
在软土地基上修筑高速公路,潜在的工后沉降会对交通运输造成相当大的危害,因此要对地基的沉降进行较为准确的预估。
深入探讨软土地基的沉降发展规律,利用有限的沉降实测数据,选取合理的预测模型及方法预测地基的后期沉降,对于控制施工进度,指导后期的施工组织与安排,具有重要的理论与工程实际意义。
关键词:软土地基;地基沉降;固结;粘聚力;含水率;孔隙比;抗剪强度;颗粒级配
1引言
近年来,随着国家基础设施投资力度的加大,高速公路的建设进入了一个新的发展阶段。
高速公路是带状构筑物,跨越地区广,沿线地质条件复杂。
我国的高速公路多修筑于沿海各省,土的类别多为淤泥、淤泥质粘土、淤泥质亚粘土及淤泥混砂层。
这类地基具有含水率高、压缩性大、渗透性小、强度低等特点。
在这类地基上修建公路,会遇到稳定及变形等问题,特别是高速公路,其最小弯道半径一般为800米,不仅要求路堤稳定,而且对工后沉降要求较高,需要严格控制工后不均匀沉降。
从已建软基上的高速公路的运行情况来看,工后沉降较大,特别是造成”桥头跳车”,轻者影响行车速度,损坏车辆,重者导致交通事故,造成人员伤亡。
2软土的主要工程特性
1.含水量高
淤泥和淤泥质土的含水量一般为50%~70%,液限一般为40%~60%,天然含水量随液限的增大而增大。
2.孔隙比大
一般大于1.0,天然软土的孔隙比往往比同一垂直压力下的重塑土孔隙比高出 0.2~0.4。
3.渗透性小
其渗透系数数值一般在1??0-4 -1??0-8cm/s之间。
而大部分淤泥和淤泥质土地区,由于该土层中夹有数量不等的薄层,故在垂直方向的渗透系数比水平方向要小。
4.压缩性高
淤泥和淤泥质土的压缩系数a1-2般为0.7- 1.5mpa-1,最大达
4.5mpa-1,且随着土的液限和天然含水量的增大而增高。
5.抗剪强度低
软土的抗剪强度与加荷速率及排水固结条件密切相关。
不排水三轴快剪强度很低,且与其侧压力大小无关,即其内摩擦角为零,粘聚力一般都小于20kpa;排水条件下的抗剪强度随固结度的增大而
增大,固结快剪的内摩擦角可达8?皛12?埃尘哿ξ?0kpa左右。
6.触变性
由于软土的结构性在其强度形成中占据相当重要的地位,所以触变性也是软土的一个突出特点。
土的结构遭到破坏,强度降低,但随着时间发展土体强度恢复的胶体化学性质称为土的触变性,这些
在软土地基勘察、设计、施工中应受到足够的重视。
天然土体一般是由矿物颗粒构成骨架体,孔隙水和气填充骨架体孔隙而组成的三相体系。
土体的变形是孔隙流体的流失及气体体积减小、颗粒重新排列、粒间距离缩短和骨架体发生错动的结果。
土体受力后引起的变形可分为体积变形和形状变形。
体积变形主要由正应力引起,它只会使土的体积缩小压密,不会导致土体破坏。
而形状变形主要由剪应力引起,当剪应力超过一定限度时,土体将产生剪切破坏,变形将不断发展。
地基沉降主要是指由正应力作用引起的体积变形。
土体受压力后从变形过程上讲包括两部分:第一部分是土颗粒的压缩过程,土的固体部分在压力下与其他材料一样会产生压缩和侧胀,不过在地基常遇到的压力范围内,土颗粒本身的压缩量很小,可忽略不计;第二部分是土粒孔隙中的流体排出,土体积减小的过程,土体受压后土颗粒之间的相互作用力增大,颗粒靠拢,土体的孔隙率减小,其中的水和气体排出,土体积减小,产生沉降变形。
土体的沉降变形过程一般分为三个阶段:
1.瞬时沉降
土体承受荷载的瞬间产生的瞬时沉降变形sd,瞬时沉降也叫初始沉降。
瞬时沉降由于土没有任何体积变化,所以发生非常迅速。
这是一个理想的概念,尽管沉降不是立即发生的,仍可认为忽略水从土体流出,其体积基本保持常数,但荷载使土产生剪切变形。
2.固结沉降
这是一个在外力作用下孔隙水从土体中排出,土颗粒相互靠近,有效应力不断增大的过程。
在这一过程中,土体逐渐产生体积压缩变形sc,地基体系逐渐发生沉降,水流的速率受到土的孔隙压力、渗透性和压缩性的影响。
这部分变形称为固结变形,对应的是主固结沉降。
固结变形是土体压缩变形的主要部分。
3.次固结沉降
当施加在土体上的全部应力都由土颗粒来承受时,随着孔隙压力的消散,水流速率将降低,最后孔隙压力消散基本完成,达到不变的有效应力状态。
土体的排水固结完成,但以后土体变形仍有所发展ss,一般认为是由于土颗粒蠕变所致,土力学上称为次固结沉降或蠕变沉降。
瞬时沉降不导致孔隙水的排出,但不等于可以将软土看成弹性体而认为其导致的变形是瞬时完成的。
瞬时沉降与加载方式和加载速率有很大的关系,如采用瞬时一次加载方式时,地基的瞬时沉降量比均匀加载的情况要大的多。
这主要是由于增量加载的时刻,土中有效应力随土体的固结而增大,土体的变形模量也相应增大。
因此,瞬时沉降实质并非”瞬时”,而是不排水的侧向挤出而产生的位移变形沉降。
而且,侧向挤出产生的沉降也并非瞬时能完成,也能延续相当长的时间。
这种人为的将沉降从时间上划分为三个阶段,认为次固结沉降只是从主固结基本完成后才开始发生,实际上,次固结沉降从一受荷载就开始了。
次固结导致的变形较缓慢也会导致孔隙水的排出,而
且,次固结导致的孔隙水的排出与主固结的同步,只是各自的机理及延续的时间不同。
事实上,瞬时固结、主固结和次固结都是在受力后同时开始发生的,只是在某个阶段以一种沉降变形为主而己,且不同性状的土三个组成部分的相对大小及时间是不同的。
通常在地基设计中只计算固结沉降。
在上述的三部分变形分析中,只是考虑了在法向力作用下的变形,特别是固结和次固结变形的分析,实际上都忽略了剪应力引起的变形。
软土地基的工后沉降由因孔隙水压力消散而产生的主固结沉降与因土骨架蠕变产生的次固结沉降组成。
如果工后沉降主要由主固结沉降组成,可以采用加长预压时间或超载预压的方法进行解决;而如果工后沉降主要由次固结沉降组成,由于日前没有可行的方法消除或加快完成次固结,无法采取主动的措施,但需要准确预测其沉降值。
因而,区分主固结和次固结沉降并分析二者在工后沉降中所占的比例,对于软基处理技术方法选取、方案设计具有重要的意义。
工后沉降量的预测,对工程措施的决策及工程质量的保证具有重要的意义。
3结语
到目前为止,关于地基沉降预测理论的研究取得了巨大的成就,我们已经拥有许多成熟的预测模型,它们建立在不同的理论基础之上,各有其独特的优势,被广泛的应用于各个不同的领域。
但人们很快就发现,一种预测理论可能在解决某一个具体问题时取得了很
好的效果,但把它用在另一个问题上时却效果很差。
事实上,每种理论各有其不同的特点,各有不同的假设条件及适用范围,单一预测模型往往不能全面地利用各种有效信息,企图找到一种先进的预测理论解决所有的问题是根本不可能的。
参考文献:
[l] 陈玉祥,章汉亚. 预测技术与应用「[m]北京:机械工业出版社, 1985.
[2] 李春生. 模糊变权重组合预测方法的研究[d]. 中南大学硕士学位论文,2002.
[3] 冯文权,茅奇,周毓萍.经济预测与决策技术[m]. 武汉:武汉大学出版社,2002.
[4] 陈华友. 组合预测方法有效性理论及其应用[m]. 科学出版社,2008.
作者简介:孙怀春,女,汉族,湖北武汉市人,1995年毕业于内蒙古包头钢铁学院,高级工程师,现主要从事结构设计方面的工作。