广南软土物理力学性质指标
八种常见不良地基土及其特点
八种常见不良地基土及其特点软粘土软粘土也称软土，是软弱粘性土的简称。
它形成于第四纪晚期，属于海相、泻湖相、河谷相、湖沼相、溺谷相、三角洲相等的粘性沉积物或河流冲积物。
多分布于沿海、河流中下游或湖泊附近地区。
常见的软弱粘性土是淤泥和淤泥质土。
软土的物理力学性质包括如下几个方面：(1)物理性质粘粒含量较多，塑性指数Ip一般大于17，属粘性土。
软粘土多呈深灰、暗绿色，有臭味，含有机质，含水量较高、一般大于40%，而淤泥也有大于80%的情况。
孔隙比一般为1.0-2.0，其中孔隙比为1.0～1.5称为淤泥质粘土，孔隙比大于1.5时称为淤泥。
由于其高粘粒含量、高含水量、大孔隙比，因而其力学性质也就呈现与之对应的特点---低强度、高压缩性、低渗透性、高灵敏度。
(2)力学性质软粘土的强度极低，不排水强度通常仅为5～30kPa，表现为承载力基本值很低，一般不超过70kPa，有的甚至只有20kPa。
软粘土尤其是淤泥灵敏度较高，这也是区别于一般粘土的重要指标。
软粘土的压缩性很大。
压缩系数大于0.5MPa-1，最大可达45MPa-1，压缩指数约为0.35-0.75。
通常情况下，软粘土层属于正常固结土或微超固结土，但有些土层特别是新近沉积的土层有可能属于欠固结土。
渗透系数很小是软粘土的又一重要特点，一般在10-5-10-200px/s之间，渗透系数小则固结速率就很慢，有效应力增长缓慢，从而沉降稳定慢，地基强度增长也十分缓慢。
这一特点是严重制约地基处理方法和处理效果的重要方面。
(3)工程特性软粘土地基承载力低，强度增长缓慢；加荷后易变形且不均匀；变形速率大且稳定时间长；具有渗透性小、触变性及流变性大的特点。
常用的地基处理方法有预压法、置换法、搅拌法等。
2.杂填土杂填土主要出现在一些老的居民区和工矿区内，是人们的生活和生产活动所遗留或堆放的垃圾土。
这些垃圾土一般分为三类：即建筑垃圾土、生活垃圾土和工业生产垃圾土。
不同类型的垃圾土、不同时间堆放的垃圾土很难用统一的强度指标、压缩指标、渗透性指标加以描述。
高速公路常用软基处理方法（以及软土特性、鉴别和软基检测）
高速公路常用软基处理方法（以及软土特性、鉴别和软基检测）高速公路常用软基处理方法(以及软土特性/鉴别和软基检测)软土的物理力学特性1、高含水量和高孔隙性软土的天然含水量一般为50％～70％，最大甚至超过200％。
液限一般为40％～60％，天然含水量随液限的增大成正比增加。
天然孔隙比在1～2之间，最大达3～4。
其饱和度一般大于95％，因而天然含水量与其天然孔隙比呈直线变化关系。
软土的如此高含水量和高孔隙性特征是决定其压缩性和抗剪强度的重要因素。
2、渗透性弱软土的渗透系数一般在i×10-4～i×10-8cm/s之间，而大部分滨海相和三角洲相软土地区，由于该土层中夹有数量不等的薄层或极薄层粉、细砂、粉土等，故在水平方向的渗透性较垂直方向要大得多。
由于该类土渗透系数小、含水量大且饱和状态，这不但延缓其土体的固结过程，而且在加荷初期，常易出现较高的孔隙水压力，对地基强度有显著影响。
3、压缩性高软土均属高压缩性土，其压缩系数a0.1～0.2一般为0.7～1.5MPa-1,最大达4.5MPa－1（例如渤海海淤），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，该类土的建筑荷载作用下的变形有如下特征：（1）变形大而不均匀（2）变形稳定历时长4、抗剪强度低软土的抗剪强度小且与加荷速度及排水固结条件密切相关，不排水三轴快剪所得抗剪强度值很小，且与其侧压力大小无关。
排水条件下的抗剪强度随固结程度的增加而增大。
5、较显著的触变性和蠕变形。
软土的鉴别1、建设部标准《软土地区工程地质勘查规范》（JGJ83-91）规定凡符合以下三项特征即为软土：（1）外观以灰色为主的细粒土；（2）天然含水量大于或等于液限；（3）天然孔隙比大于或等于1.01。
2、交通部标准《公路软土地基路堤设计与施工技术规范》（JTJ017-96）中规定软土鉴别见表（1）天然含水量的测定天然含水量是土的基本物理性指标之一，它反映的土的状态，含水量的变化将使得土的稠度、饱和程度、结构强度随之而变化，其测定可采用公路土工试验规程规定试验方法测定，并将试验数据与35％、液限进行比较。
{教育管理}土的物理性质指标与工程分类 精品 精品
土力学{教育管理}土的物理性质指标与工程分类土力学土是松散颗粒的堆积物，是岩石风化的产物。
根据来源分：有机土和无机土岩石风化分为物理风化和化学风化。
土是指覆盖在地表的没有胶结或弱胶结的颗粒堆积物。
土力学物理风化：岩石经受风、霜、雨、雪的侵蚀，或受波浪的冲击、地震等引起各种力的作用，温度的变化、冻胀等因素使整体岩石产生裂隙、崩解碎裂成岩块、岩屑的过程。
物理风化只改变颗粒的大小和形状，不改变岩石的矿物成分。
化学风化：岩体（或岩块、岩屑）与氧气、二氧化碳等各种气体、水和各种水溶液等物质相接触，经氧化、碳化和水化作用，使这些岩石或岩屑逐渐产生化学变化，分解为极细颗粒的过程。
化学风化不但改变了颗粒的大小和形状，也改变了岩石的矿物成分。
土力学特征：☞物理风化：量变过程，形成的土颗粒较粗；☞化学风化：质变过程，形成的土颗粒很细。
对一般的土而言，通常既经历过物理风化，又有化学风化，只不过哪种占优而已。
土力学土从其堆积或沉积的条件来看可分为：⎧⎪⎧⎪⎪⎪⎨⎪⎨⎪⎪⎪⎪⎪⎩⎩残积土冲积土土风积土运积土冰碛土沼泽土残积土：岩石风化后仍留在原地未经搬运的堆积物。
特点：湿热地带，粘土，深厚，松软，易变；寒冷地带，岩块或砂，物理风化，稳定；颗粒多为角粒。
土力学运积土：岩石风化后经流水、风和冰川以及人类活动等搬运离开生成地点后再沉积下来的堆积物。
由于搬运动力的不同，又分为冲积土、风积土、冰碛土和沼泽土等。
冲积土：降雨形成的地表径流流经地表时，冲刷、带动或搬运土粒，经过一定距离后在较平缓地带沉积下来的土层。
风积土：由风力带动土粒经过一段搬运距离后沉积下来的堆积物。
冲积土的特点：有一定程度的颗粒分选和不均匀性。
风积土的特点：颗粒沿风向有一定程度的颗粒分选，没有明显的层理，颗粒以带角的细砂粒和粉粒为主，同一地区颗粒较均匀。
土力学冰川沉积土：由冰川剥落、搬运形成的堆积物。
冰碛土：几乎未经流水搬运直接从冰层中搁置下来的土。
冰碛土的特点：不成层；颗粒粒径的变化范围很大，从漂石到粘粒；粗颗粒的形状是次圆或次棱角的，有时还有磨光面。
软土知识
2.软土的物理力学性质指标？3.软土的原位测试方法？4.软土不排水强度Cu及测试方法？5.太沙基一维固结理论？理论假设:荷载面积很大，满足H b≥3,其中b为荷载宽度，水的渗流只在竖向进行，图的变形只在竖向发生。
理论基础:达西定理，小变形假设公式推导:q1=K −∂h∂zdz，q2=K+∂k∂zⅆz −∂h∂z−∂2h∂z2ⅆz其中∂k∂z=0，Δq=K∂2h∂zⅆz单元内时间t水体积变化：V m=s⋅ⅇd zΔq′=∂V m其中土颗粒d2为常数Δq′=d2∂s rⅇ∆q=Δq′与饱和的粘性土S r=1得：K ∂2b2=1∂ⅇ将土的应力应变关系ⅆⅇⅆσu′=−a v和h=h e+1γwu ss+u e可知：k1+ⅇwν⋅∂2uⅇ2=−∂σv′其中σν=σv′+u C v=k1+ⅇγw aν所以（总应力不变）：C v ∂2u=∂u6.邓肯-张模型？定义: 邓肯等人根据一般土的三轴试验曲线：σ1−σ3=εaa+bεa提出的一种增量模型。
切线泊松比:ε1=−ε3f+D−ε3−ε3ε1=f+D−ε3=f−Dε3 νi=f=G−F lgσ3∕p aνi=−ⅆε3dε1=νi1−Dε12切线变形模量:E t=ⅆσ1−σ3ⅆε1=aa+bε12E i=1aσ1−σ3ult=1bB f=σ1−σ3fσ1−σ3ultE T=1E i1E i+R fσ1−σ3fε127.普朗特尔极限承载力理论？定义：普朗特尔极限承载力理论是指普朗特尔根据塑性平衡理论导出条形刚性冲模压入半无限刚塑性介质的极限承载力理论。
于1920年提出，该理论假设刚塑性介质是无重量的，条形刚性冲模底面光滑，置于介质表面，当介质达到塑性破坏时的滑动面形状8.瑞典圆弧滑动法与简化毕肖普法？。
土的物理性质
强结合水 土颗粒 强结合水 弱结合水 强结合水 弱结合水
土颗粒
固态或半固态 强结合水
可塑状态 弱结合水
塑限wp
土颗粒
自由水
流动状态
自由水
w
液限wl
强结合水膜最大
出现相当数量自由水
粘性土的稠度反映土中水的形态
粘性土的稠度状态
固态
塑态
流态
W小 固体态 半固态 粘塑态 稠塑态 粘流态 液流态
3.液性指数及稠度状态分级
液性指数
I wwp wwp
L wL w p
Ip
可以看出：
当w<wp时，IL<0，土将处于固体状态； 当w>wL时，(w-wp>WL-WP)，IL>1,土将处于流动状态 ；
当wp w wL时，0 IL 1，土将处于可塑状态； 因此， IL的大小 实际上反映了土的天然稠度状态。 按IL将土划分为坚硬、硬塑、可塑、软塑、流塑五种状态 。
已知：V=90cm3,m=154g，m’=148g,w’=15%, s=2.7g/cm3. 解：土样从野外送回试验室的过程中，土的重量减轻了。说明土
的水分损失了一部分，所以试验室测得的含水率偏小。真正 的含水率应根据含水率的概念确定。
w
mw ms
%, 而mw
m ms.
其中总质量 m 148 g
固态
塑态
流态
W小 固体态 半固态 粘塑态 稠塑态 粘流态 液流态
收
塑
粘
液
触
缩
限
着
限
变
限
Wp
限
wl
限
W大
说明随w的增大，土的状态发生了变化；也说明土中颗粒 的活动性随w的增大变得容易，即水与颗粒的表面现象越明显 。
土层物理力学指标
土层物理力学指标土层物理力学指标工程编号:2021-G-177 工程编号颗粒土层 0.50.25 层号土层名称㎜% ①1 ①2 ② ③1 ③2 ③3 ④ ⑤1 ⑤3 填土浜填土土层物理力学性质参数表0.250.075 ㎜ % 0.0750.05 ㎜ % 0.050.01 ㎜ % 0.010.005 ㎜ %22 3.18 0.10 8 3.01 0.08 14 3.50 0.12 15 3.47 0.08 50 2.49 0.05 24 1.74 0.05 318.4 18.9 17.6 17.7 18.0 17.1 18.7 19.7 17.9 17.3 17.8 17.0 16.7 17.1 16.3 17.7 18.0 17.1 18.0 18.1 17.722 0.04 0.02 8 0.03 0.02 14 0.05 0.03 15 0.03 0.02 50 0.02 0.01 24 0.02 0.01 32.73 2.74 2.73 2.72 2.73 2.72 2.70 2.71 2.69 2.73 2.73 2.72 2.75 2.76 2.73 2.73 2.75 2.72 2.72 2.73 2.7122 0.00 0.00 8 0.00 0.00 14 0.01 0.00 15 0.00 0.00 50 0.01 0.00 24 0.01 0.00 396 99 92 97 99 95 95 99 90 97 99 94 97 100 94 96 99 92 96 97 9622 1.49 0.02 8 1.69 0.02 14 2.27 0.02 15 1.70 0.02 50 1.58 0.02 24 1.75 0.02 30.932 1.113 0.811 1.119 1.297 1.033 0.834 1.024 0.666 1.200 1.348 1.0551.428 1.579 1.277 1.098 1.262 1.009 1.010 1.078 0.97322 0.08 0.09 8 0.08 0.08 14 0.10 0.12 15 0.09 0.07 50 0.06 0.05 24 0.05 0.05 337.3 40.3 35.4 34.3 39.9 31.022 1.07 0.03 8 2.74 0.0921.0 21.9 19.2 20.3 23.1 19.422 0.78 0.04 8 1.19 0.06粉质粘土淤泥质粉质粘土38.8 27.4 40.0 46.4 36.7 29.3 37.4 23.6 42.6 48.8 36.8 50.7 56.6 44.3 38.5砂质粉土淤泥质粉质粘土淤泥质粘土粉质粘土粉质粘土78.4 3.420 24.3 9 0.7712.6 23.4 4.320 5.11 0.4246.0 77.2 6.920 22.60 0.502.9 7.0 0.520 1.89 0.676.1 11. 3 0.620 3.55 0.6035.3 37.9 30.7 43.5 49.6 37.6 37.8 40.9 34.9 36.8 39.0 34.515 2.03 0.06 50 2.60 0.06 20 1.73 0.05 220.6 22.7 17.9 23.2 27.1 20.5 21.2 22.9 19.6 21.4 22.1 20.715 1.31 0.07 50 1.51 0.07 20 0.79 0.04 243.1 35.4 35.7 37.8 21.7 23.926 1.25 0.05 20 2.45 0.08 28 2.99 0.12 6 0.51 0.03 8 3.20 0.1319.4 19.9 19.0 18.7 19.2 18.4 19.0 20.0 18.0 20.1 20.5 19.8 19.4 20.8 18.8 26 0.02 0.01 20 0.02 0.01 28 0.04 0.02 6 0.02 0.01 8 0.06 0.032.73 2.73 2.72 2.70 2.71 2.68 2.69 2.70 2.68 2.72 2.73 2.72 2.69 2.69 2.69 26 0.00 0.00 20 0.01 0.00 29 0.01 0.00 6 0.01 0.00 8 0.00 0.0092 94 90 96 99 91 9.4 99 89 94 99 90 97 98 9526 1.17 0.01 20 2.48 0.03 29 2.59 0.03 6 3.55 0.04 8 1.08 0.010.710 0.776 0.637 0.829 0.904 0.711 0.755 0.925 0.591 0.605 0.623 0.581 0.716 0.794 0.49626 0.03 0.05 20 0.05 0.06 29 0.08 0.11 6 0.02 0.03 8 0.09 0.1332.8 35.9 30.426 1.42 0.0418.1 19.9 16.026 0.95 0.0539.7 42 25.7 9 0.66 78 14.8 5 0.20 13.7 24.4 1.9 9.1 22.2 1.4 42 5.19 0.38 78 4.84 0.53 37.6 81.7 2.9 12.2 60.4 1.1 42 23.62 0.64 78 10.28 0.85 2.7 7.7 0.5 1.7 5.1 0.1 42 1.53 0.58 78 1.03 0.60 6.3 14. 3 0.0 3.1 9.7 0.0 42 4.14 0.67 78 2.15 0.6926.7 21.7 29.6 33.3 25.0 26.4 33.1 21.1 20.9 21.8 20.3 71.4 15 12.5 2 0.18 7.9 15.1 3.6 15 3.48 0.45 10.7 25.3 3.7 15 5.69 0.55 2.8 5.0 1.1 15 1.27 0.47 7.2 18. 2 3.4 15 4.74 0.68 25.8 28.7 17.90. 0 1. 0 0. 086.0 1.2 78 0.16 4.56 73.8 95.4 23.630.3 33.0 28.06 1.56 0.0616.7 20.2 14.56 1.97 0.1387.8 46.2工程编号:2021-G-177 土层层号①1 ①2 ② ③1 ③2 土层名称填土浜填土粉质粘土淤泥质粉质粘土砂质粉土淤泥质粉质粘土14.7 16.7 12.0 20.3 ④ 淤泥质粘土24.1 15.4 ⑤1 ⑤3 粉质粘土粉质粘土粉质粘土 16.6 19.0 14.6 15.4 16.9 13.8 14.7 16.8 12.6 ⑦1 砂质粉土 15 1.16 0.08 50 1.83 0.09 20 1.31 0.08 2 1.50 1.80 1.08 1.36 1.84 1.02 1.14 1.39 0.85 0.97 1.01 0.93 0.40 0.66 0.21 15 0.20 0.14 50 0.17 0.13 20 0.16 0.14 216．3 19.8 14.8 13.9 16.8 11.6 22 1.10 0.07 8 1.70 0.13 0．72 0.99 0.45 1.42 1.81 1.25 22 0.19 0.28 8 0.16 0.12 1． 64e-07 4.64e-07 2.01e-08 1.76e-065.13e-06 2.50e-07 3.73e-04 8.25e-04 9.93e-06 6 1.57e-07 1.05e+00 4 7.17e-07 1.91e-06 2.12e-08 2.44e-066.05e-06 1.71e-07 4.24e-04 1.04e-03 1.03e-04土层物理力学性质参数表液性指数 IL 温度20℃ 0 Kv Cm/s 渗透系数温度20℃ 0 KH Cm/s 固结快剪内磨檫角粘聚力 C Φ KPa 。
土力学与基础工程第二章土的物理性质指标
Vw Vv
饱和度表示孔隙中充满水的程度
ma=0 Air
mw m
Water
Va VwVv V
ms Soil Vs
质量
体积
Sr=0 : 干土 Sr=1 : 饱和土
土的物理性质和分类 §2.1土的三相比例指标
❖表示土中含水程度的指标
含水量 饱和度
w(%) mw ms
Sr
Vw Vv
ma=0 Air
mw m
(三相间的比例关系)
表 示
土的物理状态
粗粒土的松密程度 影响 粘性土的软硬状态
力学特 性
概念
所谓土的物理性质就是表示土中三相比 例关系的一些物理量。
土的物理性质指标不仅可以描述土的物 理性质和它所处的状态，而且在一定程 度上反映了土的力学性质。
土的物理性质指标的分类
一类是必须通过试验测定的，如含水量 （率）、密度和土粒相对密度，称为直 接指标；
ms
ms
ms Soil Vs
质量
体积
注意: 其实是含水比, 可达到或超过100％
土的含水量
测定方法： 烘干法。先称出天然湿土的质量，然
后放在烘箱里，在100～105℃下烘干， 称干土的质量。
间接换算的物理性质指标
描述土的孔隙体积相对含量的指标 孔隙比(void) 孔隙率(porosity) 饱和度(degree of saturation)
土的物理性质和分类 §2.1土的三相比例指标
换算指标 ❖表示土中孔隙含量的指标
孔隙比 定义: 土中孔隙体积与固体颗粒 体积之比, 无量纲
表达式: e Vv Vs
在某种程度上反映土的松密
孔隙率 定义: 土中孔隙体积与总体积 (孔隙度) 之比, 用百分数表示
软土
软土的工程特性与地基评价
软土：泛指淤泥及淤泥质土，是第四 纪后期于沿海地区的滨海相、泻湖相、 三角洲相和溺谷相；内陆平原或山区的 湖相和冲积洪积沼泽相等静水或非常缓 慢的流水环境中沉积，并经生物化学作 用形成的饱和软粘性土。
软土的特征：富含有机质，天然含水量 大于液限，天然孔隙比大于或等于1。
3. 抗剪强度低
软土的抗剪强度小且与加荷速度及排水固结条件密切相
关。不排水三轴快剪所得抗剪强度值很小，且与其侧压力大小 无关，即其内摩擦角为零，其内聚力一般都小于20kPa；直剪 快剪内摩擦角一般为2-5度，内聚力为10-15kPa；排水条件下 的抗剪强度随固结程度的增加而增大，固结快剪的内摩擦角可 达8-12度，内聚力为20kPa左右。这是因为在土体受荷时，其 中孔隙水在充分排出的条件下，使土体得到正常的压密，从而 逐步提高其强度。因此，要提高软土地基的强度，必须控制施 工和使用时的加荷速度，特别是在开始阶段加荷不能过大，以 便每增加一级荷重与土体在新的受荷条件下强度的提高相适应。 如果相反，则土中水分将来不及排出，土体强度不但来不及得 到提高，反而会由于土中孔隙水压力的急剧增大，有效应力降 低，而产生土体的挤出破坏。
分类1：当e>=1.5时，称淤泥；当1.5＞ e＞=1.0时，称淤泥质土。它是淤泥与 一般粘性土的过渡类型；
分类2：当土中有机质含量[5%，10%]，称 有机质土；当有机质含量（10%，60%]时 称泥炭质土；当有机质含量（60%，）时， 称泥炭。泥炭是未充分分解的植物遗体堆积 而成的一种高有机土，呈深褐-黑色。其含 水量极高，压缩性很大且不均匀，往往以夹 层或透镜体构造存在于一般粘性土或淤泥质 土层中，对工程极为不利。
软土的组成和结构特征
软土的组成成分和结构特征是由其生成环境决定的。
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8.457
竖向固结系数
cm2/s
0.00135
固结不排水
粘聚力（C）
kpa
31.0
内摩擦角（φ）
0
22.78
表1松散填土物料的物理力学性质指标
物理力学性质指标
单位
数值
最大干密度（γd）
g/cm3
2.126
最佳含水量（wop）
％
9.29
压实度（K）
％
90
粘聚力（C）
kpa
47.81
内摩擦角（φ）
0
36.28
软土物理力学性质指标
F标：
试验条件
物理力学性质指标
单位
数值
不排水不固结
容重
g/cm3
1.824
粘聚力（C）
kpa
12.0
内摩擦角（φ）
0
2.9
竖向固结系数
cm2/s
0.00043
小固结排水
粘聚力（C）
kpa
24.1
内摩擦角（φ）
0
5.5
大固结排水
粘聚力（C）
kpa
38.18
内摩擦角（φ）
0
23.3
压缩模量Es
mpa
2.65
竖向固结系数
cm2/s
0.00202
固结不排水
粘聚力（C）
kpa
5.77
内摩擦角（φ）
0
18.26
G标：
试验条件
物理力学性质指标
单位
数值
不排水不固结
容重
g/cm3
2.033
粘聚力（C）
kpa13.4内源自擦角（φ）03.5
竖向固结系数
cm2/s
0.00038
小固结排水
粘聚力（C）
kpa
36.4
内摩擦角（φ）
0
8.2
大固结排水
粘聚力（C）
kpa
64.4
内摩擦角（φ）
0
24.2
压缩模量Es