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軟土的工程特性與危害
(一)軟土的定義
軟土一般是指在靜力或緩慢流水環(huán)境中以細(xì)顆粒為主的近代沉積物。這類土的物理特性大部分是飽和的,含有機(jī)質(zhì),天然含水量大于液限,孔隙比大于1。當(dāng)天然孔隙比大于1.5時(shí),稱為淤泥,天然孔隙比大于1而小于1.5時(shí),則稱為淤泥質(zhì)土。工程上將淤泥、淤泥質(zhì)土、泥炭、泥炭質(zhì)土、沖填土、雜填土和飽和含水黏性土統(tǒng)稱為軟土。
(二)軟土的工程特性
軟土的性質(zhì)與地基土的成層構(gòu)造、沉積年代、成因類型有密切關(guān)系。不同年代和成因的軟土,其物理性質(zhì)指標(biāo)盡管可能相近,但作為地基,工程性質(zhì)卻可能相差很大。
1.含水量較高。因?yàn)檐浲恋某煞种饕怯烧惩亮=M和粉土粒組組成,并含少量的有機(jī)質(zhì)。粘粒的礦物萬(wàn)分之二為蒙脫石、高嶺石和伊利石。這些礦物晶粒很細(xì),呈薄片狀,表面帶負(fù)電荷,它與周?chē)橘|(zhì)的水和陽(yáng)離子相互作用,形成偶極水分子,并吸附于表面形成水膜,在不同的地質(zhì)環(huán)境下沉積形成各種絮狀結(jié)構(gòu)。因此這類土的含水量比較高。
2.透水性差。軟土的滲透系數(shù)一般在1×10-6~1×10-8cm/s之間,所以在荷載作用下固結(jié)速度很慢。當(dāng)?shù)鼗杏袡C(jī)質(zhì)含量較大時(shí),土中可能產(chǎn)生氣泡,堵塞滲流通道而降低其滲透性。所以在軟土層上的建筑物基礎(chǔ)的沉降拖延很長(zhǎng)時(shí)間才能穩(wěn)定,同樣在荷載作用下地基土的強(qiáng)度增長(zhǎng)也是很緩慢的。
3.壓縮性較高。一般正常固結(jié)的軟土層的壓縮系數(shù)約為0.5~1.5Mpa-1,可達(dá)到4.5Mpa-1;壓縮指數(shù)約為0.35~0.75。天然狀態(tài)的軟土層大多數(shù)屬于正常固結(jié)狀態(tài),但也有部分是屬于超固結(jié)狀態(tài),近代海岸灘涂沉積為欠固結(jié)狀態(tài)。欠固結(jié)狀態(tài)土在荷重作用下產(chǎn)生較大沉降。超固結(jié)狀態(tài)土,當(dāng)應(yīng)力未超過(guò)先期固結(jié)壓力時(shí),地基的沉降很小。
4.流變性強(qiáng)。在荷載的作用下,軟土承受剪應(yīng)力的作用產(chǎn)生緩慢的剪切變形,并可能導(dǎo)致抗剪強(qiáng)度的衰減,在主固結(jié)沉降完畢之后還可能繼續(xù)產(chǎn)生可觀的次固結(jié)沉降。
(三)軟土的工程危害 中 華 考 試 網(wǎng)
根據(jù)上述軟土的特點(diǎn),以軟土作為公路的地基是十分不利的。
(1)地基抗剪強(qiáng)度不夠引起路堤側(cè)向整體滑動(dòng),邊坡外側(cè)土體隆起;
(2)人工構(gòu)造物與路堤銜接處產(chǎn)生差異沉降,引起跳車(chē);
(3)路堤的變形以及地下水位過(guò)高,將導(dǎo)致路面的破壞。因此,在軟土地基上進(jìn)行路基施工,都要求對(duì)軟土地基進(jìn)行處理。其處理的目的主要是改善地基土的工程性質(zhì),達(dá)到滿足建筑物對(duì)地基穩(wěn)定和變形的要求,包括改善地基土的變形特性和滲透性,提高其抗剪強(qiáng)度和抗液化能力,消除其他不利的影響。
軟土的工程特性與危害
(一)軟土的定義
軟土一般是指在靜力或緩慢流水環(huán)境中以細(xì)顆粒為主的近代沉積物。這類土的物理特性大部分是飽和的,含有機(jī)質(zhì),天然含水量大于液限,孔隙比大于1。當(dāng)天然孔隙比大于1.5時(shí),稱為淤泥,天然孔隙比大于1而小于1.5時(shí),則稱為淤泥質(zhì)土。工程上將淤泥、淤泥質(zhì)土、泥炭、泥炭質(zhì)土、沖填土、雜填土和飽和含水黏性土統(tǒng)稱為軟土。
(二)軟土的工程特性
軟土的性質(zhì)與地基土的成層構(gòu)造、沉積年代、成因類型有密切關(guān)系。不同年代和成因的軟土,其物理性質(zhì)指標(biāo)盡管可能相近,但作為地基,工程性質(zhì)卻可能相差很大。
1.含水量較高。因?yàn)檐浲恋某煞种饕怯烧惩亮=M和粉土粒組組成,并含少量的有機(jī)質(zhì)。粘粒的礦物萬(wàn)分之二為蒙脫石、高嶺石和伊利石。這些礦物晶粒很細(xì),呈薄片狀,表面帶負(fù)電荷,它與周?chē)橘|(zhì)的水和陽(yáng)離子相互作用,形成偶極水分子,并吸附于表面形成水膜,在不同的地質(zhì)環(huán)境下沉積形成各種絮狀結(jié)構(gòu)。因此這類土的含水量比較高。
2.透水性差。軟土的滲透系數(shù)一般在1×10-6~1×10-8cm/s之間,所以在荷載作用下固結(jié)速度很慢。當(dāng)?shù)鼗杏袡C(jī)質(zhì)含量較大時(shí),土中可能產(chǎn)生氣泡,堵塞滲流通道而降低其滲透性。所以在軟土層上的建筑物基礎(chǔ)的沉降拖延很長(zhǎng)時(shí)間才能穩(wěn)定,同樣在荷載作用下地基土的強(qiáng)度增長(zhǎng)也是很緩慢的。
3.壓縮性較高。一般正常固結(jié)的軟土層的壓縮系數(shù)約為0.5~1.5Mpa-1,可達(dá)到4.5Mpa-1;壓縮指數(shù)約為0.35~0.75。天然狀態(tài)的軟土層大多數(shù)屬于正常固結(jié)狀態(tài),但也有部分是屬于超固結(jié)狀態(tài),近代海岸灘涂沉積為欠固結(jié)狀態(tài)。欠固結(jié)狀態(tài)土在荷重作用下產(chǎn)生較大沉降。超固結(jié)狀態(tài)土,當(dāng)應(yīng)力未超過(guò)先期固結(jié)壓力時(shí),地基的沉降很小。
4.流變性強(qiáng)。在荷載的作用下,軟土承受剪應(yīng)力的作用產(chǎn)生緩慢的剪切變形,并可能導(dǎo)致抗剪強(qiáng)度的衰減,在主固結(jié)沉降完畢之后還可能繼續(xù)產(chǎn)生可觀的次固結(jié)沉降。
(三)軟土的工程危害 中 華 考 試 網(wǎng)
根據(jù)上述軟土的特點(diǎn),以軟土作為公路的地基是十分不利的。
(1)地基抗剪強(qiáng)度不夠引起路堤側(cè)向整體滑動(dòng),邊坡外側(cè)土體隆起;
(2)人工構(gòu)造物與路堤銜接處產(chǎn)生差異沉降,引起跳車(chē);
(3)路堤的變形以及地下水位過(guò)高,將導(dǎo)致路面的破壞。因此,在軟土地基上進(jìn)行路基施工,都要求對(duì)軟土地基進(jìn)行處理。其處理的目的主要是改善地基土的工程性質(zhì),達(dá)到滿足建筑物對(duì)地基穩(wěn)定和變形的要求,包括改善地基土的變形特性和滲透性,提高其抗剪強(qiáng)度和抗液化能力,消除其他不利的影響。