軟土一般指天然含水量大、壓縮性高、承載能力低的一種軟塑到流塑狀態的粘性土。如淤泥、淤泥質土以及其它高壓縮性飽和粘性土、粉土等。
淤泥和淤泥質土是指在靜水或緩慢的流水環境中沉積,經生物化學作用形成的粘性土。這種粘性土的天然孔隙比大於或等於1.0,含有機質,且天然含水量大於液限,當天然孔隙比e大於1.5時,稱為淤泥。天然孔隙比e小於1.5而大於1.0時,稱為淤泥質土。當土的灼燒量大於5%時,稱有機質土,大於60%時,稱泥炭。
(一) 軟土的成因
軟土按沉積環境有下列類型:
1.濱海沉積——濱海相,瀉湖相、溺谷相及三角洲相。
2.湖泊沉積——湖相、三角洲相。
3.河灘沉積一—河漫灘相、牛軛湖相。
4.沼澤沉積——沼澤相。
(二)軟土的分佈
軟土多在我國沿海地區廣泛分佈,內陸平原和山區亦有。我國東海、黃海、渤海、南海等沿海地區,例如濱海相沉積的天津塘沽,浙江溫州、寧波等地,以及溺谷相沉積的閩江口平原,河灘相沉積的長江中下遊、珠江下遊、淮河平原、松遼平原等地區。內陸(山區)軟土主要位於湖相沉積的洞庭湖、洪澤湖、太湖、鄱陽湖四周和古雲夢澤地區邊緣地帶,以及昆明的滇池地區,貴州六盤水地區的洪積扇和煤系地層分佈區的山間窪地等。
山區谷地軟土的分佈規律甚為復雜,如何鑒別場地是否有軟土分佈,可從下列幾個方面進行分析:
1) 從沉積環境分析:在溝谷的開闊地段、山間窪地、支溝與主溝交匯地段、沖溝與河流匯合地段、河流兩側山窪地段、河流彎曲地段、河漫灘地段等處,往往有軟土分佈。
在山區河流的中、上遊地段,一般沉積粗顆粒物質,但應特別註意河流兩側支溝、沖溝的影響。當上述支溝或沖溝地段有形成軟土的物質來源時,這些地段往往有軟土分佈或在卵石層間夾有軟土。
2) 從水文地質條件分析;在泉水出露處,特別是潛水溢出泉出露處,水草發育,土體長期浸水呈飽和狀態,這些地段往往有軟土分佈,在潛水位較淺的黃土及粉質粘土地區,也有軟土分佈。
3) 從古地理環境分析,一些古河道、古湖沼、古渠道等分佈地段,往往有軟土分佈。
4) 從地表特征分析;如有些地段地勢低窪,排泄條件不良,地表易於積水,往往出現濕地,沼澤等積水地形,喜水植物(如蘆、蒲等草)發育,上述地段往往有軟土分佈。
人工蓄水構築物(如渠、水庫等)大量漏水,引起地下水位上升的地段,也可能有軟土分佈。
5) 從人類活動分析:一些掩埋的糞池、牲畜棚圈、工廠及生活污水廢池等地段,往往有軟土分佈,並由於滲透作用,在其周圍也可能有軟土分佈。
(三) 軟土的工程性質
軟土的主要特征是:天然含水量大於液限,天然孔隙比大於或等於1,壓縮性高,強度低,滲透系數小。因此,軟土具有如下工程性質:
1.觸變性:軟土具有觸變特征,當原狀土受到振動以後,破壞瞭結構連接,降低瞭土的強度或很快地使土變成稀釋狀態。觸變性的大小,常用靈敏度St來表示。.軟土的St一般在1~3之間,個別可達8~9。為此當軟土地基受振動荷載後,易產生側向滑動、沉降及基底面兩側擠出等現象。
2.流變性:軟土除排水固結引起變形外,在剪應力作用下,土體還會發生緩慢長期的剪切變形。這對建築物地基的沉降有較大的影響,對斜坡、堤岸、碼頭及地基穩定性不利。
3.高壓縮性:軟土是屬於高壓縮性的土,壓縮系數大,這類土的大部分壓縮變形發生在垂直壓力為100kPa左右。反應在建築物的沉降方面為沉降量大。
4.低強度:由於軟土具有上述特性,地基強度很低。其不排水抗剪強度一般均在20kPa以下。
5.低透水性:軟土透水性能弱,對地基排水固結不利,反映在建築物沉降延續時間長。同時,在加載初期,地基中常出現較高的孔隙水壓力,影響地基的強度,同時也反映在建築物沉降延續的時間很長。
6.不均勻性:由於沉積環境的變化,粘性土層中常局部夾有厚薄不等的粉土使水平和垂直分佈上有所差異,作為建築物地基則易產生差異沉降。
7.在較大地震力作用下,而出現震陷。
(四) 軟土地基處理
軟土地區的地基處理,應根據軟土地區的特點、場地具體條件,結合建築物的結構類型,對地基的要求等,按地基處理的有關方法、原則進行。軟土地區經常出現的問題及處理方法有以下幾種:
1.對暗浜、暗塘、墓穴、古河道的處理
(1) 當范圍不大時,一般采用基礎加深或換墊處理;
(2) 當寬度不大時,一般采用基礎梁跨越處理;
(3) 當范圍較大時,一般采用短樁處理。短樁的類型有砂樁、碎石樁、灰土樁,旋噴樁和預制樁。
2.表層或淺層不均勻地基及軟土的處理
(1) 對不均勻地基常用機械碾壓法或夯實法。
(2) 對軟層常用墊層法。
3.對厚層軟土的處理
(1) 采用堆載預壓法或砂井、袋裝砂井、塑料排水板與堆載預壓相結合的方法。
(2)對荷載大、沉降限制嚴格的建築物,宜采用樁基,以達到有效的減小沉降量和差異沉降的目的。
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