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特殊土的工程性质.pptx

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水,实在是太重要了,所以大家每次做实验,都要求测含水量。尤其是重度、浮重度,很多情况下专家都争论不休,其实,有条件的话最好实验检验。黄土黄土中华民族的发源地,基本都是黄土地一首西北风民歌中唱到:“我家住在黄土高坡”确实,我家就在黄土高坡。保定土壤也属于黄土。脸朝黄土背朝天的俺爹俺娘。-慈父手中锤,临行重重砸。焦波 拍摄的俺爹俺娘特殊土的工程性质 黄土一、黄土的特征与分布1.定义:黄土是第四纪干旱和半干旱干旱和半干旱气候条件下形成的一种特殊沉积物。2.颜色:多呈淡黄色、灰黄色或褐黄色;3.分布:黄土在我国分布很广,面积约64万km2。其中湿陷性黄土约占34,遍及甘、陕、晋的大部分地区以及豫、宁、冀等部分地区。此外,新疆和鲁、辽等地也有局部分布。黄河中游的陕、甘、宁及山西、河南等黄土面积广、厚度大,属黄土高原。粉粒粉粒约占约占6060 70%70%,其次是砂粒和粘粒。,其次是砂粒和粘粒。黄土的粒度成分黄土的粒度成分 特殊土的工程性质 黄土二、黄土的工程性质1.颗粒成分:粘粒含量大于20%的黄土,湿陷性明显减小或无湿陷性,原因是土中的粘土颗粒(粘粒)起胶结作用,含量越多,土骨架连接越强。-一般情况。2.密度;黄土的干密度 为1.31.6g/cm3,干密度反映了黄土的密实程度,的黄土不具有湿陷性。3.含水量:黄土的含水量一般较低,含水量与湿陷性有一定关系,含水量越高,湿陷性越弱,当含水量大于25%时就不再湿陷了。烧过了的灰不怕烧,泡过的土不怕泡。4.黄土的抗剪强度:一般黄土内摩=1525,凝聚力c=3040kPa,抗剪强度中等。-大家可以看出实验的用途了吧。特殊土的工程性质黄土二、黄土的工程性质二、黄土的工程性质5.黄土的湿陷性和黄土陷穴 1)湿陷系数 判别黄土是否具有湿陷性,可根据室内无侧限压缩试验,在一定压力下测定的湿陷系数来判定。-大于0.015的为湿陷性黄土。h2保持天然湿度和结构的土样,加压至一定压力时,下沉稳定后的高度。h2上述加压稳定后的土样,在浸水作用下,下沉稳定后的高度(cm)。h1土样的原始高度(cm)。特殊土的工程性质黄土二、黄土的工程性质二、黄土的工程性质5.黄土的湿陷性和黄土陷穴 2)自重湿陷系数 计算黄土的湿陷量,以判定黄土场地的类型。hz天然湿度下,逐级加压至试样上覆土的饱和自重压力(85%)时变形稳定后 的试样高度。hz 浸水饱和条件下变形稳定后的试样高度;h0土样的原始高度(cm)。兰州地区兰州地区黄土黄土明显或强烈的明显或强烈的自自重湿陷性重湿陷性;西安、太原西安、太原黄土黄土绝大多数为绝大多数为非自重湿陷性非自重湿陷性。黄土的湿陷起始压力黄土的湿陷起始压力湿陷起始压力湿陷起始压力对非自重湿陷性黄土,对非自重湿陷性黄土,其湿陷性需在一定的荷载压力作用下才会表现其湿陷性需在一定的荷载压力作用下才会表现出来,这一使得黄土开始表现出湿陷性所需的出来,这一使得黄土开始表现出湿陷性所需的压力即为黄土的湿陷起始压力。压力即为黄土的湿陷起始压力。密度越大密度越大粘粒含量越高粘粒含量越高土层的埋深越大土层的埋深越大湿陷起始压力愈大湿陷起始压力愈大6.含各种可溶盐含各种可溶盐,富含碳酸盐,富含碳酸盐(CaCO3),),可形成可形成钙质结核(姜结石);(姜结石);7.孔隙多且大,结构疏松孔隙多且大,结构疏松;8.层理不明显,但有垂直节理和柱状层理不明显,但有垂直节理和柱状节理节理。天然条件下能保持近于垂直的边坡;。天然条件下能保持近于垂直的边坡;钙质结核主要是碳酸钙组成的结核状自生沉积物.-黄土中的钟乳石。层理不明显层理不明显沉积岩一般都应该具有层理,因为任何成因的沉积岩的形成都必须经过沉积物逐步堆积的过程。黄土既然也属于沉积岩的范畴,为什么层理却不明显或不清楚呢?很多学者把黄土无层理或层理不明显,作为黄土风成的标志,而有层理的黄土则认为是水成的依据。如今,有人提出黄土无论是风成的,还是水成的都应具有层理,其层理之所以不明显,1.由于在观察过程中,人们的注意力主要集中在黄土的孔隙性和垂直节理的显著特征上,忽视了对层理的研究;2.黄土的组成物质主要是尘土质物质,它在渐次堆积过程中,形成非常薄的层理,用肉眼观察是很不明显的;3.黄土崖壁经过不断的雨水淋洗后,常常使表层黄土成泥浆糊状物涂于整个崖壁表面,因而从外观来看,就再也看不清层理了,就像砖砌的墙壁经过泥浆的粉刷再也看不到砖缝一样。我国西北的黄土高原是世界上规模最大的黄土高原华北的黄土平原是世界上规模最大的黄土平原。黄土竖向节理、坡表纹沟发育黄土竖向节理、坡表纹沟发育黄土窑洞-介绍几句黄土陷穴与黄土桥千沟万壑,防治水土流失,植树造林,梯田,大家或许听说过“工业学大庆,农业学大寨”大寨就在山西,梯田就是其特色。划划分分自自重重湿湿陷陷性性黄黄土土和和非非自自重重湿湿陷陷性性黄黄土土,对工程建设有明显的现实意义。对工程建设有明显的现实意义。在自重湿陷性黄土地区在自重湿陷性黄土地区修筑的渠道修筑的渠道与渠道与渠道平行的裂缝平行的裂缝;管道漏水管道漏水后后管道断裂管道断裂;路基受水路基受水后后局部严重坍塌局部严重坍塌;地基土地基土很大的很大的裂缝或倾斜裂缝或倾斜 特殊土的工程性质黄土三、黄土的处理方法三、黄土的处理方法湿陷性黄土地基处理的根本原则是:破坏土的大孔结构,改善土的工程性质,消除或减少地基的湿陷变形,防止水浸入建筑物地基。1 1、强夯法、强夯法又叫动力固结法。是利用起重设备将80400 kg的重锤起吊到1040m高处,然后使重锤自由落下,对黄土地基进行强力夯击,以消除其湿陷性,降低压缩变形,提高地基强度,但强夯法适用对地下水位以上饱和度Sr60%的湿陷性黄土地基进行局部或整片处理,可处理的深度在312m。土的天然含水率对强夯法处理至关重要,天然含水量低于10%的土,颗粒间摩擦力大,细土颗粒很难被填充,且表层坚硬,夯击时表层土容易松动,夯击能量消耗在表层土上,深部土层不易夯实,消除湿陷性黄土的有效深度小,夯填质量达不到设计效果。-最优含水量 黄土处置 特殊土的工程性质 黄土三、黄土的处理方法三、黄土的处理方法2 2、换填垫层法、换填垫层法 当软弱土地基的承载力或变形满足不了建筑物的要求,而软弱土层的厚度又不很大时,将基础地面下处理范围内的软弱土层部分或全部挖去,然后分层换填强度较大的砂(碎石、素土、灰土、矿渣、粉煤灰)或其它性能稳定、无侵蚀性等材料,并压(夯、振)实质要求的密度为止,这种地基处理方法称为换填垫层法,简称换填法。换填垫层法适用于地下水位以上,对湿陷性黄土地基进行局部或整片处理,可处理的湿陷性黄土层厚度在13m。-机械碾压:振动压路机机械碾压:振动压路机黄土处置黄土处置 特殊土的工程性质 黄土三、黄土的处理方法三、黄土的处理方法3.3.土桩挤密法土桩挤密法按预定平面位置,采用沉管、冲击或爆破等方法成孔,然后在孔中填以素土(粘性土)或灰土,分层捣实,形成土桩。土桩与挤密后的桩间土组成复合地基,共同承受基础所传递的荷载。此法常用于处理湿陷性黄土地基、杂填土地基和填土地基,处理深度一般为510米,自50年代开始,最大处理深度可达15米以上。处理后的地基承载力一般提高5100。土桩(包括灰土桩)挤密地基的桩径、桩距和孔深通过试验求得。桩孔直径一般为3050厘米,桩距(桩孔的中心距离S)约为桩孔直径的23倍。自50年代开始,中国应用土桩挤密法对西北地区某些建筑物的湿陷性黄土地基进行处理,获得了良好的技术经济效果。自70年代起,这种方法已用于民用建筑物的地基处理。特殊土的工程性质 黄土三、黄土的处理方法三、黄土的处理方法4.4.预浸水法预浸水法湿陷性黄土地基预浸水法是利用黄土浸水后产生自重湿陷的特性,在施工前进行大面积浸水使土体预先产生自重湿陷,以消除黄土土层的自重湿陷性,它只适用于处理土层厚度大于10m,自重湿陷量计算值不大于500mm的黄土地基。预浸水法用水量大、工期长,一般应比正式工程至少提前半年到一年进行,浸水前沿场地四周修土埂或向下挖深50cm,并设置标点以观测地面及深层土的湿陷变形,浸水期间要加强观测,浸水初期水位不易过高,待周围地表出现环形裂缝后再提高水位,湿陷性变形的观测应到沉陷基本稳定为止。预浸水法用水量大,对于缺水预浸水法用水量大,对于缺水少雨、水资源贫乏地区,不易采用,当土层下部存在隔水层时少雨、水资源贫乏地区,不易采用,当土层下部存在隔水层时,预,预浸时间加大,工期延长,都将是影响工程的因素。浸时间加大,工期延长,都将是影响工程的因素。由于浸水时场地周围地表下沉开裂,并容易造成“跑水”穿洞,影响建筑物的安全,所以空旷的新建地区较为适用。特殊土的工程性质 黄土三、黄土的处理方法三、黄土的处理方法5.5.硅化加固法硅化加固法打入带孔的金属灌注管,在一定的压力下,将硅酸钠(俗称水玻璃)溶液注入土中;或将硅酸钠及氯化钙两种溶液先后分别注入土中。前者称为单液硅化;后者称为双液硅化。单液硅化适用于加固渗透系数为 0.12.0米/日的湿陷性黄土。加固湿陷性黄土时,溶液由浓度为1015的硅酸钠溶液掺入2.5氯化钠组成。溶液入土后,钠离子与土中水溶性盐类中的钙离子(主要为硫酸钙)产生离子交换的化学反应,在土粒间及其表面形成硅酸凝胶土粒间及其表面形成硅酸凝胶,可以使黄土的无侧限极限抗压强度达到0.60.60.80.8兆帕兆帕。此法需耗用硅酸钠或氯化钙等工业原料,成本较高。其优点是能很快地抑制地基的变形,土的强度也有很大提高,对现有建筑物地基的加固特别适用。但是,对已渗有石油产品、树胶和油类及地下水pH值大于9的地基土,不宜采用硅化法加固。特殊土的工程性质 黄土三、黄土的处理方法三、黄土的处理方法 6.6.碱液加固法碱液加固法碱液对土的加固作用不同于其他的化学加固方法,它不是从溶液本身析出胶凝物质,而是碱液与土发生化学反应后,使土颗粒表面活化,自行胶结,从而增强土的力学强度及其水稳定性。为了促进反应过程,可将溶液温度升高至80100C再注入土中。加固湿陷性黄土地基时,一般使溶液通过灌注孔自行渗入土中。黄土中的钙、镁离子含量较高,采用单液即能获得较好的加固效果。特殊土的工程性质膨胀土 膨胀土是指含有大量的强亲水性粘土矿物成分(主要是蒙脱石和伊利石,二者吸水后强烈膨胀,失水后收缩。),具有显著的吸水膨胀和失水收缩、且胀缩变形往复可逆的高塑性粘土。它一般强度较高,压缩性低,易被误认为工程性能较好的土,但由于具有膨胀和收缩特性,在膨胀土地区进行工程建筑,如果不采取必要的设计和施工措施,会导致大批建筑物的开裂和损坏,并往往造成坡地建筑场地崩塌、滑坡、地裂等严重的不稳定因素。特殊土的工程性质 膨胀土 一、膨胀土的工程性质一、膨胀土的工程性质 特殊的工程性质特殊的工程性质-胀缩性胀缩性 1 1)膨胀土的粒度成分。粘粒含量为主,大于)膨胀土的粒度成分。粘粒含量为主,大于50%50%以上。以上。2 2)天然状态下,结构紧密,孔隙比常被误认为是良好的地基。)天然状态下,结构紧密,孔隙比常被误认为是良好的地基。3 3)裂隙十分发育,是区别于其他土的明显标志。裂面处蒙脱)裂隙十分发育,是区别于其他土的明显标志。裂面处蒙脱石含量高,呈白色,构成土体的软弱面,是引起膨胀土边坡失稳石含量高,呈白色,构成土体的软弱面,是引起膨胀土边坡失稳滑动的主要原因。滑动的主要原因。4 4)天然状态下,抗剪强度、弹性模量都比较高。遇水后则强)天然状态下,抗剪强度、弹性模量都比较高。遇水后则强度迅速降低,有的甚至接近饱和淤泥的强度。度迅速降低,有的甚至接近饱和淤泥的强度。5 5)膨胀土具有超固结性。)膨胀土具有超固结性。第二节 膨胀土的性质及其地基处理 第四章第四章 特殊土地基特殊土地基 二、膨胀土的性质及膨胀原理 膨胀土属于粘性土,具有一般粘性土所共有的物理力学性质外,最重要的特性是强亲水性、多裂隙性、强膨胀性、强收缩性等。当含水量增加,表现出体积增大的能力,即具有强烈的膨胀性;若收到约束,产生的内力为膨胀力。相反则产生收缩力。具有胀缩特性,而且胀缩变形可随环境温度和湿度的变化往复发生。第四章第四章 特殊土地基特殊土地基膨胀土的主要物理力学特征:粒度组成中,通常黏粒含量大于30%。粘土矿物成分中,伊利石和蒙脱石等强亲水性矿物占主导地位。具有多裂隙性。膨胀,收缩变形可随环境变化往复发生,导致土的强度衰减。多数属于液限大于50%的高液限土。表现出较强的超固结特性。二、膨胀土的性质及膨胀原理膨胀土的膨胀机理 由于粘土矿物颗粒的表面特性和水分子的极性,膨胀土与水分子相互作用时,在颗粒周围形成水膜将颗粒推开,扩大粒间距离使土的体积膨胀。第四章第四章 特殊土地基特殊土地基 三、膨胀土地基的处理 (一)工程建设中的膨胀土问题1)在天然状态下,膨胀土通常强度高,压缩性较低,在地面以下一定深度取样时难以发现宏观裂纹。但一旦在大气中暴露,含水率发生变化时,很快出现裂纹,土体结构迅速崩解,透水性不断增加,强度迅速减小直至为零。2)作为堤坝回填土时,因其干密度与含水率关系非常密切,很难压实,压实质量难以控制。3)当建筑物基础直接与膨胀土层接触时,即使基础建基面位于地下水位以下,由于建筑物荷载变化,土体体积和强度仍然会不断发生变化,给工程带来负面影响。第四章第四章 特殊土地基特殊土地基 三、膨胀土地基的处理(二)高速公路建设中的膨胀土问题 由于膨胀土分布的广泛性,在膨胀土地区修筑高速公路这样巨型带状工程时,不可避免地会穿越膨胀土地区,尤其在南方降雨充沛的地区,存在明显的干湿循环,因此在路面结构层中通常会出现裂缝,这些裂缝又随之反映到路面上。反复的干湿循环效应还使得土体发生崩解,加之路基内部的含水率分布不均,使得路基内部产生不均匀的胀缩变形,在路面表现出来的就是波浪式的变形特征,影响公路的安全使用。第二节 膨胀土的性质及其地基处理确定膨胀土的胀缩等级,确定合理的灰剂量,对合理灰剂量的改良土的一系列性质进行室内试验验证。1.改良膨胀土改良膨胀土三、膨胀土的地基处理 (1)防水措施 (2)换土与改土 (3)支挡措施 改良的几种思路:1)通过物理、化学过程降低土粒分散程度,让土粒互相聚集形成结构较为牢固的团粒结构,增加土团间的连接力,提高土体水稳定性。2)通过反离子层的阳离子置换,用高价阳离子替代原来的低价阳离子,从而使反离子层厚度即结合水膜厚度降低,减少其吸湿能力和膨胀能力。3)通过化学反应,用键能较大的离子替代键能较小的离子,在土体中形成连接力较大的网状空间结构化学生成物,使土体的结构强度和水稳定性得到显著的提高。膨胀土的化学改良法机理其主要矿物成分为蒙脱石和伊利石,土壤矿物表面带有大量负电荷,当土壤改良剂和它相遇后,改良剂带正电荷的亲水基和膨胀土就会紧密结合,疏水基一致向外,置换出膨胀土颗粒表面的亲水金属阳离子,降低了膨胀土颗粒表面的吸附水膜厚度,使土壤颗粒进一步靠近,封闭各土团之间的孔隙,减少了吸水性和胀缩性,使膨胀土的水稳定性得到提高。石灰与膨胀土的拌和方法:(1)路拌法 (2)场拌法影响石灰改良土压实效果和强度的因素:(1)土的种类(2)土颗粒的大小(3)石灰的掺入量(4)掺入石灰的类型(5)掺入石灰与压实成型之间的等待时间(6)石灰与土拌和的均匀程度(7)碾压前填土含水率(8)碾压工艺(9)养护条件 (10)龄期水泥石灰复合改良的机理水泥石灰复合改良的机理:水泥土的强度主要来源于水泥本身的水化产物的胶结作用和水泥水化时产生的Ca(OH)2与土中活性物质之间的硬凝反应所产生的水化物的胶结作用。用水泥加固软土时,水泥颗粒表面的矿物很快与软土中的水发生水解和水化反应,生成氢氧化钙、含水硅酸钙、含水铝酸钙及含水铁酸钙等化合物第四章第四章 特殊土地基特殊土地基 四、一种特殊的膨胀土红粘土 (一)红粘土的分布和组成 红粘土是石灰岩、白云岩等碳酸盐类岩石在亚热带温湿气候下经风化作用而形成的褐红色粘土。它主要分布在北纬33以南地区,在我国贵州、云南、广西最为典型,且分布较广。红粘土的化学成分以SiO2,Fe2O3,Al2O3为主,矿物成分以石英、高岭石为主。由于石英组成的骨架和铁质胶结物的影响,红粘土具有较好的水稳定性。第四章第四章 特殊土地基特殊土地基 四、一种特殊的膨胀土红粘土 (二)红粘土的物理力学性质 (1)天然含水率较高,以结合水为主,自由水较少。(2)天然容重介于16.518.5kN/m3之间,天然空隙比大于1.0。(3)由于粒间胶结作用,土体仍处于硬塑或坚硬状态,其压缩系数在0.10.4MPa-1之间,属于中等偏低压缩性。四、一种特殊的膨胀土红粘土红粘土是较好的地基土,但需要注意以下问题:(1)红粘土具有膨胀土的性质。(2)红粘土厚度分布不均匀,容易产生不均匀沉降。(3)沿深度从上向下含水量增加,土质有由硬到软的明显变化。(4)由于地表水和地下水运动引起的冲蚀和潜蚀作用,在潜伏岩溶上的红粘土层常有土洞存在,这对建筑物的稳定不利。四、一种特殊的膨胀土红粘土 (三)红粘土地基的处理 (1)对土与基岩石芽交错的地基,可去掉石芽作垫层,以减小差异沉降。(2)当土质不均匀或厚度变化时,可采用换土垫层地基加固措施。(3)当地基土中的裂隙比较发育时,注意采取防渗措施。第四章第四章 特殊土地基特殊土地基防治措施防治措施:防水保湿措施防水保湿措施建筑物周围的排水条件:建筑物周围的排水条件:加宽散水坡;加宽散水坡;设隔水层;设隔水层;加强防漏措施;加强防漏措施;地下热力管道等应采取隔热层等。地下热力管道等应采取隔热层等。含水量的变化膨胀土胀缩变形含水量的变化膨胀土胀缩变形建筑物布置和基础设计措施建筑物布置和基础设计措施选择地形平坦地段选择地形平坦地段,避免引起湿度变化;,避免引起湿度变化;增加基础附加荷载增加基础附加荷载克服土的膨胀;克服土的膨胀;压住阵脚压住阵脚加大基础的埋深加大基础的埋深;加强结构刚度加强结构刚度及及增设沉降缝增设沉降缝等。等。地基处理措施地基处理措施设置土垫层设置土垫层;采用采用支墩板基础支墩板基础或或桩基桩基等;等;石灰加固法石灰加固法 特殊土的工程性质 冻土 定义:温度等于或低于零摄氏度,并含有冰的各类土。-四相,电 分类:多年冻土冻结状态持续三年以上的土 季节冻土随季节变化周期性冻结融化的土。危害:对建筑物表现为冻胀和融沉两个方面 分布:高原冻土(青藏高原与西部高山)高纬度冻土(黑龙江)一、季节冻土 二、多年冻土 工程地质问题(1)道路边坡及基底稳定问题一般要求基底位于冻深线以下,保定0.6m (2)建筑地基问题冻胀、融沉和长期荷载作用下的流变季节性冻土的主要工程地质问题季节性冻土的主要工程地质问题一般来说,一般来说,土中粉粒或粘粒土中粉粒或粘粒含量越高,含水含量越高,含水量越大,冻胀性量越大,冻胀性越强。越强。冻融泥流冻融泥流冻结时膨胀,融化时下沉。冻结时膨胀,融化时下沉。1/11不是主要问题,就好像领导的坏榜样不是主要问题,就好像领导的坏榜样会造成土体开裂、路面下凹、翻浆冒泥等。会造成土体开裂、路面下凹、翻浆冒泥等。季节性冰丘季节性冰丘冰冰丘丘在在地地下下水水埋埋藏藏较较浅浅时时,季季节节冻冻结结区区不不断断得得到到水水的的补补充充,地地面面明明显显冻冻胀胀隆隆起起,形形成成的的冰冰胀胀山山丘丘,称称冰丘。冰丘。多年冻土的工程性质多年冻土的工程性质整体结构整体结构融陷性不大融陷性不大融陷很大融陷很大1.1.多年冻土的特征多年冻土的特征冻土由冻土由土颗粒土颗粒、冰冰、水水和和气体气体四相组成。四相组成。根根据据土土中中冰冰的的分分布布位位置置、形形状状特特征征,冻冻土土结构可分为:结构可分为:网状结构网状结构层状结构层状结构波涛汹涌,过山车。特殊土的工程性质3.2 冻土 三、冻土病害的防治措施 1、排水 2、保温 3、改善土的性质 (1)换填土 (2)物理化学降低土中水的冰点,使水分转移受到影响,从而削弱和防止土的冻胀。特殊土的工程性质3.3 软土-重点,上海最典型,宽基浅埋 一、软土及其特征一、软土及其特征 软土软土:天然含水量大、压缩性高、承载力和抗剪强度很低的呈软塑-流塑状态的粘性土。软土是一类土的总称。分为:软粘性土、淤泥质土、淤泥、泥炭质土和泥炭等。软粘性土、淤泥质土、淤泥、泥炭质土和泥炭等。特征:特征:颜色多为灰绿色、灰黑色,手摸有滑腻感,能染指,有机质含量高时有腥臭味;颗粒成分主要为粘粒及粉粒,粘粒含量高达60%70%;具有典型的海绵状或蜂窝状结构,其孔隙比大,含水量高,透水性小,压缩性大,是软土强度低的重要原因是软土强度低的重要原因;特殊土的工程性质3.3 软土 二、软土的工程性质二、软土的工程性质 1.软土的孔隙比和含水率 软土颗粒联结弱,彼此分散,孔隙比大(一般大于一般大于1,高者,高者可达可达5.8),含水量高、沉积年代久的软土,孔隙比(e)和含水量会降低。2.软土的透水性和压缩性 透水性差,压缩性高。3.软土的强度 不排水直接剪切试验:=25,c=10-15KPa 排水直接剪切试验:=1015,c=20KPa对对比比 特殊土的工程性质3.3 软土 二、软土的工程性质二、软土的工程性质4.软土的触变性 软土受到振动,颗粒联结破坏,土体强度降低,呈流动状态,称为触变,也称振动液化。机理:吸附在土颗粒周围的水分子的定向排列被破坏,土粒悬浮在水中,呈流动状态。当振动停止,土颗粒与水分子相互作用的定向排列恢复,土强度可慢慢恢复。-类似于打仗的队形,不会全部恢复。触变用灵敏度S表示:天然结构的抗剪强度结构扰动后的抗剪强度5.软土的流变性 定义:在长期荷载作用下,变形可持续很长时间,最终引起破坏的性质。软土的长期强度只有平时强度的40%80%。在软土在软土地基地基设计中,经常采取以下设计中,经常采取以下措施措施:1.1.轻基浅埋轻基浅埋;2.2.减小减小建筑物作用于地基的建筑物作用于地基的压力压力;3.3.侧向约束侧向约束地基土,在四周打板桩基础;地基土,在四周打板桩基础;4.4.设置反压护道设置反压护道;5.5.若软土层若软土层2 2m m,可采用可采用换土法换土法;6.6.另外,还有另外,还有其它其它的一些方法,的一些方法,如如:砂井、:砂井、排水砂垫层、爆破排淤、石灰砂桩、电渗排水等。排水砂垫层、爆破排淤、石灰砂桩、电渗排水等。特殊土的工程性质3.3 软土 三、软土的变形破坏和地基加固 1.软土的变形破坏 原因:承载力低,地基变形大或者发生挤出。破坏的主要形式:不均匀沉降使建筑物产生裂缝。2.软土地基的加固措施降低含水量,加快土体固结 (1)堆载预压法 (2)砂井排水 砂井起排水通道作用,加快软土排水固结过程,使地基土强度提高。砂井(砂桩):指的是为加速软弱地基排水固结,在地基中钻孔,灌入中、粗砂而成的排水柱体。将砂灌入织袋放进孔内形成的井,称袋装砂井。袋装砂井通常不作为基础支承桩,而只用作挤密土层,排出地下水,从而使土壤固结和土层挤密,以提高土壤的承载力。在建筑物底部铺设一层砂垫层,作用在软土顶面增加一个排水面。在路堤填筑过程中,由于荷载逐渐增加,软土地基排水固结,渗出的水可以从砂垫层排走。软土处置:软土处置:真空或降水位预压法真空或降水位预压法 真空预压相当于施加一个大气压的预压荷载;降水位的原理在于增大有效应力,加速固结压缩沉降。真空预压法 特殊土的工程性质3.3 软土 2.软土地基的加固措施 (3)砂垫层 在建筑物底部铺设一层砂垫层,作用在软土顶面增加一个排水面。在路堤填筑过程中,由于荷载逐渐增加逐渐增加,软土地基排水固结,渗出的水可以从砂垫层排走。(4)生石灰桩 原理:生石灰水化过程中强烈吸水,体积膨胀,产生热量,桩周围温度升高,是软土脱水、压密,强度增大。特殊土的工程性质3.3 软土 2.软土地基的加固措施 (5)强夯法 (6)旋喷注浆法 利用钻机把安装在注浆管底部侧面的特殊喷嘴,置入土层预定深度后,用高压泥浆泵等装置,以20MPa左右的压力,把浆液从喷嘴中喷射出去冲击破坏土体,使浆液与从土体上崩落下来的土搅拌混合,经过一定时间凝固,便在土中形成一定形状的固结体,形成复合地基,提高地基土强度,加固软土地基。(7)换填土
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