2011年一級結(jié)構(gòu)工程師專業(yè)考試精講班講義第十三講(2)

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軟土的工程特性
    軟土的性質(zhì)與地基土的成層構(gòu)造、沉積年代、成因類型有密切關(guān)系。不同年代和成因的軟土,其物理性質(zhì)指標(biāo)盡管可能相近,但作為地基,工程性質(zhì)卻可能相差很大。
    1.含水量較高。因為軟土的成分主要是由粘土粒組和粉土粒組組成,并含少量的有機(jī)質(zhì)。粘粒的礦物萬分之二為蒙脫石、高嶺石和伊利石。這些礦物晶粒很細(xì),呈薄片狀,表面帶負(fù)電荷,它與周圍介質(zhì)的水和陽離子相互作用,形成偶極水分子,并吸附于表面形成水膜,在不同的地質(zhì)環(huán)境下沉積形成各種絮狀結(jié)構(gòu)。因此這類土的含水量比較高。
    2.透水性差。軟土的滲透系數(shù)一般在1×10-6~1×10-8cm/s之間,所以在荷載作用下固結(jié)速度很慢。當(dāng)?shù)鼗杏袡C(jī)質(zhì)含量較大時,土中可能產(chǎn)生氣泡,堵塞滲流通道而降低其滲透性。所以在軟土層上的建筑物基礎(chǔ)的沉降拖延很長時間才能穩(wěn)定,同樣在荷載作用下地基土的強(qiáng)度增長也是很緩慢的。
    3.壓縮性較高。一般正常固結(jié)的軟土層的壓縮系數(shù)約為0.5~1.5Mpa-1,可達(dá)到4.5Mpa-1;壓縮指數(shù)約為0.35~0.75。天然狀態(tài)的軟土層大多數(shù)屬于正常固結(jié)狀態(tài),但也有部分是屬于超固結(jié)狀態(tài),近代海岸灘涂沉積為欠固結(jié)狀態(tài)。欠固結(jié)狀態(tài)土在荷重作用下產(chǎn)生較大沉降。超固結(jié)狀態(tài)土,當(dāng)應(yīng)力未超過先期固結(jié)壓力時,地基的沉降很小。
    4.流變性強(qiáng)。在荷載的作用下,軟土承受剪應(yīng)力的作用產(chǎn)生緩慢的剪切變形,并可能導(dǎo)致抗剪強(qiáng)度的衰減,在主固結(jié)沉降完畢之后還可能繼續(xù)產(chǎn)生可觀的次固結(jié)沉降。