第十三講軟土的特性與處治工程巖土在線開(kāi)放58課件

第十三講軟土的特性與處治主講教師：王琛艷《工程巖土》在線開(kāi)放課程學(xué)習(xí)內(nèi)容一軟土的特征二軟土的處治方法1、軟土的概念軟土主要是靜水或緩慢流水環(huán)境中沉積的以細(xì)顆粒為主的第四紀(jì)沉積物。通常在軟土形成過(guò)程中有生物化學(xué)作用參與。一、軟土的特征（1）軟土的顏色多為灰綠、灰黑色，手摸有滑膩感，能染指，有機(jī)質(zhì)含量高時(shí)有腥臭味。（2）軟土的顆粒成分主要為粘粒及粉粒，粘粒含量達(dá)60％一70％。（3）軟土的礦物成分，除粉粒中的石英、長(zhǎng)石、云母、伊利石、高嶺石。此外軟土中常有一定量的有機(jī)質(zhì)，可高達(dá)8％一9％。（4）軟土具有典型的海綿狀或蜂窩狀結(jié)構(gòu)，其孔隙比大，含水量高，透水性小，壓縮性大。是軟土強(qiáng)度低的重要原因。（5）軟土具層理構(gòu)造，軟土和薄層粉砂、泥炭層等相互交替沉積，或呈透鏡體相間沉積，形成性質(zhì)復(fù)雜的土體。2、軟土的特征（1）軟土的孔隙比和含水量軟土的顆粒分散性高，連結(jié)弱，孔隙比大，含水量高，孔隙比一般大于1，可高達(dá)5.8。（2）軟土的強(qiáng)度軟土強(qiáng)度低，無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度在10-40kPa之間。（3）軟土的流變性在長(zhǎng)期荷載作用下，變形可延續(xù)很長(zhǎng)時(shí)間，最終引起破壞。3、軟土的工程性質(zhì)（5）軟土的觸變性軟土受到振動(dòng)，顆粒連結(jié)破壞，土體強(qiáng)度降低．呈流動(dòng)狀態(tài)，稱為觸變，也稱振動(dòng)液化。觸變可以使地基土大面積失效，導(dǎo)致建筑物破壞。觸變的機(jī)理是吸附在土顆粒周圍的水分子的定向排列被破壞，土粒懸浮在水中，呈流動(dòng)狀態(tài)。當(dāng)振動(dòng)停止，土粒與水分子相互作用的定向排列恢復(fù)，土強(qiáng)度可慢慢恢復(fù)。（4）軟土的透水性和壓縮性軟土孔隙比大，孔隙細(xì)小，粘粒親水性強(qiáng)，土中有機(jī)質(zhì)多，分解出的氣體封閉在孔隙中，使土的透水性很差，荷載作用下排水不暢，固結(jié)慢，壓縮性高。軟土在建筑物荷載作用下容易發(fā)生不均勻下沉和大量沉降，而且下沉緩侵，完成下沉的時(shí)間很長(zhǎng)。軟土塌陷（三）軟土地基的加固與處理方法軟土地基變形破壞的主要原因是承載力低，地基變形大或發(fā)生擠出。建筑物變形破壞的主要形式是不均勻沉降，使建筑物產(chǎn)生裂縫，影響正常使用。修建在軟土地基上的公路、鐵路路堤高度受軟土強(qiáng)度的控制，路堤過(guò)高，將導(dǎo)致擠出破壞，產(chǎn)生坍塌。二、軟土地基處治方法1、強(qiáng)夯法2、淺層換填法3、砂礫墊層法4、拋石擠淤法5、反壓護(hù)道法6、深層擠密法7、袋裝砂井法8、土工織物法9、化學(xué)加固法1、強(qiáng)夯法強(qiáng)夯法采用10-20t重錘，從10-40m高處自由落下，夯實(shí)土層，強(qiáng)夯法產(chǎn)生很大的沖擊能，使軟土迅速排水固結(jié)，加固深度可達(dá)11-12m。適用于小于12m的軟土層。2、淺層換填法將軟土挖除，換填強(qiáng)度較高的粘性土、砂、礫石、卵石等滲水土，從根本上改善了地基土的性質(zhì)。適用于軟土深度不超過(guò)2m。3、砂礫墊層法在建筑物(如路堤)底部鋪設(shè)一層砂墊層，其作用是在軟土頂面增加一個(gè)排水面。在路堤填筑過(guò)程中，由于荷載逐漸增加，軟土地基排水固結(jié)，滲出的水可以從砂墊層排走。適用于軟土深度不超過(guò)2m，砂料較豐富地區(qū)。4、拋石擠淤法在路基底部從中間向兩邊拋投一定數(shù)量的片石，將淤泥擠出基底范圍，以提高地基強(qiáng)度適用于石料豐富區(qū)，軟土厚3~4m。5、反壓護(hù)道法在路堤兩側(cè)填筑一定寬度低于路堤的護(hù)道，以平衡路堤下的軟土的隆起之勢(shì)，從而保證路堤的穩(wěn)定性。適用于非耕作和取土不困難地區(qū)。6、深層擠密法在軟弱土中成孔，在孔內(nèi)填以水泥、砂、碎石、素土、石灰或其它材料（煤矸石、粉煤灰等），形成樁土復(fù)合地基（水泥砂樁或石灰樁），從而使較大深度范圍內(nèi)的松軟地基得以擠密和加固。適用于軟土層較厚地區(qū)。7、砂井排水法在軟土地基中按一定規(guī)律設(shè)計(jì)排水砂井，井孔中灌入中、粗砂，起排水通道作用，加快軟土排水固結(jié)過(guò)程，使地基土強(qiáng)度提高。適用于軟土層厚度大于5m、路堤高度大于極限高度的2倍或地處農(nóng)田和填料來(lái)源較困難的地區(qū)。砂井地基工程剖面圖8、土工織物法將具有較大抗拉強(qiáng)度的土工織物、塑料隔柵或筋條等材料鋪設(shè)在路堤的底部，以增加路堤的強(qiáng)度，擴(kuò)散基底壓力，阻止土體側(cè)向擠出，從而提高地基承載力和減小路基不均沉降。9、