試述軟土的主要工程地質性質
㈠ 軟土具有哪些工程性質
第二章 軟土及其復工程地質特製征
第2.0.1條 軟土的判別應符合下列要求:
一、外觀以灰色為主的細粒土;
二、天然含水量大於或等於液限;
三、天然孔隙比大於或等於1.0。
第2.0.2條 軟土的工程性質特點是高壓縮性,低強度,高靈敏度和低透水性。在較大的地震力作用下易出現震陷。
第2.0.3條 軟土層具有良好的層理,在互層中伴隨有少數較密實的顆粒較粗的粉土或砂層,成為軟土層中的變異土層。
第2.0.4條 我國軟土的主要分布區,按工程性質結合自然地質地理環境,可劃分為三個地區,即沿秦嶺走向向東至連雲港以北的海邊一線,作為Ⅰ、Ⅱ地區的界線;沿苗嶺、南嶺走向向東至莆田的海邊一線,作為Ⅱ、Ⅲ地區的界線(附錄一)。這一分區可作為區劃、規劃和勘察的前期工作使用。
㈡ 軟土的特徵是什麼
軟土【soft soil】是淤泥()和淤泥質土(mucky soil)的總稱。主要是由天然含水量大、壓縮性高、承載能力低的淤泥沉積物及少量腐殖質所組成的土。軟土是指濱海、湖沼、谷地、河灘沉積的天然含水量高、孔隙 比大、壓縮性高、抗剪強度低的細粒土。具有天然含水量高、天 然孔隙比大、壓縮性高、抗剪強度低、固結系數小、固結時間長、 靈敏度高、擾動性大、透水性差、土層層狀分布復雜、各層之間物 理力學性質相差較大等特點。
一、概述[1] 軟土主要是由天然含水量大、壓縮性高、承載能力低的淤泥沉積物及少量腐殖質所組成的土。對淤泥的解釋是,在靜水或緩慢的流水環境中沉積並含有機質的細粒土,其天然含水量大於液限,天然孔隙比大於1.5;當天然孔隙比小於1.5而大於1.0時稱為淤泥質土。對於泥碳的解釋是,喜水植物遺體在缺氧條件下,經緩慢分解而形成的泥沼覆蓋層。其特點是持水性大,密度較小。 二、軟土的組成和狀態特徵[1] 軟土泛指淤泥及淤泥質土,是第四紀後期於沿海地區的濱海相、瀉湖相、三角洲相和溺谷相,內陸平原或山區的湖相和沖擊洪積沼澤相等靜水或非常緩慢的流水環境中沉積,並經生物化學作用形成的飽和軟粘性土。軟土的組成和狀態特徵是由其生成環境決定的。由於它形成於上述水流不通暢、飽和缺氧的靜水盆地,這類土主要由粘粒和粉粒等細小顆粒組成。淤泥的粘粒含量較高,一般達30%~60%。粘粒的粘土礦物成分以水雲母和蒙德石為主,含大量的有機質。有機質含量一般達 5%~15%,最大達17%~25%。這些粘土礦物和有機質顆粒表面帶有大量負電荷,與水分子作用非常強烈,因而在其顆粒外圍形成很厚的結合水膜,且在沉積過程中由於粒間靜電荷引力和分子引力作用,形成絮狀和蜂窩狀結構。所以,軟土含大量的結合水,並由於存在一定強度的粒間連結而具有顯著的結構性。 由於軟土的生成環境及粒度、礦物組成和結構特徵,結構性顯著且處於形成初期,呈飽和狀態,這都使軟土在其自重作用下難於壓密,而且來不及壓密。因此,不僅使之必然具有高孔隙性和高含水量,而且使淤泥一般呈欠壓密狀態,以致其孔隙比和天然含水量隨埋藏深度很小變化,因而土質特別松軟。淤泥質土一般則呈稍欠壓密或正常壓密狀態,其強度有所增大。 淤泥和淤泥質土一般呈軟塑狀態,但當其結構一經擾動破壞,就會使其強度劇烈降低甚至呈流動狀態。因此,淤泥和淤泥質土的稠度實際上通常處於潛流狀態。 三、軟土的物理力學特性[1] 1、高含水量和高孔隙性 軟土的天然含水量一般為50%~70%,最大甚至超過200%。液限一般為40%~60%,天然含水量隨液限的增大成正比增加。天然孔隙比在1~2之間,最大達3~4。其飽和度一般大於95%,因而天然含水量與其天然孔隙比呈直線變化關系。軟土的如此高含水量和高孔隙性特徵是決定其壓縮性和抗剪強度的重要因素。 2、滲透性弱 軟土的滲透系數一般在i×10-4~i×10-8cm/s之間,而大部分濱海相和三角洲相軟土地區,由於該土層中夾有數量不等的薄層或極薄層粉、細砂、粉土等,故在水平方向的滲透性較垂直方向要大得多。 由於該類土滲透系數小、含水量大且飽和狀態,這不但延緩其土體的固結過程,而且在加荷初期,常易出現較高的孔隙水壓力,對地基強度有顯著影響。 3、壓縮性高 軟土均屬高壓縮性土,其壓縮系數a0.1~0.2一般為0.7~1.5MPa-1,最大達4.5MPa-1(例如渤海海淤),它隨著土的液限和天然含水量的增大而增高。由於土質本身的因素而言,該類土的建築荷載作用下的變形有如下特徵: (1)變形大而不均勻 (2)變形穩定歷時長 4、抗剪強度低 軟土的抗剪強度小且與加荷速度及排水固結條件密切相關,不排水三軸快剪所得抗剪強度值很小,且與其側壓力大小無關。排水條件下的抗剪強度隨固結程度的增加而增大。 5、較顯著的觸變性和蠕變形。 四、軟土的鑒別 1、建設部標准《軟土地區工程地質勘查規范》(JGJ83-91)規定凡符合以下三項特徵即為軟土: (1)外觀以灰色為主的細粒土; (2)天然含水量大於或等於液限; (3)天然孔隙比大於或等於1.01。 2、交通部標准《公路軟土地基路堤設計與施工技術規范》(JTJ017-96)中規定軟土鑒別見表1 1)天然含水量的測定 天然含水量是土的基本物理性指標之一,它反映的土的狀態,含水量的變化將使得土的稠度、飽和程度、結構強度隨之而變化,其測定可採用公路土工試驗規程規定試驗方法測定,並將試驗數據與35%、液限進行比較。 (2)天然孔隙比 孔隙比,是土中孔隙體積與土粒體積之比,天然狀態下土的孔隙比稱之為天然孔隙比,是一個重要的物理性指標,可用來評價天然土層的密實程度。其測定方法可測定土粒比重、土的干密度、土的天然密度、土的含水量等指標通過計算而得。 (1) 式中ds —土粒比重; ρd—土的干密度; ρ —土的天然密度; w —土的含水量; ρw—水的密度,近似等於1g/cm3。 天然狀態下土的孔隙比稱為天然孔隙比,它是一個重要的物理性指標,可以用來評價天然土層的密度程度。一般e<0.6的土是密實的低壓縮性土,e>1.0的土是疏鬆的高壓縮性土。 (3)十字板剪切強度[3] 十字板剪切試驗是原位測試技術中一種發展較早、技術比較成熟得方法。試驗時將十字板頭插入土中,以規定的旋轉速率對側頭施加扭力,直到將土剪損,測出十字板旋轉時所形成的圓柱體表面處土的抵抗扭矩,從而可算出土對十字板的不排水抗剪強度。 五、軟基處理的常用材料質量要求[4] 1、砂礫料 用作墊層的砂礫料應具有良好的透水性,不含有機質、粘土塊和其它有害物質。砂礫的最大粒徑不得大於53mm,含泥量不得大於5%。 2、砂及砂袋 袋裝砂井所用砂,應採用滲水率較高的中、粗砂、大於0.5mm的砂料含量應占總重量的50%以上,含泥量應小於3%,滲透系數應大於5×10-2mm/s,砂袋採用聚丙烯、聚乙烯、聚酯等編制布製作,應具有足夠的抗拉強度,使能夠承受袋內砂自重及彎曲所產生的拉力,具有較好的抗老化性能和耐環境水腐蝕性能,其抗滲系數應不小於所用砂的滲透系數。 3、碎石 碎石由岩石和礫石軋制而成,應潔凈、乾燥,並具有足夠的強度和耐磨耗性,其顆粒形狀應具有稜角,不得摻有軟質石和其它雜質,粒徑宜為20~50mm,含泥量不應大於10%。 4、土工合成材料 土工合成材料的選用應符合《公路土工合成材料應用技術規范》的規定。應具有足夠的抗拉強度,對土工織物,還應具有較高的刺破強度和握持強度等。土工合成材料試驗項目和試驗方法應符合《公路軟土地基路堤設計與施工技術規范》和《公路土工合成試驗規程》的規定。 5、塑料排水板 塑料排水板是由芯體和包圍芯體的合成纖維透水膜構成的復合體,應具有較好的耐腐蝕性和足夠的柔度,其性能指標應符合《塑料排水板施工規程》的規定。 6、片石 拋石擠淤應採用不易風化的片石,其尺寸應小於300mm。 7、水泥 水泥各項性能指標應符合圖紙要求,嚴禁使用過期、受潮、結塊、變質的劣質水泥。所用水泥指標還應符合水泥相應標準的規定。 8、石灰 石灰應符合《公路路面基層施工技術規范》表4.2.2所規定的Ⅲ級以上的要求。按《公路工程無機結合穩定材料試驗規程》規定的試驗方法進行檢驗。 9、粉煤灰 粉煤灰應符合《公路路面基層施工技術規范》有關規定。 10、材料的采購和保管 用於軟土地基處理的塑料排水板、土工合成材料、砂袋及石灰、水泥、砂等材料,都必須按施工圖紙和規范的要求的質量指標采購進購、堆放,嚴禁材料被污染或混合堆放,過期產品嚴禁使用。塑料排水板、土工合成材料和砂袋等材料應貯存在不被日光直接照射和被雨水淋泡處,應根據工程進度和日用量按日取用。 六、高速公路軟基處理常用方法[5][6][7] 1、淺層軟基處理技術 (1)墊層法 通常用於路基填方較低的地段,要求在使用中軟基的沉降值不影響設計預期目的。設置墊層時,可以根據具體情況採用不同的材料,常用的材料有砂或砂礫及灰土,也可用土工格柵、片石擠淤、砂礫墊層綜合使用處理。 (2)換填法 在高速公路施工中遇到含水量較高,軟弱層較淺,且易於挖除不適宜材料時,一般採取挖除換填法,包括受壓沉降較大,甚至出現變形的軟基和泥沼地帶。處理這種地基,開挖前要做好排水防護工作,將開挖出的不適宜材料運走或做處理,然後按要求分層回填,回填材料可視具體情況用砂、砂礫、灰土或其他適宜材料。 (3)排擠法 當高速公路經過水溏、魚池和較深的流動性強的淤泥地段時,常遇到含水量高、淤泥壓縮性大、淤泥質粘土軟基以及水下軟基等,對這類軟基可採用排擠法來處理。排擠法又可分為兩種:一種是拋石排擠,另一種是爆炸排擠。 (4)表層排水法 對土質較好因含水量過大而導致的軟土地基,在填土之前,地表面開挖溝槽,排除地表水,同時降低地基表層部分的含水率,以保障施工機械通行。為了發揮開挖出的溝槽在施工中達到盲溝的效果, 應回填透水性好的砂礫或碎石。 (5)添加劑法 對於表層為粘性土時,在表層粘性土內摻人添加劑,改善地基的壓縮性能和強度特性,以保施工機械的行駛。同時也可達到提高填土穩定及固結的效果。添加材料通常使用的是生石灰、熟石灰和水泥。石灰類添加材料通過現場拌和或廠拌,除了降低土壤含水量、產生團粒效果外,對被固結的土隨著時間的推移會發生化學性固結,使粘土成分發生質的變化,從而促進土體穩定。
㈢ 軟土工程地質
軟土是指天然含水量大、壓縮性大、承載力低的一種軟塑到流塑狀態的黏性土;如淤泥、淤泥質土以及其他高壓縮性飽和黏性土、粉土等。黃河三角洲地處渤海之濱,具有軟土的沉積環境,鑽探資料也表明區內呈片狀分布著軟土。
(1)軟土的劃分標准
本次劃分軟土採用如下標准:當滿足下列條件之一時,並且厚度大於0.50m,將其確定為軟土層。
1)承載力標准值fk<80kPa;
2)標貫錘擊數N63.5≤2;
3)靜力觸探錐頭阻力qc<0.5MPa;
4)流塑狀態。
(2)軟土的空間分布
利用工程地質鑽孔資料和相應試驗數據的分析,圈定出軟土的分布范圍及埋藏條件,繪制軟土分布圖(圖4.4)。
軟土主要分布於黃河三角洲東北部濱海地帶、河口—刁口碼頭一帶、利津縣羅鎮—黃河故道西、墾利縣下鎮東部,另外在利津縣明集—廣南水庫一線呈不連續片狀、碟狀分布。
(3)軟土的成因及主要物理力學性質
研究區軟土具有兩種成因:
1)爛泥灣相沉積:在歷次河口的兩側,沉積的以細粒成分為主的土層,一直處於飽和狀態,排水固結過程進展緩慢,所以土的力學性質很差。顏色以灰褐色為主,流塑態,土質細膩,岩性以粉質黏土為主,夾粉土和黏土薄層。
圖4.4 黃河三角洲軟土分布圖
2)濱海湖沼相沉積:顏色以灰—灰黑色為主,有機質含量較高,具腥臭味,為淤泥或淤泥質土。
黃河三角洲地區軟土的主要物理力學指標統計結果見表4.5,可以看出:區內軟土具有含水量高、孔隙比大、壓縮性高、承載力低等特點,在荷載作用下變形較大,對建築物極為不利。因此,在工程建設規劃時,應盡量避開有軟土分布的地區。在無法避開軟土的情況下,應對區內的軟土有足夠的重視,採取一定的處理措施。
表4.5 軟土主要物理力學指標統計表
註:e—孔隙比,無量綱;IL—液性指數,無量綱。
㈣ 膠州灣軟弱土層工程地質性質
7.2.1 物質組成
通過膠州灣海積軟土的粒度分析發現,土層中粉粘粒組的含量較高;其次為砂粒組的含量;另外,少部分的黏粒與粉粒結合形成具有一定抗水性的假粉粒,具有一定的團聚度。軟土中難溶鹽含量較低,易溶鹽含量較高,說明土體的強度很低。雖然土體中含有較高含量的粉黏粒、「假粉粒」,但有機質含量較高,因此土體顏色呈現黑灰色,土的親水性強。同時,陽離子交換容量和比表面積也都較大,表現為土體活動性比較強烈,說明該軟土屬於親水性土體。在工程上,這給土體的排水固結造成很大困難,致使排水時間過長。
7.2.2 結構特徵
由於軟黏土獨特的沉積環境,使軟土具有一定的結構性特徵,主要表現為:
1)結合水連接是黏土顆粒間水分子(為極性分子)在不同電荷作用下定向排列形成的,黏土顆粒外圍的結合水,越是靠近黏粒表面,受吸附力越大,其分子排列越緊密,就越具有較大的黏滯性和抗剪強度,從而形成一定的粒間連接,大量的水使含水量增大,弱結合水增多,因而排水較困難。
2)水中大量微生物-淤泥細菌作用可以產生出CO2,CO2與土中的CaCO3可形成Ca(HCO3)2,到一定深度後,細菌大量死亡,CO2減少,CaCO3又沉澱下來,形成黏粒間某種程度的灰質膠結,這是產生假粉粒的主要原因。
由於以上的結構性,使得軟土在工程地質特性上表現為具有較高的孔隙比和含水量。另外,海水中具有豐富的電解質,因而海積黏土的結構類型多屬疏鬆絮凝狀。絮凝狀結構由片狀顆粒搭成的絮凝狀結構單元體構成,顆粒排列比較疏鬆,孔隙比較大,孔隙間連通性較差,影響了土中孔隙水的排出、位移和流動,所以固結速度較慢。
7.2.3 淤泥質軟土的力學性質
對軟土物理力學性質的測試一般分土工試驗和原位測試兩類。常用的土工試驗包括重度、含水量、液限、塑限、粒度分析、固結、壓縮、剪切試驗等。膠州灣淤泥質軟土土工試驗資料的結果表現出離散性大、可靠性差的特點,分析其原因主要有兩個方面:①含水量高、流態的軟土難取得原狀樣;②軟土樣在運輸、保存至試驗的過程中難免遭受擾動和失水。
因而,測試結果常代表的是排水固結後或擾動後的軟土性質。含沙多或以粉粒為主的軟土的剪切試驗結果一般低於軟土天然抗剪指標,剪切試驗結果常代表了重塑土的抗剪指標。排水固結後的軟土樣,壓縮試驗則表現出壓縮性低於天然軟土的實驗結果。因此,在探討膠州灣淤泥質軟土性質的時候,主要利用土工試驗所得的含水量、重度、液限、塑限資料,對軟土的力學性質指標則主要運用原位測試數據。
原位測試方法對軟土的評價避免了對土樣的擾動或失水固結,能較真實地反映軟土的實際特徵。針對軟土強度低的特徵,選用靜力觸探試驗(CPT)和十字板剪切試驗(VST)較為理想。靜力觸探具有連續、快速、簡便、精確、高靈敏度的特點,可以在現場直接測得土的貫入阻力指標,了解各土層原始狀態的有關物理、力學性質;十字板抗剪試驗能較客觀地反映出軟土的不排水抗剪強度值,同時能反映出重塑土的性質和靈敏度。這些指標對軟土區的港口建設及有震動荷載的建(構)築物的設計有著重要的參考價值。
7.2.3.1 淤泥質土靜力觸探試驗資料分析
靜力觸探試驗對軟土的評價具有靈敏、精度高的特點,其評價結果與利用含水量、孔隙比等物理參數對軟土的評價結果相吻合。靜力觸探試驗現場直接測得的是土的貫入阻力指標,要獲得其他物理力學指標還需要藉助經驗公式。由於單橋靜力觸探使用時間較長,國內外已經積累了相當豐富的經驗。根據膠州灣軟土的特點,採用如下經驗公式:
1)土的壓縮模量Es=4.13P0.687s
2)土的變形模量E0=6.03P1.45s+2.87
3)地基標准承載力f=0.0807Ps+0.049
結果顯示,膠州灣淤泥質土的比貫入阻力Ps很低,在0.05~0.90范圍內;壓縮模量Es在0.53~4.62MPa之間;變形模量E0在2.95~8.05之間;承載力特徵值在53~121kPa。另外,表層0~0.5m比貫入阻力值一般要比0.5~1.0m處值大,經分析是因為表層淤泥質土的沙含量一般比其下部要多,導致表層比貫入阻力值偏大。
由於淤泥質土層是一種新近淤積的土層,沒有完成全部的固結過程。在漫長的淤積過程中,一般底部土層由於受到上部土層自重壓力的固結作用,其物理力學性質要逐漸比上部土層好;但由於其力學性指標絕對值相當小,一般這種細微的差別很難進行觀察和描述。由於淤泥質土的這種特點,在實際工作中,很難根據鑽探岩心野外鑒別對土層作準確的定性描述,若進行定量鑒定則困難。靜力觸探因其測試性能比較靈敏,連續性好,可以詳細評價淤泥質土在垂向上的分布規律,能比較好地體現土的力學性質同深度之間的線性關系,便於選擇適當的壓縮、變形及承載力指標。從圖7.4可以看出淤泥質土的上述規律,比貫入阻力Ps值與深度呈正相關性,即隨著深度的增加,Ps的值也增加。
圖7.4 比貫入阻力(Ps)平均值隨深度變化曲線
7.2.3.2 淤泥質土十字剪切板試驗資料分析
對膠州灣地區上部海相淤泥-淤泥質粉質黏土層進行十字板剪切試驗。十字板剪切試驗結果Cu=3.52~15.2kPa,標准值約為6.5kPa;重塑土的抗剪強度Cu'=2.1~9.7kPa;靈敏度St=1.1~2.3。根據十字板剪切試驗數據和分析結果來看,淤泥質土層十字板剪切試驗抗剪強度Cu值隨深度而增大,其重塑土的變化也大致相同。
膠州灣深水區含粉粒少的淤泥質土的靈敏度較低(St=1.1~2.3)。根據相關學者第四系力學性質分析,灣內近岸區以飽和粉粒為主的淤泥質土具有易液化、擾動後強度降低的特點,深水區以黏粒為主的淤泥質土靈敏度較近岸區低。
7.2.3.3淤泥質土工程地質災害
淤泥質土對海岸工程的主要影響性狀表現在長期、緩慢地使建築物產生不均勻沉降和在較短的時間內發生沉降量過大等工程地質問題。
(1)高壓縮性、不均勻性
淤泥質土呈飽和狀態,含水量高。淤泥質土層的厚度常與海侵前原始地形及水動力條件、陸源物質有關,使得淤泥質土平面和垂向上成分不均、厚度不一,厚度差異能造成較大差異沉降。因淤泥質土中含有粉細沙薄層或透鏡體,使側向排水不均衡,這也是引發建築物產生不均勻沉降的潛在因素;應根據其固結排水情況,判定其對地基變形的影響。
(2)觸變性、低透水性
圍海造田一般將淤泥質軟土掩埋於地下。軟土中含沙或較粗顆粒的地帶,其透水性較好,易排水固結;隨著填土時間的推移,軟土的強度提高。但是,顆粒偏粗的淤泥質土具有較強的觸變性,即具有較高的靈敏度。這種擾動後強度顯著降低的特性,使得其靜態強度滿足建築物的荷載要求時,尚需考慮震動荷載等對軟土的影響。一旦受較大震動荷載影響,觸變性特點使軟土液化、失去強度,引起建築物失穩,因差異沉降過大而破壞建築物結構。填土下有軟土而地基土未經處理的地區都有此類工程災害。
對以細粒為主的淤泥區,因具有低透水性,使填土後淤泥中孔隙水難以排出,其強度提高不明顯。
若上部已存在建(構)物,在外荷作用下不能很快排水固結,故易產生較高的孔隙水壓力,降低地基土的強度,使建築物處在長時間、緩慢的沉降狀態之中。特別是在動荷載(強振動或地震)的作用下,更易發生不同程度壓縮變形,從而造成地基土破壞,使建築物失穩。
(3)低強度
灣內地基承載力特徵值在53~121kPa之間。又因固結程度差,靈敏度高,故抵抗外荷作用的能力低,而且易產生擾動。擾動後的強度大約是原狀土強度的20%~30%,故在施工中應盡量減輕土擾動,以利於保持土的天然強度。不排水三軸快剪試驗強度很低,φ≈0°,c<0.02MPa;在排水條件下隨固結程度的提高而增大,固結快剪φ=5°~15°,c=0.03~0.08MPa。因此,在施工過程中應該注意加荷速度。
(4)震害大
橫波波速VS=123.50~164.60m/s,縱波波速VP=270~423m/s,屬中軟-軟弱場地土。地震波在軟土中傳播時阻尼大,對於固有周期長的高層建築物易產生共振效應,加重震害。
(5)具有較強的吸附力
主要表現在土與建(構)築物底面的粘結力、真空負壓和側邊阻力上。其中,「真空負壓」是主要的。對於「吸附力」,有些場合是需要的,但有些場合需消除。例如在建築物與土的接觸處通水或通氣,就可以大大地減少對建築物的吸附力。
㈤ 軟土有哪些工程特性
軟弱土是指淤泥、淤泥質土和部分沖填土、雜填土及其他高壓縮性土。這類土的物理特性大部分是飽和的,含有機質,天然含水量大於液限,孔隙比大於1。當天然孔隙比大於1.5時,稱為淤泥;天然孔隙比大於1而小於1.5時,則稱為淤泥質土。這類土的抗剪強度很低,壓縮性較高,滲透性很小,並具有結構性,廣泛分布於我國東南沿海地區和內陸江河湖泊的周圍,是軟弱土的主要土類,通稱軟土。一般具有下列工程特性:(1)含水量較高,孔隙比大。一般含水量為35%~80%,孔隙比為1~2。(2)抗剪強度很低。根據土工試驗的結果,我國軟土的天然不排水抗剪強度一般小於20kPa,其變化范圍在5~25kPa;有效內摩擦角約為20°~35°;固結不排水剪內摩擦角12°~17°。正常固結的軟土層的不排水抗剪強度往往是隨距地表深度的增加而增大,每米的增長率約為1~2kPa。加速軟土層的固結速率是改善軟土強度特性的一項有效途徑。(3)壓縮性較高。一般正常固結的軟土的壓縮系數約為α1-2=0.5~1.5MPa-1,最大可達α1-2=4.5MPa-1;壓縮指數約為Cc=0.35~0.75 (4)滲透性很小。軟土的滲透系數一般約為1×10-6~1×10-8cm/s (5)具有明顯的結構性。軟土一般為絮狀結構,尤以海相粘土更為明顯。這種土一旦受到擾動,土的強度顯著降低,甚至呈流動狀態。我國沿海軟土的靈敏度一般為4~10,屬於高靈敏度土。因此,在軟土層中進行地基處理和基坑開挖,若不注意避免擾動土的結構,就會加劇土體變形,降低地基土的強度,影響地基處理效果。(6)具有明顯的流變性。在荷載作用下,軟土承受剪應力的作用產生緩慢的剪切變形,並可能導致抗剪強度的衰減,在主固結沉降完畢之後還可能繼續產生可觀的次固結沉降。 軟弱土地基處理方法主要有換填墊層法、預壓法、強夯法和強夯置換法、振沖法、砂石樁法、水泥粉煤灰碎石樁法、夯實水泥土樁法、水泥土攪拌法、高壓噴射注漿法、石灰樁法、灰土擠密法和土擠密法、柱錘沖擴樁法、單液硅化法和鹼液法。各種地基處理方法適用范圍及原理等請參考《建築地基處理技術規范》JGJ79-2002。參考資料:地基及基礎(第三版) 中國建築工業出版社
㈥ 軟土有什麼工程特性
1、高壓縮性:軟土由於孔隙比大於1,含水量大,容重較小,且土中含大量微生物、腐植質和可燃氣體,故壓縮性高,且長期不易達到穩定。在其它相同條件下,軟土的塑限值愈大,壓縮性亦愈高。
2、抗剪強度低:因此軟土的抗剪強度最好在現場作原位試驗。
3、透水性低:軟土的透水性能很低,垂直層面幾乎是不透水的,對排水固結不利,反映在建築物沉降延續時間長。同時,在加荷初期,常出現較高的孔隙水壓力,影響地基的強度。
4、觸變性:軟土是絮凝狀的結構性沉積物,當原狀土未受破壞時常具一定的結構強度,但一經擾動,結構破壞,強度迅速降低或很快變成稀釋狀態。軟土的這一性質稱觸變性。所以軟土地基受振動荷載後,易產生側向滑動、沉降及其底面兩側擠出等現象。
5、流變性:是指在一定的荷載持續作用下,土的變形隨時間而增長的特性。使其長期強度遠小於瞬時強度。這對邊坡、堤岸、碼頭等穩定性很不利。因此,用一般剪切試驗求得抗剪強度值,應加適當的安全系數。
6、不均勻性:軟土層中因夾粉細砂透鏡體,在平面及垂直方向上呈明顯差異性,易產生建築物地基的不均勻沉降。
(6)試述軟土的主要工程地質性質擴展閱讀:
我同軟土分布廣泛,豐要位於沿海、平原地帶、內陸湖盆、窪地及河流兩岸地I必沿海、平原地帶軟土多位於大河下游入海三角洲或沖積平原處,例如:
長汀、珠江三角洲地帶,塘沽、溫卅I、閩江口平原等地帶;內陸湖盆、窪地則以洞庭湖、洪澤湖、久湖、滇池等地為代表;山問盆地及河流中下游兩岸漫灘、階地、廢棄河道等處也常有軟土分布;沼澤地帶則分仿著富含有機質的軟土和泥炭。
軟土特徵:
1、軟土顏色多為灰綠、灰黑色,手摸有滑膩感,能染指,有機質含量高時,有腥臭味。
2、軟土的粒度成分主要為黏粒及粉粒,黏粒含量高達60%~70%。
3、軟土的礦物成分,除粉粒中的石英、長石、雲母外,黏粒中的黏土礦物主受是伊利石,高嶺石次之二此外,軟土中常有一定量的有機質,可高達8%~9%。
4、軟土具有典型的海綿狀或蜂窩狀結構,這是造成軟土孔隙比大、含水率高、透水性小、壓縮性大、強度低的主要原因之一。
5、軟土常具有層理構造,軟土和薄層的粉砂、泥炭層等相互交替沉積,或孥透鏡體相間形成性質復雜的土體。
6、松軟土由於形成於長期飽水作用而有別於典型軟土.其特徵與軟土較為接近,但其含水量、力學性質明顯低於軟土。