关于公路施工中软土地基的变形特性及其影响因素
合集下载
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
Ｉ１ 天 然含 水量 高 ． 天然 软粘 土 的含水量 一般 在 ３ ％ 一７ ％之 间 ， 值一 ４ ２ 其 般大于液 限， 属于流动 状态 ， 天然 孔 隙 比在 １０—１９之 间 ， ． ．
在软土地基上兴建 高等级公 路通 常需要填筑 一定 高度 的路堤 ， 填高路 堤一 方 面是为 了满足抗洪 和抗涝要 求 ， 另一 方面还要满足结构物 通航 和线性顺 直通畅 的要求。在路 堤
平均十字板 剪切 试 验 强度 一 般 为 ５—２ Ｐ ， 度 每增 加 ０ｋａ深 １ 其强度平均增加 Ｉ ２ｋ ａ ｍ， 一 Ｐ。 １５ 显著 的结构性 ．
土体颗粒 间存在较 大空隙 ， 土样在施加各 向相等的压力 后， 颗粒错 动 ， 相对位置 调整 ， 颗粒 之间发 生剪切位 移 ， 有些 颗粒挤入原来 的空 隙中。当荷载 卸除后 ， 无法恢 复到原来 的
２ １ 年 第 ８期 ０１ （ 总第 ２ ０期） １
黑龙 江交通 科技
ＨＥＬＯＮＧＪＡＮＧ Ｉ Ｌ Ｉ ＪＡＯＴ ＮＧ Ｅ Ｉ Ｏ Ｋ Ｊ
Ｎ ８， ０ １ ｏ． ２ １
（ ｕ ．１ ） Ｓ ｍ Ｎｏ２ ０
关 于 公 路 施 工 中软 土 地 基 的 变 形 特 性 及 其 影 响 因素
故一般属于淤泥或淤泥质土 ， 中淤泥质土 占多数。液限变 其 化在 ３％ ～ ８ ４ ５ ％之间 ， 大多在 ３％ 一 ３ 的范 围内 ， ４ ４％ 塑性指 数变化在 ｌ — ０ ３ ３ 之间 ， 大多 数在 １ ～ ０的范 围内 ， ５ ２ 属于 中 等塑性 的无机土。
１ ２ 压 缩性 大 ．
压缩系数一般大于 Ｏ５ＭＰ 之 间 ， ． ａ 其压 缩性往 往随液 限的增大而增大。由于软粘 土大多为第 四纪后期 的沉积 物 ， 通常属正常固结土。但 一些 近期沉积 的软土 ， 则为未完全 固 弹性是土体变形的突 出特点。 结土 ， 即欠固结土 。 ２ ２ 各 向 异 性 ． １３ 渗透性 小 ． 地基 土往 往由成层沉 积而成 ， 为层 状分布 ， 同一 土层 内
金属和混凝土等坚硬材料在轴 向受压时 ， 应力 一 应变关 系在初始阶段为直线关 系 ， 料处 于弹性变形 状态 ； 材 当应力 达到某一临界值时应力 一 应变关系 明显转为 曲线 ， 即坚硬 材 料同时存在弹性变形和塑性变形 。土体也有类似的特征 ， 但 是初始的直线关系段很短 ， 非线 性变形特性 比坚硬材料 明 其 显得多。土体 在各 种应力状态下都有塑性变形 ， 非线性和非
一
土的性 质比较 均匀 ， 而各层之 间土 的性质差别较大 。在水平 方向一般 表现为各 向同性 ， 而沿深度方 向由于土 的 自 重应力 不同， 在不同固结应力长期作用下， 即使同种土的各种参数 如密度 、 模量 、 渗透性也会不 同 ， 因此在竖直方 向表现 出较大 的差异性 ， 为各 向异性 。
杨 树 斌
wenku.baidu.com
（ 衡水公路工程总公司 ）
摘 要 ： 了软土 的工程特性 、 介绍 软土地基的变形特性及其影响因素 ， 以及引起沉 降变形 的主要 因素。 关键词 ： 软土地基 ； 变形 特性 ； 响因索 影
中图分类号 ：４ ６ １ Ｕ １． 文献标识码 ： ｃ 文章编号 ：０ ８— ３３ ２ １ ） ８— ０ ２— １ １０ ３ ８ （ ０ １ ０ ０７ ０ 而 以水云母最为常见 。由于粘土矿物颗粒很小 ， 一般 呈薄片 状 ， 表面带有 负电荷 ， 粘土 颗粒 四周 吸附着 大量 的偶 极 且 在 化分子 。所 以， 沉积过程中 ， 在 软土层常形成絮凝状结构 ， 是 造成软粘土天然含水量大 的原 因之一。 ２ 软土地基的变形特性及其影晌 因素
１ 软 土 的 工 程 特 性 国 内外 对 软 土 均 无 统 一 定 义 ， 国 铁 路 、 口、 筑 部 门 我 港 建 对软土 的定义也不尽相 同。有 的把软土视 为软粘土 的简称 ，
有 的把软土视为整个软弱土 质 （ 高压缩 型 的有 机土 、 可液化 的沙 土、 软粘土等 ） 简称 ， 的则 把 软土视 为 软弱 土基 的 的 有 简称 。 尽管 国外及 国内各行业对软 土的描述 和指标各 不相 同， 但归纳起来 ， 天然 软土具有 下列 主要特性。
荷载作用下 ， 地基 土中 的应力状态 发生变 化 ， 而引起地 基 从 变形 ， 出现路基沉 降。土体 的应力 一应变关系通常是通 过对 大量试验结果的整理分析提 出来 的 ， 与普通金属和混凝 土等 坚硬材料相 比， 土体 的变形有 如下几个特点。
２ １ 非 线 性 和 非 弹 性 ．
渗透系数大部分为 １ ～一１一ｅ ／ 之间， 以在荷载 ０ ０ ｍ ｓ 所 作用下固结很 慢 ， 度 不易 提高 。当土 中有机质 含 量 较大 强 时， 甚至会产生气泡， 堵塞排水通道， 降低其渗透性。对于夹 有薄砂层的粘土， 其水平向渗透性可能会显著增大， 渗透系
数可达 ｌ 一１ ｅ ／ 。所 以 ， ０～ ０一 ｍ ｓ 该类土层 的 固结 速率 也 比 均质粘性 土要快得多 。 １４ 抗 剪 强 度低 ． 般在快剪情况下 ， 聚力在 １ Ｐ 左 右 ， 粘 ０ｋａ 内摩擦角在 ０一。 。 ５ 之间。固结快剪粘聚力与快剪相 比差别不 大 ， 内摩擦
２ ３ 塑性 体 积 应 变 ．
角一般在 １。 ２。 ５ 一 Ｏ之间 。软 士的 强度大小 与排水 条件有密 切关系 ， 载作 用下 ， 在荷 如果土层有 良好 的排水 条件 ， 么经 那 过 固结后 ， 它的强度 随有效应力 的增大而增加 ， 反之 ， 如果土 层没有排水 固结 ， 随荷载 的增大 ， 的强度 可能 随剪切变 则 它 形 的增大 而衰减。根据统计 分析 ， 土在深 度 １ 软 ０ ｍ以 内的
在软土地基上兴建 高等级公 路通 常需要填筑 一定 高度 的路堤 ， 填高路 堤一 方 面是为 了满足抗洪 和抗涝要 求 ， 另一 方面还要满足结构物 通航 和线性顺 直通畅 的要求。在路 堤
平均十字板 剪切 试 验 强度 一 般 为 ５—２ Ｐ ， 度 每增 加 ０ｋａ深 １ 其强度平均增加 Ｉ ２ｋ ａ ｍ， 一 Ｐ。 １５ 显著 的结构性 ．
土体颗粒 间存在较 大空隙 ， 土样在施加各 向相等的压力 后， 颗粒错 动 ， 相对位置 调整 ， 颗粒 之间发 生剪切位 移 ， 有些 颗粒挤入原来 的空 隙中。当荷载 卸除后 ， 无法恢 复到原来 的
２ １ 年 第 ８期 ０１ （ 总第 ２ ０期） １
黑龙 江交通 科技
ＨＥＬＯＮＧＪＡＮＧ Ｉ Ｌ Ｉ ＪＡＯＴ ＮＧ Ｅ Ｉ Ｏ Ｋ Ｊ
Ｎ ８， ０ １ ｏ． ２ １
（ ｕ ．１ ） Ｓ ｍ Ｎｏ２ ０
关 于 公 路 施 工 中软 土 地 基 的 变 形 特 性 及 其 影 响 因素
故一般属于淤泥或淤泥质土 ， 中淤泥质土 占多数。液限变 其 化在 ３％ ～ ８ ４ ５ ％之间 ， 大多在 ３％ 一 ３ 的范 围内 ， ４ ４％ 塑性指 数变化在 ｌ — ０ ３ ３ 之间 ， 大多 数在 １ ～ ０的范 围内 ， ５ ２ 属于 中 等塑性 的无机土。
１ ２ 压 缩性 大 ．
压缩系数一般大于 Ｏ５ＭＰ 之 间 ， ． ａ 其压 缩性往 往随液 限的增大而增大。由于软粘 土大多为第 四纪后期 的沉积 物 ， 通常属正常固结土。但 一些 近期沉积 的软土 ， 则为未完全 固 弹性是土体变形的突 出特点。 结土 ， 即欠固结土 。 ２ ２ 各 向 异 性 ． １３ 渗透性 小 ． 地基 土往 往由成层沉 积而成 ， 为层 状分布 ， 同一 土层 内
金属和混凝土等坚硬材料在轴 向受压时 ， 应力 一 应变关 系在初始阶段为直线关 系 ， 料处 于弹性变形 状态 ； 材 当应力 达到某一临界值时应力 一 应变关系 明显转为 曲线 ， 即坚硬 材 料同时存在弹性变形和塑性变形 。土体也有类似的特征 ， 但 是初始的直线关系段很短 ， 非线 性变形特性 比坚硬材料 明 其 显得多。土体 在各 种应力状态下都有塑性变形 ， 非线性和非
一
土的性 质比较 均匀 ， 而各层之 间土 的性质差别较大 。在水平 方向一般 表现为各 向同性 ， 而沿深度方 向由于土 的 自 重应力 不同， 在不同固结应力长期作用下， 即使同种土的各种参数 如密度 、 模量 、 渗透性也会不 同 ， 因此在竖直方 向表现 出较大 的差异性 ， 为各 向异性 。
杨 树 斌
wenku.baidu.com
（ 衡水公路工程总公司 ）
摘 要 ： 了软土 的工程特性 、 介绍 软土地基的变形特性及其影响因素 ， 以及引起沉 降变形 的主要 因素。 关键词 ： 软土地基 ； 变形 特性 ； 响因索 影
中图分类号 ：４ ６ １ Ｕ １． 文献标识码 ： ｃ 文章编号 ：０ ８— ３３ ２ １ ） ８— ０ ２— １ １０ ３ ８ （ ０ １ ０ ０７ ０ 而 以水云母最为常见 。由于粘土矿物颗粒很小 ， 一般 呈薄片 状 ， 表面带有 负电荷 ， 粘土 颗粒 四周 吸附着 大量 的偶 极 且 在 化分子 。所 以， 沉积过程中 ， 在 软土层常形成絮凝状结构 ， 是 造成软粘土天然含水量大 的原 因之一。 ２ 软土地基的变形特性及其影晌 因素
１ 软 土 的 工 程 特 性 国 内外 对 软 土 均 无 统 一 定 义 ， 国 铁 路 、 口、 筑 部 门 我 港 建 对软土 的定义也不尽相 同。有 的把软土视 为软粘土 的简称 ，
有 的把软土视为整个软弱土 质 （ 高压缩 型 的有 机土 、 可液化 的沙 土、 软粘土等 ） 简称 ， 的则 把 软土视 为 软弱 土基 的 的 有 简称 。 尽管 国外及 国内各行业对软 土的描述 和指标各 不相 同， 但归纳起来 ， 天然 软土具有 下列 主要特性。
荷载作用下 ， 地基 土中 的应力状态 发生变 化 ， 而引起地 基 从 变形 ， 出现路基沉 降。土体 的应力 一应变关系通常是通 过对 大量试验结果的整理分析提 出来 的 ， 与普通金属和混凝 土等 坚硬材料相 比， 土体 的变形有 如下几个特点。
２ １ 非 线 性 和 非 弹 性 ．
渗透系数大部分为 １ ～一１一ｅ ／ 之间， 以在荷载 ０ ０ ｍ ｓ 所 作用下固结很 慢 ， 度 不易 提高 。当土 中有机质 含 量 较大 强 时， 甚至会产生气泡， 堵塞排水通道， 降低其渗透性。对于夹 有薄砂层的粘土， 其水平向渗透性可能会显著增大， 渗透系
数可达 ｌ 一１ ｅ ／ 。所 以 ， ０～ ０一 ｍ ｓ 该类土层 的 固结 速率 也 比 均质粘性 土要快得多 。 １４ 抗 剪 强 度低 ． 般在快剪情况下 ， 聚力在 １ Ｐ 左 右 ， 粘 ０ｋａ 内摩擦角在 ０一。 。 ５ 之间。固结快剪粘聚力与快剪相 比差别不 大 ， 内摩擦
２ ３ 塑性 体 积 应 变 ．
角一般在 １。 ２。 ５ 一 Ｏ之间 。软 士的 强度大小 与排水 条件有密 切关系 ， 载作 用下 ， 在荷 如果土层有 良好 的排水 条件 ， 么经 那 过 固结后 ， 它的强度 随有效应力 的增大而增加 ， 反之 ， 如果土 层没有排水 固结 ， 随荷载 的增大 ， 的强度 可能 随剪切变 则 它 形 的增大 而衰减。根据统计 分析 ， 土在深 度 １ 软 ０ ｍ以 内的