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第五章软弱地基处理 第一节概述 一 软土及其特征二 软土的鉴别及工程性质三 特殊土地基及处理 软土及其特征 1 软土的概念2 软土的特征 软土的鉴别及工程性质 1 软土的鉴别2 工程性质 特殊土地基及处理 1 人工填土地基2 山区岩土地基3 岩溶地基4 土洞的形成5 多年冻土地基6 湿陷性黄土地基7 软土地基8 膨胀土地基 软土的概念 软土概念 软土是指在滨海 湖泊 谷地 河滩上的天然含水量高 孔隙比大 压缩性高 抗剪强度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粘性土 粉土等 我国部分地区软土物理力学性质指标 软土概念理解 淤泥和淤泥质土是指在静水或缓慢流水环境中沉积 经生物化学作用形成的粘性土 这种粘性土含有机质 天然含水量大于液限 当天然孔隙比e大于 时 称为淤泥 当天然孔隙比e小于 大于 时 称淤泥质土 当土的燃烧量大于 而小于 而天然孔隙比大于 时称为有机质土 大于 时 天然孔隙比大于 的称为泥炭 软土概念理解 第九届亚洲地区土力学基础工程会上 在地基总报告中把高速公路路基软土定为 标准贯击数小于 无侧限抗压强度小于 pa 含水量大于 的粘性土和标准贯击数小于 含水量大于 的砂性土统称为软土 软土的特征 五种软土的特征 按土质分类 1 泥炭土 位于塑性图 线以下或以上 常为内陆湖沼沉积 有机质含量大于 且有机质大部分未完全分解呈纤维状 天然含水量一般大于 孔隙比一般大于 快剪内摩擦角一般小于 度 2 腐殖土 位于塑性图 线以下或以上 有机质含量大于 且有机质大部分完全分解 有臭味 呈黑泥状 天然含水量一般大于 孔隙比一般大于 快剪内摩擦角一般小于 度 软土的特征 3 有机质土 位于塑性图 线以下 有机质含量在 之间 天然含水量一般大于 孔隙比一般大于 快剪内摩擦角一般小于 度 但含有未分解的有机质时可高达 度 4 粘性土 位于塑性图 线以上 有机质含量大于 天然含水量一般大于 孔隙比一般大于 快剪内摩擦角一般小于 度 这种软土最为常见 软土的特征 5 粉性土 位于塑性图 线以下 有机质含量小于 天然含水量一般大于 孔隙比一般大于 快剪内摩擦角一般小于 度 这种软土并不多见 软土的鉴别 交通部 公路土工实验规范 是以天然含水量 孔隙比 压缩系数 饱和度和内摩擦角等五项来划分软土 工程性质 软土无论按成因还是按土的性质划分 种类很多 但他们都具有以下几个方面的共同工程特点 颜色以深色为主 粒度成分以细颗粒为主 有机质含量高 天然含水量高 容重小 天然含水大于液限 超过 相对含水量大于 软土的饱和度高达 甚至更大 天然容重为 pa m3 天然孔隙比大 一般大于 工程性质 渗透系数小 一般小于 cm s数量级 沉降速度慢 固结完成时间长 粘粒含量高 塑性指数大 高压缩性 压缩系数大 基础沉降量大 一般压缩系数大于 pa 1 强度指标小 软土的的快剪凝聚力小于 pa 快剪内摩擦角小于 度 固结快剪的强度指标略高 凝聚力小于 pa 内摩擦角小于 度 软土的灵敏度高 一般在 之间 有时大于 具有显著的流变性 1 人工填土地基 1 人工填土地基对于人工填土地基的处理 工程实践中一般采用 分层夯实 表面挤实 重锤夯实 振动压实 换土垫层 砂垫层 短桩 灰土井桩 灰土挤密桩 砂井预压 电化学加固 桩基 强夯加固等 2 山区岩土地基 处理方法分两种 改造压缩性较高的地基 一般多采用桩基 局部挖深 换土或用梁 板 拱跨越等方法 使之与压缩性较低的地基相适应 效果好 但造价高 改造压缩性较低的地基 采用褥垫效果较好 使之与压缩性较高地基相适应 3 岩溶地基 3 岩溶地基 岩溶的发育条件岩溶原称为喀斯特 是可溶性岩层如碳酸盐类岩层 氯盐等 以受水溶蚀的化学溶解作用为主并伴随以机械作用形成的沟槽 裂隙和洞穴 以及由于顶板坍落导致地表产生陷穴等一系列现象和作用的总称 柱 石柱等 特殊地基及处理 岩溶地基的处理岩溶地基的正确处理 只有在查明岩溶形态并作出评价结论的前提下才能获得解决 岩溶地区建筑 应尽量避开岩溶强烈发育的暗河 溶洞等地区 地基的处理措施 应根据岩溶形态的具体情况 工程使用的要求 施工要求以及安全与经济相结合的原则考虑 在工程中岩溶的处理 一般采用清 爆 挖 填处理 排水措施有截流 导流等 结构措施有钢筋混凝土 4 土洞的形成 4 土洞的形成土洞是岩溶地层上的覆盖的土层被水冲蚀或被地下水潜蚀所成的洞 土洞的处理在土洞可能产生的地区进行土建工程 必须注意调查研究 在了解土洞的形成条件 查明土洞的发育程度和分布后 才能作出正确的处理 在工程实践中 一般采用挖 填处理 排水措施有截流 导流和灌砂等 结构措施主要有钢筋混凝土梁板跨越 桩基 沉井 钢筋混凝土条形基柱等 7 软土地基 地基处理除淤泥或淤泥质黏土外 一般软土可作为天然地基 由于他的压缩性高 强度低 因此注意地基变形一般处理方法有 减少基底压力 轻基浅埋 砂垫层 砂井 砂井预压 电渗法等地层排水固结法 防止塑流 换土垫层 短桩 钢筋混凝土梁板跨越 施工时 保护基坑 减少扰动 先建造高 重建筑物 后建造低 轻建筑物 8 膨胀土地基 8 膨胀土地基膨胀土也称胀缩土 有的称裂隙粘土 它是一种亲水性很强的高塑性粘土 遇水体积发生膨胀 失水收缩 故称为膨胀土 它具有收缩变形能力 而且变形往复 即使在一定荷载作用下 仍然具有这种膨胀性质 8 膨胀土地基 判别标准 自由膨胀率 液限 40 液性指数 地基处理 建筑物应布置在简单场地上 采取良好的排水措施 如截流 排洪 导流等 选用适用的基础形式 增大