特殊土的工程地质性质软土

软土具有的性质
软土具有的性质：天然含水量大、孔隙比大、压缩系数高、强度低，并具有蠕变性、触变性等特殊的工程地质性质，工程地质条件较差。

软弱土指淤泥、淤泥质土和部分冲填土、杂填土及其他高压缩性土。

由软弱土组成的地基称为软弱土地基。

淤泥、淤泥质土在工程上统称为软土，其具有特殊的物理力学性质，从而导致了其特有的工程性质。

软弱土的特性是天然含水量高、天然孔隙比大、抗剪强度低、压缩系数高、渗透系数小。

在外荷载作用下的地基承载力低、地基变形大，不均匀变形也大，且变形稳定历时较长。

因为软土的成份主要是由粘土粒组和粉土粒组组成，并含少量的有机质。

粘粒的矿物成份为蒙脱石、高岭石和伊利石。

这些矿物晶粒很细，呈薄片状，表面带负电荷，它与周围介质的水和阳离子相互作用，形成偶极水分子，并吸附于表面形成水膜。

在不同的地质环境下沉积形成各种絮状结构。

因此，这类土的含水量和孔隙比都比较高。

根据统计，一般含水量为35～80%，孔隙比为1～2。

软土的高含水量和大孔隙比不但反映土中的矿物成份与介质相互作用的性质，同时也反映软土的抗剪强度和压缩性的大小。

含水量愈大，土的抗剪强度愈小，压缩性愈大。

反之，强度愈大，压缩性愈小。

《建筑地基基础设计规范》利用这一特性按含水量确定软土地基的承载力基本值。

许多学者把软土的天然含水量与土的压缩指数建立相关关系，推算土的压缩指数。

由此可见：从软土的天然含水量可以略知其强度和压缩性的大小，欲要改善地基软土的强度和变形特性，那么首先应考虑采用何种地基处理的方法，降低软土的含水量。

软土的物理力学特性[1]1、高含水量和高孔隙性软土的天然含水量一般为50%～70%，最大甚至超过200%。

液限一般为40%～60%，天然含水量随液限的增大成正比增加。

天然孔隙比在1～2之间，最大达3～4。

其饱和度一般大于95%，因而天然含水量与其天然孔隙比呈直线变化关系。

软土的如此高含水量和高孔隙性特征是决定其压缩性和抗剪强度的重要因素。

2、渗透性弱软土的渗透系数一般在i×10-4～i×10-8cm/s之间，而大部分滨海相和三角洲相软土地区，由于该土层中夹有数量不等的薄层或极薄层粉、细砂、粉土等，故在水平方向的渗透性较垂直方向要大得多。

由于该类土渗透系数小、含水量大且饱和状态，这不但延缓其土体的固结过程，而且在加荷初期，常易出现较高的孔隙水压力，对地基强度有显著影响。

3、压缩性高软土均属高压缩性土，其压缩系数a0.1～0.2一般为0.7～1.5MPa-1,最大达4.5MPa －1(例如渤海海淤)，它随着土的液限和天然含水量的增大而增高。

由于土质本身的因素而言，该类土的建筑荷载作用下的变形有如下特征：(1)变形大而不均匀(2)变形稳定历时长4、抗剪强度低软土的抗剪强度小且与加荷速度及排水固结条件密切相关，不排水三轴快剪所得抗剪强度值很小，且与其侧压力大小无关。

排水条件下的抗剪强度随固结程度的增加而增大。

触变性和蠕变形。

湿陷性黄土在上覆土层自重应力作用下，或者在自重应力和附加应力共同作用下，因浸水后土的结构破坏而发生显著附加变形的土称为湿陷性土，属于特殊土。

有些杂填土也具有湿陷性。

广泛分布于我国东北、西北、华中和华东部分地区的黄土多具湿陷性。

(这里所说的黄土泛指黄土和黄土状土。

湿陷性黄土又分为自重湿陷性和非自重湿陷性黄土，也有的老黄土不具湿陷性)。

注意事项在湿陷性黄土地基上进行工程建设时，必须考虑因地基湿陷引起附加沉降对工程可能造成的危害，选择适宜的地基处理方法，避免或消除地基的湿陷或因少量湿陷所造成的危害。

特殊土的种类、特点及相应地基处理措施特殊土是指具有一定分布区域或工程意义上具有特殊成分、状态和结构的土，在工程中需要特别加以注意。

从目前工程实践来看，大体可以分为软土、红黏土、湿陷性黄土、膨胀土、多年冻土、盐渍土等。

下面将对这些土的定义、特点及相应地基处理措施进行一一说明。

一、软土软土是指沿海的滨海相、三角洲相、溺谷相，内陆的河流相、湖泊相、沼泽相等主要由细粒土组成的孔隙比大（e大于等于1）、天然含水量高（W 大于等于W L）、压缩性高、强度低和具有灵敏性、结构性的土层，为不良地基，其包括淤泥、淤泥质黏性土、淤泥质粉土等。

软土的特点是天然含水量大、孔隙比大、压缩系数高、强度低，并具有蠕变性、触变性等特殊的工程地质性质，工程地质条件较差，一旦受到扰动，土的强度显著降低，甚至呈流动状态。

地基处理措施：应根据软土地区的特点，场地具体条件，综合建筑物的结构类型，对地基的要求按照一定的原则，选择合理处理方法进行处理。

一般采用基础加深或换填处理，当范围较大时，一般采用短桩处理；对不均匀地基采用机械碾压法或务实法；对浅层软土常用垫层法；对深层软土的处理可以采用排水固结法和桩基础。

二、红黏土红黏土是指碳酸盐系的岩石经第四纪以来的红土化作用，形成并覆盖于基岩上，呈棕红、褐黄等色的高塑性黏土。

红黏土的特点是强度高，压缩性低，厚度不均匀，具有明显的胀缩性，裂隙发育。

地基处理措施：可以采用晾晒法、换填发、深层搅拌法、土工合成材料加固法、预压排水固结法、强夯置换法等地基处理方法进行处理。

三、湿陷性黄土在上覆土层自重应力作用下，或者在自重应力和附加应力共同作用下，因浸水后土的结构破坏而发生显著附加变形的土称为湿陷性土，可以分为自重湿陷性黄土和非自重湿陷性黄土。

湿陷性黄土的特点：具有大孔隙结构，天然黄土在未受水浸湿时，一般强度较高，压缩性较低，当遇水后，压缩性急剧增加，强度降低。

地基处理措施主要有换填垫层法、重锤表层夯实法、土桩及灰土桩挤密法、桩基础、砂石桩法、水泥土搅拌法、高压喷射注浆加固法等。

特殊土的主要工程性质特殊土是指具有一定分布区域或工程意义上具有特殊成分、状态或结构特征的土。

我国的特殊土不仅类型多，而且分布广，如各种静水环境沉积的软土，西北、华北等干旱、半干旱气候区的湿陷性黄土，西南亚热带湿热气候区的红粘土，南方和中南地区的膨胀土，高纬度、高海拔地区的多年冻土及盐渍土、人工填土和污染土等。

（1）软土：软土指天然孔隙比大于或等于1.0，且天然含水量大于液限的细粒土，包括淤泥、淤泥质土、泥炭、泥炭质土等。

软土的分布软土在我国沿海地区分布广泛，内陆平原和山区亦有分布。

我国东海、黄海、渤海、南海等沿海地区，例如滨海相沉积的天津塘沽，浙江温州、宁波等地，以及溺谷相沉积的闽江口平原河滩相沉积的长江中下游、珠江下游、淮河平原、松辽平原等地区。

内陆(山区)软土主要位于湖相沉积的洞庭湖、洪泽湖、太湖、鄱阳湖四周和古云梦泽地区边缘地带，以及昆明的滇池地区，贵州六盘水地区的洪积扇等。

（2）湿陷性黄土湿陷性黄土：在上覆土的自重压力作用下，或在上覆土的自重压力与附加压力共同作用下，受水浸湿后土的结构迅速破坏而发生显著附加下沉的黄土。

湿陷性黄土的特征和分布黄土是第四纪干旱和半干旱气候条件下形成的一种特殊沉积物。

颜色多呈黄色、淡灰黄色或褐黄色；颗粒组成以粉土粒为主，粒度大小较均匀，粘粒含量较少；含碳酸盐、硫酸盐及少量易溶盐；含水量小，；孔隙比大，且具有肉眼可见的大孔隙；具有垂直节理，常呈现直立的天然边坡。

黄土按其成因可分为原生黄土和次生黄土。

一般认为不具层理的风成黄土为原生黄土。

原生黄土经过流水冲刷、搬运和重新沉积而形成的为次生黄土。

次生黄土一般具有层理，并含有砂砾和细砾。

我国黄土分布面积约64万km2，其中具有湿陷性的约27万km2，分布在北纬33°～47°之间。

一般湿陷性黄土大多指新黄土，即晚更新世马兰黄土和全新世次生黄土，它广泛覆盖在老黄土之上的河岸阶地，颗粒均匀或较为均匀，结构疏松，大孔发育。

特殊土的工程性质土是地球表面尚未固结成岩的松散堆积物。

是自然历史时期经过各种地质作用形成的地质体。

土位于地壳的表层，主要是第四纪的产物，是人类工程经济活动的主要地质环境。

土是连续、坚固的岩石在风化作用下形成的大小悬殊的颗粒，在原地残留或经过不同的搬运方式，在各种自然环境中形成的堆积物。

我国幅员广大，地质条件复杂，分布土类繁多，工程性质各异。

不同类别的工程，对土的物理和力学性质的研究重点和深度都各自不同。

土的形成年代和成因对土的工程性质有很大影响，不同成因类型的土，其力学性质会有很大差别，特殊土是指具有一定分布区域或工程意义上具有特殊成分、状态或结构特征的土。

我国的特殊土不仅类型多，而且分布广，各种天然或人为形成的特殊土的分布，都有其一定的规律，表现一定的区域性。

在我国，具有一定分布区域和特殊工程意义的特殊土包括：沿海及内陆地区各种成因的软土：主要分布于西北、华北等干旱、半干旱气候区的黄土；西南亚热带湿热气候区的红粘土；主要分布于南方和中南地区的膨胀土；高纬度、高海拔地区的多年冻土；以及盐渍土、人工填土和污染土等。

一、软土软土一般指压缩性大和强度低的饱和粘性土，多分布在江、河、海洋沿岸、内陆湖、塘、盆地和多雨的山间洼地。

软土一般为外观以灰色为主的细粒土，天然孔隙比大于或等于1.0，且天然含水量大于液限的细粒土，包括淤泥、淤泥质土、泥炭、泥炭质土等。

软土在我国沿海地区分布广泛，内陆平原和山区亦有分布。

我国东海、黄海、渤海、南海等沿海地区，例如滨海相沉积的天津塘沽，浙江温州、宁波等地，以及溺谷相沉积的闽江口平原河滩相沉积的长江中下游、珠江下游、淮河平原、松辽平原等地区。

内陆(山区)软土主要位于湖相沉积的洞庭湖、洪泽湖、太湖、鄱阳湖四周和古云梦泽地区边缘地带，以及昆明的滇池地区，贵州六盘水地区的洪积扇等。

工程性质：1、高含水量和高孔隙性、软土的高含水量和高孔隙性特征是决定其压缩性和抗剪强度的重要因素；2.、渗透性弱、软土渗透系数小、含水量大且呈饱和状态，这不但延缓其土体的固结过程，而且在加荷初期，常易出现较高的孔隙水压力，对地基强度有显著影响；3、压缩性高，。

岩土工程中的软土特性软土是指土体的压缩性和液化性较高，强度较低的土壤。

在岩土工程中，对软土的特性进行准确的了解和分析十分重要，因为软土的特性对于工程设计、施工和地基处理具有重要的影响。

本文将探讨岩土工程中软土的特性。

一、软土的形成和成分分析软土的形成和成分通常与沉积环境有关。

软土主要由粘性颗粒组成，如粘土、粉砂等。

其含水量较高，呈现流塑性和可塑性。

软土的结构松散，容易发生压缩和液化现象。

软土的含水量是其特性的重要参数。

其含水量高，颗粒间的间隙较大，导致土体结构松散，抗剪强度较低。

当软土受到外力作用时，颗粒之间的微观结构发生调整，土体发生塑性变形。

二、软土的力学特性软土的力学特性主要表现为强度低、压缩性大、液化风险高等。

这些特性是工程设计和施工中需要特别关注的问题。

1. 强度低：软土由于结构松散，颗粒间接触面积小，抗剪强度较低。

软土在施工和荷载作用下容易发生变形和破坏，因此在软土地区的建筑设计中，需要考虑增加地基的承载力和稳定性。

2. 压缩性大：软土因为含水量高、颗粒间接触较少，容易发生压缩变形。

在工程设计中，需要充分考虑软土的压缩性，采取适当的地基处理措施，以确保工程的稳定性和安全性。

3. 液化风险高：软土在地震或其他外力作用下，容易发生液化现象。

液化会导致土体的强度和稳定性急剧下降，对工程造成严重破坏。

因此，在软土地区的工程设计中，需要进行液化分析和相应的抗震设计。

三、软土的地基处理方法针对软土的特性，需要采取适当的地基处理方法来提高软土的承载力和稳定性。

1. 土体加固：通过土体加固的方法，可以提高软土的抗剪强度和稳定性。

常见的土体加固方法包括土壤改良、灌注桩、振动加固等。

2. 增加地基面积：增加地基面积可以分散荷载，减小软土的承载压力。

这可以通过扩大基础底面、采取悬挑结构等方式实现。

3. 排水处理：软土中的高含水量是导致其压缩性和液化风险的重要原因之一。

通过进行适当的排水处理，可以减小软土的含水量，提高软土的稳定性。