软土及其工程性质

试论房建工程软土地基的施工技术研究

摘要：软土地基有极大的危害性，在我国软土地基有着广泛分布。本文结合工程实践，对几种软土地基常用的处理方法进行说明，指出换填砾类土垫层、深层水泥搅拌桩、深层石灰搅拌桩、其他软基处理方法等方法在施工过程中的注意事项等。

关键词：软土工程性质处理方法

1 什么是软土

软土[soft soil]是淤泥（muck）和淤泥质土（mucky soil）的总称。主要是由天然含水量大、压缩性高、承载能力低的淤泥沉积物及少量腐殖质所组成的土。软土一般是指天然含水量大、压缩性高、承载能力低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饱和粘性土、粉土等，其抗剪强度低，固结系数小、固结时间长、灵敏度高、扰动性大、透水性差、土层层状分布复杂、各层之间物理力学性质相差较大等特点。

软土的工程性质有：①一般含水量为35%~80%，含水量较高，孔隙比为1~2，孔隙比大。②抗剪强度很低。改善软土强度特性的一项有效途径是加速软土层的固结速率。③高压缩性。一般正常固结的软土的压缩系数约为α1-2=0.5~1.5mpa-1，最大可达α1-2=4.5mpa-1；压缩指数约为cc=0.35~0.75。④低渗透性。软土的渗透系数一般约为1×10-6~1×10-8cm/s。⑤结构性明显。软土一般为絮状结构，一旦受到扰动，土的强度显著降低，甚至呈流动状态。因此，在软土层中进行地基处理和基坑开挖，若不注意避免扰

动土的结构，就会加剧土体变形，降低地基土的强度，影响地基处理效果。⑥流变性。当有荷载作用时，剪应力使软土产生缓慢的剪切变形，其抗剪强度的衰减，在主固结沉降完毕之后还可能继续产生可观的次固结沉降。

2 常用的软土地基处理方法

处理方法常常要根据工程现场情况和经济条件等原因选择，软土地基常用的处理方法目前主要有:强夯法和强夯置换法、挤密法、振冲法、砂石桩法、换土垫层法、深层水泥搅拌桩，深层石灰搅拌桩、预压法及其他方法。下面主要谈谈换填砾类土垫层法和深层搅拌桩法。

软土地基对路基施工产生的危害及处理措施

摘要：完善公路路基工程施工过程中的软土路基处理措施，提高路基工程整体施工质量，已经成为公路路基工程施工控制管理的关键，这对于确保公路工程整体建设质量具有重要的作用。本文首先对公路工程软土路基做了相关概述，然后分析了公路工程软土路基的危害，最后结合具体工程案例详细阐述了公路工程软土路基的处置措施。

关键词：公路工程；软土路基；危害；表层处理；深层处理

一、公路工程软土路基的相关概述

（一）公路工程软土路基的基本含义

我国公路行业规范对软土路基的定义是指强度低、承压过大时会产生较大压缩量的、含有一定有机物质的软土层。软土路基多分布在海滨、湖滨、河流沿岸等地势低洼地带，这些地带常年潮湿积水，地表有多重沉淀物。

（二）公路工程软土路基的工程性质

对软土路基的分类有很多种方法，可以按照成因或者土质划分，无论哪一种分类方法，软土路基都具有以下几种工程性质：（1）颜色较深，颗粒较细，有机质的含量较高。（2）天然含水量高，容重较小。（3）孔系较大，沉降速度慢，固结时间长。（4）粘粒含量高，塑性好，压缩性高，压缩系数大，强度指标小，承压能力弱等。

（三）公路工程软土路基的特点

由于软土路基具有孔系较大、容重较小等工程性质，就使得软土路基在压力作用下会随着被挤走的水体积进行变形，软土路基的压缩会随着时间的增加而累积，含水量减少后，软土的强度和密度会有所提高，这就软土的固结过程，通常这个过程都是很缓慢的。同时，软土进行固结的同时，软土孔系中会残留下来不及排出的水分，会使得土体发生剪切破坏，增加附加压力。

二、公路工程软土路基的危害

（一）影响公路工程路基强度以及稳定性

由于软弱土的抗剪强度不足，因此在路基受到车辆荷载作用时，极易造成路基出现局部破坏或者是整体剪切破坏，导致公路路基出现失稳、塌方以及滑坡等病害问题。

台州地区软土地基的工程特性和施工加固处理

工程技术SCIENC任&T任C日闪OLOOY囚FC『{MATIO闪

台州地区软土地基的工程特性和施工加固处理

赵柏木(台州市椒江建筑设计院浙江台州318000)

摘要:本文结合台州地区的实际情况，分析了软土地基工程性质，并介绍了具体的施工加固处理方法供大家参考。关键词:台州软土地基处理对策加固处理中图分类号:TU7文献标识码:A文章编号:1672一3791(2007)10(c卜0067一01

1前言

台州地区广泛分布着深厚的第四纪泻湖

相、溺谷相与滨海相等海相沉积软土层.软

土层一般包括淤泥与淤泥质土，其工程特性一般表现为含水量大、强度低、压缩性大、透水性差、土质不均匀、地区之间土性存在较

大差异等特点。地区经济的不断发展，城区

住宅、厂房、公路等越来越多地在填土地基上建设。由于软土地基的冲填土和淤泥分布广，土质构成复杂，规律性差，使软土地基的基

础设计和施工困难重重。本文结合多年的实

践，对软土地基的工程特性和施工加固处理方法提出一些看法，供大家参考。

2软土地基工程性质研究

2.1软土的一般性质

在台州地区，土层大多属于近代沉积层，故许多建筑物(包括铁路路基)往往不得不建造

在深厚的软土层上。由于软土一般具有含水

率高、强度低、压缩性大和透水性小等特点，在其上修筑建筑物时，容易发生工程事

故。沿海地区由于长期在各种自然动力和人

为作用下，不同地区形成了不同的软土层。在河流或海水覆盖的较稳定区域，形成以高含水量的深厚淤泥为主，在近岸等不稳定地区则形

成以淤泥和砂泥冲积层交互层为主。而人为的围海造田和城市建设，又使许多滩涂填上了新

的土石层。这些土层具有高压缩性、低承载力，基本上都不能直接作为建筑物的持力层使用。有些工程因为对其特性认识不足，导致建

筑物的不均匀沉降而倾斜或开裂。2.2软土的抗剪强度指标

为求得软土抗剪强度，建立了现场试验室，使用活塞式软土薄壁取土器用静压法取

土，在取样、运输过程中尽量避免对土样的扰动。室内试验采用直剪快剪、固结快剪、

软土性质及处理方法简述

第３３卷第３２期　・９８・　２　０　０　７年１　１月　山　西　建　筑　ＳＨＡＮＸＩ　ＡＲＣＨＩＴＥＣＦＵＲＥ　Ｖｏ１．３３　Ｎｏ．３２　ＮＯＶ．　２００７　

文章编号：１００９—６８２５（２００７）３２—００９８—０２　

软土性质及处理方法简述　

王若锋李敏芝　

摘要：介绍了我国沿海地区广泛分布的软土的类型、工程地质性质，针对软土的特征提出了多种软基处理的常用方法，　并阐述了各种处理方法的优缺点及适用范围，可供软基处理工程参考借鉴。　

关键词：软土地基，地质性质，地基，工程　

中图分类号：ＴＵ４７２　

近年来，随着我国沿海及部分内陆地区大规模港口、铁路及　

城市工业与民用建筑的兴建，对软土的性质、基坑开挖稳定性及　

其地基加固技术的研究日益深入，尤其是近年来，港口、城市工民　

建岩土工程有了飞速发展，交通和城建等部门在对软土（尤其是　

沿海软土）的工程性质研究、基坑开挖施工技术、软土加固的工程　

实践及桩基或其他类型基础的设计和施工等方面，积累了丰富的　

经验和大量的资料。　

１软土的工程地质性质　ｊ　

我国地幅辽阔，地质情况复杂，不同地方的软土也各不相同，　

Ｗ　Ｎ　

序号倾向／倾角　坡面３。　３４。　Ｅ层面２５。　４２。　节理１　２６０。　７（】。　节理２　ｌ４５。　６９。　

Ｓ　

图１　基岩边坡结构面极点赤平投影图（上半球投影）　

表１　滑坡稳定性计算成果汇总表　

Ⅲ一【ｌＩ　Ⅳ～Ⅳ　计算工况　整体　Ｃ区　整体　Ｃ区　天然工况　１　０８５　１．２５１　１　１５１　１．１９６　暴雨工况　０．９５０　１．０８６　１．０６６　１．０００　蓄水工况　１．００６　１　０１５　１．１２６　０　９８８　蓄水＋暴雨工况　０．９０２　０．９７５　１　０３２　０．９２７　库水位骤降工况　１．００１　０　９２５　１．１１６　０．９５１　蓄水＋地震工况　０．７８６　０　７６８　０．８４１　０．７６８　

计算表明：在天然状况下，滑坡整体处于基本稳定状态；Ｃ区　

软土地基处理技术规范

软土地基是指土壤含水量较高、结构较松散的土层。由于其特殊的物理性质和工程性质，对软土地基的处理要求严格。本文将对软土地基处理技术规范进行详细阐述。

一、软土地基的特点

软土地基具有以下特点：

1. 含水量较高：软土地基是由于水分充分渗透而形成的，因此其含水量较高。

2. 构造较松散：软土地基的颗粒排列较松散，土壤结构不稳定。

3. 压缩性强：软土地基的压缩性较大，对承载力有较大影响。

4. 液化风险：在地震等振动荷载作用下，软土地基容易发生液化现象，对工程造成严重损害。

二、软土地基处理技术

为了克服软土地基的缺陷，提高地基的承载能力，我们需要采取适当的软土地基处理技术。主要的处理技术包括：

1. 压实加固

压实加固是通过加固措施增加软土地基的承载力。常见的压实加固措施包括：（1）夯实法：通过夯击、振动等手段使土层颗粒重新排列，增加土体密度。

（2）预压法：借助预压载荷，使软土层逐渐压缩、排水，达到一定固结程度。

（3）加固加筋法：在软土地基中设置加固桩、悬臂墙等，增加地基的承载能力。

2. 土体改良

土体改良是通过改良软土地基的结构和性质来提高其工程性能。常见的土体改良技术包括：

（1）石灰土法：向软土中加入石灰，利用石灰与土层中存在的水分及有机物发生化学反应，提高土层的稳定性和土壤结合能力。

（2）水泥土法：向软土中加入适量的水泥，使其与土层中的水分发生反应，形成胶结体，增加土层的强度和稳定性。

（3）混凝土悬浮桩法：以混凝土为桩身，在软土地基中钻孔灌注形成桩体，提高地基承载能力。

3. 排水处理

由于软土地基含水量较高，排水处理是提高地基稳定性的重要措施。主要的排水处理技术包括：

（1）水平排水法：通过水平排水系统，将地基内的地下水位降低，提高软土地基的稳定性。（2）垂直排水法：在地基中设置排水井，通过井中的排水管道将地下水引出，减少土体中的过多水分。

三、软土地基处理的监测与评价

软土的防治措施

软土是指具有高含水量、低强度和高压缩性的土壤。由于其特殊的工程性质，软土在工程建设中常常带来许多问题，如地基沉降、建筑物倾斜、管道破裂等。因此，对软土的防治措施至关重要。本文将从以下几个方面介绍软土的防治措施。

1. 地质勘察与评价

在进行工程建设前，应进行详细的地质勘察与评价，了解软土的分布范围、厚度、物理力学性质等信息。通过地质勘察，可以为工程设计提供依据，选择合适的基础类型和施工方法，降低软土对工程的影响。

2. 合理选址与设计

在选址时，应尽量避免在软土地区建设重要工程。如果必须在软土地区建设，应选择地势较高、地下水位较低的地方。同时，在设计阶段，应根据软土的特性，选择合适的基础类型和结构形式，如采用桩基础、深基坑支护等。

3. 地基处理

地基处理是软土防治的重要手段之一。常用的地基处理方法有：

（1）预压法：通过施加预压荷载，使软土中的水分排出，提高土体的强度和稳定性。预压法可分为堆载预压、真空预压等。

（2）置换法：将软土挖除，用强度较高的材料填充。置换法可分为砂垫层置换、碎石垫层置换等。

（3）搅拌法：将软土与水泥、石灰等固化剂混合搅拌，形成具有一定强度的复合土体。搅拌法可分为深层搅拌、表层搅拌等。

（4）动力触探法：通过振动或敲击，使软土中的水分排出，提高土体的强度和稳定性。动力触探法可分为锤击触探、动力触探等。

4. 施工控制

在施工过程中，应采取有效措施，控制软土对工程的影响。主要措施包括：

（1）合理安排施工顺序：避免在软土地区进行大面积开挖和填筑作业，减少地基沉降和变形。

（2）严格控制施工荷载：避免对软土造成过大的荷载压力，导致地基沉降和变形。

（3）加强监测与预警：对软土地基进行实时监测，发现异常情况及时采取措施，防止事故发生。

5. 建筑物维护与管理

建筑物在使用过程中，应定期进行检查和维护，确保其安全稳定。对于软土地基上的建筑物，应特别关注地基沉降、裂缝等问题。一旦发现问题，应及时采取维修措施，防止问题扩大。

浅谈软土路基处理

科技信息　。公路与管理ｏ　ＳＣＩＥＮＣＥ＆ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹＩＮＦＯＲＭＡ　ＨＯＮ　２０１２年第９期　

浅谈软土路基处理　

卢春华　李艳松　

（１．河南世纪博通工程咨询有限公司　河南郑州４５００００；２．河南恒兴工程建设有限公司　河南郑州４５０００７）　

【摘要】软土路基是众多不良地质当中的一种。软土路基分类广、种类多、正确认识软土路基的性质，对其进行科学的鉴别，能采用恰当的　处理方法，对工程建设有着重要的意义。　

【关键词】软土；软土路基　

表１　

天然含水量　天然孔　直剪内摩擦　十字板剪切强度　压缩系数ａ０　土类　（％）　隙比　角（℃）　（ｋＰａ）　（ＭＰａ－’）　

粘质土、有机质土　≥３５　≥１．０　宜小于５　宜大于０．５　＜３５　粉质土　≥３Ｏ　≥０．９　宜小于８　宜大于０．３　

表２稳定安全系数　

、、、安全系　＼方法　简化的Ｂｉ８ｈ。　直接＼＼　固结有效应方法　改进总强度法　法Ｊａｎｂｕ法　

快剪　＼＼　＼　不考虑固结　考虑固结　不考虑固结　考虑固结　

直接快剪　１．１　１．２　

静力触探十字剪板　１．２　１．３　

三轴有效剪切指标　１．４　

注：当考虑地震力时，稳定安全系数减小０　１。　

表４　

分类　方法　适用范围　

堆载预压法　真空预压法　适用于处理厚度较大的饱和软土和冲填土地基．但对于　排水固结法　降水预压法　较厚的泥炭层要慎重。　电渗排水法　

淤泥、淤泥质土、含水量较高；地基承载力不大于　水泥搅拌桩　１２０ｋＰａ的粘性土、粉土等软土路基。有较厚泥炭层的软　土地基上，宜通过试验确定通用性，并可适量添加磷石　膏以提高搅拌桩身强度：　

胶　淤泥、淤泥质土、粘性土、黄土、砂土、人工填土和碎石土　结　高压喷射注浆法　等地基。对于湿陷性黄土及土中含有较多的大粒径块　石、坚硬粘土，大量植物根茎或过多有机质时．应根据现　法　场试验结构确定其适用程度　

灌浆法　适用于处理淤泥、淤泥质土、粉质和含水量较高：地基承　载力不大于１２０ｋＰａ的粘性土等软土路基　

昆山软土工程特性及参数相关性分析

科技创业　

昆山软土工程特性及参数相关性分析　

马正文　（中铁第四勘察设计院集团有限公司　湖北　武汉４３００６３）　摘要：通过对物性参数的数据分析，发现压缩系数与天然孔隙比、塑性指数、液性指数、含水率之间　相关关系显著：压缩指数与天然孔隙比、液性指数、含水率之间相关关系显著。在此基础上建立了上述物　性参数之间的回归方程，可为试验结果的检验提供参考依据，并在一定程度上节省勘察费用。　关键词：昆山软土；物理力学参数；相关性分析　中图分类号：ＴＵ４４７　文献标识码：Ａ　’　１工程地质概况　昆山试验工点地处江苏省昆山市．　旱泾村中桥与徐公河中桥之间．属太湖　湖积平原，地形平坦．有人工鱼塘分布，　地面标高２．５ｍ左右　地震动峰值加速　度０．０５ｇ。其地层为湖沼积成因，由流入　湖中的水流挟带来的细粒物质和可溶　性盐类及湖岸边受波浪冲击而坍塌的　岸边物质堆积而成　湖积土的产状特点　具有比较规则而明显水平层理．成层一　般较薄。分布的宽度范围变化很大．从　数十米到数千米不等，软土层厚度、埋　深变化亦很大．其厚度一般在３～２０ｍ之　间．埋深一般在ｌ～５ｍ．部分地段埋深较　大．最大达１２ｍ左右．在空间上的变化　更加复杂　其岩性为淤泥质黏土、粉质　黏土．并多夹薄层粉砂或与薄层粉砂互　层．呈千层饼状　２昆山软土工程性质特点　通过机动钻探及薄壁取土器钻取　原状土样．进行了室内物理力学性质试　验。试验包括基本的物理性质试验、强　度试验．压缩试验等　其中物理性试验　结果见表１　昆山试验工点软土物理性　质指标和物理状态指标与取样深度的　关系如图１、图２。　由表１可以看出．昆山软土物理性　质具有高含水率、高孔隙比的特征．且　参数变异性较小　其含水率及孔隙比算　术平均值分别达到了４４．０％和１．２２，属　典型软土。由图ｌ、图２可以看出，地基　收稿日期：２０１０～１１－２１　１９８　科技创业月刊２０１１年第２期　土各层物理性质均一性较好．随深度变　化不大。　下卧软土层压缩性及强度指标见　表２、表３。由表２、表３可以看出，昆山　软土具有压缩性强、抗剪强度低、渗透　系数大的特征　其中室内直接剪切试验　及三轴剪切试验结果变异性普遍较大．　无侧限抗剪强度及十字板剪切试验抗　剪强度变异系数较小　３软土参数相关性分析　３．１相关性分析　通过昆山软土物性参数因子分析．　可以看出某些物性参数之间具有相关　性。现针对相关性较明显的参数，如压　缩系数、压缩指数与天然孔隙比、塑性　物理陆质撩标　０　・天然禽水　一４　－容熏　一８　‘　ｌ２　一炎然孔隙　比＊１０　—１６　２０　物珊状态指标　◆泼限　Ｉｌｌ　戳　▲磐！性指数　一液性指数　半ｌ０　图１　软土物理性质指标随深度变化图　图２软土物理状态指标随深度变化图　表１

特殊土的分类与鉴别

（湿陷性黄土、膨胀土、软土、盐渍土、冻土等）

1湿陷性黄土

凡天然黃土在上覆土的自重应力作用下，或在上覆土自重应力和附加应力共同作用下，受水浸湿后土的结构迅速破坏而发生显著附加下沉的黄土，称湿陷性黄土。湿陷性黄土广泛分布于我国甘肃、陕西、黑龙江、吉林、内蒙、山东、河北、河南、山西、宁夏、青海和新疆等地。

1. 湿陷性黄土的特征

湿陷性黃土，乂称大孔土，与其他黃土同属于粘性土，它具有以下特征：

（1）在天然状态下，具有肉眼能看见的大孔隙，孔隙比一般大于1,并常有山于生物作用所形成的管状孔隙，天然剖面呈竖直节理。

（2）颜色在干燥时呈淡黄色，稍湿时呈黄色，湿润时呈褐黄色。

（3）土中含有石英、高岭石成分，含盐量大于0.3%,有时含有石灰质结核（通常称为“碣石”）。

（4）透水性较强，土样浸入水中后，很快崩解，同时有气泡冒出水面。

（5）土在干燥状态下，有较高的强度和较小的压缩性，土质垂直方向分布的小管道儿乎能保持竖立的边坡，但在遇水后，土的结构迅速破坏发生显著的附加下沉（这种下沉通常叫湿陷），产生严重湿陷。

湿陷性黄土按湿陷性质的不同乂分非自重湿陷性黃土和自重湿陷性黄土两种。

2. 黃土湿陷性的判定

黄土的湿陷性，应按室内压缩试验，在一定压力下测定的湿陷系数§ s来判定。

根据黄土的湿陷系数的大小，可按表1・2确定湿陷性黄土地基的类别。

黄土的湿陷性判别表1・2

类别非湿陷性黄土湿陷性黄土

湿陷系数 5S<0.015 S s^O.015

3.湿陷性黃土场地的自重湿陷性判定

一般根据计算自重湿陷量Azs （cm）并结合场地地质条件和当地建筑经验综

合判定。根据计算的Azs值，可按表1・3确定黃土场地的湿陷性类别。黄土的自重湿陷性场地判定表1・3

类别非自重湿陷性场地自重湿陷比场地

计算自重湿陷量 △zsW7cm △zs>7cin

4.湿陷性等级的划分

软土具有的性质

1 软土具有的性质

软土具有的性质：天然含水量大、孔隙比大、压缩系数高、强度低，并具有蠕变性、触变性等特殊的工程地质性质，工程地质条件较差。

软弱土指淤泥、淤泥质土和部分冲填土、杂填土及其他高压缩性土。由软弱土组成的地基称为软弱土地基。淤泥、淤泥质土在工程上统称为软土，其具有特殊的物理力学性质，从而导致了其特有的工程性质。软弱土的特性是天然含水量高、天然孔隙比大、抗剪强度低、压缩系数高、渗透系数小。在外荷载作用下的地基承载力低、地基变形大，不均匀变形也大，且变形稳定历时较长。

因为软土的成份主要是由粘土粒组和粉土粒组组成，并含少量的有机质。粘粒的矿物成份为蒙脱石、高岭石和伊利石。这些矿物晶粒很细，呈薄片状，表面带负电荷，它与周围介质的水和阳离子相互作用，形成偶极水分子，并吸附于表面形成水膜。在不同的地质环境下沉积形成各种絮状结构。因此，这类土的含水量和孔隙比都比较高。根据统计，一般含水量为35～80%，孔隙比为1～2。软土的高含水量和大孔隙比不但反映土中的矿物成份与介质相互作用的性质，同时也反映软土的抗剪强度和压缩性的大小。含水量愈大，土的抗剪强度愈小，压缩性愈大。反之，强度愈大，压缩性愈小。《建筑地基基础设计规范》利用这一特性按含水量确定软土地基的承载力基本值。许多学者把软土的天然含水量与土的压缩指数建立相关关系，推算土的压缩指数。

2 由此可见：从软土的天然含水量可以略知其强度和压缩性的大小，欲要改善地基软土的强度和变形特性，那么首先应考虑采用何种地基处理的方法，降低软土的含水量。