软土工程施工中的成绩及对策

软土工程施工中的问题及对策浅析软土及物理特性介绍形成我国黄东南海区，具体说在天津、长江三角洲地区、珠江三角地区及内陆一些湖泊平原地区（如湖北荆洲）多为海洋及湖泊冲积沉积细颗粒粘土地区。它是指第四纪全新冲积沉积形成。这类土明显特点是土中含水量大，渗透性能差，土中水分很难排出，初期土体处于流动状态。这类土土力学上称流塑粘性土，俗称“软土”。特征1.2.1矿物成分及土粒结构粘性土颗粒很细，粒径小于0.005mm，比表面积大，化学稳定性差，与水作用力（亲水性）强，能产生一系列物理化学变化。无粘性土（砂粒、砾石）的结构特征为单粒结构，颗粒大，粒间结合水少或称没有结合力，在重力作用下沉积时往往形成单粒结构。粘性土的颗粒很细，其中粉粒在水中下沉时，碰到已沉积的土粒时，由于它们间吸引力大于自重，土粒将停在接触面上不再下沉，形成有很大空隙的蜂窝结构，粒径更小的（小于0.002mm）的粘粒靠自身重力根本不能下沉而处于悬浮状态。只有当悬液中有某种电介质界入，粘粒间的排斥力因电荷中和遭到破坏时，才凝聚成海绵状的絮状集合体，聚合到一定质量时下沉和已沉积的絮状体接触成空隙更大的絮状结构。所以天然状态下粘性土有一定结构性。1.2.2灵敏度和触变性处于流动状态的粘性土它的抗剪和抗压强度很小，当遇到扰动时，土的强度会迅速丧失，这是软土中一个十分明显的特征，工程上用灵敏度St表示。St越大，说明土的灵敏度越高，含水量很大的淤泥和粘土就属于灵敏度很高的软土。St在4~~10之间属于高灵敏土，在施工中易遭破坏。与灵敏度相反的是土的触变性，粘性土在结构遭扰动后强度降低，当停止扰动后并经一段静止时间后，土粒间的联结会得到局部恢复，这个过程我们称土具有一定触变性。这个过程在软土中恢复的很慢，遭破坏的软土恢复的更慢，且即使恢复也很难达到原有状态。粘性土——软土的定义和定性含水量w及Ip、IL指数2.1.1含水量含水量是指土中水的质量mw与土中土的质量ms之比W=×100%值根据含份水量的牙不同将药水分为辅四中状猾态，三相个界限躲。林塑限肚w废p厉—茫—声又称塑眠性下限党，是可盏塑状态训与半固劫状态的舒界限含里水量。墓液限鞭w死l墨—哀—财又称塑聪性上限秧或液性编下限，览是土的累流塑状韵态间的伙界限含摸水量。拿缩限为w董s械—牵—苍在干硬浅状态范曾围内，弱是半干远硬状态祝与干硬练状态间互界限含择水量。沃为土的击体积收催缩与不掏收缩间失的转变倒点。辞水含量滨很大时菠，土粒休被自由垃水隔开禽，粘性贩土本身由不能保决持其原番态，极厦易流动售呈粘滞形状态的刃液态体遇，俗当斩W减大惩于上W避L直表明当米土遭到趋破坏时达变成粘糕滞泥浆着体。此捡时的稠劈度希C附I臂接近或调小诵于决1鞠。手捏鞭时，土膀从指缝证中挤出水。另当水份哈减小到买多数土撞为弱结画合水隔华开时，兴土粒在选外力作恶用下相给互错动贡而颗粒俯间的联本系并不指丧失，勉或说可票把土捏白成各种弦形状，仔外力解匆降后可还以保持应不开裂场。此时化粘性土宽也称塑望性土。废当土中假水分继梨续减小戏，土中挽弱结合绸水膜变钳薄粘滞渠性增大么，粘性鹿土将丧驴失其具付有的可脂塑性，椒在外力箩下会出袭现裂缝佣易破碎甘。此时钱粘性土葡进入半欧固体状园态，当甚土中水冶进一步龙减小体雕积不在浪收缩，榴颜色变抚浅变灰鼠。徒2.1加.2超色测定可毁塑性强齿弱的指访标是塑部性指惰数铜Ip猴Ip=壤WL-芬Wp盈I豆p钥越大说克明土的贸可塑范题围越大玻，反之迎越小。贱粘性土劫塑性指薯数的大示小主要短取决于爷土中的临粘粒，江胶粒的盖含量以叼及矿物耐成份的将亲水性己。也就惊是说，策土中粘墙粒胶粒照的含量躺越多，寨亲水性饿能越强隔，土的脖可塑性匪指数越睬大。所卷以工程解上常纳用残I暗p非这个参爷数来判皮定土的担属性。黎粘粒土悟的分类淡砂土葡（无塑脸性土）赢亚砂土妥（低塑东性土）仔亚粘土纺（中塑吉性土）肌粘土肯（高粘颗性土）版Ip猪Ip<谢1友1<I碧p<7疮7<I构p<1竹7昏Ip>故17害2.1惨.3崖照判定粘碑性土的询软硬程趴度，裙用眨I盒L变液性指窝数表示便I资L雕＝含＝相状态雕坚硬院硬塑捉可塑昼软塑政流塑宅IL浙IL<醋1邻0<I醒L<0查.25脊0.2侨5<I国L<0今.75让0.7玩5<I握L<1摄.0锡IL>撕1.0脊土的渗臂透性饲粘性土驼渗透性比能很差怎，很难攻用人工连降水手万段来抽盯吸出土枣中含水溪。尽管杰软土中央含水量邪大却无躁法使它掘很快的牺流出。叼反应在烦土力学幅上，用宣渗透系峡数娱K抽表示眉土中水涝的流速降集V=K陶*童I进削孤单甜位铺cm/毕s稠轧i夏－水力尿坡降干牵K兆的计算蚂要用实划验的方害法，过端程很繁嚼琐。在闹工程上鸭可根据序粘性土简的一些峰物理特俗性指标冷来推算郑。由于融土的渗太透系数拢小，工骗程上称例它有良雅好的防脖渗性能居，可用确土来作杏挡水围朋堰。此烦孔隙悬比步e暂及压缩听系截数余a软2.3乓.1燕瓶孔隙跑比汁e肚孔隙款比循e拢定义是饲土中水限的孔隙更和空气括体积与训土中土槐的体积织之比纯e乎=脱迈殊Vv漠=Vw闹+Va厨2.3前.2晃要土的压养缩系佣数钉a第我们看松一个试悬验，取佩一标准干试样，忆在土样锁上施加慨压力后疫土在荷哪载作用们下体积聪缩小。左此剪时园①检土体被孩压左缩泰②凤土中土挡及气体纲被挤步出锁③底土粒相轨应发生寄移动挤坐紧。狠试验时示荷载逐郊级加大壮，测出扔相应荷历栽下的隙孔隙比蝶，用孔稻隙比的美一个差尸值与相弊应荷载告等级差陪值之比糊，就时浸某一级获荷栽条你件下的薪压缩系鲁数数a支a墨实际上锣是曲线结某一处墨斜率，东因非线区性它各集处斜率功是不同冻的。在升工程上薯规定在毯荷烈载花100祝kp~逐200慎k饥p井这个量成级下副的咸a撞记巾作矛a1-和2c捡m²/守kg她a姐1-2降Cc1笔-2复性质六＜至0.1准MPa轨<0.捡2昌低压缩食性土俊0.1春~0.蛛5M肝Pa裹0.2递~0.袋4疤中压缩咐性土头≥质.5砍MPa侄＞景0.4狗高压缩派性土蛇捐固结系虫数晕C员v晚及土的级压缩模删量鸡E奸s遮介绍倦2.4聚.1滤矛固结系镜数逃Cv按固结系乓数启C诱v侍是一个拾控制性逼指数，昂尤其在级计算地估基固结奏和地基候固结时波间时用知。约C展v泉计算用正间接法服C胳v辉＝舒＝喜土的固若结是一郊个漫长朗的过程鞭可以用衡公式计寒算农Tv=枪价朴及辅仪t=绩式骨中蕉T颤v娱－垂直夏排水固述结的时竖间因素与竞耳穗C劲v虚－固结杯系数括竞捎雕H翼t考－土层旧排水厚截度即排附水距离子t犬－土层锅固结时顾间蝇粘性土凉排水固闹结速率胆的计算勉：当排镰水主要慨是沿垂抗直方向陶进行，裳通常是疲按一维革固结理腐论来计轻算固结救速率。化这可以显用图表斥来说明物，设排锡水方向蚕如果是呜单向向或上，此济时遭H婚t制＝扑H叔，如果絮双向排床水呜H命t块＝窗1/2凶龄H杀土层名排水固闲结时读间泪t竖与土层颗排水距汤离的平叶方成正吊比梳，漠C批v垄成反比仁，丹H殖越大惑，款C据v免越小，能固结时授间越大饮。（如律意大利颂的比萨光斜塔裤，蛮117烂8甲年建，仿至今还致以每乱年街1m在m话的速度谊下沉）肾。想2.4促.2续遗压缩摸泪量绝Es善压缩摸梦量是指电在空气蔽全侧限椒条件下窜土的竖均向附加恶应力相酒应变增华量的比肥值。单其位焰MPa各Es明=乘（敲1+完e凭）软/a捕E哑s下在计算坡土层沉戚降时用匠到，在泥不同土员层不同侦深度会芹有不同过数值。耕高压缩忌性土轰中压缩约性土挽低压缩挑性土踪Es<虏4MP费a险Es=趟4~5圾MPa锦Es>紧15M税Pa袄2.4死.3酬齐地基的器沉降计苹算究地基规捎范中关筑于地基姑沉降用归公订式彼故丧螺泛键S哀=惨Φ轨s瞎Σ唉Po/毫Esi抱*(Z炎i*a兴i-Z昨i-1免*ai诵-1)惕试奋中纲S溉—腿沉降量渔P辰o咳—烟地基压偶缩摸量偷Z女—徒地层分畜层厚度艇a补—朵地基应悼力系数凑E葡s河—统地基压桌缩摸量济Φ河s闭—伯沉降经挣验系递数管0.2舍~1.籍3骆应用这栋个公式省的原则锐由于附裳加应力乎的非线桑形属性麻，土层淘要分层穿计算耗分层要道按照有类关法则纷进行宽附加应织力也需壁要遵照罢法则分肿层计算弄应力系乓数的查绘用遵年循必Z/述D忆（壳高纤/世宽）脾，德L/纸D汉（加长趴/震宽）的舌有关规抹定查用仗得帝出童S厘还要根从据举E傅（弹性全摸量）驰与地载鸦力等级紧等有关站规定来盾确早定络Φ陕s蛾用规范纸公式计浙算地层危沉降，处尤其是口软土沉欺降与实挖际相差然很大。波于是专衔家学者忙们认为秃，在软格土地层敏中不能扎用压缩填摸提量绍E挂s甚，而用辩变形摸亮量金Eo紧Eo梨=沫β拾Es=飞E技s广（锹1-蚁2宋μ敞²覆/堤（略1荷-高μ脖）员）洞=Es享*粒（元1-间2因μ早K漠o瓶）猫β榜=1-刷2艇μ探Ko镜μ干为土层振的泊松候比，软怀土恰中赌μ闪=0.驰42妙规范公尸式实际口是率：围S欺=Po爆h漫/盘β安Es虾广东珠参江三角耀洲的软范土是全记国最软捐的土，火它的含孟水量振在淋70%盛~80锡%绍，有些酬地区达胀到杂200锣%配软土在涌大面积秆数米厚丽填土的储作用下柔，厚而贝软的软丝土可以锄产生以堵米或数墓米为单战位的沉脂降。沉某降时间旦是很长钥的。在释荷载压撤力下，界软土可偏以流动危因而造雀成大量克工程问谨题。渴在进行越大量实欧地调查蠢后，广贼东水利秩科学院借的专家蜻提出，换软土沉三降计算路要：吧在饱和喘土固结撒偶合广仍义变分持原理建梦立用矩延阵表示在的有限驴元来计散算造根据软封土应力诉应变关翼系，采塔用双三版次样条班函数表主示应力皮应变臭用掺入骗变形摸退量久E源o绵，泊松构比摇μ屈及渗透寻系径数榆K照，同样藏各科层誉E艺o辆、闲μ革、哄K歇是不同纪的。软五土层以溜及各填偏土层离初散化成奴各个单埋元同样洽是变化盯的。如加栽计纤算过程层应完全叛符合实庸地施工骄的顺序纱进行。肃用以上万方法计犹算得到临的结果觉与实测放沉降曲道线比较喘接近。择其实软术土的沉愤降计算怖十分复敞杂，很封难计算愤准确。腹舒粘性土浊的凝聚揉力符C尼及内摩公擦杆角哲Φ览俘敲C洋是粘聚前力，只贤有粘土昌内有，颜而砂土术内是没玻有的吸。启C袭、欲Φ壮值大说诱明土的微抗剪抗伪滑能力别强，反味之则差趴。誓粘性土自的傍C咱、熄Φ滚是根据借三轴试附验得到孟的，根钢据土样宇间的排界水固结律条件，藏三轴试催验分为借三种不挨同的方目式。票不固结仍不排水慎试言验衰—葬U底U建试者验鸭否守称为快随剪试萝验身待擦求摊得膨C揭u筋、志Φ闷u练固结不惑排水试步验哗—滩C婶U眠试纲验浮冻烘称固结息快剪试帖验派歇车求企得惩Cc谢u零、坏Φ浑cu幅C录U版试验是照先充分庆排出土叹样的孔塔隙水，反等固结飘稳定后秘，关闭装排水阀志不再排傲水，然李后继续林加压至血土样破门坏。得讯到怠的床Cc美u坚、川Φ傻c闯u睁值远大恨于品C补u睁、池Φ君u望固结排液水试矩验寇—依C寇D泪试秘验映齿爷土样充看分排水基固结后美的划C捷D摔、它Φ摧D积建议在挂建设工根期短，饺土层透鸡水性能迷差，排茫水不良甜的地区呜要采用惯不排水埋不固结是试验，形即劈U小U同试验。淋工程实拳际问题效及暖C妹、旅Φ危的运用露虎圆弧滑睛坡计算粉介绍议粘性土红地区经划常遇到懂滑坡问犬题。在靠开挖过斤程中或旁填土过牛程中，器当开挖卵过大，朋坡度过永陡或填赴土荷载煌过大过察猛时，晶往往会饭发生滑浆坡现象机。且粘探性土滑林坡往往鱼发生的牢很突然语。刘粘性土割滑坡均丝为圆弧抵滑坡，嘱可分为弄三种类埋型，尤扛其以坡柜底滑坡抱最为严住重，称信为坡底处滑动或睡深层滑玉动。借在计算测圆弧滑握坡时，洋我们把秀滑动弧徒近似看却作沿圆江心转动网的圆柱捡面（实薄际上是备双向弧童面）。土对圆弧野滑动进恳行稳定图分析计骨算称为拢圆弧法戏，也称岛圆弧条展分法（站瑞典彼纹得逊法罪）。浓圆弧滑顶坡公式骆：酿Fs=涝=青≥衣1.3普其毫中肺F淘s障—膊稳定安皆全系坡数笛1.2目5赖～赌1.5触达销C狸—鸭粘性土脱的粘聚盆力者KP盈a议τ浓—码圆弧长颗度贡m丹γ妨—落土的容罪重圈T/斗m教困利纺b僵—奸土条宽逼度叉m初镜骡赌R龄—遣圆弧半坦径私m胖hi垦—熔土条高顾度斗m孝α齐i盗—熊每土条索与圆心厅垂线夹饼角隐圆弧滑厌坡计算逐中比较举麻烦的匀是找准杰圆弧的捐圆心，置它往往扣要计算乳好多次奇，直到宝得到冠的托F揭s稍最小时捷，此时目圆心才熟是最符不合实际折的圆心怖。差从上图狮我们看亿到，处妨于圆心毕以左的顶是抗滑执体，这断部分越绕大，抗涂滑力也叨越大。校圆心以异右的为腿滑动体员，这部茫分越小衰，滑动股力就越血小。所原以，在刘工程上狮可以适旨当增加寿抗滑体百，减少扣滑动体辈，来使截得土体究稳定。长不过在免软土中尤，增加占抗滑体换并不一乡定能解敌决问题绩。再说律，无限室的加大随抗滑体裤又会造弟成新的烫滑坡。割缓软土中具侧向土坐压力问慨题恒当挡土鹅墙或桩抱体静止丧不动墙瞧后（桩宰后）土阳体处于就弹性平糕衡状态点，作用雁在墙背陡（桩后蚂）的土值压力称翠为静止怎土压力径，由于朽这个力帖是水平鸡向的，雾所以也先可称为套水平推吹力。此写时水平团推力也校称为主稳动土压栏力，视用伸E降a辛表示。霞计算土猜压力公睬式很复桨杂，但性当地面去是平整任的墙体耳和桩体惹呈垂直逢状态时禽，公式朵可以简量化。恨粘性夺土布笔植α稳a趁=延α蜻x象=逢γ型zt雅g症（猎45º呼-杜）泼-2C散t柿g庙（吃45º辆-玻）罩无粘性夏土饼C段=0鱼蹲α盖x榴=榴γ巧zt垦g棋（贩45º恩-段）丧墙底的窝土压力灯强政度奏妨净总土压说力停粘性筑土证堆Eo胸=波γ摇hKa滥-2C铁Ea=班1/罗2佳γ撑h²K趟a-2碎h针+2C曲²织/秋γ具无粘性械土疾Eo纱=贪γ质hKa鼠栽Ea=泪1/村2呈γ括h²K匀a云其萝中障K鲜a不—息应力系敞数额Ka欠=t筐g炒²到（鉴45º身-浴）此当地面躬有荷载提时（如达打桩）忌桩后有抄垫砂层街及机械估设备荷惨载绿q哗作用。冷一般可应以将这恨个均布原荷载换呀算成位针于地表鉴以上当鸽量土高双度绝q栽/辨γ掏=望，此时如土压吼力粮G暂=砌γ颂Ka细墙指底消E巴o忌=给γ克（闹h+节）芒Ka朗=帆（倡q牧+楼γ腰h巧）顺Ka培=笔γ旱Ka槐+遣γ俘hKa东总土压浇力铜是概E悦a=矿h-2卸Ch桌+命=qh帜Ka+铺1/芹2货γ播h²K披a-2台Ch锅+2C励²慈/见γ档而被动牢土压苗力庆σ戏p惰=卖γ共zKp畜+2C组织隙其县中境体=tg犬²叔（营45º具+笑Φ过/愿2声）石Ep震=1/押2h²降+2C别h针作用在轧桩前后州的压力闲差为恩Ea-胁Ep=瓦qh御Ka+推1/掏2凭γ鱼h²K涂a-2圾Ch堡+2C待²岸/伞γ附-脖（固1/2预h²麦+2C玉h怀）冒由于软