软土地基评价
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土木工程中的软土地基加固效果评估引言土木工程中,软土地基是一种常见的地质情况。
由于其较弱的承载能力,需要加固措施以确保建筑物的安全。
然而,软土地基的加固效果评估是一个复杂的问题。
本文将深入探讨土木工程中软土地基加固效果的评估方法。
1. 软土地基的特点软土地基具有以下特点:压缩性较大、水分含量较高、孔隙水压较大、抗剪强度低等。
这些特点使得软土地基在受力时易于发生沉降、变形和液化等不稳定现象。
2. 软土地基加固方法软土地基的加固方法主要包括土钉墙、加固桩、加固灌浆等。
这些方法通过改变土体的结构,提高其抗剪强度和承载能力,来达到加固的目的。
3. 加固效果评估指标为了评估软土地基的加固效果,需要确定合适的评估指标。
常用的指标包括沉降量、变形量、承载力等。
评估指标应该能够客观地反映软土地基的力学性质和受力性能。
4. 加固效果评估方法4.1 直接测量法直接测量法是通过现场实测的方式来评估软土地基的加固效果。
例如,在加固前后进行沉降观测,测量土体的变形量和承载力等指标。
然而,直接测量法存在一定的局限性,例如测点选择的难度以及仪器设备的限制。
4.2 数值模拟法数值模拟法是利用计算机模拟软土地基的力学行为,进行加固效果评估。
通过建立合适的数学模型和边界条件,可以预测软土地基在加固前后的应力、位移和承载性能等。
数值模拟法能够提供更加精确的预测结果,但是需要合理选择模型参数和边界条件。
4.3 经验法在土木工程实践中,人们积累了丰富的经验,形成了一些经验法。
这些方法基于以往的工程案例和试验研究,通过参考类似工程的实际效果来评估加固效果。
尽管经验法的可靠性有一定局限,但在现实工程中具有一定的实用性。
结论软土地基的加固效果评估是土木工程中重要且复杂的问题。
通过合适的评估指标和评估方法,可以客观地评估加固效果。
直接测量法、数值模拟法和经验法在加固效果评估中都具有一定的应用价值。
在实际工程中,应根据具体情况选择合适的评估方法,以确保土木工程的安全和可靠性。
水利工程软土地基的主要特点
软土地基主要指的是由粉土以及粘土等土层构成的,稳定性较差且承载力较差的地基结构。
一般来说,软土地基的主要特点有:
首先,触变性。
这主要是指当软土地基在未受到外部力量破坏之前,呈现固态。
但若外部力量对其产生破坏,就会导致其形态发生一定的变化,由固态变为流动性。
其次、透水性差。
软土地基和其他地基类型相比较,其透水性是很差的。
在工程的建设期间,需要花费较长时间来进行地基的排水固结工作。
再次,压缩性高。
由于受到高压影响,压缩数值越大,越容易导致软土地基出现沉降的情况。
当其中的垂直压力达到一定程度时,就会导致地基发生变形的状况,进而导致沉降出现。
第四,沉降的速度较快。
随着负荷的增加,软土地基出现沉降的速度越快。
由于水利工程中的软土基地负荷都较大,因此,其出现沉降的速度也是很快的,影响工程安全。
最后,存在一定的不均匀性。
和其他地基类型相比较,由于软土地基的主要组成是较为微小的颗粒以及高分散的颗粒,这两种颗粒之间的密度存在一定的差异性,因而导致建筑物的受力不均匀,从而产生的沉降也有一定的差异。
这种差异性常常会导致软土地基出现深浅不一的裂缝,甚至会对工程质量造成严重损坏。
总的来说,软土地基具有很大的不可预见性。
因此,如果在工程施工过程中,没有对其进行合理的处理,就会导致工程受损的情况出现,影响
工程质量。
若地基出现沉降或对其固定有较大难度,那么不仅导致工程上方的建筑物出现沉降,还会导致建筑物坍塌等严重情况的出现。
第15章黏性土和软土地基的岩土工程评价15.1黏性土的工程分类及其基本特征黏性土塑性指数大于10的土定名为黏性土.黏性土再根据塑性指数分为粉质黏土和黏土.塑性指数大于10,且小于或等于17的土定名为粉质黏土,塑性指数大于17的土定名为黏土.塑性指数应由相应于76g圆锥仪沉入土中深度为10米米时测定的液限计算而得.不同沉积年代黏性土的工程地质特征一、老黏性土第四系上更新统(Q3)及其以前沉积的黏性土.一般分布于山麓、山坡、河谷高阶地或伏于现代沉积(Q4)之下.由于它沉积年代较久,因而具有较高的结构强度和较低的压缩性.其承载力标准值一般大于350kPa,压缩模量E s大于15米Pa,标准贯入击数N 大于15.通常,老黏性土的承载能力明显地大于具有相同物理性质指标的一般黏性土.但应注意,有些年代在Q3及其以前的沉积层由于受所处地形等其他条件的影响,其工程性质也可能较差.二、一般黏性土第四纪全新世(Q4)沉积的工程性质一般的黏性土.广泛分布于河谷各级阶地(主要在低阶地)、山前及平原地区,厚度变化视成因类型而异.多呈褐黄色或黄褐色,有时含铁锰质粒状结核,但圆度较差,亦较硫松.承载力标准值一般为120~300kPa,压缩摸量E s为4~15米Pa,标准贯入击数N为3~15.三、新近沉积黏性土沉积年代较新的、即在近代文化期沉积的黏性土.多分布于湖、塘、沟、谷和河漫滩地段以及超河没滩低阶地、古河道、洪积冲积锥(扇)和山前斜地的顶部.一般未经很好的压密固结作用,结构强度较小.新近沉积黏性土的物理指标与一般黏性土的指标相近,但工程性质与—般黏性土有明显差别.15.2软土的生成环境与工程特性软土是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.软土为在静水或缓慢流水的环境中沉积,并经生物化学作用形成的土.软土包括淤泥、淤泥质土、泥炭、泥炭质土等.淤泥:天然含水量大于液限、且天然孔隙比大于或等于1.5 (w>w L、且e≥1.5),淤泥质土:天然含水量大于液限、且天然孔隙比小于1.5但大于或等于1.0(w>w L、且1.5>e≥1.0).土的有机质含量W u:W u<5%,无机土,5%≤W u≤10%,有机质土,10%<W u≤60%,泥炭质土,W u>60%,泥炭.一、淤泥和淤泥质土的生成环境与组成成分静水或缓慢流水的环境:水流不通畅的饱和缺氧条件湖泊、沼泽、大河流的入海处的三角洲、溺谷等沉积环境.淤泥和淤泥质土的组成成分,是由其生成环境决定的.1.粒度成分(塑性指数)黏粒(粒径d<0.005米米)含量一般达30%~60%,大量黏粒的存在,是使淤泥大量容水的内在因素之一.2.矿物成分黏土矿物中以蒙脱石和水云母类占多数.这种矿物组成也反应了软土的生成环境是缺氧的碱性环境,这些黏土矿物与水的作用非常强烈,比高岭石类及其他成分的黏土颗粒的吸水性更大,因而在其颗粒外围形成很厚的结合水膜,使得淤泥和淤泥质土的天然含水量很大.3.富含大量微生物和各种有机质是淤泥和淤泥质土的最大特点.大量有机质的存在,使软土具一系列特殊的性质:颗粒比重小、重度小、天然含水量大(水容量很大)、水很难排出等.这是由于有机质这种胶体颗粒的结合水膜厚度比一般黏土矿物颗粒更大的缘故.因此,土中有机质的分解程度愈高、含量愈大,则土的含水量愈大、工程性质愈差.二、淤泥和淤泥质土的结构性和状态特征淤泥和淤泥质土的结构性是指具有一定强度的粒间联结的性质.当土被扰动,破坏了它的粒间联结,则土体强度就会剧烈降低.粒间联结的因素构成:1.静电引力和分子引力作用黏粒之间的静电引力和分子引力的作用,使黏粒在水下沉积过程中相互联结成蜂窝状或絮状结构.2.水胶联结作用水胶联结是黏土颗粒间水分子(极性分子)在不同电荷作用下定向排列造成的.受吸附力愈大,其分子排列愈紧密,就愈具有较大的黏滞度和抗剪强度,从而形成一定强度的粒间联结.3.灰质联结作用水中大量的微生物一淤泥细菌作用的结果.这类细菌可以制造CO2,CO2与土中的Ca CO3可形成Ca (H CO3) 2,到一定深度后,细菌大量死亡,则CO2减少,Ca CO3又沉淀下来,从而形成黏粒间某种程度的灰质联结.三、淤泥和淤泥质土的物理力学特性软土的主要工程特性:1.天然含水量大(一般大于36%)、孔隙比大(大于1.0)、饱和度大;2.渗透性差(垂直渗透系数为10-6~10-8厘米/s);3.压缩性高且完成固结时间长;4.强度低、地基承载力低;5.具触变性且灵敏性高;6.具流变性;7.在较大的地震力作用下,可能发生震陷.四、不同成因的淤泥和淤泥质土的工程地质特征我国淤泥和淤泥质土的形成和分布,基本上可以分为两大类别: 第一类是属于海洋沿岸的淤积;第二类是内陆和山区河、湖盆地及山前谷地的淤积.大体上说,第一类分布较稳定,厚度较大;第二类常零星分布,沉积厚度较小.1.沿海软土大致可分为四种类型:1)泻湖相沉积:温州、宁波等地区.其特征是土层比较单一,厚度大,分布范围宽阔,形成海滨平原.2)溺谷相沉积:闽江口地区.其高压缩性和低强度等特点更甚于前者,但分布范围略窄.3)滨海相沉积:天津的塘沽新港地区以及连云港等地区.其淤积厚度达60米以上,间夹粉砂薄层或透镜体,整个土体呈“千层饼’样的细微条带层状构造.工程性质一般较泻湖相和溺谷相者稍好,但在深水处的年轻海淤则比其他各成因类型者更差.4)三角洲相沉积:长江三角洲、珠江三角洲地区.其主要特点是海相与陆相交替沉积形成,分布宽阔,厚度比较均匀、稳定,但分选程度差,多交错的斜层理或不规则透镜体夹层.具有薄粉砂夹层或粉砂、砂质粉土透镜体,为水平渗流提供了良好的条件.因此,比沿海其他成因类型软土的物理力学性能相对较好.2.内陆平原地区软土主要有湖泊相、沼泽相、河漫滩相、牛轭湖相等.1)湖泊相、沼泽相沉积:滇池东部及其周围地区,洞庭湖、洪泽湖盆地,太湖流域的杭嘉湖地区等.其组成和构造特点是组成颗粒微细、均匀,富有机质.淤泥成层较厚,不夹或很少夹砂、且往往具有厚度和大小不等的肥淤泥与泥炭夹层或透镜体.因此,其工程性质往往比一般滨海相沉积者差.2)河漫滩、牛轭湖相沉积⑴河漫滩相沉积的工程地质特征是具有明显的二元结构.上部为粉质黏土、砂质粉土,具微层理,但比滨海相的间隔厚些;下部为粉、细砂.⑵)牛轭湖相沉积物一般由淤泥、淤泥质黏性土及泥炭层组成,处于流动或潜流状态,工程性质与—般内陆湖相相近,但其分布范围略狭,一般呈透镜状掩埋于冲积层的下部,故需慎重对待.3.内陆山区软土成因主要是由于当地的泥灰岩、炭质页岩、泥砂质页岩等风化产物和地表的有机物质经水流搬运沉积于原始地形低洼处,长期饱水软化,间有微生物作用而形成.分布上总的特点是,分布面积不大、厚度变化悬殊.15.3 黏性土和软土地基承载力的综合评价一、影响黏性土和软土地基承载力的因素软土的主要工程性质特点是强度低、压缩性高、排水固结过程缓慢.地基土的承载力不仅与地基的特性有关,还与基础、上部建筑和地基土之间的相互作用有关.地基土的特性随着施工程序、方法、加荷的方式变化.地基土的承载力,要考虑强度和变形两方面,既要保证地基不发生强度破坏丧失稳定性,又要保证建筑物不产生影响建筑物安全与正常使用的过大沉降或不均匀沉降.对于软土地基来说,强度与变形两者之间,起控制作用的是变形.软土地基承载力的影响因素:1、上部结构与基础的整体刚度、基础对不均匀沉降的敏感性其他条件相同,上部结构连同基础的整体刚度愈大,建筑物的差异沉降就愈小,地基土的承载力可以适当地用得高一些.但应注意,上部结构与基础的刚度增大、地基承载力用高后,结构中所产生的内应力也随之增大.2、加荷方式、加荷速率及加荷的大小室内试验及现场观测均表明不同加荷方式、不同加荷速率,以及加荷的大小对软基变形均有影响.图15-8表示不同的加荷方式对沉降的影响.两者均最终加荷到125kPa,一种加荷方式是间歇地5次加荷,每加25kPa后待沉降稳定后再加下一级荷载;另一种则为连续加荷.由图可见间歇加荷的最终沉降比连续加荷的为小.而连续加荷的沉降主要集中在前期,延续时间长.图15-9为不同加荷速率室内固结试验的成果.图中1——加荷时间间隔为30米in;2——加荷时间间隔为1h.加荷快的,其初期沉降较之加荷慢的为小,而最终沉降则比较大.加荷的大小:根据福州地区经验,当基底压力小于40~70kPa时变形较小,随着压力的增大,每增大10~20kPa,沉降就要增加0.5~1倍以上,而且变形速率较高,延续时间也长.上海地区淤泥质土当基底压力小于70~80kPa时变形就较小,基底压力超过这一数值,沉降就会增大一倍甚至几倍.从理论上来分析,软土地基在加荷过程中,始终存在着剪应力与抗剪强度这一对矛盾.当地基土受荷载作用后,如加荷速率控制适当,使排水固结占主导地位,地基土的强度逐渐增长,并能适应外加荷载所产生的剪应力的增长,地基的变形就小,承载力也就得到提高.反之,如加荷速率过快,由于软黏土排水固结比较缓慢,则地基土的强度的增长不适应由于外加荷载所产生不断增长的剪应力时,地基土会发生局部的塑性变形,使变形大为增加,甚至发生剪切破坏.3、土的结构扰动软土灵敏度高,土的结构遭到扰动或破坏后,强度就会急剧降低.例如江苏某大型厂房,采用箱形基础,宽63.3米,高6米,由于理深大,开挖基坑未采取措施,基坑底部因挖土卸重,地下水流动,由于长期大量抽水,施工操作时基坑底土层被践踏,加上直接在基坑边堆土,使基底软黏土受挤扰动,土的天然结构遭到严重破环,土的压缩性大大增加,以致厂房建成后沉降甚剧,大大超过了原设计的沉降值.软土中要避免深挖,深挖不可避免时,施工措施对软土的承载力有很大的影响.4、充分利用软土之上的“硬壳层”,采用浅埋基础我国软土分布地区,表层均有一层“硬壳层”,一般为可塑的中压缩性的黏性土,其力学性质较之以下的软黏土为好,因此,充分利用软土之上的“硬壳层”,采用浅埋基础,使基底与软土层的间距增加,减少软黏土的附加压力,从而减少地基的变形,可提高地基承载力.软土地区,应当查明硬壳层的分布、厚度、软土稠度状态沿深度的变化,在评价地基承载力时应结合这些具体地基条件进行综合分析.5、微地貌对软土受荷变形的影响如原始地面高低不平,近期人工整平.原来高的地方挖土后,等于预压土,而低的地方,则为新填土,见图15-12.如设计时基底附加压力均为p0.,实际上,高处的附加压力仅为p0-γh2,γh2为挖去的土重)低处的附加压力则为p0+γh1,γh1为新填土的土重),因此虽然土层分布是均匀成层的,两者的沉降却是不同的.综合以上的讨论,影响软土地基承载力的因素是复杂的,多方面的.从工程地质勘察来看,在评价软土地基承截力时要注意以下方面:(1)软土地基成层特性、软硬土层的分布规律,特别是地表的硬壳层应当仔细查明,尽管硬壳层一般厚度并不大,也不密忽视,要考虑充分发挥硬壳层的作用.(2)基础的类型、形状、大小、埋深和刚度,上部建筑的结构类型、刚度,对不均匀沉降的敏感性,以及相邻建筑的影响.(3)荷载性质、大小、加荷速率对地基土的变形特性有很大影响.在对软黏土的变形规律进行深入试验研究时,对这些因素要有充分的考虑,否则会导致不正确的结论.有时还要联系到地基土早先的受荷历史来研究.(4)深开挖基坑时的施工条件的影响.二、确定黏性土和软土地基承载力的方法1、常规法按国家标准《建筑地基基础设计规范》(GBJ7-89)以室内试验确定黏性土和软土地基的承载力标准值时,应按表15-5和表15-6查得的承载力基本值乘以回归修正系数ψf,见第14章14-3l.表15-7和表15-8为原地基规范(TJ7-74)给出的老黏性土和新近沉积黏性土的容许承载力[R]表,供参考.在我国沿海典型软土地区之一的上海地区,上海市标准《地基基础设计规范》DBJ08-11-89所附《上海市工程地质图集》系在前期规范基础上根据建筑经验和沉降量估算编制的,持力层及下卧层的强度已经初步验算,规定凡符合该图系编制条件(见第14章14-3)的地基容许承载力,可按工程地点查图使用.新规范国家标准《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2002)中已不提供地基承载力表.2、强度公式对一般建筑物只采用临塑荷载p kp或界限附荷载p1/4公式估算地基强度,而且必须结合地区建筑经验使用,并需满足变形要求.根据上海地区的经验,一般仍用直剪仪做固结快剪,取峰值强度的70%确定强度指标c,φ值.根据福州地区的土质条件,建筑物在施工期的下沉百分比一般较小,固结度仅为10%~30%,故采用固结快剪或不排水快剪均与实际情况不符,会得到偏高或偏低的强度指标,因此根据地区经验,用固结1h 的快剪测定强度指标,用p kp计算地基强度,再乘以1.1~1.2的系数后与载荷试验所确定的地基承载力相接近,也比较符合工程实践经验.使用本方法确定地基承载力仍需考虑地区经验,脱离了 地区的建筑经验,就可能得出错误的评价.3、原位测试(1)用十字板剪切试验强度c u 估算软黏性土地基承载力对于φ≈0的饱和软黏性土,根据十字板剪切试验所测定的c u ,按临塑荷载p kp 公式应为:3.14kp u p c h γ=+(15-2)参考此式,根据上海地区有关单位与载荷试验对比及使用的经验,一般用下列两式估算软黏性土的天然地基容许承载力[R ].[]2u R c h γ=+(15-3a)或[](23)u R c h γ=+(15-3b)应用(15-3a 和3b)两式的关键,在于测得c u 值的十字板剪切试验方法和所取c u 计算值的选择,根据建研院与上海有关勘察单位早在上海漕河泾、闵行等地区的试验,认为按式(15-1a)提供天然地基容许承载力与载荷试验结果接近.一般经验认为,对饱和软黏性土地基,不论用2c u 或3c u 作为[R ]依据,都需考虑地基变形问题.当建筑物对变形要求较严时,以用式(15-1a)为宜.而根据近年有关工程的应用经验及试验影响因素分析认为,既使用式(15-1a),对其中的cu 值也累经过适当修正,才不致使计算结果偏大.(2)用静力触探p s (或q c )评定黏性土和软土地基承载力国内在这方面已积累了大量资料,建立了适用于一定地区和土性的经验公式.现将部分经验公式列于表15-9(附部分国外资料),有关经验公式的对比情况见图15-13.(3)用标准贯入试验N值评定黏性土地基容许承载力直接利用N值判定地基容许承载力.如图17-14,图中p0为静载试验所得比例界限压力.4、用静力载荷试验确定黏性土和软土地基承载力详见第9章.15.4 软土地基工程勘察要点一、应着重查明的问题1、查明软土的成因类型和古地理环境例如,选择一个厂区跨越古湖盆地的中部,该厂区所遇淤泥层非但强度小,而且厚度往往很大,则其变形稳定性必然较差;如果厂区是处于古湖盆地的边缘地带,则其淤泥层中会夹有较粗碎屑的沉积,或间有坡积层的交替,且整个淤泥层的厚度也较薄,必然使地基土体的渗水性及其相应的强度和变形特性有显著改变,给厂区建筑地基承载力的提高以有利条件.这也正如本章15-2所述,不同成因类型的淤泥和淤泥质土,以及其所处的古地理环境不同,将具有不同的分布、结构构造特征和不同的物理力学特性.另外,在内地近代河谷边缘、阶地和山间盆地的中部,特别要注意古河道和古湖沼相淤泥分布的勘察工作,因为这种情况往往不能从近代地貌上来判定.在滨海平原及河口三角洲地区,水网密布,且地下暗浜、暗塘也多,如上海地区过去有的工程就是由于没有重视该地区地基的这一特点,因而未予查清而造成工程事故的.2、查明软土的分布范围、埋藏深度、厚度及其变化情况.关于这方面的问题特别在山区或某些山前地带比较突出,因为这些地带土层构造一般比较复杂,如果在地基压缩层范围内的这种软黏土层厚形不等时,即使厚度相差并不悬殊,然而由于软黏土压缩性甚大的特性,也往往产生较大的不均匀变形,而使建筑物出现裂缝.3、在山区还要特别注意查明软土层下伏基岩的坡度在山区还要特别注意查明软土层下伏基岩(或其他比较坚硬的土层)表面的坡度,以确定地基的抗滑稳定性和加剧地基不均匀沉降的可能性和程度.例如,舟山某厂主厂房地基的情况,足可说明下伏基岩起伏这一问题的重要性(图15-15).该厂房为钢筋混凝土条形基础,埋深1.65米,用砂垫层处理,砂垫层厚度2米,局部地点为1米.垫层直接放在淤泥和粉质黏土层上.地基下伏基岩顶面向东、北、南方向倾斜,向北坡度约为1:2.63,向南1:51,故淤泥厚度变化大,最薄仅2.00米,最厚达6.00米.厂房建成后不久,东西两边山墙出现严重开裂,致使砖墩裂断,缝口上下叉开,则不得不拆掉重砌.整个厂房呈南北向反弯曲变形,其中锅炉房部分横向向东南倾斜,其东南角沉降最大达20.5厘米.总之,厂房地基变形与基岩坡向一致.其原因就是由于基岩起伏,淤泥层厚薄不等,当时尽管采用了2米厚的砂垫层处理地基,仍然造成主厂房与基岩坡度一致的反弯曲变形和局部倾倒变形.其主要问题是在地基勘察时采用孔距50米,以为淤泥层比较均匀,厂房开裂后补钻才发现基岩面起伏,以及淤泥层厚度剧烈变化的情况.这个问题如能在勘察中查明,则在地基基础设计中采用合适的方案,这一工程事故是完全可以避免的.4、重点查明地基持力层、下卧层条件充分重视地表“硬壳层”土的勘察工作,查明其厚度及物理力学性质变化情况.5、查明是否存在砂土或粉土夹层、透镜体注意是否有砂的夹层和透镜体等,查明它们的位置和厚度变化情况,以便考虑它们作为天然排水层,加速软黏土固结过程,提高地基强度的可能性,以及施工中可能产生流砂危害的情况,以便预先采取措施.关于流砂现象的实质和形成条件参见第16章16-5.二、对勘探、取土方法与取土器的要求见第8章.三、现场观察描述与现场试验的重要意义软土土质松软,触变性强,对于采取这种土的土样,无论所用取土器设计得多么完善,其保持原状的程度总有一定限度,并且经运回实验室以及开样切土过程,受某些人为因素的影响,又难免再受某种程度的扰动.在试验方面,如剪切试验用直剪仪与实际受力和排水条件有一定差距,并限制了剪切面,因而也使所得c,φ值偏大.用三轴剪力仪比直剪试验较为接近实际情况,并可以在易于破坏的面上剪裂,但缺点是样品制各过程可能会使土的含水量和结构有所改变.因此,目前对这些室内测定的指标,有时只能根据勘察及建筑经验打折使用.但这究竞是比较间接的办法,而对于一个新的地区已有勘察和建筑经验很少时,要提供比较确切的指标,就有一定的困难.因此,已有不少单位对软土及其他易于扰动的土,不论是需用原状土的物理指标(如γ,ω等),还是力学指标都规定在现场测定.在这个对勘察工作具有方向性的改进措施方面,有些单位在取土器中采用分节试样环(详见第16章16-2),又可避免一次试验前开样切土过程的扰动,并对现场宜接测定某些物理力学指标带来很大方便.对抗剪强度和承载力指标用十字板剪力仪和静力触探能在钻孔中直接测定,可以从根本上避免取土过程对土样的扰动及土样应力状态的改变.因而所得成果更能代表软黏土的天然状况.另外,在软黏土的勘探过程对提取土样的现场观察、描述也尤为重要.有些单位对软土及其他易扰动的土类的土样定名与土质鉴定,已实行以野外观察为主(参考室内试验指标)的办法.关于这一措施和思想,特别对高灵敏度的、因而呈潜液状态的,以及含极薄层粉细砂夹层的叙土的土质鉴定和定名有决定性的意义.例如:根据这种土的室内(或现场)的液、塑限试验所确定的土的塑性指数及状态指标(液性指数),往往会与在天然状态下的实际情况有一定差距.因为液、塑限指标是用扰动土做出的,特别是不能正确反映土中细微砂夹层的影响,所以有时会出现把含有极薄层粉细砂夹层或透镜体的淤泥质黏土定名为淤泥质粉质黏土甚至粉土的问题.重视现场直接观察、描述,并与试验数据互相校验,则可及时发现问题,及时补取土样,解决问题.补充资料国家标准《岩土工程勘察规范》(GB50021—2001)中的有关规定和要求(软土的勘察要求和方法、软土的岩土工程评价)1.软土的勘察内容软土勘察除应符合常规要求外,还应查明下列内容:①成因类型、成层条件、分布规律、层理特征、水平向和垂直向的均匀性;②地表硬壳层的分布与厚度、下伏硬土层或基岩的埋深和起伏;③固结历史、应力水平和结构破坏对强度和变形的影响;④微地貌形态和暗埋的塘、浜,沟、坑、穴的分布、埋深及其填土的情况;⑤开挖、回填、支护、工程降水、打桩、沉井等对软土应力状态、强度和压缩性的影响;⑥当地的工程经验.2.软土的勘探和取样①软土地区勘察宜采用钻探取样与静力触探结合的手段.勘探点布置应根据土的成因类型和地基复杂程度确定.当土层变化较大或有暗埋的塘、浜、沟、坑、穴时应予加密.②软土取样应采用薄壁取土器、快速静力连续压入法.钻进方式应采用回转式提土钻进,并采用清水加压或泥浆护壁.土试样在采取、运送、保存、试样制备过程中,要严防扰动.3.软土的试验方法。
工程地质知识:软土地基的几个特点
第一,由于其软土中的间隙较多、较大,且含水量也较多,使得其容易压缩,具备了压缩性强的特点,因此在一些软土地基中就会很容易出现较大的不均匀沉降的现象。
第二,软土在受到外部压力和干扰时,就会造成软土结构损坏,从而使得其强性弱。
因此在软土地基中就经常发生滑坡、沉降、塌陷等等状况,这都是由于其受到压力和震动导致的,也说明了软土的强性太低。
第三,由于软土沉积环境的独特性,使得其软土土质的均匀性不强。
如果软土地基处理不当,必定会发生不均匀沉降现象。
第四,根据实验分析发现,软土里面含水量多,同时其透水性也比较差,同样水分的不同种类土壤,软土渗水远比其他渗水速度慢,因此,在很多软土地基上修筑的建筑工程就需要耗费大量时间来沉降软土,这也会直接影响其地基性能。
简述软土地基的特征,及其处理方法
软土地基是指由于土壤质地比较软,摩擦力比较小,在荷载的作用下容易变形或破裂的土地。
下面是软土地基的特征及其处理方法: 1. 特征:
软土地基的质地松软,摩擦力小,抗变形能力强,但抗裂性能较差。
在荷载的作用下容易变形或破裂。
常见的软土地基区域包括城市街道、机场跑道、桥梁、堤坝等。
2. 处理方法:
2.1 加固措施:
加固措施是针对软土地基的普遍方法。
常用的加固方法包括:填充混凝土、桩基、筏形基础、平板基础等。
对于桥梁、堤坝等结构物,常用的加固方法为桩基基础。
2.2 土壤改良:
土壤改良是指通过改善土壤的物理性质,提高土壤的承载能力和抗裂性能。
常用的土壤改良方法包括:翻耕、施肥、中和、调节pH
值等。
2.3 排水措施:
排水措施是指通过设计排水系统,使土壤中的水分排出,减少土壤的含水量,降低土壤的变形性和裂缝性。
常用的排水措施包括:地下排水系统、排水渠、排洪沟等。
3. 其他措施:
除了上述的加固措施、土壤改良和排水措施外,还可以采用其他
措施,如土壤采样分析、生物治理、化学治理等,以改善土地质量和地质环境。
软土地基加固效果评价软土地基是指土壤中含水量较高、颗粒结构疏松、孔隙率较大的土层。
由于其力学性质较差,常常会对建筑物和基础设施的安全性造成威胁。
因此,对软土地基进行加固是一项非常重要的工程任务。
本文将对软土地基加固效果进行评价,并探讨评价指标和方法。
一、软土地基加固的目的与方法软土地基加固的主要目的是提高土壤的强度和稳定性,以满足工程项目的要求。
常用的软土地基加固方法包括预压法、灰浆桩法、土体替换法、挤密法等。
这些方法在施工过程中,通过改良土壤的物理性质、环境条件或添加增强材料等手段,使软土地基的力学性质得到改善。
二、软土地基加固效果评价指标软土地基加固效果的评价需要使用一些定量指标,以客观反映加固后土壤的强度和稳定性。
常用的评价指标包括地基沉降、抗剪强度、固结性、排水性等。
1. 地基沉降地基沉降是评价软土地基加固效果的重要指标之一。
在进行加固前后,通过监测地面沉降情况,评估加固效果的优劣。
沉降量越小,表示土壤的稳定性越好,加固效果越佳。
2. 抗剪强度抗剪强度是衡量土壤承受剪切力能力的指标。
在软土地基加固后,通过剪切试验,提取土壤样本,并检测其抗剪强度的变化,从而评估加固效果。
抗剪强度越高,说明土壤的强度得到了明显提高。
3. 固结性固结性是指土壤在应力作用下的变形性质。
软土地基经过加固后,固结性的改善是评价加固效果的重要指标。
通常通过固结试验,测定加固后土壤的固结指标,比如固结压缩模量、渗透系数等。
4. 排水性软土地基通常具有较差的排水性能,容易产生排水困难的问题。
通过改善土壤的排水性能,加固效果可以得到有效提升。
对加固后的土壤进行排水试验,测定其排水系数和液限等指标,可以客观评价加固效果。
三、软土地基加固效果评价方法评价软土地基加固效果的方法多种多样,可以根据工程实际情况选择合适的方法。
1. 力学试验法力学试验法是按照一定的规程进行试验,获取土壤力学参数,并以此评价加固效果的方法。
通过剪切试验、固结试验等评测指标,可以客观准确地评价软土地基加固的效果。
软土地基处理的方法及效果评价软土地基是指土壤具有较大的含水量、较低的抗剪强度和频繁发生液化现象的土层。
在建筑工程中,软土地基是一个常见而严重的问题,因为它会给建筑物的安全性和稳定性带来很大威胁。
因此,软土地基的处理方法和效果评价成为建筑工程领域一个重要的研究方向。
本文将探讨软土地基处理的方法以及评价其效果的指标。
一、软土地基处理方法1. 增加地基承载力的方法:为了增加软土地基的承载力,可以采取以下方法:(1)加固土体:将含水量高、抗剪强度低的软土进行加固处理,例如注浆、灌浆、预压和电渗排水等。
(2)土体改良:通过改变土体的物理和化学性质,提高土体的稳定性和承载力。
常见的土体改良方法包括土壤固化、土壤交联和土壤固结等。
(3)地基处理:通过地基改造,改变土体的形态结构和孔隙分布,提高土体的稳定性和承载力。
常见的地基处理方法包括桩基处理、千斤顶处理和振动加固等。
2. 减少软土地基沉降的方法:软土地基的沉降是一个常见而严重的问题,为了减少沉降的影响,可以采取以下方法:(1)过载预压:通过施加额外的荷载,使软土地基在施工前就发生一定的沉降,以减少后期的沉降。
(2)排水处理:通过排水措施,将软土地基中的多余水分迅速排出,减少孔隙水压力,以减小沉降的影响。
(3)建立刚性结构:在软土地基上建立刚性结构(比如地下连续墙和地下隧道)能够减轻软土地基的沉降。
二、软土地基处理效果评价指标1. 承载力指标:承载力是评价软土地基处理效果最重要的指标之一。
通常采用承载试验的方法,通过加压荷载或试验建筑物,测量地基的沉降、偏转和变形等参数来评价承载力。
常见的承载力指标包括极限承载力、初始刚度和稳定性。
2. 沉降指标:由于软土地基容易发生沉降,评价软土地基处理效果时需要关注沉降指标。
常用的沉降指标包括静态沉降、共振频率和地表沉降。
3. 抗液化指标:软土地基容易在地震等外力作用下发生液化现象,评价软土地基处理效果时需要考虑抗液化指标。
软土路基评价及处理技术的探讨在我国沿江、沿湖、沿海等处广泛分布着软土。
而这些地区一般又是经济发达地区,对公路交通需要迫切,急需加大基础设施建设。
由于软土路基存在难以压实、水稳定性差、易冲刷、强度低的特点,让这些地区的公路建设者感到非常棘手,因而要花大量人力、物力、财力和时间,去进行勘察、测试、设计、科研和施工。
若处理不好将会带来极大的资源浪费,甚至出现质量与安全隐患。
一、软土及其基本特性软土是指滨海、湖沼、谷地、河滩沉积的淤泥和淤泥质土的总称,主要包括冲填土,杂填土,淤泥质土以及其他高压缩性土等。
软土具有天然含水量高、天然孔隙比大、压缩性高、抗剪强度低、固结系数小、固结时间长、灵敏度高、扰动性大、透水性差、土层层状分布复杂、各层之间物理力学性质相差较大等特点。
二、软土路基的评价方法由于软土的特殊物理特性,常规的钻探取样方法往往很难保证其质量,因此原位测试技术得到了迅速发展,特别是高速公路这种范围广的工程,原位测试技术具有范围广、经济的特点。
目前经常采用的原位测试技术有十字板剪切试验、静力触探试验、标准贯入试验等。
近年来,一种新的原位测试手段—孔压静力触探试验(CPTU)得到了广泛的应用,并有很好的推广前景。
三、软土路基处理方法软土路基处理方法分类多种多样。
按时间可以分临时处理和永久处理;按深度可以分为浅层处理和深层处理;也可以按处理作用机理分为物理处理和化學处理等。
本文按照软土路基处理深度对常见软土处理方法及其适用性进行简单列述。
(一)软土路基浅层处理方法软土路基浅层处理是指对路床处理深度不超过5米,主要包括换填法、加筋土法、强夯法和抛石挤淤法等。
1、换填法换填法是将软弱土层清除并清底,然后回填砂性土或者砂、碎石并压实。
一般适用于淤泥质土和黄土和人工回填土,适用深度不超过5米。
2、加筋土法加筋土法是将土工织物或是土工栅格等植入路基土中,两者形成一个整体,增大压力扩散角,从而提高路基的承载能力,减少其沉降。