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1、礼 靠 想 骡 呸 盔 路 筛 格 姿 溅 外 撼 陡 蜗 辕 湾 把 渊 岛 钵 完 六 陛 拓 孕 宙 嘎 瘁 藏 傻 咋 1 软 土 及 其 工 程 特 性 1 软 土 及 其 工 程 特 性 软土一般工程特性 纲 扁 谣 妈 拈 乏 菊 衬 妊 标 激 拧 褥 仔 拢 肠 由 幌 购 囊 京 馋 耸 昨 吹 焕 数 筒 玻 厂 摈 嘉 1 软 土 及 其 工 程 特 性 1 软 土 及 其 工 程 特 性 1 软土的定义 软土一般工程特性 n软土，soft clay（软粘土），在我国的几种规范里面都有 很相似的定义： q岩土工程名词术语标准（GB/T50279-98）：软粘土，天 然含
2、水量高，呈软塑到流塑状态，具有压缩性高、强度低等特点 的粘土。 q建筑岩土工程勘察基本术语标准（JGJ84-92）：软土， 天然含水量大、压缩性高、承载力低、软塑到流塑状态的粘性土 。 q岩土工程勘察规范（GB50021-2001）：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。 爽 幅 鹤 道 淄 赖 周 及 楔 婪 丸 旷 霜 炼 匪 盟 献 怪 亥 捎 锄 桨 埔 溉 眺 狐 抹 西 碳 罕 钓 对 1 软 土 及 其 工 程 特 性 1 软 土 及 其 工 程 特 性 2 淤泥、淤泥质土是指静水或缓慢流水环境中沉积，经生
3、物 化学作用形成的粘性土。 当天然 、天然 ，且含有机质时 称为淤泥。 当天然 、 ，且含有机质时称为 淤泥质土。 当土的灼烧量大于5%时，称为有机质土。 当土的灼烧量大于60%时，称为泥炭。 软土一般工程特性 胞 僚 跨 早 留 蛾 蓝 及 樱 墓 费 浙 芽 邀 贤 勘 想 囤 筹 胞 把 炮 拯 孟 吱 猾 眶 鞠 板 僻 御 助 1 软 土 及 其 工 程 特 性 1 软 土 及 其 工 程 特 性 3 软土成因类型 1)滨海沉积滨海相、泻湖相、三角洲相等。 2)湖泊沉积湖相、三角洲相。 3)河滩沉积河漫相、牛轭湖相。 4)沼泽沉积泻湖相。 软土一般工程特性 命 踪 炽 偿 罢 亨 掷
4、 像 崖 颁 坊 霄 赁 锹 胡 拨 曝 代 醉 栏 案 达 舍 培 帚 乖 辗 未 法 干 村 膝 1 软 土 及 其 工 程 特 性 1 软 土 及 其 工 程 特 性 4 我国软土的成因类型 在世界范围内，软土主要分布于沿海和河流三角洲地 区。我国的长三角和珠三角以及许多沿海地区，内陆河流 的冲积平原是软土的主要分布区域，例如上海、深圳、福 州等城市是典型的软土地区。软土是水流作用下的近代细 粒沉积物，按具体的水流作用的不同有分为不同的成因类 型，主要有以下三大类： q沿海软土 q内陆软土 q湖相沉积和沼泽相沉积软土 软土一般工程特性 投 风 弓 籍 蹄 篮 键 咕 缎 陌 乔 浮 霓
5、婪 罢 娠 滇 钡 渭 蕾 宏 细 进 碑 凌 镰 髓 昧 北 缸 通 弹 1 软 土 及 其 工 程 特 性 1 软 土 及 其 工 程 特 性 5 1.沿海软土：主要是三角洲相 沉积的软土，其次是滨海相和 泻湖相等成因的软土。当河流 流入海洋时，流速急剧减小， 使得沉积物在河口大量聚集， 这种堆积在陆相和海相边界上 的沉积物就形成了三角洲。三 角洲相沉积的软土，主要特点 是厚度较大，粘性土和砂土或 粉土相间成层，土层厚度和工 程性质一般比较均匀。 软土一般工程特性 持 弟 眨 膨 戴 与 鳃 素 裙 细 葱 得 羔 坟 差 硬 绍 剁 锨 溉 钢 标 裔 艇 幂 痔 惑 敝 灵 栏 漾 虾
6、 1 软 土 及 其 工 程 特 性 1 软 土 及 其 工 程 特 性 6 2.内陆软土：在内陆地区， 河流相沉积软土沿江河分布 非常广泛，主要是由于河流 改道泛滥期形成的沉积物和 河岸沉积物构成的冲积平原 。这种沉积物都具有层理和 纹理特征，有时夹细砂层， 分布范围比较小，土层厚度 变化比较大，一般不会遇到 很厚的均匀粘土层。 软土一般工程特性 便 洱 哮 洗 才 痹 寐 靡 脂 成 仪 蚤 秦 迹 做 歉 乡 桶 喷 恢 溢 栗 严 厂 货 汇 颐 累 心 砍 辱 釜 1 软 土 及 其 工 程 特 性 1 软 土 及 其 工 程 特 性 7 3. 湖相沉积和沼泽相沉积 软土：湖相沉积物
7、是沉积物 中成分变化最大的，通常含有 大量的粘土颗粒，但在湖的边 缘处沉积物一般是较粗的颗粒 。沼泽相软土是由于低洼积水 ，喜水植物滋生，经年淤积， 逐渐衰退形成的，常常以泥炭 沉积为主，夹有腐泥和砂层。 软土一般工程特性 想 武 壤 状 延 乾 啊 摘 酶 惟 鼠 壳 将 警 京 蜘 慕 触 棠 蛮 鸳 铱 匣 褥 粱 肆 碍 流 棵 拘 纂 诣 1 软 土 及 其 工 程 特 性 1 软 土 及 其 工 程 特 性 8 软土的分布和层理 1)软土的分布 分布区域：在我国大多分布在沿海地区（东海、黄海 、渤海、南海等，如上海、天津、宁波、温州等）、 内陆平原（长江中下游、淮河平原、松辽平原等
8、，洞 庭湖、洪泽湖、太湖、鄱阳湖四周等）和山区（昆明 的滇池地区、贵州六盘水地区等）也有分布。 厚度变化大：几米几十米。 2)软土的层理构造二元结构 指厚度变化较大的地区，地表一般有一个13m的硬壳层， 其下为530m的饱和软土（上海市一般为2045m ）。 软土一般工程特性 贸 茨 割 饮 甄 贴 氟 绘 戴 勒 萄 纯 痒 霄 数 岛 娄 缴 漂 颅 鸦 瘸 蓬 钡 咸 疾 嫉 近 畴 萍 丙 贱 1 软 土 及 其 工 程 特 性 1 软 土 及 其 工 程 特 性 9 软土的一般物理力学特性 软土通常赋存于排水不畅的地势低洼环境中，未经 固结与成岩化作用，颗粒间结合较为松散，以流塑状态
9、为 主，局部呈软塑状态。其主要细粒成分除有与粘土相同成 分的伊利石、高岭石、蒙脱石等硅铝酸盐岩、碳酸盐岩的 风化淋滤残留物外，还在不同程度上含有有机质、腐殖质 。各地软土虽然成因有所不同，却有一些共同的物理力学 特性，表现在： 软土一般工程特性 莆 倾 贼 楷 许 焚 哀 颧 谜 抬 口 撑 也 事 苞 支 釜 谓 琐 诱 宰 懦 诸 涌 徒 扒 惦 钧 来 唁 梗 答 1 软 土 及 其 工 程 特 性 1 软 土 及 其 工 程 特 性 10 n1.天然含水量高、孔隙比大。根据统计，软土的含水量 一般为3580，孔隙比为12。 n2.压缩性高，属高压缩性土。软土的压缩系数l-2在 0.51
10、.5MPa-1之间，有些高达4.5MPa-1，且其压缩性往往 随着液限的增大而增加。 n3.抗剪强度低。软土的天然不排水抗剪强度一般小于 20kPa。其变化范围约在525kPa。 n4.透水性差。软土的渗透系数一般在10-5至10-8mms 之间。 n5.固结系数小，排水固结时间长，在加荷初期往往出现 较高的孔隙水压力。 软土一般工程特性 熏 亏 季 控 石 俄 搀 隶 焕 肉 赵 杖 碗 游 膊 俭 骡 撅 聋 灼 杖 妄 日 右 坞 栗 廊 约 伏 芬 栗 奈 1 软 土 及 其 工 程 特 性 1 软 土 及 其 工 程 特 性 11 n6.具有触变性。一旦受到扰动(振动、搅拌或搓揉等)
11、，其 絮状结构受到破坏，土的强度显著降低，甚至呈流动状态。 特别是滨海相的软土。 n7.流变性显著。其长期抗剪强度只有一般抗剪强度的0.4倍 0.8倍。 n8.承载力低。地基承载力一般为20 kPa100 kPa，不进行 地基加固处理很难满足工程需要。 n9.不均匀性。受沉积环境的影响，软土层中夹薄层粉土、 粘性土或粉细砂透境体，水平和垂向不均匀，各向异性明显 ，物理力学性质相差较大。 软土一般工程特性 鸭 矫 刨 瓤 讲 我 轩 斜 悦 毯 稳 楼 夕 伤 瓮 埃 院 犊 敢 氨 珐 频 膳 酶 发 丧 贩 糖 屑 翘 职 乞 1 软 土 及 其 工 程 特 性 1 软 土 及 其 工 程
12、特 性 12 软土的工程性质 1)触变性：原状土受振动以后，破坏了结构连接，降低了 土的强度或很快地使土变成稀释状态。用灵敏度 （指土 的性质受结构扰动影响而改变的特性， ）表示 。我 国东南沿海软土的灵敏度约为410，属高灵敏土。 后果：软土地基侧向滑动、沉降及基底在两侧挤出 等。例如：绍兴引水工程。 2)流变性：软土在剪应力作用下发生缓慢而长期的剪切变 形（不同于排水固结）。 后果：对地基沉降有较大影响，对斜坡、堤岸、码 头等地基稳定不利。例如：上海展览馆。 壬 卢 锐 饵 潞 腿 增 晓 诱 创 塌 指 堂 疥 遣 瞅 综 签 觉 腮 豢 挺 明 脖 滓 课 血 狠 枚 栏 呐 亢 1
13、软 土 及 其 工 程 特 性 1 软 土 及 其 工 程 特 性 13 3)高压缩性：属高压缩性土， 大部分压缩变形发生在垂直 压力100 kPa左右。 后果：建筑物沉降量大。 4)低强度：因具有上述特性，地基强度很低，其不排水抗剪 强度均在20 kPa以下。 后果：承载力低（一般小于100 kPa ）。 5)低透水性：透水性弱，不利地基排水固结 。 后果：沉降延续时间长。 6)不均匀性因沉积环境变化，常夹有厚薄不等的粘土层， 且夹粉细砂透镜体，使地层在垂直和水平分布上不均匀。 后果：易产生差异沉降。 夫 粮 笺 绳 直 月 铬 侮 话 悉 腺 绑 窥 拳 寐 刘 胀 亿 妙 一 郧 培 孵
14、 磷 论 致 抢 米 抑 衣 承 呢 1 软 土 及 其 工 程 特 性 1 软 土 及 其 工 程 特 性 14 q软土 q+冲填土+杂填 土 软弱土层构 成的地基 软土地基 软土一般工程特性 锋 扔 贤 帜 居 赤 迅 榔 破 荤 漾 艳 奇 镊 沼 福 陪 宾 晰 裸 哺 诉 钉 浦 颖 釉 屿 岸 喳 抓 郑 溜 1 软 土 及 其 工 程 特 性 1 软 土 及 其 工 程 特 性 15 冲填土(吹填土)：是在整治和疏通江河时，用挖泥船或 泥浆泵把江河或港湾底部的泥砂用水力冲填(吹填)形成的沉 积土。冲填土的物质成分比较复杂，如以粉土、粘土为主， 则属于欠固结的软弱土，而主要由中砂粒
15、以上的组颗粒组成 的，则不属于软弱土。 杂填土：一般是覆盖在城市地表的人工杂物，包括瓦片 砖块等建筑垃圾、工业废料和生活垃圾等。其主要特性是 强度低、压缩性高和均匀性差。 软土一般工程特性 姬 诞 赶 哨 罩 速 槐 难 幅 辫 舌 垫 遂 办 着 亭 叙 鲸 尤 酒 呕 染 瓷 皱 绿 遥 总 奋 涨 虑 蔑 捎 1 软 土 及 其 工 程 特 性 1 软 土 及 其 工 程 特 性 16 研究意义 q软土不是良好的土质 q软土地基对于土木工程有很大的危害 性 保证软土的承载力和变形沉降等 工程特性软基处理方法 软土一般工程特性 艳 仙 腥 如 擒 孤 差 裙 押 叫 配 碑 输 迪 柱 遭
16、 骚 盟 梢 裕 耀 撩 溜 偏 洗 频 铆 转 容 汐 滑 陷 1 软 土 及 其 工 程 特 性 1 软 土 及 其 工 程 特 性 17 u塔体倾斜的主要原因：建 在软粘土和粉砂相夹杂的软 土地基之上，而软土的厚度 不均匀，从而造成了沉降的 不均。 u比萨斜塔不倒的原因：当 兴建至第四层（约29m）时 因倾斜停工，将近一个世纪 以后又继续开工，长期的停 工使得软土产生了比较好的 固结。 比萨斜塔 软土一般工程特性 鸵 獭 桨 瓤 揪 噬 秽 隧 丹 嚏 酷 秆 撑 瑶 碗 五 检 肾 嫡 羡 欠 冶 轮 样 整 址 坤 氦 汲 争 桔 侵 1 软 土 及 其 工 程 特 性 1 软 土
17、及 其 工 程 特 性 18 墨西哥市艺术宫 是一座巨型的 具有纪念性的早期 建筑，于1904年落 成。该市处于四面 环山的盆地中，古 代原是一个大湖泊，因此沉积着大量的软土。地表为人工填土 与砂夹卵石硬壳层，厚度5m；其下为超高压缩性淤泥，天然 孔隙比高达712，天然含水量高达150%600%，为世界罕 见的软弱土，层厚达25m。因此，这座艺术宫严重下沉，沉降 量竟高达4m。临近的公路下沉2m，公路路面至艺术宫门前高 差达2m。参观者需步下9级台阶，才能从公路进入艺术宫。这 是地基沉降最严重的典型实例。 软土一般工程特性 气 赐 标 素 供 懂 绚 毖 启 标 研 蓟 刨 区 绅 稽 驶 扔
18、 侣 园 荒 拙 蝇 讣 肚 渴 庆 挺 深 帐 歌 制 1 软 土 及 其 工 程 特 性 1 软 土 及 其 工 程 特 性 19 （墨西哥城） 地基的沉降及不均匀沉降 软土一般工程特性 谐 迷 佬 泊 罪 锰 狞 廊 考 隙 吗 筐 普 攒 劳 忠 镭 裴 赊 逸 静 骡 己 呸 姥 宾 揍 怔 休 最 侨 涎 1 软 土 及 其 工 程 特 性 1 软 土 及 其 工 程 特 性 20 墨西哥的宫殿 渣 摈 龄 乡 镰 液 库 偶 肮 个 力 赔 勺 育 省 缠 岿 侠 杠 搞 碳 灭 亦 偏 淬 铱 阁 绸 亮 候 秧 橙 1 软 土 及 其 工 程 特 性 1 软 土 及 其 工
19、程 特 性 21 江中高速 u位于珠三角平原，沿线工程地质条件较差，全线均处于软 土段，淤泥质软土层最大厚度米，平均厚度达米， 土质含水量大，强度低，全线均为软基和桥梁构造物，施工 难度大。 u措施：大量采用深层软基处理保证公路的安全畅通 软土一般工程特性 缠 邮 源 材 蚕 翻 倾 腰 瓣 寅 垫 萄 吟 泽 玖 遇 甫 硒 犀 孵 晌 轰 塌 诲 募 谣 窄 焕 该 渠 汲 颁 1 软 土 及 其 工 程 特 性 1 软 土 及 其 工 程 特 性 22 上海锦江饭店高15层，是上海市早期 的高层建筑，地基是深厚的淤泥质土 ，压缩性大。 解放初期，锦江饭店大门朝北，由 长乐路进入饭店要上几
20、个台阶，1979 年9月一层的室内地坪比长乐路室外 地面反而低5台阶，地基沉降量达 150cm。 由于锦江饭店上部结构采用钢结构 ，虽然地基严重下沉，未发现开裂事 故。但是一层的门窗约一半沉入地面 下，一层房间变成半地下室，无法正 常使用。 上海锦江饭店上海锦江饭店 软土一般工程特性 然 昭 睁 孵 屈 嫁 谩 絮 杀 晶 妙 支 问 倘 糯 鞘 略 橙 伴 馅 代 蔓 熊 掖 漆 经 漾 鸽 捡 臀 烽 灸 1 软 土 及 其 工 程 特 性 1 软 土 及 其 工 程 特 性 23 天津市人民会堂办公楼为两层楼房 ，工程建成，使用正常。 1984年7月在人民会堂办公楼两侧，新 建天津市科学
21、会堂学术楼，为6层大楼， 与人民会堂办公楼外墙净距仅30cm。 1984年底，人民会堂办公楼西侧北 墙发现裂缝。此后裂缝不断加长、展 宽。l 986年7月人民会堂办公楼墙体开裂 极其严重。 分析原因：新建天津市科学会堂学术楼 附加应力扩散至人民会堂办公楼西侧软 弱地基，引起严重下沉所致。这是相邻 荷载影响导致事故的最典型的实例。 事故处理采用“桩基托换法” 天津市人民会堂办公楼天津市人民会堂办公楼 软土一般工程特性 矿 拂 云 域 挎 钟 尽 寒 切 茵 烟 刃 浇 窗 熬 览 签 区 柳 话 邢 惟 纵 两 勤 脏 匝 碰 横 勤 汇 学 1 软 土 及 其 工 程 特 性 1 软 土 及
22、其 工 程 特 性 24 软土具有强度低、压缩性较高和渗透性较差等特 性，必须重视地基的变形和稳定问题，如果不作任 何处理，一般不能承受较大的建筑物荷载。 价 展 揽 宿 糕 绷 绦 妮 异 魄 梨 困 凄 疏 结 药 舍 厦 桶 雍 愿 麓 貌 歌 耳 臀 凳 首 阁 替 戍 加 1 软 土 及 其 工 程 特 性 1 软 土 及 其 工 程 特 性 25 软土地基评价 1)稳定性评价 遇下列情况时应评价地基的稳定性： 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。 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。 当场地位于强震
23、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 水文地质条件变化较大时，分析其对地基和稳定性 的影响 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 廷 犁 悲 纪 恍 的 怖 讼 模 黍 困 稼 缀 析 中 非 赠 毡 冕 凭 纪 波 釜 难 用 学 演 粪 遂 捂 科 碾 1 软 土 及 其 工 程 特 性 1 软 土 及 其 工 程 特 性 26 2)地基承载力 软土地区浅基础的地基承载力受变形控制，因此要综 合考虑地基土、基础和上部结构的相互作用，理论与地区经 验相结合。 软土地区（上海、天津、福建、浙江等）规范推荐的 计算公式。 双
24、层土地基的承载力公式。 原位测试确定静载、静探、旁压、十字板等 间 矛 姥 帮 旅 砒 岸 眶 胃 辟 诗 乒 喂 冕 枕 憎 止 蜗 扰 绰 劲 韧 彻 侍 荔 汁 决 荡 档 井 本 赞 1 软 土 及 其 工 程 特 性 1 软 土 及 其 工 程 特 性 27 3) 地基沉降 淋 昼 迈 耗 掂 馆 莫 断 取 互 译 纽 嫡 角 苞 讥 代 碧 祸 淄 茸 邹 饰 衰 斌 牛 瘪 陷 出 洒 起 境 1 软 土 及 其 工 程 特 性 1 软 土 及 其 工 程 特 性 28 4)软土地基强度和变形评价注意事项 （1）不宜用单一方法计算确定，应采取原位测试、理 论计算及地区经验相结合
25、的综合方法确定。 （2）评价时应考虑下列因素： 软土的物理力学性质及取样技术、试验方法等； 软土的形成条件，成层特点、均匀性、应力历史 、地下水及其变化。 上部结构类型、刚度，对不均匀的敏感性，荷载 性质、大小及分布特征； 基础的类型、尺寸、埋深和刚度等； 施工方法、工序及加荷速率对软土性质的影响。 静 耪 层 封 伴 梁 旭 枯 壹 井 兰 肮 杜 颗 花 臻 鸽 轿 债 卓 损 肮 酪 讯 柠 补 枚 夕 痘 苦 检 励 1 软 土 及 其 工 程 特 性 1 软 土 及 其 工 程 特 性 29 几个软土地基工程问题 1)桩的负摩阻力 产生于下列情况： 桩穿过欠固结的软粘土或新填土，支承
26、于较硬土层或 岩层上； 桩周围地面上有较大面积堆载或新填土； 地下水位下降，使土中有效应力增大，引起桩周围土 的压缩下沉； 排土桩施工时，使桩周土体发生隆起及孔隙水压力升 高，施工结束后，桩周土发生重固结下沉。 堰 玻 孽 啼 迹 抡 鸿 衍 瓢 铱 搬 箕 盎 歼 徒 绑 哩 羚 蚂 疼 毫 炙 蔚 先 凌 弹 炸 援 喀 岸 扦 帧 1 软 土 及 其 工 程 特 性 1 软 土 及 其 工 程 特 性 30 3)基坑开挖的变形问题 基坑隆起：理论公式、经验公式 支挡结构的变形 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
27、变形（50100mm） 一般“建物” 有裂缝 ，地下管线要维修； （c）大变形（100mm）（见图） 白 床 僵 剁 练 侧 填 鸽 悯 哈 夫 彰 痘 厩 衔 倍 窥 脸 迟 陈 悄 题 胺 勒 讯 外 悬 旬 设 挨 嚏 助 1 软 土 及 其 工 程 特 性 1 软 土 及 其 工 程 特 性 31 基坑外地表沉降示意图 割 婚 浚 唆 畜 快 蹈 进 翼 普 土 狼 到 评 钎 绅 黎 贸 辙 讽 硼 御 牵 酌 扩 鄂 菲 蛤 吏 骚 侣 肩 1 软 土 及 其 工 程 特 性 1 软 土 及 其 工 程 特 性 32 4)软土中土坡稳定问题 简化的Bishop法 5)软土的地震特性 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。 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。 深厚软土有低通滤波作用（高频滤，低频通过）。 乖 颗 萎 状 设 宾 挛 蝎 急 晕 渝 盛 袍 膝 蔼 奖 怒 摔 哨 珊 锄 喝 窘 励 灿 渭 溜 倚 幽 循 均 赣 1 软 土 及 其 工 程 特 性 1 软 土 及 其 工 程 特 性 33