软土工程性质的特征篇1
关键词：软土、软弱土、相对软弱土地基，软弱土地基分布，软弱土地基特征。
中图分类号：tU4文献标识码：a文章编号：
一、前言
沈阳市区工程地质条件：东部是稳定的构造剥蚀低山丘陵区（山前倾斜平原地貌），西部是差异沉降明显的沉积区（浑河冲洪积扇地貌）。市中心区内有浑河通过，市区北部有浦河通过，西北部为下辽河、巨流河等，这些河流沉积了巨厚的第四系沉积物，有粗粒土（圆砾、砾砂、中粗砂）和细粒土（粉细砂、粉土、粘性土）。粗粒土分布在浑河冲洪积扇的中心地带或河谷阶地，一般为中硬土，是建筑物很好的地基持力层和建筑材料。细粒土主要分布在浑河冲洪积扇的边缘及浑河流域的高漫滩处和浦河流域及下辽河流域或靠近东部的山前斜坡坡洪积裙地带，细粒土一般为中软土或软弱土，地基强度较低，只可做低层建筑物的地基持力层，总结出软土地基特征及分布规律，从而更好地为实际工作服务。
。
二、相对软弱地基土的定义
1、«岩土工程勘察规范»和«建筑地基基础设计规范»中对软土定义如下：天然孔隙比大于1.0，且天然含水量大于液限的细粒土，如淤泥、淤泥质土等，«建筑抗震设计规范»中对软弱土定义如下：土层剪切波速值范围υse≤150m/s的淤泥、淤泥质土、松散的砂、新近沉积黏性土、填土、流黄土等。
2、本文软弱地基土定义：沈阳市区以河流冲洪积物为主，淤积成因土很少（只个别处分布），根据沈阳地区岩土条件特征和建筑荷载特征，本文将沈阳市区软弱土定义延伸如下：地基强度比粗粒土（中硬土）低较多的，天然地基一般不能满足荷载较大的构筑物（高层建筑物7层以上）基础设计要求的冲洪坡积成因的细粒土，如粉质黏土、粉细砂、淤泥质土等。
上述软弱地基土定义内涵：①岩土工程特征含义：⑴、冲洪积成因的细粒土，如粉细砂（松散-稍密）、一般黏性土（可塑、软塑粉质黏性土）或淤泥质土；⑵、沈阳市区的粗粒土一般都是中-密实（中硬土），ƒak=200-300kpa,是良好的构筑物天然地基持力层，而细粒土一般为中软土-软弱土。天然地基承载力特征值一般ƒak≤160kpa,为区别与其它软弱土概念，故在沈阳地区软弱土是相对软弱土。⑶、土的物理、力学性质：土的压塑模量：（es≤6mpa）变形模量：粉细砂（eo≤12mpa）。⑷、土层剪切波速范围：250m/s≥υs>≤150m/s,。②构筑物基础特征含义;⑴，沟筑物基础承受荷载较大，天然地基不能满足构筑物基础持力层设计要求。⑵、地基土承载力特征值ƒak≤160kpa。⑶、沟筑物基础埋深较大，（一般有地下室深度≥6m）。
三、相对软弱土地基分布范围及特征
1、沈阳市区相对软弱地基土分布（见市区相对软弱地基土分布图）：⑴、沈阳市近年来城市建设发展迅速，从十几年前的一环路范围逐渐发展到二环路、三环路，现在已向规划建设中的四环路靠进，城市建设的勘察设计工作也随之扩展四环路以外范围，原有的一些地质资料已不能满足现在地勘工作的指导性，所以本次工作在收集相关资料和总结实际工作成果确定的软弱地基土范围为市中心至四环路及规划的五环路之间一定区域。⑵、地表下软土层厚度≥6m。
2沈阳市区相对软弱土地基的特征：
⑴、相对软弱地基土种类主要为一般黏性土，其次为粉砂（或粉土），及少许淤泥质土或填土。
⑵、软弱土层厚度大于6米，一般厚度1020米，由市区向南、向北方向软弱土层厚度逐渐增大。
⑶、一般黏性土以可塑为主（iL=0.300.75，一般iL=0.400.70），中等压塑性（a1-2=0.150.45mpa-1）；其次软塑状（iL=0.750.90mpa-1，一般a1-2=0.450.60mpa-1），中等高压塑性；粉细砂为松散稍密状（eo=59mpa-1）。
⑷、土的成因以坡洪积、河漫滩相沉积为主。
⑸、可塑粉质粘土地基承载力ƒak=140160Kpa，软塑粉质粘土地基承载力ƒak=80130Kpa，粉砂土地基承载力ƒak=100140Kpa，淤泥质土地基承载力ƒak=70120Kpa。
⑹、地下水以滞水为主，水位约在2-10米；市区西部的粉砂土中为潜水，水位约在26米，地下水和土对砼结构或钢结构有微-弱腐蚀性。
⑺、软弱地基土分布区以Ⅱ类场地为主，局部Ⅲ类场地。
3、根据沈阳市区软弱土种类、地貌类型、分布范围、厚度变化、成因等特点将市区软弱土分为四个软弱土分布区，各区软土特征见表1：
表1
Ⅰ
粉质黏土为主
浑河、沙河冲洪积扇左翼、山前倾斜平原地貌。冲洪积物，坡洪积物，Q4。市区南部、东南部区域：苏家屯区、桃仙镇、李相镇、古城子镇、深井子镇、陈相镇等。6-30米，由市区向南渐厚，向东过渡为坡洪积，厚度变化大。120-160局部滞水，水位2-10米。褐黄色，可塑为主，局部软塑，中等压塑性，比较均匀，Ⅱ类场地。
Ⅱ
粉质黏土为主
局部
淤泥质土
高漫滩、山前倾斜平原地貌。浑河、浦河冲积物扇右翼，坡洪积物，Q4，浑河阶地。市区北部、西北部区域：沈北新区的新城子、虎石台、浦河新城、清水台镇、造化镇、平罗镇、伊家乡等。6-30米，由市区向北渐厚，向东过渡为坡洪积，厚度变化大。120-160局部滞水，水位2-8米。褐黄色、灰色，可塑-软塑，中等-高压塑性，不均匀。Ⅱ类场地，北部Ⅲ类场地。
Ⅲ
上部
粉质黏土
下部
粉砂或粉土冲积平原地貌。浑河冲洪积扇、浦河、下辽河冲积物，Q4，河漫滩。市区西部、西北部区域：铁西经济技术开发区、于洪区的胡台镇、沙岭镇、大潘镇等。6-15，厚度变化不大。120-160潜水水位3-6米，局部滞水。褐黄色，粉质黏土可塑。局部软塑，中等压塑性，均匀。粉砂松散-稍密，Ⅱ类场地，
Ⅳ
杂填土、粉质黏土、淤泥质土人工回填、淤积，河漫滩地貌。市中心区原古方城址区域：大南门、大北门、大西门、大东门等6-9米。变化不大。60-80局部潜水，水位8米灰色、黑灰色，杂填土为生活垃圾，少量建筑垃圾，类场地。
四、结语
1、沈阳市区软弱土地基分布范围非常广泛，主要分布在市区的二环路以外，三环、四环至五环是软弱土主要分布区域。二环路以内除在老城区有局部软弱土外，其它地区上部的软弱土厚度都比较薄，下部是较厚的砂土、碎石土，是建筑物良好的天然地基。软弱土分布由市内向外至三环路、四环路、五环路软弱土层厚度增大。
2、沈阳市区的软弱土多为一般黏性土（可塑粉质黏土，局部软塑），松散-稍密粉砂（或粉土），少许淤泥质土或填土，粉质黏土（可塑）、稍密的粉砂（或粉土）一般可做低层建筑物的天然地基，但若做高层建筑物的天然地基应慎重，一般应进行地基处理。
3、沈阳市区的软弱土是相对概念的软弱土，土的特征受沉积环境影响，其分布范围是以一定的地界区域和软土厚度的变化圈定的，这种相对软弱土的定义不仅可以有效地划分出软弱土的分布范围、也确定了软弱土的特征，还指出了对不同建筑物地基持力层的适用性。
4、沈阳市区软弱土地基分布图整体地概括了市区软弱土地基分布状况，为市区建筑项目的研究、规划、设计、施工具有一定的指导作用，也为我们工程地质工作明确了具体工作内容重点，从而提高我们工作的效率和质量。
软土工程性质的特征篇2
关键词：天津地区淤泥质土结构性成因工程特性
0引言
土结构性的概念最早由terzaghi在1925年提出，它是指土中颗粒或土颗粒集合体以及它们之间的孔隙大小、形状、排列及联结等综合特征，表征天然土所具有的结构强度特性。绝大多数天然土都有一定的结构性，但由于成因和所在环境不同,土的结构性存在较大的差异，因此各地区土的工程特性也不同。土结构性研究的重要性正越来越受到学者们的认同，其不仅对认识黏土特性和本构模型方面具有重要的理论意义，而且对指导工程勘察和工程
实践也具有实际应用价值。因此，沈珠江院士将它称为21世纪岩土工程学科发展的核心问题[1]。
本文在分析天津地区软黏土结构性的形成原因的基础上，结合室内土工试验方法，系统研究结构性对压缩特性、剪切特性、孔压特性以及强度特性影响的差异，并就天津软土本构模型研究方面提出一些应考虑的问题。
1天津软土结构性成因
1.1内因
软土结构性主要受土中矿物成分影响，黏土中不同的矿物成分及其含量都会影响黏土的结构性尤其是黏土中存在高岭石等膨胀性黏土矿物时，膨胀和收缩会导致土结构性的消失和减少，其他矿物成分也会影响其结构性。
土中水的性质和成分也会对土的结构性产生影响。对软土而言，由于黏土比表面积很大，土中液相对其性质影响也很大。液化通过物理和化学作用来改变土颗粒之间以及土中固、液相之间的相互作用从而改变其结构性[2]。
此外,土的沉积过程对土体的结构性形成有较大的影响。土在沉积过程中，若形成絮凝结构则可能形成结构性强的欠压密土；若形成散絮结构，则土体结构性不会太强。根据天津的地理位置，其处渤海之滨，海河穿城而过。软土主要为自第四纪中期开始，在多次海陆变迁历史中，受蓟运河、海河、古黄河及海洋水动力作用，堆积了较厚的由陆相到海陆交互相的松散沉积物。全新统为以海相淤泥质土为主的沉积层，成因有海积、冲海积、滨海沼泽相沉积。因此根据其微观结构可以判断：天津软土具有较强的结构性[3]。
1.2外因
影响结构性的外因主要是荷载、时间以及外界温度、湿度和风化作用。荷载作用可使土体固结压缩、孔隙变小，同时也有利于土颗粒间的胶结，增强黏土的结构性。时间对结构性的影响效应可归结为次固结和颗粒化学胶结两种效应。次固结效应仅可使土体压密程度更高，使土颗粒间的相对位置更趋稳定，从而增强土的结构性。化学胶结效应则是土颗粒间产生附加的结构联结,粒间强度增高，从而土结构性也增强。外界温度、湿度及风化作用则主要对表层土的影响较明显。在天津平原地表广泛分布的淤泥质黏土因暴露氧化而生成的“硬壳层”，就是受温度、风化等作用形成。
2结构性对工程特性的影响
本文试验中所采用土样均取自天津地铁交通枢纽站。采用土工试验的研究方法，对其进行一系列的室内试验。从考虑土体的结构性入手，分别对土体进行数组单向压缩试验、直剪试验、三轴试验，研究结构性土的变形特征、强度特征和孔压特征。
2.1变形特征
选用编号1-8、1-9、1-14、1-20四层土体进行单向压缩试验，并分别在100、200、300kpa时回弹。由图1可看出，原状土的固结压缩曲线存在明显的拐点，压缩曲线初始段较平缓，当压力超过某屈服应力点时，出现陡降段,压缩性大大增加，曲线后段逐渐趋近重塑土的压缩曲线，近似直线段。在相同压力下，孔隙比随深度的增加而减小，压缩和回弹指数也符合这个规律，因此上层土体更易压缩变形。原状土的孔隙比大于重塑土，这是因为原状土具有结构强度，它是由土固体颗粒的特定排列以及相互接触处由于孔隙水中析出的沉淀物引起的胶结作用等产生的附加强度。原状土与重塑土压缩曲线所夹面积的大小反映了土结构性的强弱。当原状土被扰动后,结构强度降低,两条压缩曲线所夹的面积相应减小[8]。
天津软土的压缩特性与上海、深圳、湛江软粘土等淤泥质粘土压缩特性相似，仅结构强度大小不同。
2.2强度特征
采用应力应变控制式三轴试验仪进行常规固结不排水试验，应力应变关系曲线如图2。
由上图可知：天津软土在小围压下，应力应变关系曲线表现出应变软化特性，随着围压增大，呈应变硬化型，且应力峰值随围压的增大而增大。张诚厚[4]对湛江软土和熊传祥[6]对杭州淤泥质黏土的试验表明了结构强度低的黏土的应力-应变关系呈双曲线型，不受围压影响。因此对比这类研究成果，天津软土应该属于结构性较强的一类。
2.3孔压特征
试样在真空饱和器中抽真空饱和，饱和度大于98％。剪切过程中孔隙水压力与轴向应变的关系曲线如图3。由图可知：在剪切的初始阶段，孔隙水压力呈直线上升变化趋势，在变形超过2％以后，上升势头变缓，达到最大孔压力后缓慢回落，最后趋于稳定，和应变软化型土体的应力应变关系曲线图形相似。不同围压下孔隙水压力增长的速率相差不大，但孔压的最大值随围压的增大而增大，孔压回落的速率也与围压的大小有关。
3结论
1)由天津的地质演变过程和地理位置，从内、外两方面分析其结构性的形成原因。
软土工程性质的特征篇3
关键词软土路基；处治；方法
中图分类号U416.1文献标识码a文章编号1674-6708（2011）48-0060-02
0引言
软土路基泛指在淤泥及淤泥质土上修建的公路路基，我国内陆平原，许多山区的湖泊等水流非常缓慢的情况下中沉积沉淀，多年后发生生物化学反应形成的软粘性土。我们知道由于软土形成的地方水流不通畅、致使这类土主要由细小颗粒组成。试验发现粘土矿物和有机质颗粒表面都带有大量负电荷，在与水分子的运动结合过程中发生强烈的物理作用，在水分子与粘土颗粒、有机质颗粒的形成很厚的结合水膜，这样使得土壤液化变现出松软的状态，并且土壤颗粒在液化后的沉淀时期将会发生颗粒于颗粒之间的静电荷引力，还有颗粒和颗粒之间的分子引力作用，由此形成的结构呈絮状和蜂窝状。软弱土的土颗粒由于自身的生成环境及粒度、本身内部组成和自身特征，造成在没有处理时经常呈饱和状态，种种现象造成的是软弱土无法压密，往往在没有采取措施的情况下来不及压密。因此，软弱土一般呈欠压密状态，具有高孔隙性和高含水量，而且使淤泥，以致其孔隙比和天然含水量随埋藏深度很小变化。所以，软土含大量的结合水，并由于存在一定强度的粒间连结而具有显著的结构性。淤泥质土一般则呈稍欠压密或正常压密状态，其强度有所增大。
1软土的主要指标
1.1高含水量和高孔隙性
天然含水量大事一个特点，根据有关资料表明软土的天然含水量大致在40％~80％，甚至最大的超过200％。液限也很大一般在30％~60％，土体的天然含水量和液限的关系是当土体的天然含水量增大的时候土体的液限也是增加的。经过多组实测的天然孔隙比统计得出的数据一般在1~2之间，有些数值到达最大测得的数据达3~4。实际测的饱和度都在95％左右，天然孔隙比与天然含水量这两个指标呈直线变化关系。软弱土具有的高含水量的特征和高孔隙性特征就注定软土的压缩性非常强但是抗剪强度相对比较低。
1.2软弱土层的渗透性
实测数据表明，特别是在滨海地区或者三角地带软土的渗透系数一般在i×10-4~i×10-8cm/s之间，这些土层基本上有夹层，夹层的材质有细砂、微颗粒的粉土等，这些特征就决定了在水平方向对水的渗透性要比垂直方向要大得多。由于软弱土质渗透系数小、始终处于饱和状态，天然含水量大，一定程度上延缓了土体的固结过程，许多情况下的试验过程是加荷一开始，土体就会出现比较高的孔隙水压力，这对路基的强度有显著的影响。
1.3软弱土层的压缩性
多年实践发现，软弱土层基本都是高压缩性土，试验室实测压缩系数的范围都在0.1~0.2大多数都是0.7~1.5mpa-1，局部最大达4.5mpa-1，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，这些土的在车辆荷载作用下的变形有下列特征：1）变形比较大并且不均匀；2）变形时间很长但比较稳定。
1.4抗剪强度
抗剪强度小是软土的一个很重要的指标，并且它在加荷速度及排水固结条件都有密切的相关，试验发现不排水三轴快剪所得抗剪强度值非常小，研究发现与其侧压力大小没有直接的关系。在排水时候的抗剪强度伴随固结程度的增加而增大。
2软土的鉴别方法
1）最常见的鉴别方法是根据建设部的部颁标准《软土地区工程地质勘查规范》（JGJ83-91）中的有关规定中符合下面特征的就可以定义为软土：（1）在野外情况下人们用肉眼观察土质的外观颜色如果是呈现以灰色为主的细粒土；（2）将土样带到试验室进行试验测定天然含水量，如果实测的天然含水量大于或等于液限；天然孔隙比大于或等于1.01。上述情况如果确定那就是软土。
2）交通部的部颁标准《公路软土地基路堤设计与施工技术规范》（JtJ017-96）中规定软土鉴别的方法；土样在试验室试验测定天然含水量≥35（％）与液限，天然孔隙比≥1.0，十字板剪切强度（kpa）＜35（注：十字板剪切强度（Su）35kpa所对于的静力触探总贯入阻力（ps）约为750kpa。）
3常用处理软土地基的材料与要求
3.1天然砂砾
公路路基用作底基层或垫层的天然砂砾料透水性应良好，不能含有机质土、粘土块和其它有害物质。天然砂砾的最大粒径不得超过53mm，含泥量不得大于5％。具体指标的确定必须经过试验确定。
3.2石料
石料要具有足够的强度和耐磨耗性，工程中一般要有碎石，碎石是由岩石和砾石轧制而成，必须保证碎石洁净、干燥，要保证其颗粒形状应具有棱角，不得掺有软质石和其它杂质，粒径一般在20mm~50mm之间，含泥量不应大于10％。片石普遍用在填石路基中，抛石挤淤应采用质地良好的片石，规格尺寸一般应小于300mm。
4软土路基处理方法
4.1铺设垫层
铺设垫层的方法一般适用于路基填方较低的路段，要求在使用中软基的沉降值不影响设计预期目的。施工过程中设置垫层时，要根据合理利用原材料的原则可以根据具体情况采用不同的材料，工程常用的材料有水稳定性好的砂或砂砾、水泥或石灰灰土，也可用土工格栅当垫层、局部可以采用片石挤淤、砂砾垫层等等材料综合使用的方法进行处理。
4.2路基土换填法
在路基施工过程中遇到含水量高，但是软弱层较浅，很容易挖除软弱土层时，基本上都采取全部挖除后换填透水性好的材料，在施工过程中有些路基受到压力后就会沉降甚至局部路段出现变形的这种软土路基或者沼泽地段，采取换填处理这样地段，我们在开挖前首先要设计好排水工作，同时要提前找好合适的弃土位置，将开挖出的软弱土层中不适合回填的材料及时运走或晒干处理，按要求分层回填并且碾压，重新回填的材料必须经过试验确定能够满足工程的需要。
4.3排挤法、表层排水法
对于路基处于含水量高、淤泥压缩性大的有水塘、鱼塘等精置的湖泊地段的，我们可以采用排挤法来处理。工程实践中排挤法一般是分为两种情况：常见的好似抛石排挤，还有另一种方法就是通过爆炸排挤。局部有些路段土质较好，但是含水量过大而导致的路基土松软，为此我们在填土之前，先在地表面开挖出一条沟槽，尽量完全排除地表水，通过晾晒的方法降低地基表层部分的水，一定要保障施工机械可以顺利通行。对于原来土质比较好的通过晾晒后回填，对于不能用的弃土后改换填透水性好的砂砾土或人工机制的碎石。
参考文献
[1]林宗元.岩土工程治理手册[m].沈阳：辽宁科学技术出版社，1993：188-204.
[2]叶书麟.地基处理与托换技术[m].北京：中国建筑工业出版社，1992：515-518.
软土工程性质的特征篇4
【关键词】软土；高灵敏性；流变性；浅基础；适宜性
1. 引言
第四纪沉积的软土在我国分布广泛［1］，是工业与民用建筑、道路桥梁、水利设施、海防
与堤防、港口码头等土木工程的地基。东港～浪头地区的沿海地带地基中局部地段软土地基较厚，在地震等外部动态载荷和土木建筑工程的自重稳定载荷作用下会发生长期的流变行为，对工程的稳定性和安全性构成极大的威胁。由其在大东港扩建及沿海开发区的兴建过程中，填埋处理大量的软土层，在此基础上修建港口工程、土木工程。软土含水量大，具有明显的流变性，会产生地基沉降大、沉降不均匀、地基抗剪强度低等不良工程地质问题［2］，从而导致岩土工程、土木建（构）筑工程出现地基沉降滑动、工程倾斜开裂、失稳倒塌等安全事故。研究软土的分布规律及其特征，并对其危害性提出相应的防治措施，对防治和减少地质灾害的发生有重要的理论意义和实用价值［3］。
2. 软土的形成环境
2.1 软土分布特征。
区内软土带集中分布于：东港市的前阳镇——马家大院一线，呈带状分布；西北起大作树东南至海龙一线，沿柳林沟呈带状分布；长山镇、小寺、芦家屯、刘家泡以及浪头镇附近等地分布有小面积零星状的软土。主要分为三个沉积类型：冲海积、海积及海陆过渡型。
（1）冲海积软土主要发育在柳林沟两岸，在季节性降水中，由暴雨等特大降水所形成的巨大暂时性水流，沿沟谷冲刷，形成宽阔的河谷，伴随着海水大潮的侵入，形成冲海积层。
（2）海积软土主要发育在东港地区，该地带虽然属河口三角洲地带，常常有大江大河在附近入海，在开阔的海岸区有着宽广的滨海滩涂和冲积平原，但河流入海的影响相对于海水的影响来说相对较小，所以以海相沉积为主。
（3）海陆过渡型沉积主要发育在浪头地区，作为东北地区主要河流的鸭绿江在丹东和朝鲜交界处入海，形成河口三角洲，沉积了以海积和海陆过渡沉积为主的软土层。
2.2 软土形成环境。
（1）在柳林沟两岸，随着季节性降水，由暴雨等特大降水所形成的巨大暂时性水流，对两岸进行侵蚀，形成侵蚀沟，由于常年携带来的细粒物质数量十分可观，侵蚀沟中被侵蚀的碎屑堆积物，由于河流下切侵蚀作用的加强，被抬升超出一般洪水水面以上，以向两岸侧向侵蚀为主，形成宽广的河谷堆积，河水流入黄海，又伴随有周期性海水入侵。因此，在该区沉积了厚10m左右的冲海积地层。
（2）在东港地区，开阔的海岸带有着宽广的滨海滩涂和滨海平原，又有大江大河在附近入海，区内河网密布，水流速度很慢，携带的物质大多来自很远的上游地区，经过逐级分选，进入沉积区的物质多为细小颗粒，随着潮水的影响和季节性或周期性降水区域的变动，所引起的粒径稍微变化，通常反映在沉积剖面上出现粘土和粉细砂的交替沉积。由于常年携带来的细粒物质数量十分可观，软土沉积层的积累速度较快，积累厚度较大，最厚可达20m，沉积物也十分疏松。
（3）在浪头地区，由于鸭绿江在丹东和朝鲜交界处入海，沉积物下沉，分布在平缓的坡面上，构成平台，形成水下三角洲。随着沉积物堆积越来越多，使水下三角洲露出水面，三角洲上的低洼地带在水流的充填下形成湖泊沼泽；另一方面在向海方向，河流携带的物质在水下三角洲前方的前缘斜坡及其紧邻的海底堆积而形成前缘斜坡和前三角洲沉积。三角洲平原的水上泛滥层又以细粒的粉砂、粘土为主，横向上构成中间砂质沉积、两侧粘土质沉积为主的软土堆积层。
2.3 软土的矿物结构。
（1）东港－浪头地区软土的主要矿物成分是原生矿物，以石英、长石为主，其中石英含量较高，其次为碱性长石及斜长石，原生矿物一般为粉粒组的主要成分，粘土矿物为粘粒组的主要成份，吸附力较强，且有亲水性。
（2）次生矿物以伊利石、蒙脱石为主，有少量的绿泥石、高岭石，局部含有方解石。由于伊利石、蒙脱石相邻晶胞之间具有较强的氢键连接，结合较弱，水分子容易自由渗入，形成较细的颗粒，比表面积较大，亲水性较强，压缩性高，抗剪强度小，工程地质条件差。
（3）有机质含量较少，一般呈现胶凝状，具有表面活性，其对土的工程性质影响甚大，它不仅会对土的分散性、含水量与干密度等物理性质产生影响，而且会使土的压缩性、强度等力学性质恶化。
3. 软土的化学特征与物理力学性质
3.1 化学特征。
对东港－浪头地区软土进行氧化物、有机质进行分析可知，氧化物含量主要以二氧化硅为主，其含量在61.59～64.95%%，其次为三氧化二铝，其含量在13.64～14.77%，以及少量的三氧化铁、氧化钙和氧化镁。有机质含量为2.65～4.98%，
易容盐中阴离子以氯离子为主，含有少量硫酸根、碳酸氢根，阳离子主要以钠离子为主，含有少量的镁离子、钾离子，主要是由于沉积环境所致。
3.2 物理力学性质。
东港－浪头软土的物理力学性质研究，通过对表4中所列的物理力学指标的分析，可以得到区内的主要物理力学性质。
软土物理力学指标统计表（见表4）。
从表4可以看出，区内软土具有天然含水量高，天然孔隙比大，压缩性高，抗剪强度低等特点，天然含水量大于液限而天然空隙比小于1.5但大于1。由此可知，本区的软土主要由淤泥质粘土组成。
4. 软土的原位试验
4.1 软土静力触探。
静力触探是应用很广的一种原位测试技术，其用途主要可用于划分土层、测定土的物理力学指标、求浅型基础的承载力，在桩基设计中选择桩尖持力层，确定单桩承载力等，经过统计，东港－浪头地区双桥静力触探的锥尖阻力qc：0.47～3.43mpa，平均值1.34 mpa ；侧摩阻力fs：13.8～30.6Kpa ，平均值22.2；摩阻比1.8～4.2，平均值为2.63。
4.2 十字板剪切试验。
东港－浪头地区十字板原状土剪切强度Cu：22.6～37.8Kpa，平均值为29.8Kpa；重塑土的抗剪强度C／u：10.1～24.6Kpa，平均值为16.45Kpa。从Cu及C／u可以看出该地区软土抗剪强度低而灵敏度高。
5. 软土的危害性与浅基础适宜性
5.1 软土的危害性。
软土具有流变性、高灵敏性、高压缩性及低强度性［4］等工程地质特性，软土受震后容易引起触变、流变、不均匀沉降、侧面挤出等不良工程地质现象。区内海岸带断层较多，区域构造较复杂，如著名的鸭绿江断裂在本区有较大范围分布，造成地震活动较颇繁，软土对沿海一带及大东港港口的发展和城市规划建设都具有极大的危害性。
5.2 浅基础适宜性。
（1）通过对软土的研究，搞清软土的分布特征和物理力学性质，充分利用其自身固有的规律性，为城镇建设、港口码头等土木工程基础服务。东港－浪头地区的浅基础工程适宜性具有较明显的规律性，即在海相沉积软土区域，随着向内陆的发展，由于成土时间较长，固结较好，所以该区域内软土的承载力随着向内陆的延伸而逐渐提高，在海相沉积的软土地段拟建6层建筑物沉降量都小于55mm。但该沉降量为统计的区域值，不能代表具体地点详细沉降量，而在具体工程建设时要针对不同地区分别进行不均匀沉降的观测。
（2）在区内西北的河流山地和中西部柳林沟及沿海一带，软土的工程性质较差，不适宜作天然地基。地基处理可选用堆载预压、塑料排水带或砂井真空预压、换填垫层及复合地基等方法。淤泥和淤泥质土较厚可采取堆载预压软弱地基处理方法。预压荷载宜大于设计荷载，预压时间应根据建筑物的要求以及地基固结情况决定，并应考虑堆载大小和速率对堆载效果和周围建筑物的影响。采用塑料排水带或砂井进行堆载预压和真空预压时，应在塑料排水带或砂井顶部做排水砂垫层。
6. 结论
软土在东港～浪头地区海岸带分布广泛，多分布在海积平原上，厚度变化较大而不连续。北部丘陵地区，在低洼的沟谷地带也有零星分布，直到远离海岸带的冲海积平原上软土分布才逐渐消失。软土岩性多为淤泥质粘土，具有高灵敏性、流变性、高压缩性、低强度性、低透水性及不均匀性等软土所特有的工程地质性质。通过对软土的矿物结构及化学成分的分析，了解了软土的矿物组成，对其亲水性、压缩性及抗剪性有了进一步的理性认识。同时总结了软土的分布规律及其形成环境，并对软土的物理力学性质进行了测试，在掌握其分布规律和固有特性情况下，提出了浅基础的适宜性。对软土的危害性作了详细分析，对软土地基处理提出了相应的防治措施，在尽量减少地质灾害和不良地质现象发生的同时，仍需充分利用软土地基。
参考文献
［1］ 陈希哲.土力学地基基础.北京；清华大学出版社，2003.20～24.
［2］ 李中林，李子生主编.工程地质学.广州：华南理工大学出版社，2003.84～89.
软土工程性质的特征篇5
关键词：CFG桩；软土地基；施工工艺；质量检测
中图分类号：tU47文献标识码：a文章编号：
泵站是市政基础设施建设的重要组成部分，担负着城市排涝、防洪和降低地下水位等重要任务，对促进城乡雨水控制及农田灌溉工作具有重要作用。泵站工程一般位于软土地基上，由于软土地基具有天然空隙大、高灵敏度、抗剪强度低、压缩性高等不利性质，容易导致路基出现较大沉降和失稳的现象，对泵站工程的排涝功能发挥及质量安全都会有巨大的影响。因此，泵站工程软土地基加固处理就成为了建设单位亟待解决的问题之一。CFG桩作为一种新兴的桩基类型，具有施工简单、水泥用量少、成桩质量高和造价低廉等优点，能够有效对砂土、粘土、淤泥质土、填筑土等软如地基进行加固防渗处理，目前在城市建筑软基处理工程中得到较好的应用及推广。
1工程概况
某电排站为桩号12+720的一级排涝泵站。涝区总控制集雨面积79.36km2，其中山地面积32.34km2，平原地集雨面积47.02km2。涝区内排涝受益农田4.09万亩，保护人口2.20万人。其中电排站设计排涝流量为15.1m3/s，排涝总装机容量为2130kw/6台。泵站出水压力涵采用3机1涵型式，共7节，总长70m，孔口尺寸为2孔3.0m×2.50m(宽×高)，涵身壁厚0.60m。涵箱底板高程3.85m，堤顶高程为12.66m。
2工程地质条件
根据工程地质勘察报告，电排站地基土层自上而下分为：①填筑土：褐黄色，稍密状态，主要由硬塑状态的粉质粘土回填而成，中等透水性，厚约1.30-8.40m；②淤泥质粘土：灰黑色，软塑-流塑状态，高压缩性，弱透水性，厚约6.90-13.5m；③中细砂：灰黄色，稍密-中密状态，中压缩性，中等透水性，厚约9.60-11.70m；④含泥砂卵石：黄色，密实状态，砂砾石和泥胶结较好，局部夹有卵石，中等透水性(见图1)。各土层物理力学指标见表1。
表1电排站地基土层物理力学指标
3基础处理设计
电排站压力涵涵箱基础面高程为3.25m，基础置于填筑土层，该土层地基承载力特征值fak=120kpa。由于穿堤建筑物多为在原堤深开挖基础后，浇筑混凝土复堤而成，地基在施工前后荷载变化不大。但由于基础深挖，开挖基坑地基土的回弹变形是穿堤建筑物设计需考虑的重要问题之一。经计算，本工程压力涵在天然基础条件下总沉降量为632mm，大于规范允许要求，需进行基础处理。
3.1方案比选
结合工程地质条件及结构对地基的要求，选用Φ800钻孔灌注桩基础与CFG桩复合地基进行比选：Φ800钻孔灌注桩基础技术可行，但造价太高；CFG桩复合地基是由水泥、粉煤灰、碎石、石屑或砂加水拌和形成的高粘结强度桩与桩间土、褥垫层一起形成复合地基，并可通过改变桩长或桩距来达到不同的地基承载力，且造价较低(见表2)，最后选用CFG桩复合地基。
表2基础处理方案比较表
3.2CFG桩基布置
由于穿堤涵箱沿水流方向所受荷载变化较大，堤中段涵箱与堤侧段涵箱沉降量也不尽相同。为减少涵箱间沉降差值，堤中段涵箱与堤侧段涵箱分开布置，桩基布置形式及桩距见表3。根据地基各土层的工程地质特性，选取含泥砂卵石层为桩端持力层，桩长22.80m，深入该层1.50m。由于堤防特殊的防洪要求，褥垫层选用C10混凝土，厚度150mm。
表3CFG桩基布置情况表
3.3复合地基承载力
水泥粉煤灰碎石桩复合地基承载力特征值，应通过现场复合地基载荷试验确定，初步设计时可由下式计算：
式中：fspk——复合地基承载力特征值，kpa；
m——桩土面积置换率；
β——桩间土承载力折减系数；
fsk——桩间土承载力特征值，kpa；
Ra——单桩竖向承载力特征值，kpa；
ap——桩的截面积，m2。
单桩竖向承载力特征值Ra的取值，当无单桩载荷试验资料时，可按下式估
式中：up——桩周长；
qsi——桩周第i层土的侧阻力特征值，kpa；
Li——第i层土的厚度；
qp——桩端阻力特征值，kpa。
本工程计算结果见表4。
表4复合地基承载力计算结果表
3.4沉降变形计算
根据复合模量法计算总沉降量
式中：n1——加固区的分层数；
n2——总的分层数；
p0——对应于荷载效应准永久组合时的基础底面处的附加压力，kpa；
esi——第i层土的压缩模量，mpa；
Zi、Zi-1——基础底面至第i层土、第i-1层土底面的距离(m)；
ai、ai-1——基础底面计算点至第i层土、第i-1层土底面范围内平均附加应力系数；
ξ——模量提高系数，ξ=fspk/fsk；
ψ——为沉降计算经验系数。
本工程计算结果：堤中段涵箱沉降量87mm，堤侧段涵箱沉降量73mm。
4CFG桩施工
4.1施工工艺
CFG桩采用长螺旋钻机成孔，管内泵压混合料成桩，工艺流程为：清除表土平整场地钻机、混凝土泵就位钻孔管内泵压下料钻至设计深度提拔钻杆继续泵压下料拔钻杆成桩。
4.2施工要点
(1)施工顺序：施工采用跳打法，桩机走两遍完成全部桩的施工。为避免桩基出现串桩现象，每遍间隔时间不少于7d；
(2)拔管速度：钻机就位后，垂直进尺钻到设计高程后，改用慢速电动机拔管，拔管速度控制在不大于1.5m/min，匀速提升，边提升边泵送混凝土混合料，严格控制避免桩基出现“缩颈”现象；
(3)配合比确定：混凝土混合料按计过磅加料，加料顺序宜为：石子、砂、粉煤灰、水泥、水。为方便混凝土混合料泵送，减少塞管现象，混合料搅拌时间要充分，不得小于90s，混凝土坍落度严格控制在16-18cm。本工程CFG桩立方体28d龄期的抗压强度为13.4mpa，设计参照配合比(重量比)为:水泥:水:粉煤灰:砂:石=248.4:175:106.5:697.9:1046.9。在实际施工中，根据设计桩体强度及塌落度要求，结合室内外试验确定的配合比(重量比)为:水:粉煤灰:砂:石=260:169:60:726:1159；
(4)桩头保护：CFG桩施工是停浆面高于桩顶设计标高500mm，成桩7d内任何机械、设备不得碰撞，以免扰动造成断桩。
5质量检验及效果
CFG桩的质量控制贯穿在施工全过程，施工中必须随时检查施工记录和计量记录，并对照规定的施工工艺对每根桩进行质量评定。检点是：水泥用量、桩长、钻机提升速度、停浆处理方法等。CFG桩基完工28d后，委托有关单位进行了检测。从静载荷试验情况来看，单桩承载力＞780kn，复合地基承载力特征值＞380kpa，符合设计要求(见图1)。
图1压力涵CFG桩复合地基承载力静荷试验p-S曲线
电排站穿堤涵建筑物基础处理于2011年10月动工，同年12月复堤填土，涵箱荷载加至设计值，观测到穿堤涵的最大沉降差为11mm，未发现穿堤涵有倾斜变形现象。
6结语
通过CFG桩在泵站软土地基加固处理工程中的应用可知，CFG桩复合地基具有诸多的优点，能够充分发掘出地基土体自身潜在的性能，有效提高软土地基的承载力，是一项行之有效的地基处理方法。而采用干作业长螺旋钻孔灌注成桩施工工艺，各项指标可以达到了泵站工程预期的设计要求，并取得较好的经济效益。
参考文献
软土工程性质的特征篇6
关键词：水利施工软土地基促进作用
中图分类号：tU447文献标识码：a文章编号：1674-098X（2013）03（b）-0-01
水利工程施工建设阶段中，常常需要对软土地基实施优化处理。由于软土含水量丰富，具有较大孔隙率，同时体现了强度水平不佳、压缩性显著的特征，令其承载水平不良下降。倘若施工建设过程中，无法做好软土地基科学处理，便会对整体工程项目施工优质性、安全可靠性形成不良影响。该文就软土地基核心特征，探讨了有效的处理技术策略，对提升水利工程建设水平，优化地基处理效果，有重要的实践意义。
1换填处置管理
水利施工中，应用换填处置方式处理软土地基，通过应用施工机械设施将原软土地基全面挖出，并换填满足施工标准无侵蚀作用压缩散性材料。该类材料通常包含中砂、碎石材料以及卵石等。实施换填处理后，还应对地基做进一步夯实处理，确保地基性能满足水利项目工程建设施工标准。实践过程中，施工人员应依据具体情况作出良好的选择。应确保换填土为三层，即布设为砂与砂垫层、碎石以及矿渣垫层，还有灰土及素土层。应用该处理技术阶段中，应依据现实需求优选垫层用料，进而发挥全面保护效用。选择阶段中，无论应用何类材料，均应确保强化地基抗剪性能，令其压缩性良好下降，进而提升承载水平。应用该处理技术，还会使填土层中形成空隙，为提升地基强度，则应将孔隙水有效的排出，令其实现快速的固结变化，预防低温环境下出现冻胀问题。另外，还应依据水利工程规模、刚性标准、稳定性等级，优化软土路基的科学处置。
2软土地基有效排水固结技术措施
水利施工中，对软土地基进行科学的排水固结处置也是一类常用的技术措施。该方式对于地基含水量较高、强度以及硬度有限的软土地基较为适用。具体包括三类处理手段，即真空预压技术、堆载以及降水预压处理等。堆载方式为，在软土地基优化处理阶段中，位于地基设置矿井，应用塑料排水带与建筑工程质量形成压力作用，令地基之中含有的大量水分有效的挤压排出。应用真空预压处理技术则为，位于软土地基之中布设横向排水处理装置，同时位于地面设置砂层，将不透气塑料膜覆盖于砂层之上，令其土体构成真空环境，并借助负压载荷影响令软土地基内水分有效的排出。降水预压处理，主要利用井点抽水，基于降低水位，根据地下水快速流动以及软土地基重量作用形成压力，进而将地基之中的水分有效清除排出。应用该项技术措施，同换填处理技术相比，更为复杂。操作阶段中应全面注重排水固结操作技术特征以及实践要求。例如，在应用堆载预压技术阶段中，应借助建筑工程自重提升压力，同时还可在施工阶段中实施预压，或应用超载预压实现排水固结。然而，具体应用何种措施，则应探究残余沉降水平与固结值做进一步明确。真空预压处理技术应用阶段中，应确保真空预压整体边缘超过建筑工程基础，该类做法的原因为，在预压阶段中，倘若各边增加总量不低于三米，想实现良好的预压处理效果，则应提升预压压力。再者，基于真空预压处理效果同膜量密切相关。因此在应用阶段中应合理提升真空度，进而确保预压处理达到良好效果。另外，降水预压方式可应用在地下水总体含量不高的软基工程中，因此应在施工处理之前广泛搜集各类所需勘测数据，进而明确选择具体的降水预压处理策略，提升排水固结整体工作效率。
3水利施工软土地基化学固结处理技术
水利工程施工应用软土地基化学固结处理技术，体现了鲜明的特征，虽然其应用频率不高，然而体现了良好广阔的发展前景。该技术主体应用化学材料，通过科学处置实现令软土地基良好的排水固结目标，进而提升地基整体稳定水平。一般经常应用的为灌浆处理、高压喷浆、深度搅拌等处理技术。后者在我国应用较为常见。该方式将水泥以及石灰等用于固化剂，利用深层搅拌处理设备，令水泥以及石灰等材料与软土地基良好混合，充分搅拌，进而令软土土质同固结剂通过深层处理全面黏合，借助固化剂同软土地基形成的化学作用实现固结处理目标，进而优化软土地基整体强度水平，并令其硬度实现稳步提升。应用化学固结处理技术方式，可有效降低沉降总量，实现优化地基处理的科学目标，可确保地基处理边坡体现优质稳定功能。具体处理阶段中，施工方应做好水泥以及地基产生化学反应的管控，并应用有效的物理加固策略实施综合管控，进而确保地基处理完成后具备良好的固化效率。应用灌浆处理技术方式阶段中，应确保浆液位于软土地基之中实现匀称良好的分布，进而优化地基操作处理效果。应用高压喷浆技术方式，应掌握好压力水平，有效预防施工阶段中引发起包以及不均匀沉降现象。应用深层搅拌处理技术阶段中，应选择适宜的搅拌施工设备，并注重控制好搅拌施工的具体时间，令其体现良好的均匀性。
4优化水利施工软土地基质量管控
为全面优化水利施工软土地基处理质量，应遵循水利工程管理规定，做好项目规划、报批、开工建设、竣工管理验收等环节管控，在没有完成前阶段工程任务时，不应开展下阶段工程。同时，应全面履行工程项目规划审批管理体制，预防三边工程。应科学履行三制管理制度。即法人责任、建设监理以及招标承包管理体制，确保水利工程软土地基处理综合质量水平。法人应全面担负工程施工责任，依据市场发展规律优化工程建设，确保施工质量。招投标阶段中应严格审核企业资质，注重其业绩成果。同时，在质量管控阶段中，应科学履行全过程管控，优化技术方案，科学应用处理技术措施，创建完善的质量保证系统。并应对技术人员整体素质与技能水平作出明确要求。对原材料、施工应用成品、机械设施等应进行严格管控，不得没有通过监理人员批准擅自进入工地应用。同时，应充分做好前期准备，配备优质的人力物力资源、施工设施资源，预防仓促开工问题，提升整体地基施工处理质量水平。
5结语
总之，水利工程施工建设阶段中，针对软土地基进行优化处理的技术方案丰富多样。施工单位应基于现实状况条件、水利工程基本需求、应用功能特征，优选适宜的处理工艺方式，方能保证软土地基实现良好的处理效果，提升综合承载性能，降低压缩性，优化稳定性，并进一步确保水利工程施工建设的可靠、安全、稳定、优质，提升生产建设效益，并真正造福百姓，发挥综合应用功能。
参考文献
[1]祝春林.钢板桩支护在软土水利工程中应用要注意的问题―以梅山北排泵站为例[J].商品与质量・建筑与发展，2010（12）.
软土工程性质的特征篇7
关键词:广州地铁3号线;岩土特征;岩溶;高架线;地下线;盾构法
广州地铁3号线北延段自燕塘向北延伸至新白云国际机场，沿线经过城市道路、国道、郊区城镇，所经地层年代众多，岩性复杂，线路全长约30.84km，新建车站10座，最大站间距5700m，最小站间距880m，平均站间距2490m，其中机场线试验段(长1732m)已完成土建施工。根据阶段岩土工程勘察资料，探讨地铁3号线北延段线路形式选择和工法建议。
1岩土分区及其特点
按岩土工程地质条件和地貌的不同特点，将轨道交通3号线北延段为划分为2个地质单元，即燕塘至磨刀坑段和磨刀坑至新机场段，现将上述2个地质单元的主要特征说明如下:
1.1燕塘至磨刀坑段(里程YaK0+000+YaK8+350)
1.1.1地貌特征
本段为低山丘陵地貌，沿线经过剥蚀残丘和山间小盆地，地形起伏较大，地面高差88.97m，线路沿线多为密集民居，办公楼和城市道路等。
1.1.2岩土分层特征
(1)第四系土层特征:主要有人工填土、冲积—洪积砂层、土层及淤泥质土层、残积土层，厚度变化较大，层厚4.30～36.00m，软土零星分布，厚度较小，冲积—洪积砂层在南方医院至同和一带较发育，地下水较丰富。
(2)下伏基岩特征:①在里程YaK0+250～YaK1+550和YaK3+600～YaK7+250为燕山期花岗岩分布地段，岩面起伏较大，全风化和强风化带厚度较大，风化强烈，个别地段存在球状风化孤石，裂隙局部发育，地下水不丰富。②在里程YaK0+00～YaK250、YaK1+550～YaK3+600和YaK7+250～YaK8+350为震旦系变质岩分布范围，岩性主要为花岗片麻岩，部分地段为混合花岗岩、变质石英砂岩、石英岩等。岩石风化强烈，全风化和强风化带厚度较大，节理、裂隙稍发育，中微风化岩岩面大部分地段埋藏较深，且起伏较大，在瘦狗岭，岩面凸起。
1.1.3地下水特征
(1)松散岩类孔隙水:主要赋存在冲积—洪积砂层，砂层分布范围较广，地下水较丰富，砂层综合渗透系数为5～10m/d。
(2)块状基岩裂隙水:主要赋存在花岗岩和变质岩强风化带和中风化带之中，地下水富水性不强，在山沟谷口处，地下水相对较丰富，渗透系数为0.1～0.5m/d。
(3)地下水腐蚀性特征:根据水质分析结果，按《岩土工程勘察规范》(GB50021-2001)的有关规定判定地下水对混凝土结构无腐蚀性，对混凝土质结构中的钢筋有弱腐蚀性，对钢结构有弱腐蚀性。
1.1.4断裂特征
在里程YaK8+350和YaK8+650分别为广从断裂束，断裂两侧岩性为震旦系变质岩、三叠系小坪组砂页及石炭系石灰岩，线路经过广从断裂地段若采用高架线，断裂对工程影响不大。若采用地下线，隧道经过断裂破碎带时，按Ⅰ类围岩支护，并增加止水措施。
1.2磨刀坑至新机场(里程YaK8+350～YaK30+842.27)
1.2.1地貌特征
为广花冲积平原，地形较平坦，开阔，地面高程7.78～23.85m，沿线地表多为公路、农田及民居，在里程YaK22+180～YaK22+366线路跨越流溪河。
1.2.2 岩土分层特征
(1)第四系土层特征:本段第四系土层主要有人工填土、耕植土、冲积—洪积土层和砂层，厚度变化较大，层厚6.00～44.60m，其中砂层厚度较大(厚度0.50～20.55m)，分布范围广。砂层含水丰富且补给来源充沛。
(2)下伏基岩特征:①在里程YaK8+350～700下伏基岩为三叠系炭质页岩、泥岩及砂岩，风化强烈，挟持与广从断裂与震旦系变质岩之间。②在里程YaK8+700～YaK12+550和YaK25+650～YaK30+800，为石炭系地层分布范围，岩性主要为灰岩，次为炭质灰岩、炭质页岩、泥岩等。岩面起伏较大，岩溶较发育，地下水丰富，补给来源充沛。③在里程YaK12+550～YaK25+650为龙归沉积盆地范围，下伏基岩为第三系地层分布地段，岩性较复杂，为一套下粗上细的海陆河湖交互相沉积岩，主要岩性有粉砂质泥岩、钙质泥岩、泥灰岩、石灰岩、砾岩和粗砂岩等。风化程度较强，岩质较软。石灰岩一般呈夹层出现，并发育有溶洞，地下水丰富。
1.2.3地下水特征
(1)松散岩类孔隙水:主要赋存在冲积—洪积砂层之中，砂层厚度较大，分布范围广，补给条件较好，地下水丰富，砂层综合渗透系数可达10～50m/d。
(2)层状基岩裂隙水:主要赋存在碎屑岩类强风化和中风化带，由于风化裂隙大部分被泥质充填，故其富水性和透水性较弱。
(3)碳酸盐岩类裂隙溶洞水:主要赋存在石炭系石灰岩和第三系石灰岩中，工程勘察有27个钻孔揭露有溶洞，经抽水试验证实，富水性和渗水性均较好。渗透系数为6.16～36.46m/d，建议渗透系数采用20～30m/d。
(4)地下水腐蚀性特征:根据水质分析结果，按《岩土工程勘察规范》(GB50021-2001)的有关规定制定，地下水对混凝土结构大部分地段无腐蚀性，局部地段有弱腐蚀性，对混凝土结构有弱腐蚀性，对钢结构有弱—中等腐蚀性。
1.2.4断裂特征
在里程YaK8+650为广从断裂分布范围，断裂的上盘为石炭系地层，下盘为三叠系地层。
1.2.5溶洞特征
主要发育在石炭系和第三系石灰岩地层中，工程勘察阶段有27个钻孔揭露到溶洞，洞高0.20～10.91m，溶洞层数1～6层，大部分溶洞无充物或半充填，地下水丰富。溶洞在宏观上有一定的的规律性，在局部地方是无规律的，工程勘察溶洞大部分发育深度较浅，对地铁地下线开挖有较大的影响。
2岩土工程条件评价
2.1燕塘至磨刀坑段
(1)人工填土层分布广泛，主要为杂填土和素填土，欠压实—稍压实，局部可能存在土层滞水。本段轨道交通拟采用地下线，人工填土对区间隧道施工影响甚微，站址采用明挖施工，影响亦较小。
(2)冲积—洪积砂层，本层在南方医院至同和一带较发育，其它地段零星分布，地下水富水程度中等，砂层对站址基坑施工有较大影响，基坑开挖时，排水可导致基坑周围地面沉降，引起建筑物开裂变形等，对区间隧道矿山法施工影响亦较大，隧道开挖掘进时，可能导致突水、涌砂或坍塌，严重时可坍塌至地表，若采用盾构法施工则影响较小。
(3)冲积—洪积土层，分布较广泛，呈可塑状为主，属弱—微透水层，有一定的承载能力和自稳能力，对隧道和站址基坑施工，影响较小。
(4)冲积—洪积淤泥质土层，零星分布，层度不大，透水性差，易压缩变形，强度较低，自稳能力差。对站址基坑开挖有一定影响，失水时可导致地面沉降。
(5)坡残积层，本层为变质岩和花岗岩风化残积土，厚度大，分布范围广，透水性弱，具遇水易软化、崩解特点，对区间隧道矿山法开挖和站址明挖基坑有较大影响，施工时注意采取排水、防水措施。防止土层泡水、渗水降低土层的强度。
(6)基岩，本段基岩为震旦系变质岩及燕山期花岗岩，全风化带和强风化带已风化成呈土状或半岩半土状，含少量地下水，亦具有遇水软化、崩解特点，对隧道开挖和基坑施工有较大影响，岩石中风化带和微风化带，岩质坚硬，局部裂隙发育，对盾构施工主要考虑是岩石强度对盾构掘进的影响。对矿山法施工，则需进行爆破开挖。
2.2磨刀坑至新机场段
(1)人工填土层:分布广泛，主要为杂填土、素填土，部分地段为耕植土，欠压实—稍压实，局部可能存在土层滞水。本段轨道交通不论采用地面线或地下线，人工填土层对轨道交通施工影响甚微。
(2)冲积—洪积砂层:分布广泛，厚度较大，地下水丰富，补给条件较好，若轨道交通采用地下线，则对隧道矿山法施工影响甚大，可导致隧道突水、涌砂和坍塌，严重时可坍塌至地表，对盾构法则影响较小，在施工采用注浆加固即可。在明挖段围护结构则应采取止水措施。
(3)冲积—洪积土层:分布广泛，层厚变化较大，为弱—微透水层，有一定的承载能力和自稳能力。对隧道和站址开挖影响较小，若采用高架线，则影响甚微。
(4)冲积—洪积淤泥质土层:零星分布，厚度较薄，透水性差，易压缩变形，强度低，自稳能力差。轨道交通若采用地下线，则对隧道和站址施工有一定影响，失水时可导致地面沉降，若采用高架线，则影响较小。
(5)残积土层:残积土层为碎屑岩风化而成。局部为石灰岩风化而成。厚度变化较大，具有遇水软化、崩解特点，轨道交通若采用地下线，隧道和站址开挖时，应采取排水和防水措施。若采用高架线，则影响较小。
(6)碎屑岩:碎屑岩岩性较为复杂，为石炭系、二叠系、三叠系和第三系地层，岩性主要为泥岩，粉砂质泥岩、钙质泥岩、泥灰岩、炭质页岩、粗砂岩、砾岩等。风化裂隙，节理较发育，在强风化带和中风化带，含地下水，但富水程度较差，软硬夹层较多，为软质岩。本段若采用地下线，不论采用矿山法或盾构法施工，碎屑岩对开挖掘进影响较小，盾构法施工时应注意岩面起伏和软硬夹层变化，防止掘进左右或上下偏离，若采用高架线，则根据桩型要求，桩端座落在连续稳定岩层上即可。
(7)石灰岩:在磨刀坑至太和庄，矮岗至新机场北，石灰岩分布广泛，其中岩溶较发育，地下水丰富，在岩溶发育地段，轨道交通若采用深埋方案，不管是矿山法还是盾构法施工，都存在较大的安全隐患，可导致突水，突泥和盾构机具陷落等事故，若采用高架线，则影响程度较小，可根据桩型要求，桩端座落在连续稳定岩层上即可。
3主要不良地质作用对工程的影响
3.1燕塘至磨刀坑段
(1)本段软土零星分布，厚度不大，埋藏较浅，对深埋隧道施工影响较小，对站址明挖施工有一定影响，可能产生基坑侧壁变形，易产生压缩变形和地面沉降及引起地面建筑物变形。
(2)本段在南方医院至同和一带，冲积—洪积砂层分布较广，富水性、透水性较好，对暗挖隧道施工、明挖基坑支护和止水有一定的不利影响。
(3)花岗岩、花岗岩片麻残积土层及其全风化带和强风化带，具遇水易软化、崩解特点，对暗挖隧道和明挖基坑均有一定的不利影响，设计施工时应予注意。
(4)在里程YaK6+460范围残积土层中存在球状风化孤石，对桩基施工、盾构隧道施工有较大影响，设计、施工时应予注意。
(5)花岗岩和花岗片麻岩的中风化带和微风化带，岩石强度较高(最大值为147.3mpa)，盾构机掘进时应选择好机型。
3.2磨刀坑至新机场段
(1)本段软土零星分布，厚度不大，若轨道交通采用高架线路，则软土对工程影响甚微，若采用地下线，则软土会引起基坑侧壁变形、地面沉降和建筑物变形。
(2)本段冲积—洪积砂层厚度较大，分布范围广，地下水丰富，若轨道交通采用高架线，则砂层对工程影响较小，若采用地下线，砂层对暗挖隧道、明挖基坑的稳定会产生较大的不利影响，必须做好止水和支护工作。线路选线和工法选择时应予注意。
(3)碎屑岩中的泥岩、粉砂质泥岩、泥炭质页岩、泥质粉砂岩及其风化残积土，具遇水易软化、开挖暴露后易干裂收缩特点，若采用地下线，隧道围岩和基坑边坡容易产生失稳，若采用高架线，则对工程影响较小。
(4)在线路经过石灰岩分布地段，岩溶较为发育，地下水丰富，若采用地下线，不管采用何种工法，均对隧道施工影响较大，设计时应予重视，若采用高架线，则岩溶发育仅对桩基施工有不利影响，但容易处理。
4线路选择和工法建议
4.1燕塘至磨刀坑段
(1)为花岗岩及变质岩分布地段，沿线地面建筑密集，由于受城市规划控制，本段不宜采用高架线路方案，鉴于沿线建筑物情况和城市道路现状，建议采用深埋线路方案，工法采用盾构法。由于中微风化岩面起伏较大和岩石强度较大(最大值为147.3mpa)，盾构施工时应予注意。如果设计采用矿山法施工，则要注意花岗岩及变质岩的残积土层、全风化带及强风化带具遇水软化、崩解特点，做好止水、排水措施。在南方医院至同和一带，冲积—洪积砂层发育，对矿山法施工影响较大，施工时应做好止水及支护措施。选择矿山法施工应充分考虑上述不利条件。
综合考虑本段沿线建筑物密度大，桩基和地下设施较多的情况，建议采用深埋线路方案，工法采用盾构法施工方案。
4.2磨刀坑至新机场段
(1)在里程YaK8+350～YaK16+800，地面建筑物较少，大部分地段为农田，为石炭系石灰岩和第三系石灰岩分布地段，下伏基岩岩溶较为发育，溶洞发育部位大部分埋藏较深，第四系冲积—洪积砂层厚度较大，分布范围广，地下水丰富，从地质角度出发，若采用地下线，矿山法施工不利因素较多，深埋将遇到岩溶问题，浅埋将遇到砂层富水程度好、稳定性差的问题。若采用盾构法施工，深埋将遇到溶洞，对施工有不利影响。
由于沿线建筑物较少，地下线施工工法亦可考虑浅埋明挖方案。若采用高架线，则不利地质因素较少，只有岩溶对桩基施工有一定影响，但影响程度较小。综合上述分析，建议采用高架方案。
(2)在里程YaK16+800～YaK25+400，沿线地面为106国道，经过龙归和人和镇，在里程YaK22+180～YaK22+366跨越流溪河。本段为第三系碎屑岩分布地段。主要不良地质问题为砂层较厚及富水程度较好。轨道交通若采用地面线或高架线将影响龙归镇和人和镇的城市化发展。建议采用地下线，工法采用盾构法，线路可采用中埋或深埋方案。如果采用高架线，桩型可采用钻冲孔桩或预应力管桩，持力层为强—微风化岩。地面线地基可采用天然地基或换填处理。综合上述分析，建议采用地下线，工法采用盾构法。
(3)在里程YaK25+400～YaK30+842(即矮岗至新机场)，轨道交通为地下线，其中YaK28+074至YaK29+806为已完成土建的机场线试验段。本段矮岗至机场试验起点为机场高速公路，在试验终点至新机场北为机场大道。本段为石炭系石灰岩分布地段，下伏基岩岩溶较发育，尤其在机场北一带，发育多层较大的溶洞，岩面标高约-3.77～-0.35，埋深18.40～20.00m，第四系冲积—洪积砂层厚度较大，地下水丰富，砂层与岩面直接接触，砂层孔隙水与岩溶水相互有密切的水力联系。本段设计和规划只能采用地下线，鉴于本段的地质情况和周边环境，隧道开挖宜采用明挖法，隧道浅埋，基坑围护结构采用搅拌桩或旋喷桩止水，并结合井点降水，亦可考虑采用地下连续墙方案。
5结束语
地铁线路工法选择涉及城市交通、商业环境、城市规划发展及地质环境等因素，从岩土工程角度考虑选择地铁的线路和工法，只是其中一种因素，但在地质条件复杂地段，可能是决定因素。所以，在地铁线路及工法选择问题上，首先是要把线路的岩土工程条件查清楚，再结合城市规划等因素进行线路和工法建议。
参考文献
[1]岩土工程勘察规范(GB50021-2001)[S].
软土工程性质的特征篇8
[关键词]地质环境地质灾害危险性评估防治措施
1.工程概况
辽宁省锦州市建业经济区规划建设项目属于开发区建设，总面积84.61km2，属重要建设项目。评估区地质环境条件属复杂类型。地质灾害危险性评估等级为一级[1]。
2.地质环境条件
2.1气象水文
评估区属中纬度地带，由于地处亚洲大陆东部，故属温带季风型大陆性气候。年平均气温8~9°，年降水量450~650mm，年蒸发量1000～1186mm，评估区最大暴雨记载188mm/d；无霜期150~180天；最大积雪深25cm；冻深1.1m，常年主导风向为东北风和西南风，年均日数66.3天，最大风速4.0m/s～6.0m/s。本项目附近海域属不规则半日潮海区，潮汐特征根据葫芦岛海洋观测站资料分析，最高潮位2.528米，最低低潮位-2.812米，最大潮差4.06米,平均潮差2.05米。平均海平面-0.092米，平均高潮位0.938米，平均低潮位-1.112米，极端高水位2.958米。
评估区地表河流纵横，水系发育。主要有两条水体，均为区外西侧小凌河支流，流向自北向南，河水水力坡度较小，流速缓慢。
2.2地形地貌
本次评估区范围内仅有一种地貌类型即冲海积平原区。本区域的冲海积平原区位于冲洪积平原区与渤海海岸的过渡地带。地形地势平坦开阔，海拔标高一般为1~4m。该区地表主要为沼泽湿地、虾池、盐田，潮沟发育。评估区地形简单，地貌类型单一。
2.3地层岩性
评估区地表全部被第四系所覆盖，下伏地层为太古界混合花岗岩。前新生代岩石地层属于华北地层区，自新生界以来地层以沉积为主。评估区地层岩性条件简单。
2.4构造与地震
评估区位于中朝准地台、燕山台褶带的辽西台陷北镇凸起南侧，中朝准地台褶皱带边缘。本区域上构造形迹以断裂为主。区域上断裂构造距离评估区大于2km，评估区内断裂构造不发育，未见断裂构造带。评估区地震基本烈度为Vi度，设计基本地震动峰值加速度为0.05g，地震动反应谱特征周期为0.40t。
2.5水文地质特征
评估区根据地下水赋存特征、含水介质的不同，区内地下水分为第四系松散岩类孔隙水和基岩裂隙水（水质结构类型为全咸水型），评估区内水文地质条件较差。
2.6岩土工程地质特征
评估区内地表被第四系软弱地基土层覆盖，根据土体的强度、结构特征及土体的地质类型（岩性、成因、年代）等特征，将区内土体划定为冲海积多层结构粘性土、细粒砂土、碎石土岩性综合体。本岩组为滨海沉积相，厚度大，允许承载力及抗剪强度低，具有触变性。分布于海岸带边部。多层结构，表层为粉质粘土、夹薄层流塑的粉质粘土、粉细砂。下伏的太古界混合花岗岩，坚硬稳固。评估区内工程地质条件不良。
3.地质灾害危险现状评估
地质灾害危险性现状评估即指对区内已存在或正在发生的地质灾害进行危险性评估。评估区地质环境条件复杂，在对已有资料进行认真分析、研究的基础上，经现场地质灾害调查，评估区未发现崩塌、滑坡、塌岸、软土触变、砂土液化等地质灾害。现状条件下，调查评估区内地质灾害不发育，其地质灾害危险性小。
4.地质灾害危险性的预测评估[2]
地质灾害的预测评估就是对工程建设可能引发、加剧的地质灾害危险性评估和对工程本身可能遭受的地质灾害危险性评估，其目的是以尽量减少或避免地质灾害所造成损失，并采取相应防护措施。
4.1工程建设可能引发、遭受地质灾害的危险性评估
评估区地貌单元属于冲海积平原，地表多为粉砂，下部普遍存在淤泥质粉质黏土，工程建设可能引发、遭受的地质灾害主要为地面不均匀沉降和基坑坍塌。
4.1.1地面不均匀沉降
规划区范围海积地形的滩涂、海水养殖场、盐田，其软土分布广泛。一方面，淤泥质粉质粘土埋深2.8~4.2m，厚8.6~11m，地下水水位埋深1~2m，质量密度1.88g/cm3，天然含水量44.3%，土粒比重2.71，天然孔隙比1.080，饱和度100%，液限33.8%~34.5%，塑限19.9%~22.6%，允许承载力为60kpa，侧阻力标准值为20kpa。因此其上的填方稳定性差，且地表加载和承载力的不均可能引发软土触变，软土触变将导致变形－坍塌（地表不均匀沉降，地面开裂，侧向挤出），地表承载力较好段落向软土填方段的过渡区域因差异沉降，地基承载力差异明显，在沉降控制不足时可能导致相互之间不均匀沉降，故工程建设过程中和建成后有引发及遭受软土触变导致的地面不均匀沉降地质灾害可能性，其危险性中等。
4.1.2基坑坍塌
规划区范围内淤泥质粉质粘土埋深2.8～4.2m，厚8.6～11m，地下水水位埋深1～2m。如拟建建筑物有地下室时需进行基坑开挖，该种地质条件易引起基坑坍塌。这主要是由于淤泥质粉质粘土含水量大，土体软弱，抗剪切能力及渗透性差，基坑土体变形量大，使支护结构产生较大的位移而引起基坑侧壁失稳，从而造成基坑坍塌；同时若基坑坑底为淤泥质粉质粘土时，坑底土体抗变形能力差，在坑底和坑壁之间的土体压力差作用下，易使基坑坑底发生隆起，引起基坑周围土体流动，发生流土效应，使支护结构失效，从而也能造成基坑坍塌。故工程建设过程中如有基坑开挖工程，则易引发及遭基坑坍塌地质灾害，地质灾害危险性中等。
5.地质灾害综合评估与防治措施[3]
5.1地质灾害综合评估
评估区内地质环境条件复杂，现状地质灾害不发育，危险性为小。预测工程建设可能引发和遭受的地质灾害为地面不均匀沉降和基坑坍塌，其地质灾害危险性均为中等。综合评估工程建设项目地质灾害危险性为中等的级别，综合分区为一个区，即地质灾害危险性中等区，基本适宜工程建设。
5.2地质灾害的防治措施[3]
5.2.1地面不均匀沉降
采取灌填素土、灰土、砂石，清除部分淤泥质土，抛石挤淤，堆载预压，换垫软土及盐渍土加固地基、砂井及袋装砂井、塑料排水板、石灰砂桩、复合地基及综合加固和深基础工程处理等措施。
5.2.2基坑坍塌
加强地质勘察程度，详细掌握基坑边坡支护设计所需的土体物理力学性能指标，进行支护专项设计。施工中按规范要求放坡，基坑开挖前应根据地质和基坑周边环境情况，确定基坑边坡高宽比。应注意场地内的软弱土层及浅埋的地下水为放坡的不利因素，基坑降水可采用井点降水和集水明排联合方式进行。
6.结论
综上，本次评估的辽宁省锦州市建业经济区规划建设项目属于开发区建设，总面积84.61km2。工程建设中、建成后可能引发及遭受的地质灾害为软土触变所致的地面（地基）不均匀沉降，其地质灾害危险性为中等。通过评估，详细介绍了地质灾害危险性评估技术在建设用地中的应用。为辽宁省锦州市建业经济区规划建设项目的建设，提供了地质灾害的防治依据，对于加快和促进地方经济建设，防止地质灾害造成损失和保护生态环境都将具有指导意义。
参考文献：
[1]《国土资源部关于加强地质灾害危险性评估工作的通知》（国土资发[2004]69号文件）［Z］.北京2004.
软土工程性质的特征篇9
【关键词】软土地基；加固处理；检测；效果；质量控制
中图分类号：tU4文献标识码：a文章编号：
1、引言
珠海地区淤泥及淤泥质土等软弱地层分布广泛，厚度较大。上世纪90年代以前由于对其研究不足，建于软土地带的工程项目极少对软基进行专门处理，因而所发生的地面沉降、建（构）筑物倾斜等现象屡见不鲜，给工程建设带来了极大危害，同时也引起了建设主管部门的高度重视。近年来在各类工程建设项目中，对软基加固处理已成为一种趋势，普遍备受建设单位关注。但由于对软基的处理方法、处理深度以及软土所处的沉积环境不同，加固效果往往有较大差别。而在完成加固处理后对检测全过程的质量控制，是直接影响评价效果的关键。
2、工程概况
工程项目位于珠海市高栏岛西北侧，原始地貌单元属滨海滩涂，后经人工吹填形成陆域，地面标高2.30~4.00m。其中1#泊位占地面积约3万m2，作为集装箱堆场之用。设计要求加固处理深度30m，加固处理后的地表土承载力特征值fak达到120kpa。
3、地层结构
软基处理前，曾进行了详细勘察，在30m深度内，地层结构总体分为3大层[1]：
（1）、淤泥层①：灰黑、灰褐等色，下部多为淤泥质土。土质不均匀，夹薄层粉细砂，混较多贝壳。流塑~软塑。厚度7.00~15.98m，地基承载力特征值fak=45kpa。
（2）、粘土及粉质粘土互层②：灰黄、浅灰、砖红等杂色，局部含少量砾砂，可塑。厚度一般3.00~5.00m，地基承载力特征值fak=170kpa。
（3）、淤泥质土层③：深灰色，土质不均匀，夹少量粉砂和腐植物，软塑。厚度8.10~12.08m，地基承载力特征值fak=70kpa。
层③以下为硬塑的粉质粘土和花岗岩风化带。
4、加固处理技术要点
为加快场地软土层的固结沉降过程，使其能在指定周期内各项固结指标达到预期效果，采用了排水板+真空联合堆载预压对软基进行处理[2，3]。
（1）、竖向排水系统：在软土层中插设塑料排水板作为预压过程中软土层孔隙水排出的竖向排水通道。排水板施工深度穿透淤泥层并深入进入下卧粉质粘土层不少于0.5m，排水板上端外露砂垫层不少于0.2m。
（2）、水平排水系统：包括排水砂垫层和抽真空管系（主管和支滤管）。场地铺设砂垫层采用中粗砂，厚度0.6m；真空主管采用pVC管，管径90mm，支滤管采用软式透水管，管径50mm，真空主管与真空泵连接。抽真空预压过程中从软土层排出的孔隙水通过排水砂垫层导入真空支管，再通过真空主管从射流泵中排出。
（3）、密封系统：密封系统包括粘土密封帷幕、真空膜及密封沟。粘土密封帷幕采用双排粘土搅拌桩沿场地边界设置，粘土搅拌桩桩径φ600mm，竖向排距与横向间距均为@400mm，施工深度至嵌入淤泥层不少于5.0m；为确保抽真空效果，真空膜铺设三层，中间不允许搭接，末端压入密封沟内；密封沟深入密封帷幕后侧至少1m，上部回填软粘土反压密封。
（4）、预压土填筑：当膜下真空度达到80kpa，且稳定真空约15天后进行上部堆土施工，为防止堆土时破坏真空膜，堆土前在真空膜上预铺一层土工布，堆土时进行分层碾压密实，每层土虚铺厚度不大于0.4m，压实厚度不大于0.3m，填筑时严格控制其厚度；填土堆载分两级进行，第一级堆载预压20天后再进行第二级堆载预压。
5、加固效果检测
完成软基处理约9个月后，对加固场地以25×25m方格网布置钻孔进行检测[4]。检测手段采用室内土工试验、标准贯入试验、十字板剪切试验和浅层平板载荷试验。
其中取土样孔、标准贯入试验孔均以2m垂直间距进行一次，平板载荷试验每3000m2进行一次。
各地层加固处理前后的物理力学指标对比值见表1。
表1各地层物理力学指标对比
续表1
6、结果分析
（1）、室内土工试验：总体来说各地层的w、e、α1-2等指标均有较大幅度下降，而γ、qu、Φ（包括直剪、固结快剪、三轴剪切试验）等指标大幅度提高，土的物理力学性质得到有效改善；尤其是层①的各项物性指标已不再是淤泥（淤泥质土）的指标。
随着φ值的提高，多数c值则降低。
固结系数Cv值普遍减少，土的固结速度已放缓。
淤泥（淤泥质土）渗透系数k20=1.02e-8~4.22e-5cm/s，粘土（粉质粘土）的渗透系数k20=1.92~3.98e-5cm/s，均属弱透水~微透水地层。
（2）、标准贯入试验：各地层标准贯入试验击数均有提高，其中层①淤泥（淤泥质土）增幅最大，其次是层②粘土（粉质粘土），再次是层③淤泥质土，各地层的力学性质均有较大提高。
（3）、十字板剪切试验：绝对标高在-10m以上的软土抗剪强度有大幅度提高，在该深度的多数地方形成了软硬互层，十字板试验曲线不连贯；绝对标高在-10m以下的软土的抗剪强度较上部差，试验曲线连贯性好，仍属灵敏~较灵敏性土。
（4）、浅层平板载荷试验：在10个浅层平板载荷试验点中，承载力fak≥120kpa，均符合设计要求。
7、结论
（1）、场地经加固处理后各地层的物理力学指标变化较大，力学强度均有不同程度提高，总体加固效果较为明显，各种手段检测的地表土层承载力fak均达到设计要求。
（2）、在垂直方向上随着深度增大，加固效果逐步减弱。15m深度范围内的地层加固效果最好，15~24m的土层变化较上部差，24m以下变化较微弱。
8、结语
软土地基经加固处理后，通常采用室内土工试验和原位测试等手段来检测其加固效果，而检测过程质量控制的好坏，是直接影响评价效果的关键环节，因此在检测过程中要注意以下问题：
（1）、取土样前先要将孔底扰动土清理干净，取样时宜用薄壁取土器以慢击法取样，避免回旋钻进扰动土体；土样取好后应立即密封，并妥善保存，样品在运输过程中应尽量避免受到剧烈振动。
（2）、标准贯入试验前亦要先将孔底扰动土彻底清理；试验时钻杆要保持垂直，避免钻杆与孔壁发生摩擦；标贯落杆和钻杆之间的连接丝扣要彻底拧紧。
（3）、十字板剪切试验要注意记录板头率定系数，试验时要匀速转动导杆；当遇到硬夹层时，先用钻机钻穿硬夹层，然后再进行试验；在进行重塑土试验时，要先将土体完全均匀扰动。
（4）、在数据统计时，要充分分析原始数据的可靠性，通过统计数据的离散程度剔除异常数据。
参考文献
[1]郝葆权、王东芳等．珠海港5万吨级集装箱码头工程地质勘察报告[R]．珠海：交通部第一航务工程勘察设计院，1999
[2]工程地质手册编委会．工程地质手册（第四版）[m]．北京：中国建筑工业出版社，2007
软土工程性质的特征篇10
关键词：天津；第一陆相层；黏性土；粉土
中图分类号：tU47文献标识码：a
1.前言
地基土土性指标是地基设计与地基处理的重要参数，具有较强的地域特征和不确定性。目前，陈晓平[1]对珠江三角洲地区软土的物理力学指标进行了统计和分析；尹利华[2]对天津软土土性指标进行了统计和概率分布模型分析，等。但是，对于不同地区、不同成因类型的土尚缺乏进一步分析与研究。
文中把某特定地质时代相同沉积环境下形成的、在工程性质上存在一定内在联系的、具有特性相近的土体作为统计单元体[2、3]，即对天津市区第一陆相层的分布特征和土性指标进行了分析与统计，得到了相关指标间的经验公式，可为天津浅基工程土工参数取值提供依据和参考。
2.第一陆相层的分布特征
第一陆相层（Q43al）为全新统上组河床～河漫滩相沉积，俗称上部陆相层，是天津地区的浅层“硬壳层”。除河道、沟坑切割区和西北部地区外，该层土在天津市区范围内均有分布，自西北向东南逐渐变浅，厚度一般为2.0～4.0m，总体上分布比较均匀，厚度变化不大。其顶部常见一层厚度（0.1～0.3m）富含有机质、腐植物的黑灰色黏性土，俗称“老地面”，为上部陆相层（成因）顶部的特征标志层。
上部陆相层按力学性质可划分为3个土性层，分别为黏土、粉质黏土、粉土。土层分布特征如下：
①黏土：呈黄褐、灰黄色，在市区内零星分布于该上部陆相层顶部，层底埋深一般在2.0～6.0m之间，一般厚度0.5～2.4m，无层理，含铁质。
②粉质黏土：呈黄褐、灰黄色，在市区范围均有分布，为该上部陆相层主要土层，层底埋深一般在4.0～6.8m之间，一般厚度1.0～3.0m，无层理，含铁质。
③粉土：呈黄灰色、褐黄色，主要分布于该上部陆相层中下部，在市区范围内局部分布，大致呈东北-西南两条带状分布且范围较小，层底埋深一般在4.0～7.4m之间，一般厚度0.6～1.8m，无层理，含铁质。
3.第一陆相层黏性土的物理力学性质
工程实践表明，该成因层中主要土层为粉质黏土，黏土仅局部分布于该成因层的顶部，将其视为黏性土考虑。样本数为130个，统计天津市区第一陆相层黏性土层的主要物理力学指标如表1所示。可以看出：
表1第一陆相层的黏性土物理力学指标统计
物理力学
指标重度r
(kn/m3)天然含水量ω(%)天然孔隙比e液限
ωL(%)塑限
ωp(%)液性指数iL塑性指数ip压缩系数压缩模量
α1-2(1/mpa)es1-2(mpa)
样本数（个）12513013012913091130123118
最大值20.5037.301.1649.8026.900.6723.300.569.07
最小值17.4020.800.6025.6016.700.2411.200.133.24
平均值19.4327.890.8036.2420.170.4216.330.345.46
标准差0.523.220.105.352.370.133.000.091.28
变异系数0.030.120.120.150.120.300.180.280.24
（1）天然含水量平均值为27.89%；液性指数平均值为0.42；塑性指数平均值为16.33。可知，该成因层黏性土的天然含水量不高，大多数呈可塑状态，个别呈软可塑状态，黏性稍大。
（2）天然孔隙比平均值为0.80；重度平均值为19.43kn/m3。可知，该成因层黏性土的天然密度较大，孔隙比较小，对沉降影响不大。
（3）压缩系数\平均值为0.34mpa-1；压缩模量平均值为5.46mpa。可知，该成因层黏性土属中压缩性土，工程性质较好。实际工程经验也表明，该成因层粉质黏土地基承载力特征值在115～130kpa之间，黏性土地基承载力特征值在115～125kpa之间，总体上西北部土质较硬，东南部较软[3]。该成因层黏性土可作为天津市区良好的天然地基浅基础持力层。
4.第一陆相层黏性土各指标相关关系
第一陆相层黏性土的物理力学指标间具有良好的相关性，可供实际工程应用参考。
（1）对130个黏性土样的天然含水量与天然孔隙比进行统计分析，如图1所示。二者呈现良好的线性关系，相关系数达0.96以上，经验公式为：e=0.0285w-0.0003。
图1天然含水量与天然孔隙比关系曲线
（2）对115个黏性土样的天然含水量与压缩系数进行统计分析，如图2所示。天然含水量和压缩系数具有一定联系，不同含水量下压缩系数具有一
图2天然含水量与压缩系数关系曲线
定集中区域，区域上边界经验公式为：a1-2=0.75w+0.25，区域下边界经验公式为：a1-2=0.75w。
（3）对111个黏性土样的液限与塑性指数进行统计分析，如图3所示。二者呈现良好的线性关系，相关系数达0.99以上，经验公式为：ip=0.5974wL–5.2917。
图3塑性指数与液限关系曲线
（4）对108个黏性土样的天然孔隙比与压缩系数进行统计分析，如图4所示。压缩系数随着孔隙比增大而增大，二者具有一定正相关，但相关系数不高（为0.56），经验公式表达性不强。
图4天然孔隙比与压缩系数关系曲线
5.第一陆相层粉土的物理力学性质
该成因层粉土层局部分布于该第一陆相层的中下部，粉土的液化判别则与地下水位和标准贯入试验击数密切相关。根据标准贯入锤击数就可以确定粉土得密实程度，判定粉土的液化可能性，估算和确定地基承载力。因此，现场应严格控制标准贯入试验的质量，获取准确的标准贯入锤击数，正确评价该成因层粉土的工程性质。
工程实践表明，该成因层粉土层多呈稍密～中密状态，低压缩性土，一般属非液化土层[3]，工程性质较好，是天津市区良好的天然地基浅基础持力层，地基承载力特征值在120～145kpa之间。
6.结论
（1）第一陆相层按力学性质划分为黏土、粉质黏土和粉土。黏土局部分布于该成因层的顶部，粉质黏土为该成因层的主要土层，粉土局部分布于该成因层的中下部。
（2）第一陆相层黏性土层多呈可塑状态，属中压缩性土，地基承载力特征值在115～130kpa之间，可作为天津市区良好的天然地基浅基础持力层。
（3）第一陆相层粉土层多呈稍密～中密状态，属低压缩性土，一般属非液化土层，地基承载力特征值在120～145kpa之间，是天津市区良好的天然地基浅基础持力层。
（4）第一陆相层黏性土层天然含水量与天然孔隙比、液限与塑性指数呈良好的线性关系；不同含水量下压缩系数有一定集中区域；压缩系数与孔隙比呈正相关趋势。
参考文献：
[1]陈晓平,黄国怡,梁志松.珠江三角洲软土特性研究[J].岩石力学与工程学报,2003,22(1):137－141.