软土地基评价

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某工程软基处理分析评价

某工程软基处理分析评价

1丁程地质 1 岩土 单元 ) . 1 划分 根据本次钻探揭露 , 场地岩土单元( 自上 层1 而下分 为如下几层 : 二 土层( , 陆交互 人1 填 Q 海 相沉积( Q 的淤泥 、 粉质粘土 、 淤泥质粉细砂 、 砾
砂、 淤泥质土层 , 花岗岩一 风化层 。详见表 1 。 表 1 察区岩 土单元( 一览表 勘 层)
1. .1 2. 2耕土( 层号①
灰褐夹浅黄色 , 由粘性土及石 英砂 组成 , 顶 部见少许植物根系 。 湿 , 稍 欠压实 。 1- _2海陆交互相沉积层 (1 2 Q ( 淤泥【 1 ) 层号② 。上部浅灰~ 灰色 , 部深 砂 与砾砂 层水力联系较好外 ,其余各含水层水 下 灰 一 黑色 , 灰 有滑 腻感 , 富含 有 机质 , 闻有腐 臭 力联 系弱 。 味 , 贝壳与耗 壳碎 屑 , 见腐木及少许 石英 见 局部 23地下水位 _ 钻 探 期 间 地下 稳 定 水 位 在 地 面下 0 0 .~ 2 粉 细砂 。 饱和 , 流塑。(淤泥质粉细砂( 2 ) 层号② 。 5 m, 实测结果 , 滞水 的初见 水 上层 土黄 、 灰黑及灰 白色 , 主要矿 物成份 为石英 , 含 1 0 埋藏 较浅 ; . )m。 2 5 4 1%~ 0 0 2 %的淤泥 , 胶结较差 。饱 和 , ~ 松散 稍密 。 位 一般比稳定水位 高 0 - . 第四系松散堆积 ( 粉质粘土( 3 1 层号② 黄褐 、 白 、 。 灰 红褐色 为主 , 物中的孔 隙潜水和风化裂 隙、基岩节理 裂隙水 水力联 系弱 , 位较 水 局 部夹杂灰 色 、 青灰 等色 , 切面稍 光滑 , 刀 粘性 有淤泥层跟上层滞水阻隔 , 般较强 , 局部含少许石英砂。 , 塑硬塑 。 ) 稳 定。 湿可 ( 4 2 4地下水补 、 、 径 排条件 砾砂 号②0 。土黄 、 、 灰黑 灰白夹灰色 , 主要矿 场地地下水 主要接受 东南部 残丘基岩裂隙 物成份石英 , 含少许 淤泥质 土 , 次棱角 状 , 呈 分 选性较差 。 和, 饱 稍密~ 中密 。 局部淤泥质土含量 水的侧 向补给 、 大气降水的入渗补 给为主 , 主要 高, 以小夹层产 出。5 淤泥质土( ( ) 层号② 灰色一 向鸡 啼 门水 道潜 流排 泄 和 以地 面蒸发 形式 排 。 灰黑色, 富含有机质 , 有腐臭味, 含大量石英粉 泄 。场地地下水总 的地下迳流方 向为从 东南 向 循 细砂 , 局部含量较高 以夹漓层产 出。 饱和 , , 西北 , 环交替作用较缓慢 。 流塑 2 j地下水水质及对建筑材料的腐蚀性 局部为软塑。 场地地下水为咸水 ,矿化度较高 ,为常温 1 3花 岗岩 - 2 按 风化程度的不 同, 将其分为 以下 各层 : ) 水 。 ( 1 本次采取 3 件地下水样进行T程水 分析 , 根 岩土 1程 勘察规范》 B 02—0 1 准进 ( 50 120) G  ̄ 强风化花岗岩( 层号③ 。褐 黄 、 肉红 、 白、 灰 青灰 据《 夹黑色 , 芯为半岩 半土状 , 岩 由粘 粒 、 石英 及长 行腐蚀 }评价。 生 石组成 . 石 已风化成碎屑状 , 长 局部绿 泥石化现 3软基处理 ̄ g  ̄J Y6 ' "r 31软基处理必要性及处理 目的 . 象明显 , 局部上部见全风化花 岗岩小夹层 。 2 ( 碾 场地广 布厚度较 大的欠 固结 的软 土层 , 存 风化辉绿 岩( 脉 ) 岩 ( 。灰绿夹 白色 , 层号( 岩芯 以碎块状 为主 , 主要矿物成份为斜 长石 、 辉石及 软土地基上建造T 程可能引发的工程地质问题 。 场地进行T程建设前 , 少量石英 与黑 云母 , 细粒结 构 , 密块状 构造 。 详见表 2 鉴于上述 问题 , 致 为灰绿岩脉。3 u (q风化花 岗岩( ) 层号( 肉红 、 。 灰 有必要对场地软 土地基进 行处理。根据场地软 白、 黄褐 、 灰绿夹 黑色 , 主要矿物 成份长石 、 石英 基条件 , 软基处理 主要 目的是 : 进行 ①改善地基土的 固结特 眭,提高地基土 的 和少量黑 云母 , 风化 较 明显 , 岩芯 以碎块 、 团块

土木工程中的软土地基加固效果评估

土木工程中的软土地基加固效果评估

土木工程中的软土地基加固效果评估引言土木工程中,软土地基是一种常见的地质情况。

由于其较弱的承载能力,需要加固措施以确保建筑物的安全。

然而,软土地基的加固效果评估是一个复杂的问题。

本文将深入探讨土木工程中软土地基加固效果的评估方法。

1. 软土地基的特点软土地基具有以下特点:压缩性较大、水分含量较高、孔隙水压较大、抗剪强度低等。

这些特点使得软土地基在受力时易于发生沉降、变形和液化等不稳定现象。

2. 软土地基加固方法软土地基的加固方法主要包括土钉墙、加固桩、加固灌浆等。

这些方法通过改变土体的结构,提高其抗剪强度和承载能力,来达到加固的目的。

3. 加固效果评估指标为了评估软土地基的加固效果,需要确定合适的评估指标。

常用的指标包括沉降量、变形量、承载力等。

评估指标应该能够客观地反映软土地基的力学性质和受力性能。

4. 加固效果评估方法4.1 直接测量法直接测量法是通过现场实测的方式来评估软土地基的加固效果。

例如,在加固前后进行沉降观测,测量土体的变形量和承载力等指标。

然而,直接测量法存在一定的局限性,例如测点选择的难度以及仪器设备的限制。

4.2 数值模拟法数值模拟法是利用计算机模拟软土地基的力学行为,进行加固效果评估。

通过建立合适的数学模型和边界条件,可以预测软土地基在加固前后的应力、位移和承载性能等。

数值模拟法能够提供更加精确的预测结果,但是需要合理选择模型参数和边界条件。

4.3 经验法在土木工程实践中,人们积累了丰富的经验,形成了一些经验法。

这些方法基于以往的工程案例和试验研究,通过参考类似工程的实际效果来评估加固效果。

尽管经验法的可靠性有一定局限,但在现实工程中具有一定的实用性。

结论软土地基的加固效果评估是土木工程中重要且复杂的问题。

通过合适的评估指标和评估方法,可以客观地评估加固效果。

直接测量法、数值模拟法和经验法在加固效果评估中都具有一定的应用价值。

在实际工程中,应根据具体情况选择合适的评估方法,以确保土木工程的安全和可靠性。

水利工程软土地基的主要特点

水利工程软土地基的主要特点

水利工程软土地基的主要特点
软土地基主要指的是由粉土以及粘土等土层构成的,稳定性较差且承载力较差的地基结构。

一般来说,软土地基的主要特点有:
首先,触变性。

这主要是指当软土地基在未受到外部力量破坏之前,呈现固态。

但若外部力量对其产生破坏,就会导致其形态发生一定的变化,由固态变为流动性。

其次、透水性差。

软土地基和其他地基类型相比较,其透水性是很差的。

在工程的建设期间,需要花费较长时间来进行地基的排水固结工作。

再次,压缩性高。

由于受到高压影响,压缩数值越大,越容易导致软土地基出现沉降的情况。

当其中的垂直压力达到一定程度时,就会导致地基发生变形的状况,进而导致沉降出现。

第四,沉降的速度较快。

随着负荷的增加,软土地基出现沉降的速度越快。

由于水利工程中的软土基地负荷都较大,因此,其出现沉降的速度也是很快的,影响工程安全。

最后,存在一定的不均匀性。

和其他地基类型相比较,由于软土地基的主要组成是较为微小的颗粒以及高分散的颗粒,这两种颗粒之间的密度存在一定的差异性,因而导致建筑物的受力不均匀,从而产生的沉降也有一定的差异。

这种差异性常常会导致软土地基出现深浅不一的裂缝,甚至会对工程质量造成严重损坏。

总的来说,软土地基具有很大的不可预见性。

因此,如果在工程施工过程中,没有对其进行合理的处理,就会导致工程受损的情况出现,影响
工程质量。

若地基出现沉降或对其固定有较大难度,那么不仅导致工程上方的建筑物出现沉降,还会导致建筑物坍塌等严重情况的出现。

黏性土和软土地基的岩土工程评价[详细]

黏性土和软土地基的岩土工程评价[详细]

第15章黏性土和软土地基的岩土工程评价15.1黏性土的工程分类及其基本特征黏性土塑性指数大于10的土定名为黏性土.黏性土再根据塑性指数分为粉质黏土和黏土.塑性指数大于10,且小于或等于17的土定名为粉质黏土,塑性指数大于17的土定名为黏土.塑性指数应由相应于76g圆锥仪沉入土中深度为10米米时测定的液限计算而得.不同沉积年代黏性土的工程地质特征一、老黏性土第四系上更新统(Q3)及其以前沉积的黏性土.一般分布于山麓、山坡、河谷高阶地或伏于现代沉积(Q4)之下.由于它沉积年代较久,因而具有较高的结构强度和较低的压缩性.其承载力标准值一般大于350kPa,压缩模量E s大于15米Pa,标准贯入击数N 大于15.通常,老黏性土的承载能力明显地大于具有相同物理性质指标的一般黏性土.但应注意,有些年代在Q3及其以前的沉积层由于受所处地形等其他条件的影响,其工程性质也可能较差.二、一般黏性土第四纪全新世(Q4)沉积的工程性质一般的黏性土.广泛分布于河谷各级阶地(主要在低阶地)、山前及平原地区,厚度变化视成因类型而异.多呈褐黄色或黄褐色,有时含铁锰质粒状结核,但圆度较差,亦较硫松.承载力标准值一般为120~300kPa,压缩摸量E s为4~15米Pa,标准贯入击数N为3~15.三、新近沉积黏性土沉积年代较新的、即在近代文化期沉积的黏性土.多分布于湖、塘、沟、谷和河漫滩地段以及超河没滩低阶地、古河道、洪积冲积锥(扇)和山前斜地的顶部.一般未经很好的压密固结作用,结构强度较小.新近沉积黏性土的物理指标与一般黏性土的指标相近,但工程性质与—般黏性土有明显差别.15.2软土的生成环境与工程特性软土是指天然孔隙比大于或等于1.0,且天然含水量大于液限的细粒土.软土为在静水或缓慢流水的环境中沉积,并经生物化学作用形成的土.软土包括淤泥、淤泥质土、泥炭、泥炭质土等.淤泥:天然含水量大于液限、且天然孔隙比大于或等于1.5 (w>w L、且e≥1.5),淤泥质土:天然含水量大于液限、且天然孔隙比小于1.5但大于或等于1.0(w>w L、且1.5>e≥1.0).土的有机质含量W u:W u<5%,无机土,5%≤W u≤10%,有机质土,10%<W u≤60%,泥炭质土,W u>60%,泥炭.一、淤泥和淤泥质土的生成环境与组成成分静水或缓慢流水的环境:水流不通畅的饱和缺氧条件湖泊、沼泽、大河流的入海处的三角洲、溺谷等沉积环境.淤泥和淤泥质土的组成成分,是由其生成环境决定的.1.粒度成分(塑性指数)黏粒(粒径d<0.005米米)含量一般达30%~60%,大量黏粒的存在,是使淤泥大量容水的内在因素之一.2.矿物成分黏土矿物中以蒙脱石和水云母类占多数.这种矿物组成也反应了软土的生成环境是缺氧的碱性环境,这些黏土矿物与水的作用非常强烈,比高岭石类及其他成分的黏土颗粒的吸水性更大,因而在其颗粒外围形成很厚的结合水膜,使得淤泥和淤泥质土的天然含水量很大.3.富含大量微生物和各种有机质是淤泥和淤泥质土的最大特点.大量有机质的存在,使软土具一系列特殊的性质:颗粒比重小、重度小、天然含水量大(水容量很大)、水很难排出等.这是由于有机质这种胶体颗粒的结合水膜厚度比一般黏土矿物颗粒更大的缘故.因此,土中有机质的分解程度愈高、含量愈大,则土的含水量愈大、工程性质愈差.二、淤泥和淤泥质土的结构性和状态特征淤泥和淤泥质土的结构性是指具有一定强度的粒间联结的性质.当土被扰动,破坏了它的粒间联结,则土体强度就会剧烈降低.粒间联结的因素构成:1.静电引力和分子引力作用黏粒之间的静电引力和分子引力的作用,使黏粒在水下沉积过程中相互联结成蜂窝状或絮状结构.2.水胶联结作用水胶联结是黏土颗粒间水分子(极性分子)在不同电荷作用下定向排列造成的.受吸附力愈大,其分子排列愈紧密,就愈具有较大的黏滞度和抗剪强度,从而形成一定强度的粒间联结.3.灰质联结作用水中大量的微生物一淤泥细菌作用的结果.这类细菌可以制造CO2,CO2与土中的Ca CO3可形成Ca (H CO3) 2,到一定深度后,细菌大量死亡,则CO2减少,Ca CO3又沉淀下来,从而形成黏粒间某种程度的灰质联结.三、淤泥和淤泥质土的物理力学特性软土的主要工程特性:1.天然含水量大(一般大于36%)、孔隙比大(大于1.0)、饱和度大;2.渗透性差(垂直渗透系数为10-6~10-8厘米/s);3.压缩性高且完成固结时间长;4.强度低、地基承载力低;5.具触变性且灵敏性高;6.具流变性;7.在较大的地震力作用下,可能发生震陷.四、不同成因的淤泥和淤泥质土的工程地质特征我国淤泥和淤泥质土的形成和分布,基本上可以分为两大类别: 第一类是属于海洋沿岸的淤积;第二类是内陆和山区河、湖盆地及山前谷地的淤积.大体上说,第一类分布较稳定,厚度较大;第二类常零星分布,沉积厚度较小.1.沿海软土大致可分为四种类型:1)泻湖相沉积:温州、宁波等地区.其特征是土层比较单一,厚度大,分布范围宽阔,形成海滨平原.2)溺谷相沉积:闽江口地区.其高压缩性和低强度等特点更甚于前者,但分布范围略窄.3)滨海相沉积:天津的塘沽新港地区以及连云港等地区.其淤积厚度达60米以上,间夹粉砂薄层或透镜体,整个土体呈“千层饼’样的细微条带层状构造.工程性质一般较泻湖相和溺谷相者稍好,但在深水处的年轻海淤则比其他各成因类型者更差.4)三角洲相沉积:长江三角洲、珠江三角洲地区.其主要特点是海相与陆相交替沉积形成,分布宽阔,厚度比较均匀、稳定,但分选程度差,多交错的斜层理或不规则透镜体夹层.具有薄粉砂夹层或粉砂、砂质粉土透镜体,为水平渗流提供了良好的条件.因此,比沿海其他成因类型软土的物理力学性能相对较好.2.内陆平原地区软土主要有湖泊相、沼泽相、河漫滩相、牛轭湖相等.1)湖泊相、沼泽相沉积:滇池东部及其周围地区,洞庭湖、洪泽湖盆地,太湖流域的杭嘉湖地区等.其组成和构造特点是组成颗粒微细、均匀,富有机质.淤泥成层较厚,不夹或很少夹砂、且往往具有厚度和大小不等的肥淤泥与泥炭夹层或透镜体.因此,其工程性质往往比一般滨海相沉积者差.2)河漫滩、牛轭湖相沉积⑴河漫滩相沉积的工程地质特征是具有明显的二元结构.上部为粉质黏土、砂质粉土,具微层理,但比滨海相的间隔厚些;下部为粉、细砂.⑵)牛轭湖相沉积物一般由淤泥、淤泥质黏性土及泥炭层组成,处于流动或潜流状态,工程性质与—般内陆湖相相近,但其分布范围略狭,一般呈透镜状掩埋于冲积层的下部,故需慎重对待.3.内陆山区软土成因主要是由于当地的泥灰岩、炭质页岩、泥砂质页岩等风化产物和地表的有机物质经水流搬运沉积于原始地形低洼处,长期饱水软化,间有微生物作用而形成.分布上总的特点是,分布面积不大、厚度变化悬殊.15.3 黏性土和软土地基承载力的综合评价一、影响黏性土和软土地基承载力的因素软土的主要工程性质特点是强度低、压缩性高、排水固结过程缓慢.地基土的承载力不仅与地基的特性有关,还与基础、上部建筑和地基土之间的相互作用有关.地基土的特性随着施工程序、方法、加荷的方式变化.地基土的承载力,要考虑强度和变形两方面,既要保证地基不发生强度破坏丧失稳定性,又要保证建筑物不产生影响建筑物安全与正常使用的过大沉降或不均匀沉降.对于软土地基来说,强度与变形两者之间,起控制作用的是变形.软土地基承载力的影响因素:1、上部结构与基础的整体刚度、基础对不均匀沉降的敏感性其他条件相同,上部结构连同基础的整体刚度愈大,建筑物的差异沉降就愈小,地基土的承载力可以适当地用得高一些.但应注意,上部结构与基础的刚度增大、地基承载力用高后,结构中所产生的内应力也随之增大.2、加荷方式、加荷速率及加荷的大小室内试验及现场观测均表明不同加荷方式、不同加荷速率,以及加荷的大小对软基变形均有影响.图15-8表示不同的加荷方式对沉降的影响.两者均最终加荷到125kPa,一种加荷方式是间歇地5次加荷,每加25kPa后待沉降稳定后再加下一级荷载;另一种则为连续加荷.由图可见间歇加荷的最终沉降比连续加荷的为小.而连续加荷的沉降主要集中在前期,延续时间长.图15-9为不同加荷速率室内固结试验的成果.图中1——加荷时间间隔为30米in;2——加荷时间间隔为1h.加荷快的,其初期沉降较之加荷慢的为小,而最终沉降则比较大.加荷的大小:根据福州地区经验,当基底压力小于40~70kPa时变形较小,随着压力的增大,每增大10~20kPa,沉降就要增加0.5~1倍以上,而且变形速率较高,延续时间也长.上海地区淤泥质土当基底压力小于70~80kPa时变形就较小,基底压力超过这一数值,沉降就会增大一倍甚至几倍.从理论上来分析,软土地基在加荷过程中,始终存在着剪应力与抗剪强度这一对矛盾.当地基土受荷载作用后,如加荷速率控制适当,使排水固结占主导地位,地基土的强度逐渐增长,并能适应外加荷载所产生的剪应力的增长,地基的变形就小,承载力也就得到提高.反之,如加荷速率过快,由于软黏土排水固结比较缓慢,则地基土的强度的增长不适应由于外加荷载所产生不断增长的剪应力时,地基土会发生局部的塑性变形,使变形大为增加,甚至发生剪切破坏.3、土的结构扰动软土灵敏度高,土的结构遭到扰动或破坏后,强度就会急剧降低.例如江苏某大型厂房,采用箱形基础,宽63.3米,高6米,由于理深大,开挖基坑未采取措施,基坑底部因挖土卸重,地下水流动,由于长期大量抽水,施工操作时基坑底土层被践踏,加上直接在基坑边堆土,使基底软黏土受挤扰动,土的天然结构遭到严重破环,土的压缩性大大增加,以致厂房建成后沉降甚剧,大大超过了原设计的沉降值.软土中要避免深挖,深挖不可避免时,施工措施对软土的承载力有很大的影响.4、充分利用软土之上的“硬壳层”,采用浅埋基础我国软土分布地区,表层均有一层“硬壳层”,一般为可塑的中压缩性的黏性土,其力学性质较之以下的软黏土为好,因此,充分利用软土之上的“硬壳层”,采用浅埋基础,使基底与软土层的间距增加,减少软黏土的附加压力,从而减少地基的变形,可提高地基承载力.软土地区,应当查明硬壳层的分布、厚度、软土稠度状态沿深度的变化,在评价地基承载力时应结合这些具体地基条件进行综合分析.5、微地貌对软土受荷变形的影响如原始地面高低不平,近期人工整平.原来高的地方挖土后,等于预压土,而低的地方,则为新填土,见图15-12.如设计时基底附加压力均为p0.,实际上,高处的附加压力仅为p0-γh2,γh2为挖去的土重)低处的附加压力则为p0+γh1,γh1为新填土的土重),因此虽然土层分布是均匀成层的,两者的沉降却是不同的.综合以上的讨论,影响软土地基承载力的因素是复杂的,多方面的.从工程地质勘察来看,在评价软土地基承截力时要注意以下方面:(1)软土地基成层特性、软硬土层的分布规律,特别是地表的硬壳层应当仔细查明,尽管硬壳层一般厚度并不大,也不密忽视,要考虑充分发挥硬壳层的作用.(2)基础的类型、形状、大小、埋深和刚度,上部建筑的结构类型、刚度,对不均匀沉降的敏感性,以及相邻建筑的影响.(3)荷载性质、大小、加荷速率对地基土的变形特性有很大影响.在对软黏土的变形规律进行深入试验研究时,对这些因素要有充分的考虑,否则会导致不正确的结论.有时还要联系到地基土早先的受荷历史来研究.(4)深开挖基坑时的施工条件的影响.二、确定黏性土和软土地基承载力的方法1、常规法按国家标准《建筑地基基础设计规范》(GBJ7-89)以室内试验确定黏性土和软土地基的承载力标准值时,应按表15-5和表15-6查得的承载力基本值乘以回归修正系数ψf,见第14章14-3l.表15-7和表15-8为原地基规范(TJ7-74)给出的老黏性土和新近沉积黏性土的容许承载力[R]表,供参考.在我国沿海典型软土地区之一的上海地区,上海市标准《地基基础设计规范》DBJ08-11-89所附《上海市工程地质图集》系在前期规范基础上根据建筑经验和沉降量估算编制的,持力层及下卧层的强度已经初步验算,规定凡符合该图系编制条件(见第14章14-3)的地基容许承载力,可按工程地点查图使用.新规范国家标准《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2002)中已不提供地基承载力表.2、强度公式对一般建筑物只采用临塑荷载p kp或界限附荷载p1/4公式估算地基强度,而且必须结合地区建筑经验使用,并需满足变形要求.根据上海地区的经验,一般仍用直剪仪做固结快剪,取峰值强度的70%确定强度指标c,φ值.根据福州地区的土质条件,建筑物在施工期的下沉百分比一般较小,固结度仅为10%~30%,故采用固结快剪或不排水快剪均与实际情况不符,会得到偏高或偏低的强度指标,因此根据地区经验,用固结1h 的快剪测定强度指标,用p kp计算地基强度,再乘以1.1~1.2的系数后与载荷试验所确定的地基承载力相接近,也比较符合工程实践经验.使用本方法确定地基承载力仍需考虑地区经验,脱离了 地区的建筑经验,就可能得出错误的评价.3、原位测试(1)用十字板剪切试验强度c u 估算软黏性土地基承载力对于φ≈0的饱和软黏性土,根据十字板剪切试验所测定的c u ,按临塑荷载p kp 公式应为:3.14kp u p c h γ=+(15-2)参考此式,根据上海地区有关单位与载荷试验对比及使用的经验,一般用下列两式估算软黏性土的天然地基容许承载力[R ].[]2u R c h γ=+(15-3a)或[](23)u R c h γ=+(15-3b)应用(15-3a 和3b)两式的关键,在于测得c u 值的十字板剪切试验方法和所取c u 计算值的选择,根据建研院与上海有关勘察单位早在上海漕河泾、闵行等地区的试验,认为按式(15-1a)提供天然地基容许承载力与载荷试验结果接近.一般经验认为,对饱和软黏性土地基,不论用2c u 或3c u 作为[R ]依据,都需考虑地基变形问题.当建筑物对变形要求较严时,以用式(15-1a)为宜.而根据近年有关工程的应用经验及试验影响因素分析认为,既使用式(15-1a),对其中的cu 值也累经过适当修正,才不致使计算结果偏大.(2)用静力触探p s (或q c )评定黏性土和软土地基承载力国内在这方面已积累了大量资料,建立了适用于一定地区和土性的经验公式.现将部分经验公式列于表15-9(附部分国外资料),有关经验公式的对比情况见图15-13.(3)用标准贯入试验N值评定黏性土地基容许承载力直接利用N值判定地基容许承载力.如图17-14,图中p0为静载试验所得比例界限压力.4、用静力载荷试验确定黏性土和软土地基承载力详见第9章.15.4 软土地基工程勘察要点一、应着重查明的问题1、查明软土的成因类型和古地理环境例如,选择一个厂区跨越古湖盆地的中部,该厂区所遇淤泥层非但强度小,而且厚度往往很大,则其变形稳定性必然较差;如果厂区是处于古湖盆地的边缘地带,则其淤泥层中会夹有较粗碎屑的沉积,或间有坡积层的交替,且整个淤泥层的厚度也较薄,必然使地基土体的渗水性及其相应的强度和变形特性有显著改变,给厂区建筑地基承载力的提高以有利条件.这也正如本章15-2所述,不同成因类型的淤泥和淤泥质土,以及其所处的古地理环境不同,将具有不同的分布、结构构造特征和不同的物理力学特性.另外,在内地近代河谷边缘、阶地和山间盆地的中部,特别要注意古河道和古湖沼相淤泥分布的勘察工作,因为这种情况往往不能从近代地貌上来判定.在滨海平原及河口三角洲地区,水网密布,且地下暗浜、暗塘也多,如上海地区过去有的工程就是由于没有重视该地区地基的这一特点,因而未予查清而造成工程事故的.2、查明软土的分布范围、埋藏深度、厚度及其变化情况.关于这方面的问题特别在山区或某些山前地带比较突出,因为这些地带土层构造一般比较复杂,如果在地基压缩层范围内的这种软黏土层厚形不等时,即使厚度相差并不悬殊,然而由于软黏土压缩性甚大的特性,也往往产生较大的不均匀变形,而使建筑物出现裂缝.3、在山区还要特别注意查明软土层下伏基岩的坡度在山区还要特别注意查明软土层下伏基岩(或其他比较坚硬的土层)表面的坡度,以确定地基的抗滑稳定性和加剧地基不均匀沉降的可能性和程度.例如,舟山某厂主厂房地基的情况,足可说明下伏基岩起伏这一问题的重要性(图15-15).该厂房为钢筋混凝土条形基础,埋深1.65米,用砂垫层处理,砂垫层厚度2米,局部地点为1米.垫层直接放在淤泥和粉质黏土层上.地基下伏基岩顶面向东、北、南方向倾斜,向北坡度约为1:2.63,向南1:51,故淤泥厚度变化大,最薄仅2.00米,最厚达6.00米.厂房建成后不久,东西两边山墙出现严重开裂,致使砖墩裂断,缝口上下叉开,则不得不拆掉重砌.整个厂房呈南北向反弯曲变形,其中锅炉房部分横向向东南倾斜,其东南角沉降最大达20.5厘米.总之,厂房地基变形与基岩坡向一致.其原因就是由于基岩起伏,淤泥层厚薄不等,当时尽管采用了2米厚的砂垫层处理地基,仍然造成主厂房与基岩坡度一致的反弯曲变形和局部倾倒变形.其主要问题是在地基勘察时采用孔距50米,以为淤泥层比较均匀,厂房开裂后补钻才发现基岩面起伏,以及淤泥层厚度剧烈变化的情况.这个问题如能在勘察中查明,则在地基基础设计中采用合适的方案,这一工程事故是完全可以避免的.4、重点查明地基持力层、下卧层条件充分重视地表“硬壳层”土的勘察工作,查明其厚度及物理力学性质变化情况.5、查明是否存在砂土或粉土夹层、透镜体注意是否有砂的夹层和透镜体等,查明它们的位置和厚度变化情况,以便考虑它们作为天然排水层,加速软黏土固结过程,提高地基强度的可能性,以及施工中可能产生流砂危害的情况,以便预先采取措施.关于流砂现象的实质和形成条件参见第16章16-5.二、对勘探、取土方法与取土器的要求见第8章.三、现场观察描述与现场试验的重要意义软土土质松软,触变性强,对于采取这种土的土样,无论所用取土器设计得多么完善,其保持原状的程度总有一定限度,并且经运回实验室以及开样切土过程,受某些人为因素的影响,又难免再受某种程度的扰动.在试验方面,如剪切试验用直剪仪与实际受力和排水条件有一定差距,并限制了剪切面,因而也使所得c,φ值偏大.用三轴剪力仪比直剪试验较为接近实际情况,并可以在易于破坏的面上剪裂,但缺点是样品制各过程可能会使土的含水量和结构有所改变.因此,目前对这些室内测定的指标,有时只能根据勘察及建筑经验打折使用.但这究竞是比较间接的办法,而对于一个新的地区已有勘察和建筑经验很少时,要提供比较确切的指标,就有一定的困难.因此,已有不少单位对软土及其他易于扰动的土,不论是需用原状土的物理指标(如γ,ω等),还是力学指标都规定在现场测定.在这个对勘察工作具有方向性的改进措施方面,有些单位在取土器中采用分节试样环(详见第16章16-2),又可避免一次试验前开样切土过程的扰动,并对现场宜接测定某些物理力学指标带来很大方便.对抗剪强度和承载力指标用十字板剪力仪和静力触探能在钻孔中直接测定,可以从根本上避免取土过程对土样的扰动及土样应力状态的改变.因而所得成果更能代表软黏土的天然状况.另外,在软黏土的勘探过程对提取土样的现场观察、描述也尤为重要.有些单位对软土及其他易扰动的土类的土样定名与土质鉴定,已实行以野外观察为主(参考室内试验指标)的办法.关于这一措施和思想,特别对高灵敏度的、因而呈潜液状态的,以及含极薄层粉细砂夹层的叙土的土质鉴定和定名有决定性的意义.例如:根据这种土的室内(或现场)的液、塑限试验所确定的土的塑性指数及状态指标(液性指数),往往会与在天然状态下的实际情况有一定差距.因为液、塑限指标是用扰动土做出的,特别是不能正确反映土中细微砂夹层的影响,所以有时会出现把含有极薄层粉细砂夹层或透镜体的淤泥质黏土定名为淤泥质粉质黏土甚至粉土的问题.重视现场直接观察、描述,并与试验数据互相校验,则可及时发现问题,及时补取土样,解决问题.补充资料国家标准《岩土工程勘察规范》(GB50021—2001)中的有关规定和要求(软土的勘察要求和方法、软土的岩土工程评价)1.软土的勘察内容软土勘察除应符合常规要求外,还应查明下列内容:①成因类型、成层条件、分布规律、层理特征、水平向和垂直向的均匀性;②地表硬壳层的分布与厚度、下伏硬土层或基岩的埋深和起伏;③固结历史、应力水平和结构破坏对强度和变形的影响;④微地貌形态和暗埋的塘、浜,沟、坑、穴的分布、埋深及其填土的情况;⑤开挖、回填、支护、工程降水、打桩、沉井等对软土应力状态、强度和压缩性的影响;⑥当地的工程经验.2.软土的勘探和取样①软土地区勘察宜采用钻探取样与静力触探结合的手段.勘探点布置应根据土的成因类型和地基复杂程度确定.当土层变化较大或有暗埋的塘、浜、沟、坑、穴时应予加密.②软土取样应采用薄壁取土器、快速静力连续压入法.钻进方式应采用回转式提土钻进,并采用清水加压或泥浆护壁.土试样在采取、运送、保存、试样制备过程中,要严防扰动.3.软土的试验方法。

工程地质知识:软土地基的几个特点.doc

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工程地质知识:软土地基的几个特点
第一,由于其软土中的间隙较多、较大,且含水量也较多,使得其容易压缩,具备了压缩性强的特点,因此在一些软土地基中就会很容易出现较大的不均匀沉降的现象。

第二,软土在受到外部压力和干扰时,就会造成软土结构损坏,从而使得其强性弱。

因此在软土地基中就经常发生滑坡、沉降、塌陷等等状况,这都是由于其受到压力和震动导致的,也说明了软土的强性太低。

第三,由于软土沉积环境的独特性,使得其软土土质的均匀性不强。

如果软土地基处理不当,必定会发生不均匀沉降现象。

第四,根据实验分析发现,软土里面含水量多,同时其透水性也比较差,同样水分的不同种类土壤,软土渗水远比其他渗水速度慢,因此,在很多软土地基上修筑的建筑工程就需要耗费大量时间来沉降软土,这也会直接影响其地基性能。

真空预压加固软土地基效果评价

真空预压加固软土地基效果评价

图 2 地 表 沉 降 观 测 曲线
3检测成 果 分析
预压结束后 , 通过原位 测试和取 岩土样进 行室 内试 验等
手段获取地基土各岩土层物理力学性质指标 。原位测试手段 包括 : 十字板剪切试 验 、 浅层 平板载荷试验 , 内试验 包括土 室
降观测 曲线见 图 2 地表沉 降等值线 图见 图 3 场地 淤泥质土 , , 层厚度分布等值线见图 4 。场地 淤泥质土层厚度 分布等值线 图根据地表沉降观测结果 , 可推算 出场地 固结度为 8 。 8

福建建设科技
2 0 . . 0 8 No 6
■岩 土工程
真空预压加固软土地基效果评价
阮清梅
[ 提

慧( 福建华 东岩 土工程 有 限公 司
福州 30 0 ) 50 3
要] 本文结合 某真 空预压加 固软土地基工程 , 实测的监测和检测结果进 行分析。实践证 明, 固后 地基土能满足建 对 加 软土 沉降 孔 隙水压力 固结
K y wo d :v c u p eo dn e h oo y;s f o l ete n ;p r r s u e o s l a i n e r s a u m r l a i g t c n l g ots i ;s t lme t o e p e s r ;c n o i t d o
1 前 言
天 () d
O 2 4 6 8 1 O 1 1 0 0 0 O O O 20 4
真空预压法是在地 基表面铺设 密封膜 , 通过特 制的真 空 设备抽 真空 , 使密封膜下砂垫 层 内和 土体 中垂直排 水通道 内
形成负压 , 加速孔隙水排 出 , 而使 土体 固结 、 从 强度提高 的软

简述软土地基的特征,及其处理方法

简述软土地基的特征,及其处理方法

简述软土地基的特征,及其处理方法
软土地基是指由于土壤质地比较软,摩擦力比较小,在荷载的作用下容易变形或破裂的土地。

下面是软土地基的特征及其处理方法: 1. 特征:
软土地基的质地松软,摩擦力小,抗变形能力强,但抗裂性能较差。

在荷载的作用下容易变形或破裂。

常见的软土地基区域包括城市街道、机场跑道、桥梁、堤坝等。

2. 处理方法:
2.1 加固措施:
加固措施是针对软土地基的普遍方法。

常用的加固方法包括:填充混凝土、桩基、筏形基础、平板基础等。

对于桥梁、堤坝等结构物,常用的加固方法为桩基基础。

2.2 土壤改良:
土壤改良是指通过改善土壤的物理性质,提高土壤的承载能力和抗裂性能。

常用的土壤改良方法包括:翻耕、施肥、中和、调节pH
值等。

2.3 排水措施:
排水措施是指通过设计排水系统,使土壤中的水分排出,减少土壤的含水量,降低土壤的变形性和裂缝性。

常用的排水措施包括:地下排水系统、排水渠、排洪沟等。

3. 其他措施:
除了上述的加固措施、土壤改良和排水措施外,还可以采用其他
措施,如土壤采样分析、生物治理、化学治理等,以改善土地质量和地质环境。

软土地基加固效果评价

软土地基加固效果评价

软土地基加固效果评价软土地基是指土壤中含水量较高、颗粒结构疏松、孔隙率较大的土层。

由于其力学性质较差,常常会对建筑物和基础设施的安全性造成威胁。

因此,对软土地基进行加固是一项非常重要的工程任务。

本文将对软土地基加固效果进行评价,并探讨评价指标和方法。

一、软土地基加固的目的与方法软土地基加固的主要目的是提高土壤的强度和稳定性,以满足工程项目的要求。

常用的软土地基加固方法包括预压法、灰浆桩法、土体替换法、挤密法等。

这些方法在施工过程中,通过改良土壤的物理性质、环境条件或添加增强材料等手段,使软土地基的力学性质得到改善。

二、软土地基加固效果评价指标软土地基加固效果的评价需要使用一些定量指标,以客观反映加固后土壤的强度和稳定性。

常用的评价指标包括地基沉降、抗剪强度、固结性、排水性等。

1. 地基沉降地基沉降是评价软土地基加固效果的重要指标之一。

在进行加固前后,通过监测地面沉降情况,评估加固效果的优劣。

沉降量越小,表示土壤的稳定性越好,加固效果越佳。

2. 抗剪强度抗剪强度是衡量土壤承受剪切力能力的指标。

在软土地基加固后,通过剪切试验,提取土壤样本,并检测其抗剪强度的变化,从而评估加固效果。

抗剪强度越高,说明土壤的强度得到了明显提高。

3. 固结性固结性是指土壤在应力作用下的变形性质。

软土地基经过加固后,固结性的改善是评价加固效果的重要指标。

通常通过固结试验,测定加固后土壤的固结指标,比如固结压缩模量、渗透系数等。

4. 排水性软土地基通常具有较差的排水性能,容易产生排水困难的问题。

通过改善土壤的排水性能,加固效果可以得到有效提升。

对加固后的土壤进行排水试验,测定其排水系数和液限等指标,可以客观评价加固效果。

三、软土地基加固效果评价方法评价软土地基加固效果的方法多种多样,可以根据工程实际情况选择合适的方法。

1. 力学试验法力学试验法是按照一定的规程进行试验,获取土壤力学参数,并以此评价加固效果的方法。

通过剪切试验、固结试验等评测指标,可以客观准确地评价软土地基加固的效果。

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——地基土的重度,地下水位以下取浮重度
d——基础埋置深度(m),从室外地面标高计算
m——基础底面以上土的加权重度,地下水位以下取浮重度
b ——基础地面宽度,大于6m时,按6m取值,对于砂土小于3m时按3m取值
ck ——基底下一倍短边宽深度内土的粘聚力标准值
天然地基:地基承载力
8.2.5 当持力层下存在软弱下卧层时,应考虑下卧层对地基承载力特征值的影响,地基承 载力特征值fak可按下列条件确定: 1 当持力层厚度h1与基础宽度b之比h1/b>0.7时不计下卧层影响,可按下列公式计算: fak=fak1 (8.2.5-1) 式中:fak1——持力层的地基承载力特征值(kPa)。 2 当0.5≤h1/b≤0.7时,可按下列公式计算: fak=(fak1+fak2)/2 (8.2.5-2) 式中:fak2——软弱下卧层的地基承载力特征值(kPa)。 3 当0.25≤h1/b〈0.5时,可按下列公式计算: fak=(fak1+3fak2)/4
A B C
F
(W
A
B

WⅡ) i sin i WⅡi sin i
B
B C
(2.1-3)
式中:
m Ⅰi cosi tani sin i / F
mⅡi cosi tanqi sin i / F
ci 、i 角;
——分别为地基土三轴试验测得的有效内聚力和有效内摩擦
3、软土地基评价
1)什么工程要评价? (评价的工程分为哪几类?)
2)评价哪些方面? 3)评价采用什么计算方法?
软土地基 概念1、地基土由软土构成。 概念2、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。
软土地基
承载力计算
天然地基:地基承载力
天然地基:地基承载力
8.2.6 当基础宽度大于3m或埋置深度大于0.5m时,载荷试验或原位测试、经验值等方法确 定的地基承载力特征值,尚应按下列公式进行下列修正:
fa= fak+ηdγ0(d-0.5)+ηbγ(b –3) (8.2.6)
式中:fa——修正后的地基承载力特征值(kPa); f ak——按本规程8.2.5 条确定的地基承载力特征值(kPa); ηd、ηb——基础埋深和宽度的地基承载力特征值修正系数,按基底下土类确定: 淤泥质土 ηd=1.0,ηb=0;一般粘性土ηd=1.1,ηb=0;粉性土ηd=1.3,ηb=0.3; b——基础宽度(m);当基础宽度小于3m按3m计算,大于6m按6m计算; d——基础埋置深度(m),宜自室外地面算起; γ0、γ——分别为基础底面以上和以下土的重度(kN/m3),地下水位以下取浮重度。
Latitude: 43.7167 Longitude: 10.3833 Elevation of Piazza : About 6 ft, (2 m) First Construction Stop: 1178 (War with Firenze) Lean obvious: 1178 (3rd Story: 10.6m ) Level - Tower Straightens to North: 5 (About 110 meters) 2nd Construction Stop: 1185 (War with Firenze) Later Construction Stop: 1284 (War with Genoa, Major Sea Battle Defeat)
bi ——分条的水平宽度,即
bi Li cosi
ui ——滑动面上的孔隙水压力。其余符号同前。
由于公式(2.1-3)右端中含有F,所以安全系数计算需要采用迭代法。
1.4 采用Janbu普遍条分法验算时,稳定安全系数计算式为:
F / mⅡi / cos i {cibi [(WⅠ WⅡ ) i u i bi Ti ] tan i} / mⅠi / cos i (cqi bi WⅡi cos i tan qi Ti)
A B B C
(W
A
B

WⅡ T) i tan i (WⅡ T ) i tan i
B
C
(2.1-4)
式中: Ti ——土条两侧边界上的剪力增量,可以根据土条两侧边界上法向力作用点位置的假定计算出来。其余符号同前。 因为公式(2.1-4)右端 mi 中含有F, Ti 计算过程中也含有F,所以安全系数计算需要采用迭代法。
F
(sui WⅡi cos iU i mi ) Li (cqi Li WⅡi cos i tan qi)
A B
B
C
(W
A
B

WⅡ) i sin i WⅡi sin i
B
C
(2.1-2)
式中:Sui——由静力触探试验的贯入阻力(单桥探头)或锥尖阻力(双桥探头)换算的十字板抗剪强度或直接由十字板试验得到的抗剪强度;
(8.2.5-3)
4 当h1/b<0.25时,不计持力层影响,可按下列公式计算: fak=fak2 (8.2.5-4)
1. 稳定验算
软土地基路堤的稳定验算一般采用瑞典圆弧滑动法中的固结有效应力法、改进总强度法,有条件时也可采用简 化Bishop法、Janbu普遍条分法。 1.1 固结有效应力法考虑了软土地基路堤施工的实际情况,即路堤荷载并非瞬间填到设计高度,而是按照一定的 施工速率逐渐填筑。当遇到在强度很差的地基上需要修筑高路堤的情况时,可以按照这一计算模式对采取分期加 载的方法逐渐使地基固结强度提高后的安全系数进行验算,以保证路堤填筑过程中的稳定满足要求。采用固结有 效应力法验算时,稳定安全系数计算式为:
qi——地基土或路堤填料快剪试验测得的内聚力和内摩擦角;
cqi
i
——地基土固结快剪试验测得的内摩擦
——地基平均固结度,其余符号见图 2.1-1。 U
图2.1-1 安全系数计算图式
1.2 改进总强度法是以φ=0法为基础发展来的,它是基于φ=0法利用原位测试资料(采用静力触探试验的贯入 阻力(单桥探头)或锥尖阻力(双桥探头)换算的十字板抗剪强度或直接由十字板试验得到的抗剪强度)的优点, 借用固结有效应力法计算地基强度随固结增加的思想,采用强度增长系数计算固结过程中强度的增量。采用该方 法与静力触探试验相结合,为软土地基路堤稳定验算提供了一种高效可靠的途径。采用改进总强度法验算时,稳 定安全系数计算式为:
0.35
泥炭质 土 有机质 土 粘质土 粉质土

0.25 0.30 0.25
1.3 采用简化Bishop法验算时,稳定安全系数计算式为:
/ mⅡi {cibi [(WⅠ WⅡ ) i u i bi ] tan i} / mⅠi (cqi bi WⅡi cos i tan qi)
8.2.2 采用静载荷试验确定地基承载力特征值时应符合下列要求: 1 当试验承压板宽度大于或接近实际基础宽度或其持力层下的土层 力学性质好于持力层时,其地基承载力特征值应按下列公式计算: fak=fk/2 (8.2.2 ) 式中:fk ——地基极限承载力标准值(kPa)。
2 当试验承压板宽度远小于实际基础宽度,且持力层下存在软弱下 卧层时,应考虑下卧层对地基承载力特征值的影响。 8.2.3 采用原位测试成果确定地基承载力特征值时,宜符合表8.2.3 的规定。
1913年9月装谷物,10月17日当谷仓已装了31822 谷物 时,发现1小时内竖向沉降达30.5cm,结构物向西倾斜, 并在24小时内谷仓倾斜,倾斜度离垂线达26°53ˊ,谷仓 西端下沉7.32m,东端上抬1.52m,上部钢筋混凝土筒仓 坚如磐石。 谷仓地基土事先未进行调查研究,据邻近结构物基槽 开挖试验结果,计算地基承载力为352kPa,应用到此谷 仓。1952年经勘察试验与计算,谷仓地基实际承载力为 (193.8-276.6)kPa,远小于谷仓破坏时发生的压力 329.4kPa,因此,谷仓地基因超载发生强度破坏而滑动。 事后在下面做了七十多个支撑于基岩上的混凝土墩,使 用388个50t千斤顶以及支撑系统,才把仓体逐渐纠正过来 ,但其位置比原来降低了4米。
这是举世闻名的建筑物倾斜 的典型实例。 该塔自1173年9 月8日动工,至1178年在建至第 4层中部,高度约29m时,因塔 明显倾斜而停工。94年后,于 1272年复工,经6年时间,建完 第7层,高48m,再次停工中断 82年。于1360年再复工,至 1370年竣工,全塔共8层,高度 为55m。
塔身呈圆筒形,1~6层由优质大理石砌成,顶部7~8层 采用砖和轻石料。 1590年伽利略在此塔做落体实验,创建了物理学上著 名的落体定律。 斜塔成为世界上最珍贵的历史文物,吸引无数世界各 地游客。全塔总重约145MN,基础底面平均压力约50kPa 。地基持力层为粉砂,下面为粉土和粘土层。目前塔向南 倾斜,南北两端沉降差1.80m,塔顶离中心线已达5.27m, 倾斜5.5°,成为危险建筑。1990年1月4日被封闭。除加固 塔身外,用压重法和取土法进行地基处理。目前已向游人 开放。
3、Tower of Huqiu in suzhou(苏州虎丘塔)
位于苏州市虎丘公园山顶,落成于宋太 祖建隆二年,(公元961年),距今已有 1036年悠久历史。全塔7层,高47.5m。塔的 平面呈八角形,由外壁、回廊与塔心三部分 组成。塔身全部青砖砌筑,
80年代,塔身已向东北方向严重倾斜,不 仅塔顶离中心线已达2.31m,而且底层塔身 发生不少裂缝,东北方向为竖直裂缝,西南 方向为水平裂缝。
简化Bishop法和Janbu普遍条分法都是较精确的计算方法,简布普遍条分法还常用于非圆弧滑动面的稳定验算。 由于两种计算方法采用有效抗剪强度指标,取样试验的工作量比较大,设计中全部采用这种方法计算有一定困难, 可以在路堤的重点部位有选择性地应用。
软土地基
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