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1、特殊土的工程性質(zhì)土是地球表面尚未固結(jié)成巖的松散堆積物。是自然歷史時(shí)期經(jīng)過(guò)各種地質(zhì)作用形成的地質(zhì)體。土位于地殼的表層,主要是第四紀(jì)的產(chǎn)物,是人類工程經(jīng)濟(jì)活動(dòng)的主要地質(zhì)環(huán)境。土是連續(xù)、堅(jiān)固的巖石在風(fēng)化作用下形成的大小懸殊的顆粒,在原地殘留或經(jīng)過(guò)不同的搬運(yùn)方式,在各種自然環(huán)境中形成的堆積物。我國(guó)幅員廣大,地質(zhì)條件復(fù)雜,分布土類繁多,工程性質(zhì)各異。不同類別的工程,對(duì)土的物理和力學(xué)性質(zhì)的研究重點(diǎn)和深度都各自不同。土的形成年代和成因?qū)ν恋墓こ绦再|(zhì)有很大影響,不同成因類型的土,其力學(xué)性質(zhì)會(huì)有很大差別,特殊土是指具有一定分布區(qū)域或工程意義上具有特殊成分、狀態(tài)或結(jié)構(gòu)特征的土。我國(guó)的特殊土不僅類型多,而
2、且分布廣,各種天然或人為形成的特殊土的分布,都有其一定的規(guī)律,表現(xiàn)一定的區(qū)域性。在我國(guó),具有一定分布區(qū)域和特殊工程意義的特殊土包括:沿海及內(nèi)陸地區(qū)各種成因的軟土:主要分布于西北、華北等干旱、半干旱氣候區(qū)的黃土;西南亞熱帶濕熱氣候區(qū)的紅粘土;主要分布于南方和中南地區(qū)的膨脹土;高緯度、高海拔地區(qū)的多年凍土;以及鹽漬土、人工填土和污染土等。一、軟土軟土一般指壓縮性大和強(qiáng)度低的飽和粘性土,多分布在江、河、海洋沿岸、內(nèi)陸湖、塘、盆地和多雨的山間洼地。軟土一般為外觀以灰色為主的細(xì)粒土,天然孔隙比大于或等于1.0,且天然含水量大于液限的細(xì)粒土,包括淤泥、淤泥質(zhì)土、泥炭、泥炭質(zhì)土等。軟土在我國(guó)沿海地
3、區(qū)分布廣泛,內(nèi)陸平原和山區(qū)亦有分布。我國(guó)東海、黃海、渤海、南海等沿海地區(qū),例如濱海相沉積的天津塘沽,浙江溫州、寧波等地,以及溺谷相沉積的閩江口平原河灘相沉積的長(zhǎng)江中下游、珠江下游、淮河平原、松遼平原等地區(qū)。內(nèi)陸(山區(qū))軟土主要位于湖相沉積的洞庭湖、洪澤湖、太湖、鄱陽(yáng)湖四周和古云夢(mèng)澤地區(qū)邊緣地帶,以及昆明的滇池地區(qū),貴州六盤水地區(qū)的洪積扇等。工程性質(zhì):1、高含水量和高孔隙性、軟土的高含水量和高孔隙性特征是決定其壓縮性和抗剪強(qiáng)度的重要因素;2.、滲透性弱、軟土滲透系數(shù)小、含水量大且呈飽和狀態(tài),這不但延緩其土體的固結(jié)過(guò)程,而且在加荷初期,常易出現(xiàn)較高的孔隙水壓力,對(duì)地基強(qiáng)度有顯著影響;3、
4、壓縮性高,。軟土均屬高壓縮性土,它隨著土的液限和天然含水量的增大而增高。4.、抗剪強(qiáng)度低軟土的抗剪強(qiáng)度小且與加荷速度及排水固結(jié)條件密切相關(guān),要提高軟土地基的強(qiáng)度,必須控制施工和使用時(shí)的加荷速度,特別是在開始階段加荷不能過(guò)大,以便每增加一級(jí)荷重與土體在新的受荷條件下強(qiáng)度的提高相適應(yīng),使孔隙水在充分排出的條件下,使土體得到正常的壓密,從而逐步提高其強(qiáng)度。若土中水分將來(lái)不及排出,土體強(qiáng)度不但來(lái)不及得到提高,反而會(huì)由于土中孔隙水壓力的急劇增大,有效應(yīng)力降低,而產(chǎn)生土體的擠出破壞。5具有明顯的結(jié)構(gòu)性。軟土一般為絮狀結(jié)構(gòu),尤以海相粘土更為明顯。這種土一旦受到擾動(dòng),土的強(qiáng)度顯著降低,甚至呈流動(dòng)狀態(tài)
5、。我國(guó)沿海軟土的靈敏度一般為4~10,屬于高靈敏度土。因此,在軟土層中進(jìn)行地基處理和基坑開挖,若不注意避免擾動(dòng)土的結(jié)構(gòu),就會(huì)加劇土體變形,降低地基土的強(qiáng)度,影響地基處理效果。6、較顯著的觸變性和蠕變性由于軟土的結(jié)構(gòu)性在其強(qiáng)度的形成中占據(jù)相當(dāng)重要的地位,則觸變性也是它的一個(gè)突出的性質(zhì)。軟土的蠕變性是比較明顯的。在長(zhǎng)期恒定應(yīng)力作用下,軟土將產(chǎn)生緩慢的剪切變形,并導(dǎo)致抗剪強(qiáng)度的衰減。在主固結(jié)沉降完成之后,軟土還可能繼續(xù)產(chǎn)生可觀的次固結(jié)沉降。這種土質(zhì)如果在施工中出現(xiàn)在路基填土或橋涵構(gòu)造物基礎(chǔ)中,最佳含水量不易把握,極難達(dá)到規(guī)定的壓實(shí)度值,滿足不了相應(yīng)的密實(shí)度要求,往往會(huì)發(fā)生路基失穩(wěn)或過(guò)量沉陷
6、。在軟土地基上修筑路堤,特別是橋頭引道,如不采取有效的加固措施,就會(huì)產(chǎn)生不同程度的坍滑或沉陷,一般地,除要確保新填筑路基的密實(shí)度以減少沉降外,包括原地面的地基總沉降必須達(dá)到基本穩(wěn)定,沉降量大致達(dá)到總沉降量的80%以上時(shí),才容許鋪路面。軟土地基沉降嚴(yán)重時(shí),不僅增加填方數(shù)量,而且沉降或水平位移對(duì)臨近填土的橋臺(tái)、擋土墻、涵洞,甚至對(duì)附近的住宅、農(nóng)田以及路線的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)都會(huì)產(chǎn)生很大的影響。其危害性顯而易見,故盡量避免采用做為路基。二、濕陷性黃土濕陷性黃土是在上覆土的自重壓力作用下,或在上覆土的自重壓力與附加壓力共同作用下,受水浸濕后土的結(jié)構(gòu)迅速破壞而發(fā)生顯著附加下沉的黃土。黃土在我國(guó)分布很廣,
7、其中濕陷性黃土約占3/4,主要分布在黃河中游的甘肅、陜西、晉、寧、河南、青海等省區(qū)。地理位置屬于干旱與半干旱氣候地帶。黃土是第四紀(jì)干旱和半干旱氣候條件下形成的一種特殊沉積物。顏色多呈黃色、淡灰黃色或褐黃色;顆粒組成以粉土粒為主,粒度大小較均勻,粘粒含量較少;含碳酸鹽、硫酸鹽及少量易溶鹽;含水量小,;孔隙比大,且具有肉眼可見的大孔隙;具有垂直節(jié)理,常呈現(xiàn)直立的天然邊坡。濕陷性黃土工程特征:1)塑性較弱;2)含水較少;3)壓實(shí)程度很差,孔隙較大;4)抗水性弱,