軟粘土地基沉降計算問題研究_1

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1、軟粘土地基沉降計算問題研究　　導(dǎo)讀：目前國內(nèi)的沉降計算，都是根據(jù)規(guī)范采用壓縮試驗所得的數(shù)據(jù)，推導(dǎo)計算公式，并加以經(jīng)驗系數(shù)校正的方法。隨著對軟粘土工程性質(zhì)及其應(yīng)力一應(yīng)變關(guān)系理解的深化和計算技術(shù)的改進(jìn)，可以對應(yīng)力與變形機(jī)理做出進(jìn)一步的解釋，其沉降計算方法也從最初只考慮單向壓縮變形，發(fā)展到計及側(cè)向變形，近幾年來，更將土的應(yīng)力歷史、應(yīng)力路徑等影響因素納入到計算方案之中。因此，要提高軟粘土的地基強(qiáng)度，必須控制施工和使用時的加荷速度，特別是在開始階段加荷不能過大，以便使增加的每一級荷重與土體在新的受荷條件下強(qiáng)度的提高相適應(yīng)。　　關(guān)鍵詞：軟粘土，地基，沉降計算　　目前國內(nèi)的

2、沉降計算，都是根據(jù)規(guī)范采用壓縮試驗所得的數(shù)據(jù)，推導(dǎo)計算公式，并加以經(jīng)驗系數(shù)校正的方法。多年的實(shí)踐表明，這樣的近似計算方法，己難以滿足實(shí)際工程的需要。隨著對軟粘土工程性質(zhì)及其應(yīng)力一應(yīng)變關(guān)系理解的深化和計算技術(shù)的改進(jìn)，可以對應(yīng)力與變形機(jī)理做出進(jìn)一步的解釋，其沉降計算方法也從最初只考慮單向壓縮變形，發(fā)展到計及側(cè)向變形，近幾年來，更將土的應(yīng)力歷史、應(yīng)力路徑等影響因素納入到計算方案之中?！　　　?.軟粘土地基的工程特性分析　　目前我國展開大規(guī)模建設(shè)的沿海地區(qū)，分布著大面積的軟粘土地基。所謂軟粘土地基，即是由淤泥、淤泥質(zhì)土和部分沖填土、雜填土以及其它高壓縮性土組成的地基。

3、這類土一般具有以下的一些工程特性:　　土的抗剪強(qiáng)度很低　　抗剪強(qiáng)度與加荷速度及排水固結(jié)條件密切相關(guān)。根據(jù)大量土工試驗的數(shù)據(jù)結(jié)果，軟粘土的天然不排水抗剪強(qiáng)度與其它非軟粘土的不排水抗剪強(qiáng)度相比，其差距還是比較明顯的。軟粘土的直剪快剪內(nèi)摩擦角一般為30-110，內(nèi)聚力一般在8-12KPa之間。排水條件下的抗剪強(qiáng)度隨固結(jié)程度的增加而增大，固結(jié)快剪的內(nèi)摩擦角一般為80-120，內(nèi)聚力為10-15KPa左右。這表明隨著土體超孔隙水的排除，土體得到壓密，強(qiáng)度得以增強(qiáng)。因此，要提高軟粘土的地基強(qiáng)度，必須控制施工和使用時的加荷速度，特別是在開始階段加荷不能過大，以便使增加的每一

4、級荷重與土體在新的受荷條件下強(qiáng)度的提高相適應(yīng)。反之，土體中的水分將來不及排出，土體強(qiáng)度不但來不及得到提高，反而會由于上中孔隙水壓力的急劇增大，有效應(yīng)力降低，而產(chǎn)生土體的擠出破壞。　　土的壓縮性較高　　天然狀態(tài)的軟粘土層大多數(shù)屬于正常固結(jié)狀態(tài)，但也有部分屬于超固結(jié)狀態(tài)，近代海岸灘涂沉積為欠固結(jié)狀態(tài)。由此產(chǎn)生的總沉降是很顯著的。該類上高壓縮性的形成，首先在于其一定程度的欠壓密性。在軟粘土沉積的初期，土粒間由于形狀不規(guī)則和粒間電荷，使其形成一定強(qiáng)度的粒間聯(lián)結(jié)，從而阻礙其進(jìn)一步壓密。其次，與其組成成分和結(jié)構(gòu)所決定的高容水性以及低滲透性有關(guān)，土中的水不易排除，不易壓密。

5、　　土的含水量較高，孔隙比較大　　根據(jù)統(tǒng)計資料顯示，軟粘土的一般含水量為35%-80%，孔隙比約為1-2。這一特征不但反映土中的礦物成分和介質(zhì)相互作用的性質(zhì)，同時也反映了軟粘土的抗剪強(qiáng)度越小，壓縮性越大;反之，抗剪強(qiáng)度越大，壓縮性越小?！　≤浾惩恋臐B透性較差　　軟粘土的滲透系數(shù)一般為1x10-6-1x10-8cm/s，在荷載作用下固結(jié)速率很慢。所以在軟粘土層上的建筑物基礎(chǔ)的沉降往往拖延很長時間才能穩(wěn)定。在荷載作用下地基土的強(qiáng)度增長也是很緩慢的。論文大全。而大部分淤泥和淤泥質(zhì)土地區(qū)，由于該土層中夾有數(shù)量不等的薄層細(xì)砂、粉土等，故在垂直方向的滲透性較水平方向要小。

6、這種低滲透性，高含水量且呈飽和狀態(tài)的特性，不但延緩其土體的固結(jié)過程，而且在加荷初期，常易出現(xiàn)較高的孔隙水壓力，對地基強(qiáng)度有顯著的影響?！　≤浾惩辆哂忻黠@的觸變性　　軟粘土的觸變性指的是土體強(qiáng)度因受擾動而削弱，又因靜置而增長的特性。通過顯微鏡結(jié)構(gòu)掃描試驗發(fā)現(xiàn)，一般軟粘土具有典型的空架結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)抗力相對片架結(jié)構(gòu)為大，但土的結(jié)構(gòu)性和靈敏性也大。軟粘土的觸變性可由靈敏度來判斷，靈敏度值越大，觸變性越明顯?！　≤浾惩猎谄浣Y(jié)構(gòu)未被破壞時，一般呈軟塑-流塑狀態(tài)，一經(jīng)擾動，致使結(jié)構(gòu)破壞時，土體強(qiáng)度顯著降低，將擾動過的軟粘土靜置一定時間，則強(qiáng)度隨歷時的增大而增長。軟粘土的這種高

7、靈敏性也給室內(nèi)試驗的取土造成困難，往往室內(nèi)試驗前已對土體產(chǎn)生擾動，破壞了其結(jié)構(gòu)和強(qiáng)度，所得指標(biāo)已失真。所以現(xiàn)場原位測試的十字板強(qiáng)度和靜力觸探值常作為軟粘土地基穩(wěn)定分析的指標(biāo)。因此，在強(qiáng)度低而且靈敏度較高的軟粘土地基上連續(xù)施工，分級加荷的大小與時間要嚴(yán)格控制，并盡可能避免擾動，以防土體失穩(wěn)導(dǎo)致滑動破壞。　　軟粘土具有明顯的流變特性　　軟粘土典型的空架結(jié)構(gòu)，一方面決定了此類土靈敏度高，不宜擾動；另一方面導(dǎo)致軟粘土地基變形大，流變特性明顯。即在荷載作用下，軟粘土除產(chǎn)生主固結(jié)沉降外，還會產(chǎn)生可觀的次固結(jié)沉降。從這一現(xiàn)象可以看出，土是具有粘滯性的。一般軟粘土的變形可分為

8、三個階段:第一階段為空架結(jié)構(gòu)變形階段。