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1、软土地基与深基础工程,主要内容,软土工程性质 地基处理 基坑开挖 桩基础 地基与基础共同作用,软土工程性质,一、 软土一般工程特性 二、 土的本构关系 三、 地基应力与沉降 四、 地基固结与流变 五、 地基承载力 六、 土坡稳定与计算,一、 软土的一般工程特性,1 软土的定义,明确定义软土地基是困难的。通常把抗剪强度低、压缩性高、透水性差的地基以及在动力荷载作用下容易液化的地基称为软土地基。,(1)狭义上 指天然含水量大、压缩性高、承载力低和具有灵敏结构性的一种软塑到流塑状态的粘性土。如淤泥、淤泥质土以及其它高压缩性饱和粘性土、粉土等。,淤泥、淤泥质土是指静水或缓慢流水环境中沉积，经生物化学作
2、用形成的粘性土。 当天然 、天然 ，且含有机 质时称为淤泥。 当天然 、 ，且含有机 质时称为淤泥质土。 当土的灼烧量大于5%时，称为有机质土。 当土的灼烧量大于60%时，称为泥炭。,(2)广义上 指区域性或特殊性土，包括： 软（粘）土-淤泥、淤泥质土、有机质或泥炭等。 湿陷性黄土-非自重湿陷性黄土、自重湿陷性黄土。 填土- 杂填土、冲填土。 多年冻土。, 膨胀（岩）土。 风化岩与残积土。 盐渍土。 污染土。 红粘土。,2 成因类型,1)滨海沉积滨海相、泻湖相、三角洲相等。 2)湖泊沉积湖相、三角洲相。 3)河滩沉积河漫相、牛轭湖相。 4)沼泽沉积泻湖相。,3 软土的分布和层理,1)软土的分布
3、 分布区域：在我国大多分布在沿海地区（东海、黄海、渤海、南海等，如上海、天津、宁波、温州等）、内陆平原（长江中下游、淮河平原、松辽平原等，洞庭湖、洪泽湖、太湖、鄱阳湖四周等）和山区（昆明的滇池地区、贵州六盘水地区等）也有分布。 厚度变化大：几米几十米。,2)软土的层理构造二元结构 指厚度变化较大的地区，地表一般有一个13m的硬壳层，其下为530m的饱和软土（上海市一般为2045m ）。,4 软土的工程性质,1)触变性原状土受振动以后，破坏了结构连接，降低了土的强度或很快地使土变成稀释状态。用灵敏度 （指土的性质受结构扰动影响而改变的特性， ）表示 ， ，甚至更大。 后果：软土地基侧向滑动、沉降
4、及基底在两侧挤出等。 例如：绍兴引水工程。,2)流变性软土在剪应力作用下发生缓慢而长期的剪切变形（不同于排水固结）。 后果：对地基沉降有较大影响，对斜坡、堤岸、码头等地基稳定不利。 例如：上海展览馆。 3)高压缩性属高压缩性土， 大部分压缩变形发生在垂直压力100 左右。 后果：建筑物沉降量大。,4)低强度因具有上述特性，地基强度很低，其不排水抗剪强度均在20 以下。 后果：承载力低（一般小于100 ）。 5)低透水性透水性弱，垂向渗透系数在 量级，不利地基排水固结 。 后果：沉降延续时间长。,6)不均匀性因沉积环境变化，常夹有厚薄不等的粘土层，且夹粉细砂透镜体，使地层在垂直和水平分布上不均匀
5、。 后果：易产生差异沉降。,5 勘察试验要求（有关手册、规范）,1)勘察要点。 2)室内试验。 3)原位测试。 4)根据不同工程要求，确定试验方法和参数。,6 软土地基评价,1)稳定性评价 遇下列情况时应评价地基的稳定性。 当“建物”离河岸、池塘、海岸等边坡较近时，应评价软土侧向挤出或滑移的可能性。 当地基受力范围内有顶面倾斜的基岩或硬土层，应评价软土沿该面产生滑移的可能性。,当场地位于强震区，应分析场地和地基的地震效应 饱和砂土、粉土液化判别、场地稳定性和震陷的可能性评定 。 水文地质条件变化较大时，分析其对地基和稳定性的影响。 浅层含沼气的地基，分析沼气逸出时对地基稳定性和变形的影响。,2
6、)地基承载力 软土地区浅基础的地基承载力受变形控制，因此要综合考虑地基土、基础和上部结构的相互作用，理论与地区经验相结合。 软土地区（上海、天津、福建、浙江等）规范推荐的计算公式。 双层土地基的承载力公式。 原位测试确定静载、静探、旁压、十字板等,3)地基沉降,4)软土地基强度和变形评价注意事项 （1）不宜用单一方法计算确定，应采取原位测试、理论计算及地区经验相结合的综合方法确定。 （2）评价时应考虑下列因素： 软土的物理力学性质及取样技术、试验方法等；,软土的形成条件，成层特点、均匀性、应力历史、地下水及其变化。 上部结构类型、刚度，对不均匀的敏感性，荷载性质、大小及分布特征； 基础的类型、
7、尺寸、埋深和刚度等； 施工方法、工序及加荷速率对软土性质的影响。,7 几个特殊岩土工程问题,1)桩的负摩阻力 产生于下列情况： 桩穿过欠固结的软粘土或新填土，支承于较硬土层或岩层上； 桩周围地面上有较大面积堆载或新填土；,地下水位下降，使土中有效应力增大，引起桩周围土的压缩下沉； 排土桩施工时，使桩周土体发生隆起及孔隙水压力升高，施工结束后，桩周土发生重固结下沉。,2)软土土体稳定性分析 在软土地基上填筑土堤或房屋建筑最危险的阶段是施工刚结束； 在软土地基上挖方工程最危险的不是施工刚结束，而是开挖后相当长时间。由于卸荷产生的负超孔压逐渐消散，土的抗剪强度逐渐降低； 天然软土边坡（蠕变） 土坡稳
8、定受软土长期强度控制（上海经验：固快为60%80%）,3)基坑开挖的变形问题 基坑隆起：理论公式、经验公式 支挡结构的变形 坑外地表沉降 （a）小变形（50mm） 属于正常变形，一般“建物”可能有裂缝，但对主体结构无影响； （b）中等变形（50100mm） 一般“建物” 有裂缝，地下管线要维修； （c）大变形（100mm）（见图）,基坑外地表沉降示意图,4)软土中土坡稳定问题 简化的Bishop法（电算）,5)软土的地震特性 深厚软土场地在远震作用下的地面运动比坚硬地基要强烈好几倍，震害大。 上海地区上部的土层主要起放大作用，而夹在两个砂层间的深层粘性土有“隔震”作用。 深厚软土有低通滤波作用（高频滤，低频通过）。,
