一、軟土
軟土是指分布于沿海的濱海相、三角洲相、溺谷相和內(nèi)陸平原或山區(qū)的河流相、湖泊相、沼澤相等主要由細(xì)粒土組成的孔隙比大(一般大于1.0)、天然含水量高(接近或大于液限)、壓縮性高( 1-2>0.5Mpa-1)和強(qiáng)度低的土層。多數(shù)軟土還具有高靈敏度的結(jié)構(gòu)性。工程實(shí)際中經(jīng)常遇到的軟土主要是淤泥和淤泥質(zhì)土,包括淤泥、淤泥質(zhì)粘性土、淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土等。
淤泥是指在靜水或緩慢的流水環(huán)境中沉積,并經(jīng)生物化學(xué)作用形成,天然含水量大于液限、天然孔隙比e≥1.5的粘性土。淤泥質(zhì)土是在同樣的沉積條件下形成,但天然孔隙比符合1.0≤e<1.5的粘性土。當(dāng)土的有機(jī)質(zhì)含量大于5%時(shí)則稱為有機(jī)質(zhì)土;大于60%時(shí)則稱為泥炭土。泥炭土是在潮濕和缺氧環(huán)境中未經(jīng)充分分解的植物遺體堆積而成的一種有機(jī)質(zhì)土,呈深褐色—黑色。其含水量極高,壓縮性很大,且不均勻。
二、黃土
黃土是我國(guó)地域分布最廣的一種特殊性土類,它是第四紀(jì)時(shí)期形成的一種特殊堆積物。其主要特征為:顏色以黃為主,有灰黃、褐黃等;含有大量粉粒(0.075~0.005mm),含量一般在55%以上;具有肉眼可見(jiàn)的大孔隙,孔隙比在1.0左右;富含碳酸鹽類;無(wú)層理,垂直節(jié)理發(fā)育;具有濕陷性和易溶性、易沖刷性等,對(duì)工程建設(shè)有其特殊的危害性。
(一)黃土的濕陷性及其評(píng)價(jià)
1. 黃土濕陷的機(jī)理
濕陷性是黃土最主要的工程特性。所謂濕陷性就是黃土浸水后在外荷載或自重的作用下發(fā)生下沉的現(xiàn)象。濕陷性黃土又可分為自重濕陷性和非自重濕陷性兩類。自重濕陷性黃土是指土層浸水后在土層自重作用下也能發(fā)生濕陷的黃土。
黃土濕陷的機(jī)理通常認(rèn)為是由于黃土的結(jié)構(gòu)特性和膠結(jié)物質(zhì)的水理特性決定的。黃土是在干旱或半干旱的氣候條件下形成的,可溶鹽逐漸濃縮沉淀而成為膠結(jié)物,這些因素增強(qiáng)了土粒之間抵抗滑移的能力,阻止了土體的自重壓密。黃土受水浸濕時(shí),結(jié)合水膜增厚楔入顆粒之間,可溶性鹽類溶解和軟化,骨架強(qiáng)度降低,土體在上覆土層的自重壓力或附加壓力共同作用下土的結(jié)構(gòu)迅速破壞,土;虼罂紫,粒間孔隙減少,這就是黃土濕陷的機(jī)理。
黃土中膠結(jié)物的含量和成分以及顆粒的組成和分布,對(duì)于黃土的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和濕陷性的強(qiáng)弱有著重要的影響。膠結(jié)物含量大,粘粒含量多,黃土結(jié)構(gòu)則致密,濕陷性降低,并使力學(xué)性質(zhì)得到改善;反之,結(jié)構(gòu)疏松、強(qiáng)度降低、濕陷性強(qiáng)。此外,對(duì)于黃土中的鹽類,如以難溶的碳酸鈣為主,則濕陷性弱;若以石膏及易溶鹽為主,則濕陷性強(qiáng)。
黃土的濕陷性還與孔隙比、含水率以及所受壓力的大小有關(guān)。天然孔隙比越大或天然含水率越小則濕陷性越強(qiáng)。在天然孔隙比和含水率不變的情況下,壓力增大,黃土濕陷量也增加,但當(dāng)壓力超過(guò)某一數(shù)值后,再增加壓力,濕陷量反而減少。
(二)黃土地基的工程措施
濕陷性黃土地基的設(shè)計(jì)和施工,除了必須遵循一般的設(shè)計(jì)和施工原則外,還應(yīng)針對(duì)濕陷性特點(diǎn),采用適當(dāng)?shù)墓こ檀胧,包括以下三個(gè)方面:①地基處理,以消除產(chǎn)生濕陷性的內(nèi)在原因;②防水和排水,以防止產(chǎn)生引起濕陷的外界條件;③采取結(jié)構(gòu)措施,以改善建筑物對(duì)不均勻沉降的適應(yīng)性和抵抗的能力。
2. 防水措施
防水措施包括以下三方面:
1)場(chǎng)地防水措施
盡量選擇具有排水暢通或利于場(chǎng)地排水的地形條件,避開(kāi)受洪水或水庫(kù)等可能引起地下水位上升的地段,確保管道和貯水構(gòu)筑物不漏水,場(chǎng)地內(nèi)應(yīng)設(shè)排水溝等。
2)單體建筑物的防水措施
建筑物周圍必須設(shè)置具有一定寬度的混凝土散水,以便排泄屋面水。確保建筑物地面嚴(yán)密不漏水。室內(nèi)的給水,排水管道應(yīng)盡量明裝,室外管道布置應(yīng)盡量遠(yuǎn)離建筑物,檢漏管溝應(yīng)做好防水處理。
3)施工階段的防水措施
施工場(chǎng)地應(yīng)平整,做好臨時(shí)性防洪、排水措施。大型基坑開(kāi)挖時(shí)應(yīng)防止地面水流入,坑底應(yīng)保持一定坡度便于集水和排水。盡量縮短基坑暴露時(shí)間。
3. 結(jié)構(gòu)措施
1)加強(qiáng)建筑物的整體性和空間剛度;
2)選擇適宜的結(jié)構(gòu)和基礎(chǔ)形式;
3)加強(qiáng)砌體和構(gòu)件的剛度。
在濕陷性黃土地基的設(shè)計(jì)中,應(yīng)根據(jù)建筑物的類別,場(chǎng)地濕陷類型、結(jié)合當(dāng)?shù)氐慕ㄖ?jīng)驗(yàn),施工與維護(hù)管理等條件結(jié)合確定。
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