浅谈淤泥质软土的工程特性
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
软土地基是指土质较为松软、含水量较高的土壤,具有一定的工程特
性和处理方法。
下面将从软土地基的工程特性和处理方法两个方面进行阐述。
1.可压缩性:软土地基具有较大的可压缩性,因为土壤颗粒间的相互
作用较弱,土壤中的空隙率较高,水分含量也较高,容易受到外界荷载的
压实。
2.强度低:软土地基的强度较低,属于不稳定土,容易发生流变变形
和液化等现象。
3.渗透性差:软土地基的渗透性较差,由于土壤颗粒之间的间隙较大,水分在土壤中的移动速度较慢。
软土地基处理方法:
1.排水处理:对于软土地基,排水是解决问题的关键。
可以采用表层
排水和深层排水相结合的方式,通过建设排水沟、排水管道等设施,将土
壤中的过剩水分排除,提高土壤的稳定性。
2.土体改良:通过加入改良剂,如石灰、水泥等,改变软土地基的物
理和化学性质,提高其抗压强度和稳定性。
3.加固和加筋:可以采用加筋土壤、挤密法、灰固法等方法加固软土
地基,增加土体的抗压强度和稳定性。
4.预压和加固:通过对软土地基施加预压荷载,使其产生初始压实度,减小土体的压缩性,提高土壤的强度和稳定性。
5.地下排水系统:在软土地基下设置地下排水系统,通过排水井、排
水管道等设施引导和控制地下水的流动,减小地基的液化风险。
综上所述,软土地基的工程特性包括可压缩性、强度低和渗透性差等,针对软土地基的处理方法主要包括排水处理、土体改良、加固和加筋、预
压和加固以及地下排水系统等。
软土主要工程特性分析
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。
淤泥质软土地基处理的相关问题
淤泥质软土地基处理的相关问题摘要:软土是近代在滨海、湖泊、沼泽、河滩及谷地等地区海相、湖相沉积形成的一种特殊土体,其工程性质差,天然含水量高、孔隙比大、渗透性差、压缩性大、抗剪强度低、固结时间长、灵敏度高、扰动性大,且流变性显著。
在国内外,软土分布十分广泛,其主要分布在沿海地区,而这些地方正是城市、工厂、机场、码头、高速公路所在地,各类建筑特别集中,研究软土的工程特性,进行软土地基处理,成为岩土工程的重要内容之一。
关键词:淤泥;地基处理;河道治理软土地基处理中要解决的两个关键问题就是地基变形和地基稳定。
对于深厚的软土地基,地基的沉降计算及工后沉降控制是该类地基处理的核心问题。
由于软土的复杂性,对于软土地基的变形或沉降计算的准确性仍较差,目前,计算理论远远落后于工程实践,设计和工程实际之间的较大误差,往往会延误工期、造成工程事故和经济损失。
因此,要使地基设计理论有新的进展,关键是要发展新的沉降计算方法,解决地基沉降变形的计算问题。
此外,数值计算方法和基于实测沉降数据的沉降预测方法对软土沉降问题的解决同样起着重要的作用。
对软土固结沉降特征、规律的分析研究离不开软土各项物理力学指标的正确选取,合理选取软土的计算参数、研究软土各项参数之间的相关关系,对软土地基处理设计具有决定性的作用。
温州浅滩是匝江河口区域内发育较为完整、规模最大的滩涂资源。
地基土含水量高、压缩性大、强度低、透水性差,不仅承载力很低,而且在堤身荷载作用下会产生相当大的沉降和差异沉降,且沉降变形持续时间很长,必须对地基进行有效的加固处理。
在此背景下,本论文以温州淤泥软土及乌牛溪软基处理工程为例,主要开展了以下几个方面的科学研究工作: (1)温州浅滩区域地质及工程地质条件研究通过查阅文献、现场勘察、对己有地质资料的搜集和整理,对温州浅滩区域地质概况、软土沉积环境及软基处理概况进行了详细的研究。
(2)对温州浅滩淤泥软土地基固结度、主固结沉降、沉降计算深度控制标准等课题进行大量的计算和统计分析工作。
淤泥质土 性质
西北地区残积淤泥类土的工程地质特性余侃柱提要残积淤泥类土分布于我国西北地区,它具有成层性差,结构、构造不均一,厚度变化大,抗剪强度低,中压缩性,非湿陷性,高灵敏性,承载力低,在饱水状态下,还具有触变、流变性等特点。
该文以临厦—临洮、定西—榆中盆地等为代表该类土的资料为基础,深入研究该类土的工程特性。
关键词残积淤泥类土工程特性评价处理措施ENGINEERING GEOLOGICAL PROPERTIESOF THE RESIDUE MUCKY SOIL IN NORTHWEST REGIONSYu Kanzhu(Institute of Water Conservancy and hydropower Investigation and Design, GansuProvince)Abstract The residue mucky soils are distributed in the northwest region of China. They possess the characteristics of bad stratification, nonuniformity of strcture and texture, large variance in thickness, low shear strength, medium compressibility, non-collapsibility, high sensitivity and low bearing capacity. Under saturated condition, they also possess characteristics of thixotropy and rheology. The paper takes the data from Linxia-Lintao and Dingxi-Yuzhong basins as representatives of these soils. On this basis, it deeply studies the engineering properties of these soils.Keywords residual mucky soil; assessment of engineering characteristics; treatment measures1 前言我国西北地区一些地槽、盆地中普遍分布着残积淤泥类土,它有别于我国沿海一带分布的典型淤泥质土,它是一种区域性特殊类型土。
软弱土地基处理
9.1.1 软弱土地基的特征 软弱土系指淤泥、淤泥质土和部分冲填上、杂填土及其 它高压缩性土。由软弱土组成的地基称为软弱土地基。
淤泥、淤泥质土在工程上统称为软土,其工程特性如下:
(1)含水量较高,孔隙比较大。根据统计,软土的含水量一 般为35%~80%,孔隙比为1~2。 (2)压缩性较高,软土的压缩系数αl-2在0.5—1.5MPa-1之间, 有些高达4.5MPa-1,且其压缩性往往随着液限的增大而增加。 (3)抗剪强度很低。软土的天然不排水抗剪强度一般小于 20kPa。其变化范围约在5~25kPa。
为防止塘治新港码头过大的沉降量,应当在修建码头仓 库前,大面积普遍进行人工处理。传统的人工处理方法是砂 井堆土预压法。或排水塑料板真空预压法。
墨西哥市艺术宫
墨西哥市南北长约80km,东西宽40km。人口1200万, 是世界上人口最多的城市之一。墨西哥市艺术富是一座巨 型的具有纪念性的早期建筑。此艺术宫于1904年落成,至 今已有近90年历史。
9.3.2 垫层的设计要点
垫层的设计不但要满 足建筑物对地基变形及稳 定的要求,而且应符合经 济合理的原则。其设计内 容主要是确定断面的合理 厚度和宽度。对于垫层, 既要求有足够的厚度来置 换可能被剪切破坏的软弱 土层,又要有足够的宽度 以防止垫层向两侧挤出。 9.3.2.1 垫层厚度的确定 fz—垫层底面处软弱土层承载力特征值 kPa
理论上来说,建筑物的均匀沉降并不可怕,可以事先计算沉降数值, 并采取提高室内地坪标高的设计措施来解决。实际上,建筑物与周围环 境不是互相独立而是密切相关。 当建筑物地基严重下沉时、不仅可使散水倒坡,雨水积聚,而且建 筑物与外网之间的上下水管、暖气管、照明电缆、通讯电缆、天然气管 道都可能断裂。况且,当地基严重沉降时,保持建筑物各部位完全均匀 下沉不大可能,往往伴随不均匀沉降,导致墙体开裂等事故。 因此,软弱地基严重下沉问题应当引起我们高度新港码头仓库
简述软土地基的基本特征
简述软土地基的基本特征简述软土地基的基本特征软土地基是指土壤质地比较松软,容易发生沉陷和变形的地基类型。
软土地基常见于沿海地区和河流洪泛区,由于其特殊的构造和性质,对工程建设和土木工程设计提出了很大的挑战。
下面是软土地基的基本特征的简单描述:环境特征软土地基的环境特征主要包括以下方面:•位置:软土地基通常位于沿海地区和河流洪泛区。
•形成原因:软土地基的形成与沉积作用有关,常见于河流三角洲、河口和海滩等沉积区。
•土壤特性:软土地基具有高含水量、较低的密实度和较弱的抗剪强度等特点。
地质特征软土地基的地质特征对土木工程设计和建设至关重要:•地层组成:软土地基一般由富含有机质和细粒颗粒组成,如黏土、淤泥和砂质黏土等。
•地下水位:软土地基常常具有较高的地下水位,导致土壤含水量增多,易发生液化现象。
•土层分布:软土地基的土层分布往往不均匀,存在水平和垂直的变化,需要通过勘探和测试进行详细了解。
工程特性软土地基的工程特性对土木工程建设具有重要的影响:•土壤沉陷:软土地基容易发生沉陷,尤其是在施工负荷作用下,需要特殊的处理和加固措施。
•土壤变形:软土地基在承受荷载时容易产生较大的变形,如沉降、沉土和侧限等,需要进行相应的补偿和校正。
•抗剪强度较低:软土地基的抗剪强度较低,对于土木工程的基础设计和施工工艺提出了更高的要求。
处理方法针对软土地基的特性,需要采用适当的处理方法来保证工程的稳定和安全:•加固措施:采用加固手段,如土体压实、振动加固、预制桩和灌浆等技术手段,提高地基的稳定性和抗剪强度。
•降低含水量:采用排水措施,如排水井、水泵和降水施工等,降低土壤含水量,减少液化发生的概率。
•平衡处理:通过施工技术和结构设计的合理安排,降低软土地基的荷载,减少沉降和变形的发生。
以上仅是对软土地基基本特征的简要描述,实际的土壤地质情况和工程处理方法需要根据具体情况进行详细考虑和分析。
在土木工程中,软土地基处理是一个重要的课题,不断的研究和技术创新将会为工程建设提供更好的解决方案。
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。
浅谈淤泥质土的地基处理技术
浅谈淤泥质土的地基处理技术摘要:由于淤泥质土压缩性高、强度低,因此软弱地基沉降大,且多为不均匀沉降,极易造成建筑物墙体开裂、建筑物倾覆。
在工程建设中,必须引起足够的重视。
本文首先分析了淤泥质土的工程特性,然后列举了常用的淤泥质土的地基处理技术,最后详细阐述了CFG 桩处理淤泥质土地基的具体应用。
关键词:淤泥质土;地基处理;天然含水率;换土法;CFG 桩一、淤泥质土的工程性质淤泥质土是指天然含水率大于液限、天然孔隙比在1.0~1.5之间的粘性土。
这种软弱土广泛分布在我国东南沿海地区和内陆的大江、大河、大湖沿岸及周边。
其具有以下工程性质:(一)天然含水率高、孔隙比大淤泥质土主要是由粘粒和粉粒组成,并含有有机质。
其中表面带负电荷的粘土矿物与周围介质中的水分子和阳离子相互吸引形成水膜,在不同的地质环境中形成各种絮状结构。
所以这种土含水率高、孔隙比大。
天然含水率一般为35%~80%,孔隙比大于1.0,常在1.0~2.0之间。
软弱土因其天然含水率高、孔隙比大而使地基具有变形大、强度低的不良地质特性。
[1](二)渗透性小淤泥质土粘粒含量高,渗透性很弱,其渗透系数一般为10-8cm/s~10-6cm/s,所以在荷载作用下排水固结缓慢、沉降时间长、强度不易提高。
当土中有机质含量较大时,还可能会产生气泡,堵塞排水通道从而进一步降低渗透性。
(三)抗剪强度低由于淤泥质土天然含水率高、天然孔隙比大,因此软弱土地基变形大、强度低。
此外,软弱土的强度还与加荷速度和排水条件有着密切的关系。
(四)具有流变性在荷载作用下,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,在主固结沉降完成后还可能产生可观的次固结沉降。
因流变而产生的沉降持续时间可达几十年,且淤泥质土的长期强度小于瞬时强度。
(五)具有触变性淤泥质土在未破坏时,具有固态特性,一经扰动或破坏,即转变为稀释流动状态,强度明显下降,是一种结构性沉积物,尤其以海相粘土更为明显,因此具有较强的触变性。
软土具有的性质
软土具有的性质
软土具有的性质:天然含水量大、孔隙比大、压缩系数高、强度低,并具有蠕变性、触变性等特殊的工程地质性质,工程地质条件较差。
软弱土指淤泥、淤泥质土和部分冲填土、杂填土及其他高压缩性土。
由软弱土组成的地基称为软弱土地基。
淤泥、淤泥质土在工程上统称为软土,其具有特殊的物理力学性质,从而导致了其特有的工程性质。
软弱土的特性是天然含水量高、天然孔隙比大、抗剪强度低、压缩系数高、渗透系数小。
在外荷载作用下的地基承载力低、地基变形大,不均匀变形也大,且变形稳定历时较长。
因为软土的成份主要是由粘土粒组和粉土粒组组成,并含少量的有机质。
粘粒的矿物成份为蒙脱石、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,它与周围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。
因此,这类土的含水量和孔隙比都比较高。
根据统计,一般含水量为35~80%,孔隙比为1~2。
软土的高含水量和大孔隙比不但反映土中的矿物成份与介质相互作用的性质,同时也反映软土的抗剪强度和压缩性的大小。
含水量愈大,土的抗剪强度愈小,压缩性愈大。
反之,强度愈大,压缩性愈小。
《建筑地基基础设计规范》利用这一特性按含水量确定软土地基的承载力基本值。
许多学者把软土的天然含水量与土的压缩指数建立相关关系,推算土的压缩指数。
由此可见:从软土的天然含水量可以略知其强度和压缩性的大小,欲要改善地基软土的强度和变形特性,那么首先应考虑采用何种地基处理的方法,降低软土的含水量。
软土的工程地质特征
软土的工程地质特征
软土是一种土质,其工程地质特征在土木工程中至关重要。
以下是软土的一些主要工程地质特征:
流变特性:
软土的流变特性明显,容易发生变形。
其抗剪强度通常较低,导致在外部受力作用下容易发生滑动和沉降。
含水量高:
软土通常含水量较高,水分对其力学性质有显著影响。
含水量高会导致土体的稠密度较低,强度相对较差。
压缩性强:
软土的压缩性强,受外部荷载时容易发生沉降和变形。
这对建筑物和基础设施的稳定性构成挑战。
孔隙水压力:
软土中的孔隙水压力通常较高,这可能对基坑工程和基础工程产生负面影响。
在挖掘和建造过程中需要适当考虑孔隙水的影响。
可压缩性:
软土具有较高的可压缩性,当外部荷载作用于土体时,土体容易发生压缩,导致沉降。
地基沉降:
由于软土的流变特性和压缩性,地基沉降是在软土地区常见的问题。
这可能需要采取适当的加固和处理措施。
地震敏感性:
软土地区通常对地震较为敏感,可能导致液化等地震引发的地质灾害。
因此,在设计和施工中需要充分考虑地震因素。
土体不均匀性:
软土的物理和力学性质在空间上可能表现出较大的不均匀性,这对工程设计和施工提出了挑战。
在软土地区进行工程设计和施工时,需要根据软土的特性采取相应的地基处理、加固措施,以确保工程的稳定性和安全性。
这可能包括使用加固桩、地下连续墙、土体改良等方法。
淤泥的微观特性与处理方法探讨
116科技创新导报 Science and Technology Innovation Herald2008 NO.29Science and Technology Innovation Herald建 筑 科 学我国沿江、沿海以及地势低洼的地区广泛分布着淤泥软基,该软基的工程特性表现为:含水量高、高压缩性、不均匀性、低抗剪强度、结构性和触变性,这些特性主要取决于淤泥的矿物成分与结构特性。
现代研究成果表明淤泥的物质组成复杂、结构多样。
1 淤泥特征概述淤泥通常赋存于排水不畅的地势低洼环境中,是在静水或缓慢流水环境下沉积,未经固结与成岩化作用,颗粒间结合较为松散,呈流塑或软塑状态。
比重一般为15~19kN/m3,含水量一般都在50%以上,液限为40%~60%;饱和度大于95%,孔隙比为1.5~2(甚至超过2),粘聚力小于20kPa,不排水剪切内摩擦角为0,灵敏度高,富含有机质。
由淤泥组成的软土地基一般不能满足工程的要求,需加固处理。
2 微观特征分析2.1 微观组成淤泥微观结构的基本单元一般是由几个粘粒组成微聚体,微聚集体还可以进一步凝聚成成更大的颗粒,构成二级结构单元。
在淤泥中粘土颗粒及其聚集体的含量所占的比重较大,其矿物组成和性质对淤泥软基的工程特性起着至关重要的作用。
粘粒的物质组成。
粘土矿物是粘粒的主要成分。
最常见的粘土矿物有高岭石、蒙脱石和水云母三大类。
由于粘土矿物结晶格架构造不同,各类粘土矿物的物理化学性质也有所不同。
粘粒结合水的原因分析。
粘粒颗粒细小,表面能大,是淤泥中性质较活跃的部分。
粘粒由许多可解离的小分子缔合而成,与水作用生成离子发生基,而后分解,再选择性地吸附与它本身结晶格架中相同或相似的离子于其表面而带电,如次生二氧化硅的解离:SiO 2+H 2O →H 2SO 3→H++SiO 32-H 2SO 3是一种弱电解质,解离成SiO 32-与H+,SiO 32-与颗粒结晶格架不能分离,因而使颗粒带负电。
淤泥类土工程特性分析
淤泥类土工程特性分析发表时间:2017-11-29T11:57:09.953Z 来源:《基层建设》2017年第24期作者:袁厚海[导读] 摘要:室内土工试验是岩土工程勘察工作中的重要组成部分,其目的主要是土工试验人员使用标准的仪器遵照标准的试验操作方法,根据建设工程的要求对地基土的试样,进行各种试验项目的测试,提供可靠的物理、力学性指标参数。
它们是供工程设计人员作建(构)筑物基础设计或选材的依据。
作者通过该项目,根据要求进行不同类型的试验,对淤泥类土样进行工程特性分析。
海南有色工程勘察设计院海南海口 570100 摘要:室内土工试验是岩土工程勘察工作中的重要组成部分,其目的主要是土工试验人员使用标准的仪器遵照标准的试验操作方法,根据建设工程的要求对地基土的试样,进行各种试验项目的测试,提供可靠的物理、力学性指标参数。
它们是供工程设计人员作建(构)筑物基础设计或选材的依据。
作者通过该项目,根据要求进行不同类型的试验,对淤泥类土样进行工程特性分析。
关键词:土工试验;勘察;指标参数;淤泥概述室内土工试验是岩土工程勘察工作中的重要组成部分,其目的主要是土工试验人员使用标准的仪器遵照标准的试验操作方法,根据建设工程的要求对地基土的试样,进行各种试验项目的测试,提供可靠的物理、力学性指标参数。
它们是供工程设计人员作建(构)筑物基础设计或选材的依据。
目前海南为推进国际旅游岛建设,在城市及郊区建造各类工程设施。
儋州市白马井人工岛工程为该市一项填海工程。
土工试验项目共有469个土样,包括岩、砂、粉土、粘土、淤泥几大类,其中淤泥类土样在进行制样装样时较容易受扰动破坏,影响试验精度。
作者通过该项目,根据要求进行不同类型的试验,对淤泥类土样进行工程特性分析。
除钻孔号ZK47为主要淤泥层外,孔号为ZK48的第一层也为淤泥类土层。
由于土层不均匀性,加上取样时的扰动,运输过程的碰撞,温度的变化,水分随时间的流失,制样的扰动,使得土工试验结果离散性较大。
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。
软土
软土的工程特性与地基评价
软土:泛指淤泥及淤泥质土,是第四 纪后期于沿海地区的滨海相、泻湖相、 三角洲相和溺谷相;内陆平原或山区的 湖相和冲积洪积沼泽相等静水或非常缓 慢的流水环境中沉积,并经生物化学作 用形成的饱和软粘性土。
软土的特征:富含有机质,天然含水量 大于液限,天然孔隙比大于或等于1。
3. 抗剪强度低
软土的抗剪强度小且与加荷速度及排水固结条件密切相
关。不排水三轴快剪所得抗剪强度值很小,且与其侧压力大小 无关,即其内摩擦角为零,其内聚力一般都小于20kPa;直剪 快剪内摩擦角一般为2-5度,内聚力为10-15kPa;排水条件下 的抗剪强度随固结程度的增加而增大,固结快剪的内摩擦角可 达8-12度,内聚力为20kPa左右。这是因为在土体受荷时,其 中孔隙水在充分排出的条件下,使土体得到正常的压密,从而 逐步提高其强度。因此,要提高软土地基的强度,必须控制施 工和使用时的加荷速度,特别是在开始阶段加荷不能过大,以 便每增加一级荷重与土体在新的受荷条件下强度的提高相适应。 如果相反,则土中水分将来不及排出,土体强度不但来不及得 到提高,反而会由于土中孔隙水压力的急剧增大,有效应力降 低,而产生土体的挤出破坏。
分类1:当e>=1.5时,称淤泥;当1.5> e>=1.0时,称淤泥质土。它是淤泥与 一般粘性土的过渡类型;
分类2:当土中有机质含量[5%,10%],称 有机质土;当有机质含量(10%,60%]时 称泥炭质土;当有机质含量(60%,)时, 称泥炭。泥炭是未充分分解的植物遗体堆积 而成的一种高有机土,呈深褐-黑色。其含 水量极高,压缩性很大且不均匀,往往以夹 层或透镜体构造存在于一般粘性土或淤泥质 土层中,对工程极为不利。
软土的组成和结构特征
软土的组成成分和结构特征是由其生成环境决定的。
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。
软土地基
软土路基施工技术★★★浏览:74 更新时间:2010-5-28 10:03:55一、软土地基的工程特性淤泥、淤泥质土及天然强度低、压缩性高、透水性小的一般黏土统称为软土。
大部分软土的天然含水量30%~70% ,孔隙比1. 0~1. 9,渗透系数为10-8 ~ 10-7 cm/s,压缩性系数为0.005~0.02,抗剪强度低(快剪裁聚力在10kPa左右,快剪内摩擦角0°~5°) ,具有触变性,流变性显著。
对于高速公路,标准贯击次数小于4,无侧限抗压强度小于50kPa且含水量大于50%的黏土或标准贯击次数小于4且含水量大于30%的砂性土统称为软土。
修建在软土地区的路基,主要是路堤填筑荷载引起软基滑动破坏的稳定问题和量大且时间长的沉降问题。
二、软土地基处理施工技术软土地基处理施工具体方法有几十种,常常多种方法综合应用。
按加固性质,主要有以下几种:(一)表层处理法1.砂垫层(1)机理:在软土层顶面铺砂垫层,主要起浅层水平排水作用,使软土中的水分在路堤自重的压力作用下,加速沉降发展,缩短固结时间。
但对基底应力分布和沉降量的大小无显著影响。
(2)适用条件:该法适用于路堤高度小于两倍极限高度(在天然软土地基上,基底不作特殊加固处理而用快速施工方法修筑路堤的填筑最大高度) ,软士层及其硬壳较薄,或软土表面渗透性很低的硬壳等情况。
亦适用于软土层稍厚但具有双面排水条件的地基。
(3)特点:砂垫层施工简便,不需特殊机具设备,占地较少。
但需放慢填筑速度,严格控制加荷速率,使地基有充分时间进行排水固结。
因此,适用于施工期限不紧迫、砂料来源、充足、运距不远的施工环境。
(4)形式:有排水砂垫层、换土砂垫层、砂垫层和土工布混合使用等形式。
2.反压护道(1)机理:在路堤两侧填筑一定宽度和高度的护道,以改善路堤荷载方式来增加抗滑力的方法,使路堤下的软基向两侧隆起的趋势得到平衡,从而保证路堤的稳定性。
(2)适用条件:路堤高度不大于1. 5~2倍的极限高度,非耕作区和取土不太困难的地区。
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与处理方法
岩土工程中的软土特性与处理方法岩土工程是一门涉及地面工程施工和地下工程设计的学科,其中的软土工程是其中的一个重要分支。
软土是指土壤为主,含有较高比例的细粒颗粒,如黏土、淤泥等,其力学性质和工程行为与其他土壤类型存在较大差异。
本文将探讨软土的特性及其处理方法,以期为岩土工程领域的从业者提供一些有益的信息。
一、软土特性1. 强度低:软土的强度相对较低,会导致其在面临外力作用下产生较大的变形和沉降。
这是由于软土的颗粒较小、结构较松散,颗粒之间的相互作用力较弱所致。
2. 液性较高:软土具有较高的水分含量和流动性,使得其表现出流动的特性。
这种液性较高的特性在施工过程中可能引发不稳定性问题,如渗流、液化等。
3. 膨胀性和收缩性:软土在遇水或失水后会发生膨胀和收缩现象。
这种水分引起的体积变化容易对结构造成破坏,特别是在较高含水量的情况下。
二、软土处理方法1. 土壤改良:通过土壤改良来提高软土的工程性质是软土处理的常见方法之一。
常见的土壤改良方式有混凝土搅拌桩、振动加固、灰浆注浆等。
这些方法可以改善软土的强度、稳定性和排水性能。
2. 预压预应力法:通过对软土施加压力来提高其强度和稳定性是有效的处理方法之一。
预压预应力法的基本原理是对软土施加静态或动态荷载,使软土所承受的应力状态发生变化,进而提高其工程性质。
3. 土体固结加压法:这是一种通过施加外部压力来加速软土固结的方法。
通过应用改良的填料、混凝土等强制软土进行压实,可以提高其密实度和稳定性。
4. 排水处理:软土的液性较高,容易产生渗流和液化等问题。
因此,采取排水措施是软土处理的重要方法之一。
常见的排水方式包括水平排水、垂直排水和横向排水等。
5. 加固和支护结构:在软土工程中,加固和支护结构的设计和施工对于保障工程的安全和稳定至关重要。
常见的加固和支护结构包括挡土墙、护坡、地下连续墙、钢管桩等。
三、软土处理方法的选择对于软土的处理方法选择需要综合考虑工程要求、经济性、可行性等因素。
软土及其工程性质
软土(Soft Clay)的概念
《软土地区工程地质勘察规范》: 1、外观以灰色为主的细粒土; 2、天然含水量大于或等于液限; 3、天然孔隙比大于或等于1.0。
《公路软土地基路堤设计与施工技术规范》中判别标准:
特征指标名称
天然含水量 (%)
天然孔隙比
指标值 ≥35(或液限) ≥1.0
十字板剪切强度 (kPa)
1.41 98 46 24 24
1.61 98 47 25 24 1.34 6.5 1.74 95 52 31 26 1.9 11 1.24 98 40 23 17 1.11
软土的分布
我国软土按区域分为内 陆沿海软土、内陆软土和 山区软土。
我国软土的主要分布地 区按工程性质结合自然地 质地理环境,可划分为北 部、中部、南部三个地区。
北中部分界线:沿秦岭 走向向东至连云港以北的 海边;
中南部分界线:沿苗岭、 南岭走向向东至蒲田的海 边。
北部 中部 南部
软土的分布和层理
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。
沿海软土 东海、黄海、渤海、南海等,如上海、天津、宁波、温州等 内陆软土 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 山区软土 昆明的滇池地区、贵州六盘水地区等
软土的层理构造:二元结构 1、厚度变化大:几米~几十米; 2、厚度变化较大的地区,地表一般有一个1~3m的硬壳层, 其下为5~30m的饱和软土(上海市一般为20~45m )。
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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。
对于淤泥质软土,φ≈0,所以查表得Nr=0,Nq=1.0,Nc=5.14则上式简化为
如果c=12kPa,φ=0,基础埋深1.0米,软土的容重取18kN/立方米,那么承载力:[P]=18×1+12×5.14=80(kPa)
如果淤泥质软土的φ指标有一定的数值的话(比如淤泥质粉质粘土等),则承载力指标可能会达到90~110kPa,这种承载力指标足够满足广大的中小建筑物的需要。
(2)淤泥质软土无法通过挤密达到增加其工程性质及承载力,原因是超孔隙水无法迅速消散,则孔隙比无法改变,固结度就无法改变,则什么都无法改变。
单纯的压路机碾压、打夯机的打夯都无法提高淤泥质软土的工程性质,但强夯由于产生了无数竖向的微小排水通道,效果要好。
在淤泥中插入塑料排水板使得土中产生了无数的竖向排水通道,固结效果也很好,所以,只有实质性的固结作用才能提高淤泥的工程性质。
(3)固结作用是时间的参数,其过程是漫长和缓慢的,所以建筑于巨厚层淤泥质软土上的重型建筑物沉降是惊人的。
由于淤泥质软土的高含水量,通常作为饱和软黏土进行考虑。
为求饱和土在任意时刻的变形,需要用太沙基一维固结理论计算,其中重要的的概念是固结度U
式中:sct——地基在某一时刻t的固结沉降;
sc ——地基最终的固结沉降。
假设土层为单面排水,起始空隙水压力为矩形分布时,固结度表达式为
K——渗透系数;
a——压缩系数;
e——空隙比;
γw——水的重度;
Es——压缩模量;
t——时间(s);
H——空隙水最大渗径(cm),单面排水H为土层厚度,双面排水H为1/2土层厚度。
而基础达到最终沉降量时所需的时间可按下式足够准确地求出:
现在我们以某建筑作例子,假定软土厚度20米,软土的Cv取3.0×10-3cm2/s,则它的最终固结时间需要104年,那么在一开始的5年时间内它们的固结度达到多少呢?计算结果为25.33%,到第10年达到44%,到第20年,固结度达到69%,到第40年时达到90%,所以软土地区的非桩基础工程的建筑物的沉降稳定时间非常漫长。
要缩短这个时间,可选用桩基,或深层搅拌桩、高压旋喷桩等作复合地基处理。
(4)淤泥质软土的灵敏度大,常用灵敏度St来表示,灵敏度是原状试样的无侧限抗压强度与相同含水量重塑试样的无侧限抗压强度之比。
淤泥质软土土的St一般在3~4之间,个别可达8~9。
由于淤泥的灵敏度高,触变性强,其强度恢
复的时间也较长。
软土地基受震动荷载后,易产生侧向滑动、沉降或基础下土体挤出等现象。
(5)淤泥质软土多为欠固结土,其桩周极限侧摩阻力fi一般取10~20kPa。
在计算单桩承载力时,淤泥质软土应考虑为负摩阻力。
5.总论
以上通过对淤泥质软土主要工程特性的介绍和分析,我们认识到淤泥质软土的承载力虽然低,但能够满足广大的中小型建筑物的需要,所以淤泥质软土对建筑物的危害主要是由于其固结时间长和不均匀性造成的,因此即使在满足承载力要求的情况下,也需要对淤泥质软土地基进行处理。
使淤泥质软土加快固结的方法主要有:强夯法、插入塑料排水板等,其原理就是加快土中水分的排出。
为消除淤泥质软土不均匀性对建筑物的影响,常采用桩基础,或采用高压旋喷桩、深层搅拌桩等作复合地基处理。
注:文章中涉及的公式和图表请用PDF格式打开。