软土的分布及其成因

软土的分布及其成因沁世纪go干优以来’我国厠速£骼建设愎得门艮人的扯虚为I：木工傑建说皱域連輕的方商“我国幅员辽阿-辿质地覩棗件冥秦爭样-大量的需旳级公略妾空过软丄辿区「然而.软土甩医的地质眾件极如复朵，痔堤的沉降和稳定是--I'lfiK突出的问题.我国上部分地区的公路地基存在人量的软土,具含水玄大、压编性烏，讥降量人*排水国站稳定性差°如果不绘柱理貳若处埋幷步，阳会导加耕師沉降最过大-引起路面、桥头就坏和桥久饶半等純書-随对崗谊公賂建设规楼加人，軟十间题越来越严車，己屋直为誓响£■踣工程质蜀，工期和工理迤价的赛山因翡之一.在软林上惟筑高等般公赂聘捉"问迦主要是隐定和沉降.在iT匸期间.心硕对路堤进纾动态观测，•方面保证路廛在纯工过程中的隐定和安全,为匸程施匚逬度提佻科学依据：另…方面能绘难确预测丄后沉降，使丄后沉降控制在设计的九许范围之内"翅此融路基的沉降■$陋预赭具有垂要的实融丄程意兴匸软土是软鴉料性止的简称,•般是指也水流缓慢吋片啞中沉和r有UST物参与作用，合有我務有机底，天然含朮量大，孔駅比共，圧縮性高，塞载能力低时…种软舉別泥舉狀拓吋土，例如険温、遊泥康土、迟炭以及并他高压编性絕和粘性土芳.抜歸文建就地基基础设计舰范》(GB5OCH-20O2)规定，天熬含水誌大于裁甜、天熬孔隰比大于1吉吋称为承迟！天然扎曲比大于1，小于］』时称加淤泥虞土.1-2-1软：1的分和槪况软土在我鬧浪曲平民嘟洲"制盆地周围*山间群地萼氏有井和.我出沿沏轶二IT：妾仆讣在沿河:斤和抖河流的人撷处-帅渤河:游的迪沽地区-河:洲湾的连云港-比州衿的杭州*用江□的宁坡r镇裨，闽江口的福州、马尾•汕头附近的拓林湾*炬工等.这些地区敦土沉毎较厚、曲粒含呈高，例如宁波、温州的软上厚达^~^in.沿梅•带地面标高低T-5m的平蛊上，絶戈郴分有软上分帀，只有…些嶺壳较厚的他区.闵如天沖哽壳厚度平切为血堆时软弱程废较我国二垢洲软丨.皿血卑的匪怪江=一埔洲的上餐、珠江.=用ilH的广州"其软I:层中常夹有中、薄展鲁沙先层"上海地IX敕土爍达30m,井比軟七表民證光略耳，if?2~3m：广州馳lx城十的城大理深只有I勺F-江行¥惊I：的耿十・如氏江中卜-游的曲汉、梵湖、南京；珠江下游的蟹庆、二水零地均有分布.其菽七层中常有蓟细砂层，睾庆•带忆泮有植物我龍°河眷平原上的就土层埋探常小于15mt湖泊周I厂上常有软卜介用，如洞庭湖炼的百阳-点湖边的湖I肌11則甞州软土分布范出小，但小均知性突;I｝，找国云贵乱隔昆圈,掛川以西木域附近的烂泥坝即有软二I分布.牧上底部常有明显倾瓠的堆度.沼译软上在我国分布非常广泛.沼泽是湖盆抱竽由丁抵洼积水，京水植物萝•生.常年淤枳，逐渐官退形成的。沿海自渤海湾的海河口到莱洲湾的潍河口.自黄海的海洲湾到川櫻岗雪均存在沼洋地。-些由牛辘湖衰追形成的沼洋也零落分布•它们常常垒以泥炭沉积为主.夹有软粘I、腐泥或砂圧°1-2-2软I:的成闵类盘按照形成和分布情况我国软十星本I:吋以分为曲类：•类足沿海沉枳的伙十.：•类是内箭和山X河、湖笠地及山前谷地沉积的软土.•般来说，沿洵沉枳软土分布较稳定,厚度较犬；内陆等沉积土常零星分布,沉积厚度较小，变化性塡大。沿海沉积土人致可分为以下四种类空：1）汚湖相沉积：梵特征是饥积物颗粒澈細、孔隙比儿强度低、地层比校单一.分布范囤较宜阔•常形成浣対平原.在汚湖边缘，及层常有O・3~2・Om的泥炭堆积.底部含有贝壳和生物残骸.2）溺谷郴沉洙其待征是孔隙比人.结构毓松、含水SA-衣层为曲上或人I：填上，以及较薄的、校致密的粘上或粉质站I.：以下为厚几米金I名*的高压缩性和低强度的软粘I.:其下菇岩或般I泾也伏变化较大，软I.分布较窄.在其边缘农层常有泥炭沉积。3〉淇海利沉枳：當与海浪岸流以潮汐的水动力作川形成较和的釈粒柑扌参朵.使其颗純不均匀，结构极疏松，增强门於泥的透水性後，易于压缩固給。•般衣层为数米厚的偈的色粉质粘土，以卜为孚层的淤泥类土，S火粉砂薄层或透镜体°这种粉砂火层是由粘土和粉砂仝错形成的，呈细議条常状构造。这种的火层的淤泥类土校前两类沉积物的工程地质性质稍好.但在较深水处沉积的,特別是年代较新的淤泥类土.KI：程性质很差.4＞三角洲和沉积：由于河流及海湖的复杂交替作用，便淤泥9薄层砂交错沉积.受海流与波浪的破坏，分选程度差.結构不稳定.比起前述三种类型的软土，这种软土性质较好.内陆平原区软土丄要育湖泊和、河漫滩相和牛缸湖和・沼洋相和谷地和等类型.§1-3软上的物质成分及结构构适持征1-3-1软I:的物质组成软十.的组成成分rd其牛虫坏境决定cK从里性指数和粒度成分鉴定.淤泥和淤泥质土的土虞爻型•股属于粘性土或粉质粘性土。淤泥屮粘性土顆粒含量•般达tij30%-60%,属粘土性，人量的粘土颗粒存伍，是便淤泥人量含水的内任内索Z-・。淤泥的矿物组成主要是石英、长石、白云母及人量的粘土矿物，存时含碳酸盐及微量易溶岩，存时伤有黄铁矿.粘土矿物中以敎说石、和水云柑类占多数.这些矿物组成也反映了淤泥生成的环境是缺掘的碱性环境.这些粘土旷物与水作用II常强烈，凶而在K顆粒外111形成很厚的结合水朕.使得淤泥和淤泥质上的天然含水量很人.3、 含有人虽術微生物和有机质是淤泥和淤泥质上的嚴人持点.人虽有机质的心在，也使得淤泥具有•系列特殊的性质.如颗粒相对窑度小,重度小.朋含水戢大、渗透件小.压编性大、强度低等。其原因是由于有机质胶体颗粒的结合水膜耳度比傲粘IM物颗粒更大的缘故.所以•I.中有机质的分解程度越高，介竜越人，则使十.体的含水駅越大，工程忤质理差。1-3-2软土的结构.结构性和构造特征软I.结构的找本单元有网个：类为单颍料•在I:中分布是村当沟匀的•通當彼此不披傩：W类为細小的颗粒枸成的集聚体，任集聚体沉降时，因貝何的引力人十集聚休的重力利热运动力.在接触点产生连接，逐渐形成徒状体.在沉积过程中琏状体堆积成斯松乡北的蜂离状结构。软土的结构性是指它具有•定強度的粒间连接的性质.当土液扰动时.破坏了它的粒间联结，则土的強度就会剧烈降低，粒间联结主耍有以卜儿个方面的因隶纽成，K粘粒间的静电引力和分子引力作用。水胶朕结作用3.水中人蜀的微生物一淤泥细菌作Ml的结來§—4软十的工程特性与I［程地质问题1-4-1软土的【二程持点在特定生成坏境屮形成的软土，具有菜些特妹成分和结构，肉而其匸程性质衣现出•些特点；丨、天然介水呈高和孔陳比人。我国软土的夭然含水量•般丿、于液限,昱软塑或半流堡状态。含水灵髙反映了刎和软土的孔隙比人,较I.孔隙比大丁］.6•股介丁1・0~2・0之间，最大趙过2,山间的软I:可能还要大一些。2、 渎透性弱其漆透条数•般在10"-10\m/s之间。垂血力向的浓透条数通常比平行土层力向的滲透条数要小•些,这是由于水平方向常夹有极薄层的粉砂.细砂之故。这对地基拌水不利,常使建筑物沉降延续时间加长；同时.任加域初期,地基土中常出现较高的孔隙水压力,影响地基的强度。3、 压缩性高软土屈于高压縮性土，压缩系数人，通常的压缩系数为0.07^O.15MPL土的压縮性隨君液限与含水贲的增高而增高。该类土高压缩性的形成，茴先任于•定程度的欠压密性•这与具处于形成初期-定强度的粒间联结的形成•从而氓碍它逍步压密有矢沉积速率越小丁检问联结力的增长速度，I.体欠压密程度必然越人・只次・弓兀组成成分和结沟所决定的髙容水性以及低滲谖性勺关・IM而水分不易压4、 触变性颗粒间联结堀的某些粘土.在搅扌I'•或振动％强烈扰动卜，土的强度回剧烈降低，尿至变成悬液力渝动，外力停止后，随着时间的增长，土的强度逐渐得到恢复C这种现象称为触隻，软土具有这种性能＜=触变的产生，常招致建筑物地基人面积失效或人电用滑坡•刈建筑物的破坏极人，兀产生的原因•般认为是山于水一土胶休体系发生胶洛的结果。触变性的人小，估用晃敏发衣示S（衣刁讥S—n 其中（］„一天然状态下的无侧限杭压强度q“一保持含水量不变而給构破坏肓的无侧限抗压强度软十的S•般东3-4之间，个别达到8~9,为此当软十地咸受到震动后，易产牛侧向滑动、沉降及基底面两他挤岀竽现彖.5、娴受性软I：布一定荷载长期作用下,会发牛缓慢而长期的变形。这种在应力不变的条件下，I：体变形随时间增长的现彖称为妹变.•般蠕变速度很小，毎年只移叨几厘米.位移速度扱然缓慢，但拎纟丈时间长,有的持续达数十年＜：例如软土边坡的端亦软土上古建筑的缓慢卜沉，秋土用基的卜孰等部与土的端变有关，此外在长期荷戦作用下•必然引起强度的减职.发生蠕变的原因主要是在长期剪应力的作用下,任剪切过程中.便原来错综排列的土粒相对滑移，沿剪切力问逐渐变为定向扌II列以及土中澈裂隙逐渐产宅上的粘聚力随时间增长而降低,引起I•发生缓慢的变形I：的蠕变和强度哀减现象,在•般情况下,土中粘紐含量和含水量愈高，透水忡盒刃・土的嬌变性愈显苦.Ilk期强度比标准强度低越多.■抗剪强度低打L剪强imi：扪生度妇I水同纥筑件咁切郴丈Nil*诵快妙可綁仇扯如强度仏”丨1：「「:'」「」_A.关.即内摩攥毎齿害，其内聚卜•能椰小丁2CKPa：頁輕快晌内摩擦角•般为2-ji.内聚山対1075艮刊中111水条件下的抗剪强度随固繪程度的増和而增加，固姑锲剪的内摩採角可达8<2\内衆力20KPa£TT.这是凶为在土怵受葡时，茸中孔隙圧有充分排出的乘件，便得土悴得到正常的压磴.从商逵步輕局其强接"因此，要提高软粘土地基的强度’愛镰控制踊工和加曲速度，特别是」F阳阶段加荷不詭过大"以便鐸增加级荷重与上体在新的受葡条件「卜强世的提皿相坯应「相反,如黑加战过快，上中水不能能时排出.导致土中孔隙水压力急剧增大I有飪壶力障砥，而I：体强度来不及矗时提高”从而产T卜休的挤山磁坏「7.耳有下1族性由「抚积环境的麦优*软上层中常局部夹有厚薄不等的拈上层・使平面和垂直力向上那具有明显罡异,柞旳酬物地星做易产迟差拝沉澤由1-4-2软十角匚程刑质问也由丁软小具有介水量高、洛透性戏、强度低、压縮怜高、固结时间怪零特W11L软I:作为工杞建筑物地垦的工芟问也足承城*低、地星沉犀城人芹易产土蜚异沉咼a软十吋容汴率掘力-般低1lOOKFa，百时只40-60EFau述須物规模帶人，就会监生过:人沉障.甚至发展到施基械挤出.在和同的条件下.软.1：地井的吏足呈比谨粘件I：娈人若干惜■国此’I：部祈垂的曲异和直朵的体更都会引湖严垂前差斤沉降和傾Ml,便建境物广工裂绻.软I•另外出」I「其溥邈性恨關“水分下抽扌【出.抜便址朗物沉澤稳追历时较长"在软上地区修建賂杲时，由下软土抗剪强度诋:,抗措稳疋性差，不迟路扯高度受列限制，而且屍产牛巒向滑移，常在晡靠两側产宅地而隆起］足我远忡至坡脚It!卧胯坍相或过大和任期沉降.1.2.1软土地基的定义软土是自然历史的产物，是随着地理、气候、沉积环境的变化而形成的。是指在滨海、湖泊、谷地、河滩上沉积的天然含水量高、孔隙比大、压缩性强、抗剪强度和承载能力低的软塑到流塑状态的细粒土，如淤泥和淤泥质土，以及其它高压缩性饱和粘性土、粉土等。淤泥和淤泥质土是指在静水或缓慢的流水环境中沉积、经生物化学作用形成的粘性土。这种粘性土