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基础工程学淤泥土淤泥淤泥土土一、软土与淤泥土一、软土与淤泥土二、淤泥土的形成与分布二、淤泥土的形成与分布 三、淤泥土的物理力学特性三、淤泥土的物理力学特性 四、淤泥土的工程特性四、淤泥土的工程特性 软土与淤泥土软土与淤泥土软土一般是指在静水或缓慢流水环境中沉积而软土一般是指在静水或缓慢流水环境中沉积而 成的，以粘粒为主并伴有微生物作用的一种结构性成的，以粘粒为主并伴有微生物作用的一种结构性 土软土具有天然含水量大、压缩性高、饱和度高土软土具有天然含水量大、压缩性高、饱和度高 、孔隙比大、透水性低、灵敏度高和承载力低等特、孔隙比大、透水性低、灵敏度高和承载力低等特 点，是一种呈软塑到流塑状态的饱和粘性土主要点，是一种呈软塑到流塑状态的饱和粘性土主要 包括淤泥、淤泥质土、有机沉积物（泥炭土和沼泽包括淤泥、淤泥质土、有机沉积物（泥炭土和沼泽 土）和其他高压缩性的粘土及粉土其中淤泥和淤土）和其他高压缩性的粘土及粉土其中淤泥和淤 泥质土是软土的主要类型泥质土是软土的主要类型软软土的分类类淤泥土的定义义淤泥及淤泥质土是在静水或非常缓慢的 流水环境中沉积，并伴有微生物作用的一种结 构性土淤泥质软土按孔隙比可分为淤泥（和淤 泥质土。

淤泥土的形成与分布淤泥和淤泥质土是第四世纪后期形成的 黏性土沉积，这种土大部分是饱和的，且含 有机质，它分布在我国沿海地区，内陆平原 和山区亦有出露，就其成因看有滨海沉积、 湖泊沉积、河滩沉积及沼泽沉积四种在中国渤海、东海、黄海等沿海地区的天津、 上海和广州等城市，长江中下游、珠江下游、淮河 平原、松辽平原，洞庭湖、洪泽湖、太湖和鄱阳湖 四周，以及昆明滇池地区，都埋藏有厚度达数米至 数十米的淤泥及淤泥质土 我国西北地区一些地槽 、盆地 中也普遍分布着残积淤泥类土淤泥土的分布范围及沉积特征近年来，随着水利、交通、工业民用建筑 和其它行业进一步开发建设，该类土往往构成 各类工程建筑物的地基和边坡，因其特性危害 到地基和边坡的稳定性，因而决定着合理的工 程设计和地基处理措施深入研究该类土的工 程特性，对工程建设有着重要的意义 淤泥土的物理性质1.含有许多细颗粒及大量有机腐殖质：2.是颜色深灰色或暗绿色，有臭味3.是一般天然含水量在40％~70％之间，有的 大于70％，空隙比＞1.0，天然容量在 15~18KN/m3之间淤泥土的物理力学特性1、 天然高含水量高、孔隙比大 淤泥土的天然含水量一般为40%～70%， 最大甚至超过200%。

液限一般为40%～60%，天 然含水量随液限的增大成正比增加天然孔隙 比在1～2之间，最大达3～4其饱和度一般大 于95%，因而天然含水量与其天然孔隙比呈直 线变化关系软土的如此高含水量和高孔隙性 特征是决定其压缩性和抗剪强度的重要因素 2 2、、 渗透性弱渗透性弱 淤泥土的渗透系数一般在淤泥土的渗透系数一般在i×10i×10-4-4～～ i×10i×10-8-8cm/scm/s之间，而大部分滨海相和三角洲之间，而大部分滨海相和三角洲 相淤泥土地区，由于该土层中夹有数量不等相淤泥土地区，由于该土层中夹有数量不等 的薄层或极薄层粉、细砂、粉土等，故在水的薄层或极薄层粉、细砂、粉土等，故在水 平方向的渗透性较垂直方向要大得多平方向的渗透性较垂直方向要大得多 由于该类土渗透系数小、含水量大且饱由于该类土渗透系数小、含水量大且饱 和状态，这不但延缓其土体的固结过程，而和状态，这不但延缓其土体的固结过程，而 且在加荷初期，常易出现较高的孔隙水压力且在加荷初期，常易出现较高的孔隙水压力 ，对地基强度有显著影响对地基强度有显著影响 3 3、、 压缩性高压缩性高 淤泥土均属高压缩性土，其压缩系数淤泥土均属高压缩性土，其压缩系数 一般在一般在0.50.5～～2.0MPa2.0MPa-1-1之间之间, ,最大达最大达4.5MPa4.5MPa-1-1( (例如渤海海淤例如渤海海淤) )，它随着土的液限和天然，它随着土的液限和天然 含水量的增大而增高。

由于土质本身的因含水量的增大而增高由于土质本身的因 素而言，该类土的建筑荷载作用下的变形素而言，该类土的建筑荷载作用下的变形 有如下特征：有如下特征： (1) (1)变形大而不均匀变形大而不均匀 (2) (2)变形稳定历时长变形稳定历时长4 4、、 抗剪强度低抗剪强度低 淤泥土的抗剪强度小且与加荷速度及淤泥土的抗剪强度小且与加荷速度及 排水固结条件密切相关，不排水三轴快剪排水固结条件密切相关，不排水三轴快剪 所得抗剪强度值很小，且与其侧压力大小所得抗剪强度值很小，且与其侧压力大小 无关排水条件下的抗剪强度随固结程度无关排水条件下的抗剪强度随固结程度 的增加而增大的增加而增大 5、 具有明显的结构性淤泥土一般为絮状结构，尤以海相粘 土更为明显这种土一旦受到扰动，土的 强度显著降低，甚至呈流动状态我国沿 海淤泥土的灵敏度一般为4~10，属于高灵 敏度土因此，在淤泥土层中进行地基处 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、 具有明显的流变性在荷载作用下，淤泥土承受剪应力的 作用产生缓慢的剪切变形，并可能导致抗 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。

残积淤泥类土的物理力学性质指标见下表：淤泥土的工程特性淤泥土地基承载力低，强度增长缓慢 ，加荷后易变形且不均匀，变形速率大且 稳定时间长，具有渗透性小、触变性及流 变性大的特点 淤泥土工程特性表现①地基的沉降由固结沉降、侧向挤出和 次固结沉降三部分组成当荷载小于比例界 限值（即从荷载试验曲线得到的直线段）时 ，沉降主要由固结所引起在相同条件下淤 泥及淤泥质土地基沉降量比一般第四纪粘性 土天然地基大若干倍因此，上部荷重的差 异、复杂建筑体型、建筑物的毗邻及大面积 地面负荷等都可以引起严重的差异沉降或倾 斜，造成房屋损坏，上下水管道开裂及雨水 倒灌等不良后果 ②沉降速率较大且沉降稳定历时较长， 沉降速度与施工的快慢和活载堆积的速率有 关缓慢的加荷，如一般民用房屋或工业建 筑的活载较小者,竣工时速度大约为0.5～1.5 毫米/日，施工期间沉降量约为总量的20% 主固结沉降稳定历时约需数年加荷速率过 快，且荷载较大时，建筑物容易发生倾斜甚 至倒塌事故主要沉降完成后还有相当长时 间的次固结沉降次固结沉降速率较小，但 延续时间可达几十年 ③淤泥固结后的抗剪强度和压缩模量比 固结前有很大的提高，预压加固地基的方法 就是根据这个原理提出的。

④在地震周期荷载作用下淤泥地基将出 现附加下沉，下沉量与周期荷载的大小、循 环次数及地基中的静剪应力状态有关在中 国唐山地震期间，渤海沿岸淤泥地区房屋出 现了程度不同的下沉；在烈度超过八度地区 ，下沉量有的超过30厘米，并引起房屋不同 程度的倾斜；七度地区下沉现象较轻，一般 只有静载引起的沉降的十分之一 近年来，随着水利、交通、工业民用建筑 和其它行业进一步开发建设，该类土往往构成 各类工程建筑物的地基和边坡，因其特性危害 到地基和边坡的稳定性，因而决定着合理的工 程设计和地基处理措施深入研究该类土的工 程特性，对工程建设有着重要的意义在淤泥土地基上修筑建筑物时，如不采取 有效的加固措施，就会产生不同程度的坍滑或 沉陷，将会引发诸多的工程问题淤泥土地基处理淤泥土地基处理地基地基(Foundation(Foundation，，SubgradeSubgrade) )是指承托建筑物基础的这一是指承托建筑物基础的这一 部分很小的场地部分很小的场地 基础基础(Foundation(Foundation，，Footing)Footing)是指建筑物向地基传递是指建筑物向地基传递 荷载的下部结构它具有承上启下的作用。

它荷载的下部结构它具有承上启下的作用它 处于上部结构的荷载及地基反力的相互作用下，处于上部结构的荷载及地基反力的相互作用下， 承受由此而产生的轴力、剪力和弯矩承受由此而产生的轴力、剪力和弯矩地基处理的定义地基处理的定义我国地域辽阔，土壤多样性显著地基土的抗剪我国地域辽阔，土壤多样性显著地基土的抗剪 强度、压缩性等存在着很大的差别；随着科学技术的发强度、压缩性等存在着很大的差别；随着科学技术的发 展，结构物的荷载量日益增大，对变形的要求也越来越展，结构物的荷载量日益增大，对变形的要求也越来越 严格因而，即使是理论上评价为优良的地基土层，在严格因而，即使是理论上评价为优良的地基土层，在 特定的条件下也要进行处理所以，地基的处理应当针特定的条件下也要进行处理所以，地基的处理应当针 对不同的地质条件、不同的结构物选定合适的基础形式对不同的地质条件、不同的结构物选定合适的基础形式 、尺寸、和布置方案，并且选取恰当的地基处理方法尺寸、和布置方案，并且选取恰当的地基处理方法地基处理是指天然地基很软弱，不能满足地基承载地基处理是指天然地基很软弱，不能满足地基承载 力和变形的设计要求，而地基需经过人工处理后再建造力和变形的设计要求，而地基需经过人工处理后再建造 基础者，称为地基处理基础者，称为地基处理地基处理的目的是：地基处理的目的是：地基处理的目的地基处理的目的是采取各种地基处理地基处理的目的地基处理的目的是采取各种地基处理 方法以改善地基条件，这些措施包括以下几个方面内容方法以改善地基条件，这些措施包括以下几个方面内容 ：： 一、改善剪切特性一、改善剪切特性地基的剪切破坏表现在建筑物的地基承载力不够；地基的剪切破坏表现在建筑物的地基承载力不够； 由于偏心荷载及侧向土压力的作用，使结构物失稳；由由于偏心荷载及侧向土压力的作用，使结构物失稳；由 于填土或建筑物荷载，使邻近地基产生隆起；土方开挖于填土或建筑物荷载，使邻近地基产生隆起；土方开挖 时边坡失稳；基坑开挖时坑底隆起。

地基的剪切破坏反时边坡失稳；基坑开挖时坑底隆起地基的剪切破坏反 映在地基上的抗剪强度不足因此，为了防止剪切破坏映在地基上的抗剪强度不足因此，为了防止剪切破坏 ，就需要采取一定措施以增加地基土的抗剪强度就需要采取一定措施以增加地基土的抗剪强度二、改善压缩特性二、改善压缩特性 地基的高压缩性表现在建筑物的沉降和差异沉降地基的高压缩性表现在建筑物的沉降和差异沉降 大；由于有填土或建筑物荷载，使邻近地基产生大；由于有填土或建筑物荷载，使邻近地基产生 固结沉降；作用于建筑物基础的负摩擦力所引起固结沉降；作用于建筑物基础的负摩擦力所引起 的建筑物沉降；基坑开挖引起邻近地基沉降；由的建筑物沉降；基坑开挖引起邻近地基沉降；由 于降水产生地基固结沉降地基的压缩性反映在于降水产生地基固结沉降地基的压缩性反映在 地基上的压缩模量指标的大小因此，需要采取地基上的压缩模量指标的大小因此，需要采取 何种措施以提高地基土的压缩模量，借以减少地何种措施以提高地基土的压缩模量，借以减少地 基的沉降或不均匀沉降；另外，防止侧向流动基的沉降或不均匀沉降；另外，防止侧向流动( (塑塑 性流动性流动) )产生的剪切变形，也是地基处理的加固目产生的剪切变形，也是地基处理的加固目 的。

的三、改善透水特性三、改善透水特性地基的透水性表现在堤坝等基础产生的地地基的透水性表现在堤坝等基础产生的地 基渗漏；市政开挖工程中，因土层内常夹基渗漏；市政开挖工程中，因土层内常夹 有薄层粉砂或粉土而产生流砂和管涌以有薄层粉砂或粉土而产生流砂和管涌以 上都是在地下水的运动中所出现的问题上都是在地下水的运动中所出现的问题 为此，必须研究需要采取何种地基处理措为此，必须研究需要采取何种地基处理措 施使地基土。