软土的工程地质特征
Ⅰ 《软土地区工程地质勘察规范》JGJ—简介
1 概况
编制《软土地区工程地质勘察规范》是城乡建设环境保护部1986年下达的任务，由中国建筑科学研究院会同上海勘察院、天津市规划设计管理局、天津市勘察院共同编制的。1989年8月完成了送审稿，同年10月通过了审查，经与有关规范协调后，1990年6月完成了报批稿，并报建设部审批，现已批准为行业标准，编号JGJ 83—91，自1992年9月1日起施行。
2 规范的主要内容
本规范共8章，16节，118条和7个附录，各章和附录的要点如下。
第一章 总则
共4条。本章规定了规范的编制目的，适用范围，应遵循的技术经济政策，与有关规范的关系等。其中坚持了以勘察为主，并服务于设计、施工和使用的全过程，体现了目前岩土工程的发展方向。
第二章 软土及其工程地质特征
共4条。本章规定了软土的定义，说明了软土的工程特点，软土层的产状及其宏观分布特征等。
软土的定义是新中国成立以后的工程地质和土力学界逐步形成的，它主要从形成的地质过程和存在的物理指标两个方面加以规定，且后者是主要的。本规范采用它，并增加了以灰色为主的外观特征，这样既可以反映它主要处于还原的形成环境，又可以把具有同样物理指标的以黄色为主的饱和黄土和以红色为主的饱和红土迅速区别开来，这无疑对它的判别是很有意义的。
软土一般对建筑是不利的，但软土是水流沉积物，其产状具有良好的层理，在互层中，常变异岩性，如硬土层和易渗层等，这些是不利条件下的有利因素。在软土地区，只要充分利用有利因素，不利条件会得到很大改善。
中国东部从第四纪开始，大陆的轮廓已基本上形成，也就是说，软土是在南北气候差别，新构造运动变异，物质来源多样的条件下，在静水或缓慢水流中，经过生物化学作用，而淤积形成的。它必然存在着成因、构造、结构及工程性质的地区性差异。理论上是如此，经过实际资料的统计，初步建立起来的软土区域工程性质特征，从实际上也说明如此。这些区域性特征，可作为区划、规划和勘察的前期工作使用。
第三章 工程地质勘察的基本要求
共5节，26条。本章的内容包括一般规定，可行性研究勘察、初步勘察、详细勘察和施工勘察。
一般规定的主要内容包括4个方面，即划分勘察阶段、划分建筑场地的复杂程度、划分工程地质区段和划分建筑物的等级的有关规定。
本规范规定勘察阶段分为初步勘察和详细勘察两个阶段，必要时可进行3个或4个阶段，即可行性研究、初步、详细和施工4个勘察阶段。对于建筑性质和总平面位置已定的工程，也可仅作详细勘察。
分类一般有单因素和综合因素两种方法，影响建筑场地的工程地质因素很多，有地基土、地形地貌、不良地质现象、地下水，等等，在软土地区还有暗塘暗沟。这些因素与勘察工作量的多少，工作内容的繁简，工作方法的选择有密切关系。因此，建筑场地的分类，只能以综合方法，按工程地质因素的复杂程度划分几种情况。本规范采用三分法，即简单、中等和复杂的3种情况。当然场地的工程地质条件是多种多样的，有时会有类别的过渡，一时难以划分，这就需要作具体的分析，以诸因素的主要方面加以判定，为下一步工程地质工作开辟道路。
工程地质分区或分段是建筑总图规划和设计的主要依据。工程地质分区的办法，首先应从确保工程安全的角度出发，划分稳定地区和不稳定地区，所谓稳定地区，是指建筑场地不受不良地质现象等因素所威胁的地区，即为适宜建筑的场地；所谓不稳定地区，就是不良地质现象发育，如滑坡、地震断裂、洪水等，对场地有致命威胁的地区，即为不适宜建筑的场地或需采取一定防护措施才能建筑的场地。
建筑物等级是按地基损坏造成建筑物破坏后果的严重性，将建筑物分为3个等级，规定勘察时按不同等级采取相应的措施。
可行性研究勘察阶段的工作，一般主要是搜集和分析有关资料，进行现场踏勘，必要时才进行工程地质测绘及测量勘探工作，最后要对拟建场地的稳定性和适宜性，以及经济技术效益作出工程地质评价。可行性研究勘察是一项有战略意义的工作，能在较大范围内作方案比较，择优建设，这项前期工作做好了，以后的工作就会很顺利，否则会长期受害于某种不良地质现象。
初步勘察阶段是为初步设计服务的，所列工作项目是比较齐全的，但要求是初步的。勘探点的间距主要与建筑场地类型有关，特别是地貌因素，因此，按建筑场地的类型划分3个档次加以规定。勘探深度主要与建筑物等级和勘探孔种类有关，因此，以3个建筑物等级和两种勘探孔种类组成的6种情况，分别确定勘探深度。初步勘察阶段对取土样或原位测试和取水样都有具体要求。
详细勘察是密切结合建筑物的情况进行的，这时建筑物的总平面布置已经确定，建筑物对地基的要求已经具体。勘探点的间距主要与建筑场地和建筑物等级有关，因此，按3类建筑场地和3个建筑物等级组成9种情况来分别规定。在勘探深度上都是以地基计算的原则来确定勘探深度。软土地区的暗塘暗滨较多，在详细勘察阶段要引起特别的注意和处理。
施工勘察阶段主要为施工设计提供资料和参数，其次也应配合设计、施工单位进行地基验槽、地基加固效果检验、施工中场地地基监测和必要的补充勘察工作等。
第四章 调查、勘探和测试
共5节，38条。本章包括工程地质调查和测绘，勘探和取样，室内试验、原位试验和监理。
工程地质调查和测绘是整个勘察的先行工作，是一项具有战略意义的工作。地质现象往往从宏观上考察，能更深刻地把握住微观的特征，因此，工程地质调查和测绘的范围应略大于勘察场地。测绘所用地形图的比例尺，初步勘察可选用1:2000～1:5000，详细勘察可选用1:500～1:1000。建筑场地的测绘精度应区分两种情况，对建筑地段的地质界线，测绘精度在图上的误差不应超过3mm，其他非建筑地段，不应超过5mm。
钻探和取样是软土地区的主要勘察手段之一。钻探时常出现涌土、缩孔、坍孔等现象，尤其软土中夹砂性土、粉性土时，一般成孔困难，必须采取护壁、缩短施工周期等措施。钻探编录程序是，先对土层作确切的定名，描述矿物成分，包含物、土层的层理和结构特征，后记录其深度。对于重要的钻孔，还应保存土心或分段拍摄土心照片。采取土样时，要根据工程的情况和土样质量等级的要求，来选择取土器，进而确定钻探和取土操作的技术措施，土样从地下取出后，其包装、运输和储存都要符合质量要求，才能最终保证土试样的可靠性。
室内试验的项目应根据工程性质、基础类型、设计要求和土质特征等因素综合确定。软土室内试验除常规的项目和方法外，在特殊方面有，软土水平向透水性常大于垂直向的透水性，须同时测定土的垂直向和水平向的渗透系数。软土在一般压缩试验中最大加压荷重不得大于400kPa，在土质极软时最大加压荷重不宜超过200kPa，以免土样挤出失真。试验固结系数Cc先期固结压力Pc所采用的最后一级垂直荷重、加荷级数及稳定标准等应按土质特性、上覆压力和建筑性质来确定。固结系数的测定应做垂直向和水平向的两个固结系数，因为两者的试验结果常不一致。弹性模量测试须模拟工程加、卸荷载的应力状态。在做直接剪切试验中，有时发生土样挤出和千分表读数不准的现象，这时应减小垂直荷重和应用薄壁应力环，以保证土样不挤出和读数准确。软土动力特征参数试验，应根据工程需要，对采用的仪器和操作，动荷载大小，波形、频率、振幅、持续时间、固结应力和破坏标准等，须先做出试验方案的设计。
原位试验应与钻探和室内试验相结合，以提高勘察质量。选用原位试验方法应以土层情况、设计参数，以及建筑物等因素确定。静力触探试验是目前常用的手段，但用它去评价土的强度和变形时，必须结合地区性经验。十字板剪切试验是测定土的抗剪强度的常用手段，当建筑物为荷载大的大型建筑物时，还应测定其残余强度，并应计算其灵敏度，十字板的规格宜采用75mm×150mm。标准贯入试验只能评价土的均匀性和定性地划分土层，但对软土中的夹砂层或较硬土层时，可提供密实度和承载力。旁压试验以自钻式为好，在浅层时也可用钻孔式的，但成孔须特别注意。载荷试验的承压板面积不宜小于5000cm2，承载力的选用应根据压力与沉降，沉降与时间的关系曲线，并结合地区经验取值。弹性波速度的测定分单孔和跨孔两种方法。在地层复杂时宜采用跨孔法，当跨孔法测定超过30m 深度时，应测量孔斜。
监测工作主要进行在施工期和使用期。施工期监测的主要内容有，基坑底土层的回弹；基坑边坡的稳定；施工降水时对已有建筑物或地下管线等引起的附加沉降、位移、裂缝等；建筑物每增加一次荷载所引起的沉降量；打桩引起的地基土侧向位移、孔隙水压变化及其对相邻建筑物和周围环境的影响。使用期监测的主要内容有，建筑物沉降、位移、倾斜和开裂等。
第五章 工程地质评价
共3节，22条。本章内容包括建筑场地条件，地基承载力和变形，以及地基处理。
建筑场地条件的评定主要是为规划和总图设计服务，使之能在更广阔的范围内选择有利的建筑场地条件，如充分利用硬壳层；避开暗塘暗滨；远离池塘、河岸和边坡；利用互层中的砂层作为排水的通道，加快地基的固结，等等。若因其他因素不能避开时，则应认真处理，办法是有的，但造价要增加。
软土地基承载力和变形的影响因素很多，但归纳起来有两个方面，即软土的性质和建筑物对软土的作用。前者包括软土的抗剪强度、压缩系数等；后者包括上部结构的特点，荷载大小和分布，基础的类型、尺寸和埋深，加荷方式，加荷速率，施工对原状土结构的影响等。因此，评价软土地基的承载力和变形时，要考虑诸因素的影响。软土承载力的确定，既应使地基有整体稳定性的前提，又应满足按变形控制的原则。本章给出了5种方法供选择。采用分层总和法计算出的沉降量，它与实际的符合程度，决定于经验修正系数的取值。采用考虑软土应力历史的沉降计算方法，是为了获得较精确的结果。但要增加许多试验工作。体型简单、等高，结构上又有足够的刚度和强度的建筑物，尽管地基沉降量大，也不至于引起建筑物的开裂和破坏。
地基处理按深度可分为浅层处理和深层处理。浅层软土地基和暗塘暗滨地基可采取加深基础、换土垫层和短桩等方法处理。厚层软土地基通常采取堆载预压的方法处理。为了缩短预压时间，可在地基中打入砂井或插入塑料排水板，然后堆载预压。砂桩、碎石桩、石灰桩、灰土桩和水泥土旋喷桩都可处理软土地基，但设计参数宜通过试验确定。对在软土上建造荷重大、沉降限制严格的建筑物时，应采用桩基础，可有效地减小沉降量和差异沉降。
第六章 地下水和基础施工
共3节，10条。本章内容包括地下水评价、基坑勘测和施工降水。
软土地区地下水埋藏很浅，且其与软土的岩土工程性质密切相关。因此，从工程观点看，地下水评价是非常重要的。评价的项目有：地下水对混凝土及金属材料是否有腐蚀性；地下水对箱型基础及其结构物是否产生浮托作用；大量抽取地下水或施工降水是否会引起对工程有危害的土体变形或大面积沉降；在施工过程中，由于地下水水头差，是否会引起潜蚀、流动、涌土等不良地质现象；当基坑下有承压水层时，开挖基坑是否会引起承压水头冲毁基坑底板而造成突涌灾害。
软土中的基坑开挖，一般均需采取支护和降水措施。由于开挖改变了水和土的应力状态，在软土层中产生的效应是比较复杂的，因此，基坑开挖前必须调查影响范围内已有建筑物、地下结构物，以及管道等设施的位置，提出必要的预防、控制和监测等有效措施。
施工降水评价的主要内容有：确定主要降水（压）透水层（段）的埋藏条件、厚度、颗粒组成及渗透系数等；算出水位降到设计标高时的排水量及其所需的时间；预估降水引起对工程和邻近建筑物等的影响。降水的方法可采用重力排水或集水坑、井点和深井等降水方法。
第七章 桩基工程勘察
共8条。本章说明了桩基勘察的内容，勘探布置的原则，勘探手段，试验项目和评价方法等。
桩基勘察的内容要特别注意两点：①应查明是否存在欠压密土层，因它能直接影响摩阻力及变形的分析；②应查明软土中夹砂及可塑至硬可塑黏性土层，因它是确定桩在持力层的主要对象。
勘探的布置原则，在初步勘察阶段，勘探点可按方格网布置，间距与一般性勘探相同。详细勘察阶段，勘探点应布置在柱列线上，如为群桩基础应布置在建筑物中心、角点和周边上，间距不大于30m，如相邻勘探点揭露的持力层高差大于2m 时，宜适当加密。勘探点的深度应达到压缩层计算深度。
桩基勘探手段不能单一地采用钻探取样的手段，应与原位测试手段相配合，如静力触探、标准贯入试验和十字板剪切试验等，提供多种必需的参数和指标。
桩基的试验项目，除进行一般的物理力学性质外，对桩各层土以及桩尖以下压缩层范围内的黏性土应进行三轴不固结不排水的剪切试验，提供土的不排水抗剪强度Cu，或进行无侧限抗压强度试验，提供无侧限抗压强度qu。需要查明土的应力历史并进行固结沉降计算时，应进行高压固结试验，提供土的先期固结压力Pc，压缩指数Cc，回弹指数Cs。需估算沉降速率时，尚应进行固结系数测定，提供土的垂直和水平两个方向的固结系数Cv和Ch。
单桩承载力、水平力和上拔力应以桩载荷试验的成果为主。单桩竖向承载力可根据土性指标估算，也可用静力触探测试的参数作估算或用标准贯入试验参数和土性指标综合估算。但这些都要结合地区经验才能使用。
桩基勘察的评价内容包括：①提出桩周各土层摩阻力和桩端土承载力，建议桩的类型、规格和入土深度，估算单桩承载力，必要时提出试桩方案；②提出沉降计算参数和指标；③作出沉桩可能性的分析；④预测桩基施工对周围环境的影响，并提出预防措施和监测方案。
第八章 强震区的场地和地基
共8条。本章主要说明场地稳定性和地基震陷。
强震区是指坑震设防烈度等于或大于Ⅶ度的地区。
软土地区的建筑场地应按地震活动、地质、地貌、岩性、地下水和地震效应等条件，划分为对建筑物抗震的有利地段、不利地段和危险地段的3种情况分别评价。
软土地基的震陷值，当为一级建筑物或沉降严格要求的二级建筑物时，应进行专门的计算；当为二、三级建筑物时，可参照本章的统计经验值。
附录一中国软土主要分布地区的工程地质区划略图及特征表内容是一张图和一张表。为了能够制定出符合我国自然地质地理条件的技术规范，研究我国软土的分布及其地区性特征是非常重要的。地域的分异规律是软土地区性研究的理论基础，所以在研究软土的地区性经验之前，首先要研究影响软土地区性的主要因素及其规律性，那么影响软土地区性的主要因素是什么呢？主要是气候、地貌、地层、软土的工程性质、水文地质条件、物理地质作用等。根据这些因素和目前所取得的资料，按照岩土工程的专门要求，采用综合的多级的划分原则，将我国主要软土分布区，即我国的东部季风区，暂划为3个一级区，4个二级区，11个三级区。3个大区的名称为，Ⅰ北方地区；Ⅱ中部地区；Ⅲ南方地区。
附录二勘察报告一般内容的要求内容包括工程概况、场地位置、地形地貌、地层成层条件、不良地质现象、建筑经验、场地的稳定性和适宜性、岩土的物理力学性质、标准承载力、地下水的影响、土的最大冻结深度、地震基本烈度，以及由于工程建设可能引起的工程地质问题，等等。图表有勘探点平面布置图、综合工程地质图或工程地质分区图、工程地质剖面图、地质柱状图或综合地质柱状图、有关测试图表等。
附录三岩土物理力学性质指标的整理内容包括，岩土的物理力学性质指标，应按地貌单元、地层层位、成因类型和堆积时代作为分区分层的统计。在可行性研究勘察和初步勘察可采取除掉最大值和最小值的各10%后范围值。详细勘察和施工勘察可采取以下几种统计方法：①算术平均值或中值；②按指标性质不同可采取最大平均值（如含水量等）或最小平均值（如重力密度等）；③按使用和计算公式的具体要求进行概率统计。
附录四试样质量等级的选择内容包括，① 根据土样被扰动程度进行质量分级；②根据取样方法与工具对所取土样进行质量分级；③为保证取土质量，宜采用薄壁取土器，其技术参数应符合本附录的要求。
附录五土粒相对密度和泊松比的经验值内容包括，按塑性指数确定土粒相对密度的经验值，按土的分类确定土的泊松比的经验值。
附录六单桩竖向承载力的经验公式内容包括，按土的埋深和指标计算的单桩竖向承载力的经验公式和按静力触探Ps值计算的单桩竖向承载力的经验公式。
附录七规范用词说明。
3 规范的主要特点
这是我国第一本软土地区的工程地质勘察规范，内容符合国情，并有广泛的适用性和开拓性，其主要特点如下：
1）在广泛调查研究的基础上，根据软土工程性质指标，结合自然地质地理环境作为分区的原则，编制了中国软土主要分布区工程地质区划略图及其特征表，它可作为区划、规划及勘察的前期工作使用，也可作为认识我国软土宏观分布规律的基础。
2）在总结软土地区勘察经验的基础上，提出了按建筑场地类型和建筑物等级等确定勘探点的间距和深度，能更好地区别对待。
3）根据软土工程性质的特点，对软土的钻探取样质量，试样制备等步骤都提出了严格的要求和措施，从而提高了试验参数的可靠性和正确性。
4）针对软土地基变形特点及其对建筑物的危害，突出了软土地基变形的勘察工作，对防止软土地区建筑物损坏，保证工程质量是非常有利的。
5）提出了确定软土地基承载力的5种不同方法，从而便利了使用单位结合具体情况选用。
6）对基础工程中的地下水评价、基坑勘测和施工降水提出了统一的要求和具体的措施，从而保证了施工质量和工期。
7）在总结上海和天津桩基工程经验的基础上，提出了适合软土地区，简单易行，具有实用价值的预估单桩竖向承载力的经验公式。
8）在总结天津地区建筑物震陷资料的基础上，提出了部分二级、三级建筑物震陷量的估算值，从而简化了地震震陷量计算工作。
（本文原载：《建筑科学》，第3期，1993年，64～68页；作者还有李姗林）
Ⅱ 软土工程特性研究现状
1.2.1.1 软土的定义及分布
各专业技术部门对软土的定义都不尽相同，国内外也均无统一的结论。有的定义软土是一种简称，主要由细粒土组成。有的定义软土一般是含水量、孔隙比大，抗剪强度、渗透系数低，且压缩性、灵敏度高的黏性土的统称。还有的将软土泛指近代沉积的剪切强度低，压缩性大的软弱土层，主要为饱和软黏土，在天然地层剖面上，它往往与泥炭或粉砂交错沉积。还有的定义软土一般是静水或缓慢水流中以细颗粒为主的近代沉积物，即流速减缓与温度变化使微细粒径的黏土矿物和有机质在悬浮液溶解力与黏滞性降低的条件下，逐渐停积的饱和软弱黏性土。还有的定义软土是指天然含水量大、压缩性高、承载能力低的一种软塑到流塑状态的黏性土，如淤泥、淤泥质土以及其他高压缩性饱和黏性土、粉土等[2]。
上述软土的各种定义与工程类型和拟解决的工程问题息息相关，软土的软硬都是相对的概念，其软硬不但对土质，而且对工程而言也是相对的。软土的软硬应与土质、工程性质两者相关。国内外各行业对软土的鉴别是依软土的若干特征指标划分的，采用的具体指标各不相同，见表1.1。
表1.1 我国各行业软土划分特征指标一览表
纵观以上各行业规范对软土的诠释，虽然略有差异，但是均将天然孔隙比和天然含水量作为鉴别软土的特征指标。
我国软土分布十分广泛，尤其主要分布在我国沿海以及内地河流两岸和湖泊地区，例如：天津、连云港、上海、杭州、宁波、台州、温州、福州、厦门、湛江、广州、深圳、珠海等沿海地区，以及昆明、武汉、南京、马鞍山等内陆地区。软土成因类型复杂，有滨海相软土、溺谷相软土、潟湖相软土、三角洲相软土、河漫滩相软土、牛轭湖相软土、谷地相软土、湖相软土和沼泽相软土等。在实际工程中经常会遇到软土、软土地基以及由此引起的一系列工程地质问题，这主要是由于软土的工程特性所决定的。一般情况下，软土地基的承载力不能满足设计要求，故需要进行加固处理，不同成因、不同物质组成的软土，其表现出来的工程特性也不相同，从而选取的地基处理方案也不同，因此，对软土工程特性的认识显得尤为重要。土作为人类作用于地球的主要客体，具有极其复杂的工程地质性质，主要包括物理性质、水理性质和力学性质等[10]。
1.2.1.2 软土的工程特性
人类在土基上建造房屋和挡土建筑物，以及用土作为工程材料来建造堤和坝，已经有悠久的历史。然而，土力学成为一门技术科学，却只有80多年的历史。在太沙基（K.Terzaghi）于1925年出版了著名的《土力学》一书的前后，也曾有不少学者对土工问题的研究做出过重大贡献，许多经典的土力学理论一直沿用至今，并且仍然是现今土力学中的重要内容。但是，人们却认为太沙基是土力学的奠基人，因为他是第一个重视土的工程性质和试验的人[11]。土的种类繁多，而且任何一种土的工程性质又随它的存在状态和外界条件有很大的变化，因此土的工程性质十分复杂。
总结若干国家和地区的软土资料，其物理力学参数的范围值见表1.2[12]。
表1.2 国外若干地区的软土指标统计[12]
和国外相比，我国软土理论的研究也已有近20年的历史，水利、铁道、交通、建筑、港口等行业均涉及软土与软土工程问题，对软土的基本工程性质进行了大量的试验与积累，对我国软土的分布及其物理力学性质有了基本了解。在渤海湾及天津塘沽、长江三角洲、浙江、珠江三角洲以及福建省的沿海地区都存在海相或湖相沉积的软土。此外，贵州省、云南省的某些地区还存在山地型的软土。表1.3是全国各地软土的物理力学性质指标统计[2]。
表1.3 全国各地软土物理力学性质指标统计[2]
续表
软土在我国沿海一带分布很广，以东南沿海软土分布区为例，从北至南有天津塘沽、连云港、上海、宁波、温州、福州、珠海、深圳等地。沿海地区典型的软土主要有四类，即淤泥、淤泥质黏土、淤泥质粉质黏土和淤泥混砂，表1.4为这些软土的工程性质变化范围[13]。
表1.4 我国沿海地区分布的四种典型软土的工程性质[13]
由表1.4可见，沿海地区软土的主要物理力学性质可以概括如下：
·天然含水量高 软土的含水量一般在35%～90%之间，其值一般也大于液限，说明这些软土的孔隙中基本充满了水，土体处于流动或流塑状态。
·孔隙比大、压缩性高 软土的孔隙比在1.0～1.3之间，部分软土的孔隙比还大于1.5。对应的压缩系数在0.7～2.3MPa-1之间，属于高压缩性土，这类软土受到荷载作用后必将产生很大的沉降。
·渗透性小 软土的渗透系数在10-6～10-8cm/s之间，颗粒成分主要以黏粒、粉粒为主，矿物成分以亲水的活动性矿物为主，渗透性很小。所以，该类土层在荷载作用下固结沉降过程非常缓慢。
·强度低 软土的不排水强度在5～30kPa之间，软土强度低是导致软土地基承载力不足和失稳的主要原因。
为了系统阐述软土的特性及内部机理，我国著名学者高国瑞教授以电化学、胶体化学理论为基础，系统研究了软土的物质成分及微观结构[14]。与此相对应，沈珠江院士则从宏观的角度，对软土的特性尤其是强度特性进行了系统研究，他的研究成果开创了软土工程的新局面，并提出了21世纪应建成以结构性模型为核心，以非饱和土固结理论、液化破坏理论和渐进破坏理论为主要内容的现代土力学的构想[15～17]。
对于软土的基本工程特性，国内外学者进行了大量的研究工作。Osipov[18]对软土微观结构及其触变变化进行了研究。孙更生等[19]通过对上海软土的研究，得到了其物理力学性质指标的统计关系。沈珠江[16]研究认为，天然软土具有高孔隙比、强透水性、陡降形压缩曲线、折线形强度包线等特性。徐泽中[20]、梁涛等[21]分别对沪宁高速公路软土、珠江三角洲地区高速公路软土的工程性质进行了研究。王清等[22]对我国沿海地区广泛分布的欠固结软土及其工程地质和岩土工程问题的研究现状进行了总结和介绍。雷华阳[23]、梁国钱[24]、孔令伟[25][26]、祝卫东[27]、陈晓平[28]、师旭超[29]、章定文等[30]分别对天津地区海积软土、浙江沿海地区软土、琼州海峡海域软土、浙江东南沿海、温州和台州两地海岸线附近软土、珠江三角洲区域软土、广西钦州港海相淤泥、连云港软土的土性参数指标和工程性质进行了详细的分析研究。Takaharu Shogaki et al.[31～33]对韩国釜山新港全新统黏土的沉积环境、微观结构、物理力学性质、固结特性等进行了试验研究，并对其参数的变化规律进行了统计分析。УСюэтин[34]对莫斯科河河漫滩沉积的黏土的颗粒成分、矿物组成、物理化学性质进行了研究。Tamotsu Matsui et al.[35]详细研究了日本大阪海湾厚层软土的钻孔资料，总结了软土的工程特性。周翠英等[36]对珠江三角洲海相沉积软土的分布范围进行了探讨和分区，并对具有代表性的软土微观结构特征进行了分析研究。J.Xia et al.[37]对南京西部长江下游全新世洪泛区软土的工程特性、微观结构以及这些特性随软土深度和荷载的变化规律进行了研究。Hossam et al.[38]对曼谷饱和软黏土的导热系数进行了室内及现场测试，得出黏土导热性随着土密度的增加而增加的结论，同时探讨了不同试验方法下测试结果的可靠性，为利用热处理技术提高软土固结过程提供了依据。近年来，我国软土研究涉及的区域越来越广，涉及的方面也越来越多。研究区域涉及天津[39]、河北省黄骅港[40]、洞庭湖[41]、太湖[42]、深圳[43]、广州[44]、珠海[45]、珠江三角洲[46][47]、青岛[48]、温州[49]、宁波[50]等地，研究方面涉及软土的颗粒级配、矿物成分、微观结构、物理力学性质、应力历史、蠕变特性等诸多方面，取得了不少有价值的研究成果。
越来越多的试验研究与工程实践表明，天然软土的结构性普遍存在且对其工程特性有重要影响。土的结构性指土颗粒和孔隙的性状、排列形式（或称组构）以及颗粒之间力的相互作用[51][52]。但在实际应用中常用来概括地指土体所具有的不同于相应重塑土的力学性状[49]。
早在1925年，Terzaghi[53]就指出了土结构性研究的重要性，首次提出了土的微观结构的概念，并定义了蜂窝结构。接着，Casagranda[54]、Lambe[55][56]、Aylmore[57]、Van Olphen[58]、Side and Barden[59]、Mitchell[60]、高国瑞[61]、Leroueil[62]等学者纷纷提出了不同的土颗粒或集合体的结构形式。近年来，软土结构性的研究引起了国内外学者的广泛关注，对软土结构性的研究不仅仅停留在其微观结构的分析上，其研究领域涉及结构性土体的工程特性、本构模型等各个方面。沈珠江[63]将土结构性研究称为21世纪土力学的核心问题。谢定义等[64]研究认为，土结构性是决定土的力学特性的根本内在因素。由此可见，软土结构性研究已经成为今后软土理论研究的发展趋势，同时，软土结构性的研究离不开室内试验和原位测试获得的参数，那么，试验技术和测试方法的研究将是软土学科发展的前提和基础，也是今后发展的方向。不少学者进行了软土结构性的相关研究，得出了有意义的结论[65～71]。
1.2.1.3 土工参数的可靠性研究
可靠性理论在土木工程的结构方面的应用是开始得比较早的一个领域。早在1947年，苏联的А.Р.Ржаницын[72]就提出了用一次二阶矩理论的方法来估计结构的失效概率。美国的A.M.Freudenthal[73]在1954年开创了美国结构安全度的研究工作。之后，美国的C.A.Cornell[74]、A.H.Ang[75]发展了工程技术中应用的概率概念和方法。岩土工程是可靠性理论应用的一个重要领域，A.Casagrande[76]提出了土工和基础工程中计算风险的问题。接着，大量学者从事了岩土工程可靠性方面的研究，其中有影响的开拓者有 P.D.Lumb[77]、E.H.Vanmarcke[78][79]、O.G.Ingles[80]。我国在20世纪70年代末才开展土力学中的可靠性研究，目前研究方面涉及岩土参数统计规律[81]、岩土参数概率模型、渗透问题、固结沉降概率分析[82]～[84]、地基承载力概率分析、稳定性概率分析[85]等。比如：张征等[87]将岩土参数视为具有随机性与结构性特征的区域化变量，给出了岩土参数空间结构性的数学模型。孟庆山等[88]利用概率分布模型对广西某饱和软黏土的土工参数进行统计分析，为工程计算中土工参数的选取提供了可靠的依据。李小勇[89]研究表明，通过试验数据的可靠性检验、概率模型的拟合优度检验，可以实现土工参数概率分布在统计意义上的优化。谢康和等[90]研究了固结系数的空间概率特性及其对固结度的影响。宫凤强等[91]提出推断小样本岩土力学参数概率密度函数的正态信息扩散法，并采用精度较高的K-S检验法，从理论上证明所求密度函数的正确性。此外，王宇辉[92]、吴长富[93]、徐雷云[94]分别对太原地区粉土、杭州地区、华东地区的土性参数进行了概率统计分析。
岩土是在漫长的地质年代里形成的，经历着各种变化的过程，因此，岩土的工程性状表现出很大的变异性。岩土工程常常在许多不确定性条件下进行设计，而传统的设计方法采用“确定性”途径，这可能与实际的反应相差甚远，许多原型观测结果和事故分析都说明了这一点[86]。
由于岩土工程中预测的不可靠性，预测者经常需要用实际观察到的资料来修正自己的估计。Peck[95]总结了岩土工程中贯穿于勘察、设计、施工全过程的系统研究方法，称为观察法。而反分析法是观察法的提高，在工程计算中得到了广泛的应用[96]。
邓永锋[97]根据Asaoka法对成层土的固结系数进行了反演。夏彩虹[98]利用双曲线配合法对哈尔滨环城高速公路的实测资料进行分析，反算土层的固结系数和渗透系数，反分析计算结果明显高于室内试验值。彭劼等[99]利用复合型法，根据温州乐清湾璇门港工程实测沉降资料对计算参数进行了反分析，将反分析得到的参数应用于有限元法的计算。结果表明，反分析能较好地估计本构模型参数。梁杏等[100]利用深港西部通道口岸场坪实测沉降量反算了土层的压缩性指标，反算的压缩指数大于室内试验值，反求的压缩模量小于试验值，这与实测沉降量大于理论预测沉降量是比较吻合的。彭涛[101]采用门田法结合深圳西部通道实测沉降资料对各级加载过程中的固结系数进行了反演分析。周健等[102]以某深水港区地基工后短期沉降监测结果为基础，对土层固结系数进行了反演分析，并将反演得到的固结系数计算出的工后短期沉降与工后实测短期沉降进行了对比，结果表明反演得到的固结系数是可靠的。
Ⅲ 软土有什么工程特性
1、高压缩性：软土由于孔隙比大于1，含水量大，容重较小，且土中含大量微生物、腐植质和可燃气体，故压缩性高，且长期不易达到稳定。在其它相同条件下，软土的塑限值愈大，压缩性亦愈高。
2、抗剪强度低：因此软土的抗剪强度最好在现场作原位试验。
3、透水性低：软土的透水性能很低，垂直层面几乎是不透水的，对排水固结不利，反映在建筑物沉降延续时间长。同时，在加荷初期，常出现较高的孔隙水压力，影响地基的强度。
4、触变性：软土是絮凝状的结构性沉积物，当原状土未受破坏时常具一定的结构强度，但一经扰动，结构破坏，强度迅速降低或很快变成稀释状态。软土的这一性质称触变性。所以软土地基受振动荷载后，易产生侧向滑动、沉降及其底面两侧挤出等现象。
5、流变性：是指在一定的荷载持续作用下，土的变形随时间而增长的特性。使其长期强度远小于瞬时强度。这对边坡、堤岸、码头等稳定性很不利。因此，用一般剪切试验求得抗剪强度值，应加适当的安全系数。
6、不均匀性：软土层中因夹粉细砂透镜体，在平面及垂直方向上呈明显差异性，易产生建筑物地基的不均匀沉降。
(3)软土的工程地质特征扩展阅读：
我同软土分布广泛，丰要位于沿海、平原地带、内陆湖盆、洼地及河流两岸地I必沿海、平原地带软土多位于大河下游入海三角洲或冲积平原处，例如：
长汀、珠江三角洲地带，塘沽、温卅I、闽江口平原等地带；内陆湖盆、洼地则以洞庭湖、洪泽湖、久湖、滇池等地为代表；山问盆地及河流中下游两岸漫滩、阶地、废弃河道等处也常有软土分布；沼泽地带则分仿着富含有机质的软土和泥炭。
软土特征：
1、软土颜色多为灰绿、灰黑色，手摸有滑腻感，能染指，有机质含量高时，有腥臭味。
2、软土的粒度成分主要为黏粒及粉粒，黏粒含量高达60%～70%。
3、软土的矿物成分，除粉粒中的石英、长石、云母外，黏粒中的黏土矿物主受是伊利石，高岭石次之二此外，软土中常有一定量的有机质，可高达8%～9%。
4、软土具有典型的海绵状或蜂窝状结构，这是造成软土孔隙比大、含水率高、透水性小、压缩性大、强度低的主要原因之一。
5、软土常具有层理构造，软土和薄层的粉砂、泥炭层等相互交替沉积，或孥透镜体相间形成性质复杂的土体。
6、松软土由于形成于长期饱水作用而有别于典型软土．其特征与软土较为接近，但其含水量、力学性质明显低于软土。
Ⅳ 工程地质知识：软土地基的处理方法有哪几种
软土的工程地质复问题和防制治措施软土地基的变形破坏主要是承载力低，地基变形大或发生挤出，造成建筑物的破坏。且易产生不均匀沉降。在软土地基设计中，经常采取以下措施：1. 轻基浅埋； 2. 减小建筑物作用于地基的压力； 3. 侧向约束地基土，在四周打板桩基础； 4. 设置反压护道； 5. 若软土层＜2m，可采用换土法；6. 另外，还有其它的一些方法，如：砂井、排水砂垫层、爆破排淤、石灰砂桩、柴排、电渗排水等。在软土地区修建铁路，主要存在地基的沉降和地基的稳定性问题。
Ⅳ 软土工程地质
软土是指天然含水量大、压缩性大、承载力低的一种软塑到流塑状态的黏性土；如淤泥、淤泥质土以及其他高压缩性饱和黏性土、粉土等。黄河三角洲地处渤海之滨，具有软土的沉积环境，钻探资料也表明区内呈片状分布着软土。
（1）软土的划分标准
本次划分软土采用如下标准：当满足下列条件之一时，并且厚度大于0.50m，将其确定为软土层。
1）承载力标准值fk＜80kPa；
2）标贯锤击数N63.5≤2；
3）静力触探锥头阻力qc＜0.5MPa；
4）流塑状态。
（2）软土的空间分布
利用工程地质钻孔资料和相应试验数据的分析，圈定出软土的分布范围及埋藏条件，绘制软土分布图（图4.4）。
软土主要分布于黄河三角洲东北部滨海地带、河口—刁口码头一带、利津县罗镇—黄河故道西、垦利县下镇东部，另外在利津县明集—广南水库一线呈不连续片状、碟状分布。
（3）软土的成因及主要物理力学性质
研究区软土具有两种成因：
1）烂泥湾相沉积：在历次河口的两侧，沉积的以细粒成分为主的土层，一直处于饱和状态，排水固结过程进展缓慢，所以土的力学性质很差。颜色以灰褐色为主，流塑态，土质细腻，岩性以粉质黏土为主，夹粉土和黏土薄层。
图4.4 黄河三角洲软土分布图
2）滨海湖沼相沉积：颜色以灰—灰黑色为主，有机质含量较高，具腥臭味，为淤泥或淤泥质土。
黄河三角洲地区软土的主要物理力学指标统计结果见表4.5，可以看出：区内软土具有含水量高、孔隙比大、压缩性高、承载力低等特点，在荷载作用下变形较大，对建筑物极为不利。因此，在工程建设规划时，应尽量避开有软土分布的地区。在无法避开软土的情况下，应对区内的软土有足够的重视，采取一定的处理措施。
表4.5 软土主要物理力学指标统计表
注：e—孔隙比，无量纲；IL—液性指数，无量纲。
Ⅵ 中国沿海全新世软土的工程地质特征
随着我国全新世的环境和海岸演变研究的加强，详细的第四纪研究资料不断出现。目前要紧的是将工程地质研究与第四纪研究有机地结合起来，以加深对沿海软土的认识，从而更好地为国家建设服务。
一、软土的概念
软土的概念或判别是新中国成立以后在工程地质界和土力学界逐步形成的，它是以形成的地质过程和存在的物理状态两个方面加以规定的，且后者是主要的。《软土地区工程地质勘察规范》（ 1992）对软土的规定具体化为3条：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。《岩土工程勘察规范》（1995）将软土规定为“天然孔隙比大于或等于1.0，且天然含水量大于液限的细粒土应判定为软土，包括淤泥、淤泥质土、泥炭、泥炭质土等，其压缩系数宜大于0.5M Pa-1，不排水抗剪强度值小于30K Pa。”这两本规范对软土在概念和判别上的规定基本一致，但也有微小的差别。从物理力学指标看，前者指出了天然含水量不仅大于液限，也可等于液限；后者指出了力学指标，但说得灵活，只是“宜”，而它的两项物理指标则是必须满足的判定指标。从地质因素来看，前者指出了以灰色为主的细粒土的外观特征来显示沉积环境；后者直接使用了淤泥、淤泥质土、泥炭、泥炭质土等的地质名词。这里需要讨论一下软土与淤泥、泥炭两类名词的概念及其相互关系。软土是土力学、工程地质学上的一个名词，淤泥、泥炭是沉积岩石学上的一个名词，两者既有区别又有联系。两者的区别在于两个学科的研究目的和任务不同，一个主要研究地质体的强度和变形等特征；另一个主要研究地质体的成分和结构等特征：联系在于它们都是研究同一个地质体，在浅层的条件下，两个名词几乎指的是同一东西，大体上可以互相预示。也正是这种预示，才能架起工程地质研究和第四纪研究的桥梁。
二、沿海全新世软土的分布
赵希涛教授在《中国沿海全新世海面变化的基本特征》一文中有关泥炭层的一段：“在我国沿海地区与近岸陆架地区下数米或二三十米，往往发现全新世潟湖相或与海水有某种水力联系的湖沼相（或河漫滩洼地型）泥炭或富含有机质淤泥。它们紧贴第一海相层之下或之上分布，上、下泥炭层向陆逐渐合一。下泥炭层多形成于距今10000～8000a间，上泥炭层多形成于距今5000～2000a间，在海侵影响区之外，全新世泥炭发育时期几乎连续，而以中全新世发育最好”。这里指的泥炭或富有机质淤泥，以及第一海相层都可初步判别为软土，可见沿海全新世的软土分布较广，成因和地层也多样。这些第四纪地质研究成果可作为工程地质研究的基础。
三、沿海全新世软土的工程地质
1.一般物理力学性质指标
淤泥、淤泥质土、泥炭、泥炭质土等一般可初步判别为软土，但最终判定还要靠物理指标。因此，将我们多年来在编制规范过程中所积累起来的工程地质资料，主要是生产实践资料，结合我们能够掌握的第四纪地质资料，经过分析和判断，列出我国沿海全新世软土的一般物理力学指标（表1），供建设中参考。
表1 中国沿海全新世软土一般物理力学指标
2.全新世沉积物的工程地质特点
早全新世甚至晚更新世已有软土存在。但中全新世是暖期，有利于软土的发育，是形成软土的主要时期，且其距今较近，地层埋藏甚浅，是工程建筑经常作用的不良地层。至晚全新世时，气候变成干凉，在软土之上逐渐形成了一层较密实的地层。这在气候带的变迁下，在东北、华北、华中的沿海一带更为明显，工程界称之为“硬壳层”。此层在地表分布甚广，是沿海地区一层较好的持力层，“轻基浅埋”就是针对这种地层的特点总结出来的经验。所谓轻基就是基础及其上部结构物采用轻型结构，浅埋即基础埋置深度应尽量放浅。有时硬壳层很薄，但也不宜全部挖除，可以作为保护层而保留，以防止施工时其下的软土扰动。
四、结语和讨论
1）软土是一种特殊土，在一定的自然条件下形成，具有一定的物理力学性质。如果单以判别指标判定，饱和黄土和饱和红土都可以达到判别指标，但不能成为软土，因为它们形成的地质过程不同，呈现的工程地质特点也不同。用以灰色为主的外部特征来表征软土，会很容易将具有同样物理指标的以黄色为主的饱和黄土和以红色为主的饱和红土迅速区别开，这对软土的判别无疑是有意义的。
2）中全新世软土，因其埋藏甚浅，是工程建筑普遍作用到的不良地层。由于其压缩性高，透水性低，具有触变性、流变性和不均匀性，除应正确判别沉积物、评价其具体特点外，更重要的是如何将其改良加固，以满足工程建设的需求。晚全新世的沉积物，覆盖在地表，与工程建筑的活动更加密切。由于它是一层中压缩性或低压缩性的黏质砂土等较密实的地层，它不仅能够作为一层较好的持力层，而且可以作为保护层，以免其下的软土扰动、丧失软土的结构强度和出现稀释状态。
3）沿海的第四纪研究，对软土的工程地质意义重大。随着测年资料的增多、古环境的重建，第四纪研究成果会有效地应用于工程建设中。以往沿海软土的工程地质研究，因生产要求的时间紧迫，常习惯于用工程措施，深入考虑第四纪地质较少，常造成不必要的损失和遗憾。两者的相互结合和渗透定会产生好的效果。
参考文献
［1］建设部.1992.软土地区工程地质勘察规范.北京：中国建筑工业出版社.
[2］建设部.1995.岩土工程勘察规范.北京：中国建筑工业出版社.
[3］赵希涛.1984.中国沿海全新世海面变化的基本特征.中国海岸演变研究.福州：福建科学技术出版社.
[4］孙更生，郑大同.1984.软土地基与地下工程.北京：中国建筑工业出版社.
（本文原载：《中国应用第四纪研究——全国第二届应用第四纪学术会议论文集》，成都：成都科技大学出版社，2000年5月，94～97页）
Ⅶ 软土的工程地质问题防治措施有哪些
软土的工程地质问题和防治措施软土地基的变形破坏主要是承载力内低，地基变形大或发生挤出容，造成建筑物的破坏。且易产生不均匀沉降。在软土地基设计中，经常采取以下措施:1.
轻基浅埋;
2.
减小建筑物作用于地基的压力;
3.
侧向约束地基土，在四周打板桩基础;
4.
设置反压护道;
5.
若软土层＜2m，可采用换土法;6.
另外，还有其它的一些方法，如:砂井、排水砂垫层、爆破排淤、石灰砂桩、柴排、电渗排水等。在软土地区修建铁路，主要存在地基的沉降和地基的稳定性问题。
Ⅷ 软土的工程地质问题防治措施有哪些
软土的工程地质问题和防治措施软土地基的变形破坏主要是承载力低，地回基变形大或发生答挤出，造成建筑物的破坏。且易产生不均匀沉降。在软土地基设计中，经常采取以下措施：1. 轻基浅埋； 2. 减小建筑物作用于地基的压力； 3. 侧向约束地基土，在四周打板桩基础； 4. 设置反压护道； 5. 若软土层＜2m，可采用换土法；6. 另外，还有其它的一些方法，如：砂井、排水砂垫层、爆破排淤、石灰砂桩、柴排、电渗排水等。在软土地区修建铁路，主要存在地基的沉降和地基的稳定性问题。
Ⅸ 软土的特征是什么
软土【soft soil】是淤泥（）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。
一、概述[1] 软土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。对淤泥的解释是，在静水或缓慢的流水环境中沉积并含有机质的细粒土，其天然含水量大于液限，天然孔隙比大于1.5；当天然孔隙比小于1.5而大于1.0时称为淤泥质土。对于泥碳的解释是，喜水植物遗体在缺氧条件下，经缓慢分解而形成的泥沼覆盖层。其特点是持水性大，密度较小。 二、软土的组成和状态特征[1] 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击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。软土的组成和状态特征是由其生成环境决定的。由于它形成于上述水流不通畅、饱和缺氧的静水盆地，这类土主要由粘粒和粉粒等细小颗粒组成。淤泥的粘粒含量较高，一般达30%～60%。粘粒的粘土矿物成分以水云母和蒙德石为主，含大量的有机质。有机质含量一般达 5%～15%，最大达17%～25%。这些粘土矿物和有机质颗粒表面带有大量负电荷，与水分子作用非常强烈，因而在其颗粒外围形成很厚的结合水膜，且在沉积过程中由于粒间静电荷引力和分子引力作用，形成絮状和蜂窝状结构。所以，软土含大量的结合水，并由于存在一定强度的粒间连结而具有显著的结构性。 由于软土的生成环境及粒度、矿物组成和结构特征，结构性显著且处于形成初期，呈饱和状态，这都使软土在其自重作用下难于压密，而且来不及压密。因此，不仅使之必然具有高孔隙性和高含水量，而且使淤泥一般呈欠压密状态，以致其孔隙比和天然含水量随埋藏深度很小变化，因而土质特别松软。淤泥质土一般则呈稍欠压密或正常压密状态，其强度有所增大。 淤泥和淤泥质土一般呈软塑状态，但当其结构一经扰动破坏，就会使其强度剧烈降低甚至呈流动状态。因此，淤泥和淤泥质土的稠度实际上通常处于潜流状态。 三、软土的物理力学特性[1] 1、高含水量和高孔隙性 软土的天然含水量一般为50%～70%，最大甚至超过200%。液限一般为40%～60%，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%，因而天然含水量与其天然孔隙比呈直线变化关系。软土的如此高含水量和高孔隙性特征是决定其压缩性和抗剪强度的重要因素。 2、渗透性弱 软土的渗透系数一般在i×10-4～i×10-8cm/s之间，而大部分滨海相和三角洲相软土地区，由于该土层中夹有数量不等的薄层或极薄层粉、细砂、粉土等，故在水平方向的渗透性较垂直方向要大得多。 由于该类土渗透系数小、含水量大且饱和状态，这不但延缓其土体的固结过程，而且在加荷初期，常易出现较高的孔隙水压力，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0.7～1.5MPa-1,最大达4.5MPa－1(例如渤海海淤)，它随着土的液限和天然含水量的增大而增高。由于土质本身的因素而言，该类土的建筑荷载作用下的变形有如下特征： (1)变形大而不均匀 (2)变形稳定历时长 4、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。排水条件下的抗剪强度随固结程度的增加而增大。 5、较显著的触变性和蠕变形。 四、软土的鉴别 1、建设部标准《软土地区工程地质勘查规范》（JGJ83-91）规定凡符合以下三项特征即为软土： （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1.01。 2、交通部标准《公路软土地基路堤设计与施工技术规范》（JTJ017-96）中规定软土鉴别见表1 1）天然含水量的测定 天然含水量是土的基本物理性指标之一，它反映的土的状态，含水量的变化将使得土的稠度、饱和程度、结构强度随之而变化，其测定可采用公路土工试验规程规定试验方法测定，并将试验数据与35%、液限进行比较。 （2）天然孔隙比 孔隙比，是土中孔隙体积与土粒体积之比，天然状态下土的孔隙比称之为天然孔隙比，是一个重要的物理性指标，可用来评价天然土层的密实程度。其测定方法可测定土粒比重、土的干密度、土的天然密度、土的含水量等指标通过计算而得。 （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，近似等于1g/cm3。 天然状态下土的孔隙比称为天然孔隙比，它是一个重要的物理性指标，可以用来评价天然土层的密度程度。一般e<0.6的土是密实的低压缩性土，e>1.0的土是疏松的高压缩性土。 （3）十字板剪切强度[3] 十字板剪切试验是原位测试技术中一种发展较早、技术比较成熟得方法。试验时将十字板头插入土中，以规定的旋转速率对侧头施加扭力，直到将土剪损，测出十字板旋转时所形成的圆柱体表面处土的抵抗扭矩，从而可算出土对十字板的不排水抗剪强度。 五、软基处理的常用材料质量要求[4] 1、砂砾料 用作垫层的砂砾料应具有良好的透水性，不含有机质、粘土块和其它有害物质。砂砾的最大粒径不得大于53mm，含泥量不得大于5%。 2、砂及砂袋 袋装砂井所用砂，应采用渗水率较高的中、粗砂、大于0.5mm的砂料含量应占总重量的50%以上，含泥量应小于3%，渗透系数应大于5×10－2mm/s，砂袋采用聚丙烯、聚乙烯、聚酯等编制布制作，应具有足够的抗拉强度，使能够承受袋内砂自重及弯曲所产生的拉力，具有较好的抗老化性能和耐环境水腐蚀性能，其抗渗系数应不小于所用砂的渗透系数。 3、碎石 碎石由岩石和砾石轧制而成，应洁净、干燥，并具有足够的强度和耐磨耗性，其颗粒形状应具有棱角，不得掺有软质石和其它杂质，粒径宜为20～50mm，含泥量不应大于10%。 4、土工合成材料 土工合成材料的选用应符合《公路土工合成材料应用技术规范》的规定。应具有足够的抗拉强度，对土工织物，还应具有较高的刺破强度和握持强度等。土工合成材料试验项目和试验方法应符合《公路软土地基路堤设计与施工技术规范》和《公路土工合成试验规程》的规定。 5、塑料排水板 塑料排水板是由芯体和包围芯体的合成纤维透水膜构成的复合体，应具有较好的耐腐蚀性和足够的柔度，其性能指标应符合《塑料排水板施工规程》的规定。 6、片石 抛石挤淤应采用不易风化的片石，其尺寸应小于300mm。 7、水泥 水泥各项性能指标应符合图纸要求，严禁使用过期、受潮、结块、变质的劣质水泥。所用水泥指标还应符合水泥相应标准的规定。 8、石灰 石灰应符合《公路路面基层施工技术规范》表4.2.2所规定的Ⅲ级以上的要求。按《公路工程无机结合稳定材料试验规程》规定的试验方法进行检验。 9、粉煤灰 粉煤灰应符合《公路路面基层施工技术规范》有关规定。 10、材料的采购和保管 用于软土地基处理的塑料排水板、土工合成材料、砂袋及石灰、水泥、砂等材料，都必须按施工图纸和规范的要求的质量指标采购进购、堆放，严禁材料被污染或混合堆放，过期产品严禁使用。塑料排水板、土工合成材料和砂袋等材料应贮存在不被日光直接照射和被雨水淋泡处，应根据工程进度和日用量按日取用。 六、高速公路软基处理常用方法[5][6][7] 1、浅层软基处理技术 （1）垫层法 通常用于路基填方较低的地段，要求在使用中软基的沉降值不影响设计预期目的。设置垫层时，可以根据具体情况采用不同的材料，常用的材料有砂或砂砾及灰土，也可用土工格栅、片石挤淤、砂砾垫层综合使用处理。 （2）换填法 在高速公路施工中遇到含水量较高，软弱层较浅，且易于挖除不适宜材料时，一般采取挖除换填法，包括受压沉降较大，甚至出现变形的软基和泥沼地带。处理这种地基，开挖前要做好排水防护工作，将开挖出的不适宜材料运走或做处理，然后按要求分层回填，回填材料可视具体情况用砂、砂砾、灰土或其他适宜材料。 （3）排挤法 当高速公路经过水溏、鱼池和较深的流动性强的淤泥地段时，常遇到含水量高、淤泥压缩性大、淤泥质粘土软基以及水下软基等，对这类软基可采用排挤法来处理。排挤法又可分为两种：一种是抛石排挤，另一种是爆炸排挤。 （4）表层排水法 对土质较好因含水量过大而导致的软土地基，在填土之前，地表面开挖沟槽，排除地表水，同时降低地基表层部分的含水率，以保障施工机械通行。为了发挥开挖出的沟槽在施工中达到盲沟的效果， 应回填透水性好的砂砾或碎石。 （5）添加剂法 对于表层为粘性土时，在表层粘性土内掺人添加剂，改善地基的压缩性能和强度特性，以保施工机械的行驶。同时也可达到提高填土稳定及固结的效果。添加材料通常使用的是生石灰、熟石灰和水泥。石灰类添加材料通过现场拌和或厂拌，除了降低土壤含水量、产生团粒效果外，对被固结的土随着时间的推移会发生化学性固结，使粘土成分发生质的变化，从而促进土体稳定。