软土
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软土的天然含水量总是大于液限,一般为50%~70%,
山区软土有时高达200%。天然含水量随液限的增大成正比 增加。天然孔隙比在1~2之间,最大达3~4。其饱和度一般 大于95%。
2、渗透性低(对地基强度有显著影响)
软土的恨透系数一般在i*10-4~i*10-8cm/s之间,而大 部分滨海相和相软土地区由于该土层中夹有数量不等的薄层 或极薄层粉、细沙、粉土等,故在水平方向的渗透性较垂直 方向要大得多。
(6)强夯法
对于孔隙较大的地基及含水量在一定范围内的软弱
粘性土地基,可采用重锤夯实或强夯。它的基本原理是: 土层在巨大的冲击能作用下,土中产生很大的压力和冲 击波,致使土体孔隙压缩,夯击点周围一定深度内产生 裂隙良好的排水通道,使土中的孔隙水(气)顺利排出,
土体迅速固结。强夯后地基承载力可得到一定的提高,
过强度极限而向压力较小
的基坑内侧发生塑性流动, 导致基坑隆起。
②支挡结构的变形
③坑外地表沉降 (a)小变形(≤50mm) -属于正常变形,一般 “建物”可能有裂缝,但对主体结构无影响; (b)中等变形(50~100mm) -一般“建物” 有 裂缝,地下管线要维修; (c)大变形(>100mm)(见图)
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。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速不能过大,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,则土中的水分将来不及排出,土体强度 不但来不及得到提高,反而会由于土中空隙水压力的急剧 增大,有效应力降低,而产生土体的挤出破坏。
定是有效的。该法不需控制填土速率,可以机械化快速完成
路基填筑,但利用该法处理地基,土方量大、占用土地多。
Baidu Nhomakorabea
(4)水泥土搅拌桩法 水泥土搅拌桩是胶结法处理软土地基的一种,它利
用水泥或石灰等材料作为固化剂的主剂,通过特制的深
层搅拌机械,在地基深处将软土和固化剂(浆液或粉体) 强制搅拌,利用固化剂与软土之间所产生的一系列物理、 化学反应,使软土固结成具有整体性、水稳定性和一定 强度的地基,以达到提高地基承载力、减少地基沉降量
大。量堆载材料,所使用的设备及施工工艺均比较简单,
无需大量的大型设备,便于大面积施工
(3)反压护道法
该法是指在道路主路堤两侧,填筑一定宽度和高度的护 道,以期达到路堤稳定的一种方法,它主要是起抗滑的平衡 作用,使得抗滑力矩能克服滑动力矩。其高度一般为路堤填 土高度的1/3~1/2。这种方法处理软土地基,对解决路基稳
(2)真空预压法 真空预压法是在需要加固的软土地基内设置砂井或塑 料排水板,然后在地面铺设砂垫层,其上覆盖不透气的密
封膜使其与大气隔绝,通过埋设于砂垫层中的吸水管道,
用真空装置进行抽气,将膜内空气排出,因而在膜内外产 生气压差,气压差即转变成作用于地基上的荷载,地基不 会产生剪切破坏,这对软土地基是有利的。该方法不需要 堆载,省去了加载和卸荷工序,缩短了预压时间,省去了
此外,在确定地基处理方法时,还要注意节约能源。
注意环境保护,避免因为地基处理对地面水和地下水产生 污染,避免振动噪音对周围环境产生不良影响等。
B
H
危 险 区
中 险 等 区 危 稳 定 区
1B / 2
5、软土的地震特性
①深厚软土场地在远震作用下的地面运动比坚硬地 基要强烈好几倍,震害大。 ②上海地区上部的土层主要起放大作用,而夹在两 个砂层间的深层粘性土有“隔震”作用。 ③深厚软土有低通滤波作用(高频滤,低频通过)。
公路工程中软土地基的处理
一 软土的定义 二 软土的物理力学特性 三 软土地基 四 公路工程中软土地基处理
软土的定义
——软土泛指淤泥及软泥质土,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击洪击
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。它富含有机质,天然含水量w大于液限wL,天然孔隙
③当场地位于强震区,应分析场地和地基的 地震效应、饱和砂土、粉土液化判别、场 地稳定性和震陷的可能性评定 。 ④水文地质条件变化较大时,分析其对地基 和稳定性的影响。 ⑤浅层含沼气的地基,分析沼气逸出时对地 基稳定性和变形的影响。
软土地基
1、定义
明确定义软土地基是困难的。通常把抗剪强度低、压 缩性高、透水性差的地基以及在动力荷载作用下容易液化 的地基称为软土地基。
比e大于或等于1.0。其中:
当e≥1.5时,称淤泥; 当1.5>e≥1.0时,称淤泥质土; 当5%≤土中有机质含量≤10%,称有机质土; 当10%<土中有机质含量≤60%,称泥炭质土;
当土中有机质含量>60%,称泥炭。
泥 炭 土
软土的物理力学特性
1、高含水量和高孔隙性(决定其压缩性和抗
剪强度的重要因素)
(1)堆载预压法 该法是在工程建设之前用大于或等于设计荷载的填土荷载, 促使地基提前固结沉降以提高地基的强度,减少工后沉降。当 强度指标达到设计要求数值后,卸去荷载,修筑道路路面。经 过堆压预处理后,地基一般不会再产生大的固结沉降。利用路 堤填土作为堆载,成本较低。施工填筑时宜采用分层分级施加 荷载,以控制加荷速率,避免地基发生剪切破坏,达到地基强 度慢慢提高的效果。该法原理较成熟,施工简单,不需要特殊 的施工机械和材料。由于该地区软土固结系数小,故软土的排 水固结时间较长,因此工期较长。如施工时间允许,可单独使 用;如工期紧,可结合其它方法一起使用。
压缩性可降低200%~1000%。
(7)加筋路基法 对于沉降量不大的路堤,高路堤填土适当采用土工布
垫隔,限制了软基和路基的侧向位移,增加了侧向约束,
从而降低应力水平,加强了路基刚度与稳定性,提高了路 基的水平横向排水,使荷载均布。采用土工布覆盖摊铺, 既提高路基刚度,也使边坡受到维护,有利于排水,增加 地基稳定性。
5、较显著地触变性和蠕变性
一般用灵敏度St指标定量评价软土的触变性(详见
课本p74)。
软土的蠕变性是比较明显的。表现在长期恒定应力
作用下,软土将产生缓慢剪切变形,并导致抗剪强度的衰 减;在固结沉降完成之后,软土还可能继续产生可观的此 固结沉降。许多工程现实表明:当土中孔隙水压力完全消 散后,建筑物还会继续沉降。
由于该类土渗透系数小、含水量大且呈饱和状态,这 不但延缓土体的固结过程,而且在加荷初期,常易出现较高 的空隙水压力,对地基强度有显著影响。
3、压缩性高
软土均属高压缩性土,其压缩系数a0.1~0.2一般为 0.7~0.5Mpa-1,最大还4.5pa-1,他随着土的液限和天然含 水量的增大而增高。
4、抗剪强度低
2、软土地基的稳定性评价
遇下列情况时应评价地基的稳定性。
①当“建物”离河岸、池塘、海岸等边坡较近时,应评 价软土侧向挤出或滑移的可能性。
②当地基受力范围内有顶面倾斜的基岩或硬土层,应评 价软土沿该面产生滑移的可能性
3、基坑开挖的变形 问题
①基坑隆起:图2,3对比可 以得到,随着开挖的进行, 土体中的应力重新分布, 最大应力方向发生旋转, 土体部分区域应力水平超
的目的。其地基应视为复合地基,桩土共同承担荷载。
它具有施工速度快,设备轻便,便于移动,方法容易掌 握,处理深度较大等优点。
(5)换填垫层法 当软弱土层厚度不很大时,可将路基面以下处理
范围内的软弱土层部分或全部挖除,然后换填强度较
大的土或其它稳定性能好、无侵蚀性的材料(通常是 渗水性好的砾料)称为换填或垫层法。此法处理的经 济实用高度一般为2~3m,如果软弱土层厚度过大, 则采用换填法会增加弃方与取土方量而增大工程成本。
山区软土有时高达200%。天然含水量随液限的增大成正比 增加。天然孔隙比在1~2之间,最大达3~4。其饱和度一般 大于95%。
2、渗透性低(对地基强度有显著影响)
软土的恨透系数一般在i*10-4~i*10-8cm/s之间,而大 部分滨海相和相软土地区由于该土层中夹有数量不等的薄层 或极薄层粉、细沙、粉土等,故在水平方向的渗透性较垂直 方向要大得多。
(6)强夯法
对于孔隙较大的地基及含水量在一定范围内的软弱
粘性土地基,可采用重锤夯实或强夯。它的基本原理是: 土层在巨大的冲击能作用下,土中产生很大的压力和冲 击波,致使土体孔隙压缩,夯击点周围一定深度内产生 裂隙良好的排水通道,使土中的孔隙水(气)顺利排出,
土体迅速固结。强夯后地基承载力可得到一定的提高,
过强度极限而向压力较小
的基坑内侧发生塑性流动, 导致基坑隆起。
②支挡结构的变形
③坑外地表沉降 (a)小变形(≤50mm) -属于正常变形,一般 “建物”可能有裂缝,但对主体结构无影响; (b)中等变形(50~100mm) -一般“建物” 有 裂缝,地下管线要维修; (c)大变形(>100mm)(见图)
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。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速不能过大,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,则土中的水分将来不及排出,土体强度 不但来不及得到提高,反而会由于土中空隙水压力的急剧 增大,有效应力降低,而产生土体的挤出破坏。
定是有效的。该法不需控制填土速率,可以机械化快速完成
路基填筑,但利用该法处理地基,土方量大、占用土地多。
Baidu Nhomakorabea
(4)水泥土搅拌桩法 水泥土搅拌桩是胶结法处理软土地基的一种,它利
用水泥或石灰等材料作为固化剂的主剂,通过特制的深
层搅拌机械,在地基深处将软土和固化剂(浆液或粉体) 强制搅拌,利用固化剂与软土之间所产生的一系列物理、 化学反应,使软土固结成具有整体性、水稳定性和一定 强度的地基,以达到提高地基承载力、减少地基沉降量
大。量堆载材料,所使用的设备及施工工艺均比较简单,
无需大量的大型设备,便于大面积施工
(3)反压护道法
该法是指在道路主路堤两侧,填筑一定宽度和高度的护 道,以期达到路堤稳定的一种方法,它主要是起抗滑的平衡 作用,使得抗滑力矩能克服滑动力矩。其高度一般为路堤填 土高度的1/3~1/2。这种方法处理软土地基,对解决路基稳
(2)真空预压法 真空预压法是在需要加固的软土地基内设置砂井或塑 料排水板,然后在地面铺设砂垫层,其上覆盖不透气的密
封膜使其与大气隔绝,通过埋设于砂垫层中的吸水管道,
用真空装置进行抽气,将膜内空气排出,因而在膜内外产 生气压差,气压差即转变成作用于地基上的荷载,地基不 会产生剪切破坏,这对软土地基是有利的。该方法不需要 堆载,省去了加载和卸荷工序,缩短了预压时间,省去了
此外,在确定地基处理方法时,还要注意节约能源。
注意环境保护,避免因为地基处理对地面水和地下水产生 污染,避免振动噪音对周围环境产生不良影响等。
B
H
危 险 区
中 险 等 区 危 稳 定 区
1B / 2
5、软土的地震特性
①深厚软土场地在远震作用下的地面运动比坚硬地 基要强烈好几倍,震害大。 ②上海地区上部的土层主要起放大作用,而夹在两 个砂层间的深层粘性土有“隔震”作用。 ③深厚软土有低通滤波作用(高频滤,低频通过)。
公路工程中软土地基的处理
一 软土的定义 二 软土的物理力学特性 三 软土地基 四 公路工程中软土地基处理
软土的定义
——软土泛指淤泥及软泥质土,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击洪击
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。它富含有机质,天然含水量w大于液限wL,天然孔隙
③当场地位于强震区,应分析场地和地基的 地震效应、饱和砂土、粉土液化判别、场 地稳定性和震陷的可能性评定 。 ④水文地质条件变化较大时,分析其对地基 和稳定性的影响。 ⑤浅层含沼气的地基,分析沼气逸出时对地 基稳定性和变形的影响。
软土地基
1、定义
明确定义软土地基是困难的。通常把抗剪强度低、压 缩性高、透水性差的地基以及在动力荷载作用下容易液化 的地基称为软土地基。
比e大于或等于1.0。其中:
当e≥1.5时,称淤泥; 当1.5>e≥1.0时,称淤泥质土; 当5%≤土中有机质含量≤10%,称有机质土; 当10%<土中有机质含量≤60%,称泥炭质土;
当土中有机质含量>60%,称泥炭。
泥 炭 土
软土的物理力学特性
1、高含水量和高孔隙性(决定其压缩性和抗
剪强度的重要因素)
(1)堆载预压法 该法是在工程建设之前用大于或等于设计荷载的填土荷载, 促使地基提前固结沉降以提高地基的强度,减少工后沉降。当 强度指标达到设计要求数值后,卸去荷载,修筑道路路面。经 过堆压预处理后,地基一般不会再产生大的固结沉降。利用路 堤填土作为堆载,成本较低。施工填筑时宜采用分层分级施加 荷载,以控制加荷速率,避免地基发生剪切破坏,达到地基强 度慢慢提高的效果。该法原理较成熟,施工简单,不需要特殊 的施工机械和材料。由于该地区软土固结系数小,故软土的排 水固结时间较长,因此工期较长。如施工时间允许,可单独使 用;如工期紧,可结合其它方法一起使用。
压缩性可降低200%~1000%。
(7)加筋路基法 对于沉降量不大的路堤,高路堤填土适当采用土工布
垫隔,限制了软基和路基的侧向位移,增加了侧向约束,
从而降低应力水平,加强了路基刚度与稳定性,提高了路 基的水平横向排水,使荷载均布。采用土工布覆盖摊铺, 既提高路基刚度,也使边坡受到维护,有利于排水,增加 地基稳定性。
5、较显著地触变性和蠕变性
一般用灵敏度St指标定量评价软土的触变性(详见
课本p74)。
软土的蠕变性是比较明显的。表现在长期恒定应力
作用下,软土将产生缓慢剪切变形,并导致抗剪强度的衰 减;在固结沉降完成之后,软土还可能继续产生可观的此 固结沉降。许多工程现实表明:当土中孔隙水压力完全消 散后,建筑物还会继续沉降。
由于该类土渗透系数小、含水量大且呈饱和状态,这 不但延缓土体的固结过程,而且在加荷初期,常易出现较高 的空隙水压力,对地基强度有显著影响。
3、压缩性高
软土均属高压缩性土,其压缩系数a0.1~0.2一般为 0.7~0.5Mpa-1,最大还4.5pa-1,他随着土的液限和天然含 水量的增大而增高。
4、抗剪强度低
2、软土地基的稳定性评价
遇下列情况时应评价地基的稳定性。
①当“建物”离河岸、池塘、海岸等边坡较近时,应评 价软土侧向挤出或滑移的可能性。
②当地基受力范围内有顶面倾斜的基岩或硬土层,应评 价软土沿该面产生滑移的可能性
3、基坑开挖的变形 问题
①基坑隆起:图2,3对比可 以得到,随着开挖的进行, 土体中的应力重新分布, 最大应力方向发生旋转, 土体部分区域应力水平超
的目的。其地基应视为复合地基,桩土共同承担荷载。
它具有施工速度快,设备轻便,便于移动,方法容易掌 握,处理深度较大等优点。
(5)换填垫层法 当软弱土层厚度不很大时,可将路基面以下处理
范围内的软弱土层部分或全部挖除,然后换填强度较
大的土或其它稳定性能好、无侵蚀性的材料(通常是 渗水性好的砾料)称为换填或垫层法。此法处理的经 济实用高度一般为2~3m,如果软弱土层厚度过大, 则采用换填法会增加弃方与取土方量而增大工程成本。