软土地基工程地质问题.doc

.页眉. .页脚. 软土地基工程地质问题软土地基软土是指在滨海、湖泊、谷地、河滩上沉积的天然含水量高、孔隙比大、压缩性强和承载力低的软塑到流塑状态的细粒土,如淤泥和淤泥质土,以及其他高压缩性饱和黏性土、粉土等。淤泥和淤泥质土是指在静水或缓慢的流水环境中沉积、经生物化学作用形成的黏性土。这种黏性土含有机质, 天然含水量大于液限。当天然孔隙比 e 0≥, 称为淤泥; <e 0< 时,称为淤泥质土。习惯上把工程性质接近淤泥土的黏性土统称为软土。. .页脚. 由上可以看出,给软土定名、定义常以其物理力学指标为依据, 而建筑地基的土体,是多种性质土的集合体,所以软土的性质尤其是成层土的构造与沉积年代、成因类型有密切关系。例如不同年代和成因的软土,其物理力学性质指标尽管可能相近,但作为地基时的工程性质差别却可能较大。故对软土的认识,不但要掌握其物理力学性质指标,还要全面分析生成环境、年代、结构和构造,尤其是地基中上下两相邻土层的强度差别悬殊或下卧硬层倾斜度较大时,在地基处理设计中必须特别注意。软土是在静水或缓慢水流,多有机质的条件下生成的,往往与粉砂和泥炭交错沉积。绝大部分生成于全新世的中晚期, 也有软土层埋藏在密实的硬土层之下, 生成期较早。但总的来说, 在各种土中,软土应是比较年轻的沉积物,有的还是正在继续沉积的欠固结土。江河湖海都有生成软土的条件,其成因类型可分为海相沉积和陆相沉积。海相沉积又分为滨海相、三角洲相、泻湖相和溺谷相。陆相沉积分为湖泊相、河漫滩相和丘陵谷地相。软土在我国沿海、内陆都有广泛分布,在沿海地区如上海,天津塘沽,浙江温州、宁波,江苏连云港等都分布着厚数米至数十米的滨海相沉积;长江、珠江地区分布着三角洲相沉积;洞庭湖、洪泽湖、太湖及昆明滇池等地区分布着内陆湖泊相沉积; 位于各大、中河流中、.页眉. .页脚. 下游地区分布着河漫滩沉积;内蒙古,东北大、小兴安岭,南方及西南森林地区分布着沼泽沉积;贵州六盘水地区分布着丘陵谷地相沉积等。滨海相沉积分布在沿海岸边,颗粒较不均匀,软土淤泥常与粗中细砂掺杂,较疏松;三角洲相沉积于江河入海口处,软黏土,淤泥与薄砂层交错成不规则透镜体或薄夹层。内陆软土大多属于湖泊沉积或河滩沉积,厚度一般不超过 20m 。湖泊沉积以粉土为主有明显层理,结构较松软;河滩沉积以软黏土及淤泥为主,夹有砂及泥炭层。软土的矿物组成除少量矿物石英、方解石、长石、云母、角闪石外,含有大量次生黏土矿物。我国黏土所含黏土矿物,以伊利石、高岭石为主, 也含有蒙脱石、绿泥石等。黏土矿物呈片状、板状、管状。电子显微镜可直接观察到软土的结构,是由单粒及大小不同的团粒组成,其组织结构单元按一定方式排列而成。各团粒内更小一级的团粒和颗粒也有一定的排列方式,骨架间的大小空隙的总体积很大,即颗粒的比表面积很大,大小空隙中除少数外都被水充满。这正是软土具有大空隙比、高含水量、高压缩性、高灵敏度及低强度的根本原因。软土的工程特性及评价如前述,软土的主要特征是含水量高( w= 35%- 80%)、孔隙比大(e 0 >1) 、高压缩性、强度低、渗透性差,并含有机质, . .页脚. 程特征: 1 .抗剪强度低如前述,饱和软黏土多属近代水下细颗粒沉积土,孔隙比大,含水量高,因此它的抗剪强度很低。用直剪仪快剪测其强度指标φ仅几度,c 值不超过 20kPa 。抗剪强度的变化范围为 5- 25kPa 。地基的承载力常为 50- 80kPa 。为使软土地基的强度、稳定性满足要求, 常需有针对性的采用加固措施,提高其抗剪强度。软土的抗剪强度试验值与试验方法、排水条件等密切相关, 如采用固结快剪上述φ、c 值将有所增大。因此试验方法,条件应密切联系工程的实际及地基的具体条件等确定,需要时,除室内试验外,应补充现场原位测试,以取得较正确的结果。 2 .压缩性高因为孔隙比大,故软土具有高压缩性。压缩系数α 1-2 在 0. 5~2 . 0MPa -1 之间,最大可达到 MPa -1 ,部分软土更高;压缩模量 Es <4 MPa ,在其他物理性质指标相同的条件下,软土的液限指数越大, 压缩性越高,这是因为土颗粒矿物成分对其压缩性具有明显的影响。 3 .透水性低软土的透水性很低,渗透系数一般约为 1× 10 -6-1× 10 -8 cm/s,在自重或荷载作用下固结速率很慢,要达到较大的固结度,需要相当长的时间( 甚至数年) ,使得许多压密加固方法都不能在短期内奏效。.页眉. .页脚. 4 .触变性尤其是滨海相软土一旦受到扰动(振动、搅拌,挤压或揉搓等), 原有结构即遭破坏,土的强度明显降低或很快变成稀释状态。触变性的大小常用灵敏度 St 来表示,一般 St在3-4 之间,个别可达 8-9