第十三讲软土的特性与处治工程岩土在线开放58课件

第十三讲软土的特性与处治主讲教师：王琛艳《工程岩土》在线开放课程学习内容一软土的特征二软土的处治方法1、软土的概念软土主要是静水或缓慢流水环境中沉积的以细颗粒为主的第四纪沉积物。通常在软土形成过程中有生物化学作用参与。一、软土的特征（1）软土的颜色多为灰绿、灰黑色，手摸有滑腻感，能染指，有机质含量高时有腥臭味。（2）软土的颗粒成分主要为粘粒及粉粒，粘粒含量达60％一70％。（3）软土的矿物成分，除粉粒中的石英、长石、云母、伊利石、高岭石。此外软土中常有一定量的有机质，可高达8％一9％。（4）软土具有典型的海绵状或蜂窝状结构，其孔隙比大，含水量高，透水性小，压缩性大。是软土强度低的重要原因。（5）软土具层理构造，软土和薄层粉砂、泥炭层等相互交替沉积，或呈透镜体相间沉积，形成性质复杂的土体。2、软土的特征（1）软土的孔隙比和含水量软土的颗粒分散性高，连结弱，孔隙比大，含水量高，孔隙比一般大于1，可高达5.8。（2）软土的强度软土强度低，无侧限抗压强度在10-40kPa之间。（3）软土的流变性在长期荷载作用下，变形可延续很长时间，最终引起破坏。3、软土的工程性质（5）软土的触变性软土受到振动，颗粒连结破坏，土体强度降低．呈流动状态，称为触变，也称振动液化。触变可以使地基土大面积失效，导致建筑物破坏。触变的机理是吸附在土颗粒周围的水分子的定向排列被破坏，土粒悬浮在水中，呈流动状态。当振动停止，土粒与水分子相互作用的定向排列恢复，土强度可慢慢恢复。（4）软土的透水性和压缩性软土孔隙比大，孔隙细小，粘粒亲水性强，土中有机质多，分解出的气体封闭在孔隙中，使土的透水性很差，荷载作用下排水不畅，固结慢，压缩性高。软土在建筑物荷载作用下容易发生不均匀下沉和大量沉降，而且下沉缓侵，完成下沉的时间很长。软土塌陷（三）软土地基的加固与处理方法软土地基变形破坏的主要原因是承载力低，地基变形大或发生挤出。建筑物变形破坏的主要形式是不均匀沉降，使建筑物产生裂缝，影响正常使用。修建在软土地基上的公路、铁路路堤高度受软土强度的控制，路堤过高，将导致挤出破坏，产生坍塌。二、软土地基处治方法1、强夯法2、浅层换填法3、砂砾垫层法4、抛石挤淤法5、反压护道法6、深层挤密法7、袋装砂井法8、土工织物法9、化学加固法1、强夯法强夯法采用10-20t重锤，从10-40m高处自由落下，夯实土层，强夯法产生很大的冲击能，使软土迅速排水固结，加固深度可达11-12m。适用于小于12m的软土层。2、浅层换填法将软土挖除，换填强度较高的粘性土、砂、砾石、卵石等渗水土，从根本上改善了地基土的性质。适用于软土深度不超过2m。3、砂砾垫层法在建筑物(如路堤)底部铺设一层砂垫层，其作用是在软土顶面增加一个排水面。在路堤填筑过程中，由于荷载逐渐增加，软土地基排水固结，渗出的水可以从砂垫层排走。适用于软土深度不超过2m，砂料较丰富地区。4、抛石挤淤法在路基底部从中间向两边抛投一定数量的片石，将淤泥挤出基底范围，以提高地基强度适用于石料丰富区，软土厚3~4m。5、反压护道法在路堤两侧填筑一定宽度低于路堤的护道，以平衡路堤下的软土的隆起之势，从而保证路堤的稳定性。适用于非耕作和取土不困难地区。6、深层挤密法在软弱土中成孔，在孔内填以水泥、砂、碎石、素土、石灰或其它材料（煤矸石、粉煤灰等），形成桩土复合地基（水泥砂桩或石灰桩），从而使较大深度范围内的松软地基得以挤密和加固。适用于软土层较厚地区。7、砂井排水法在软土地基中按一定规律设计排水砂井，井孔中灌入中、粗砂，起排水通道作用，加快软土排水固结过程，使地基土强度提高。适用于软土层厚度大于5m、路堤高度大于极限高度的2倍或地处农田和填料来源较困难的地区。砂井地基工程剖面图8、土工织物法将具有较大抗拉强度的土工织物、塑料隔栅或筋条等材料铺设在路堤的底部，以增加路堤的强度，扩散基底压力，阻止土体侧向挤出，从而提高地基承载力和减小路基不均沉降。9、