在岩土工程领域,天然地基是否属于软弱地基或不良地基并无绝对明确的定量划分界限,行业内通常将无法满足建筑物荷载、变形等各项地基性能要求的天然地基,统称为软弱地基或不良地基。以下为当前工程中最为常见的几类典型软土与不良土:
(1)软黏土
软黏土是软弱黏性土的简称,多为第四纪后期形成的海相、泻湖相、三角洲相、溺谷相、湖泊相黏性土沉积物或河流冲积物,部分属于新近淤积形成的沉积物。这类土体大多处于饱和状态,核心判定指标为天然含水量大于液限、孔隙比大于1.0:其中天然孔隙比大于1.5的称为淤泥,天然孔隙比大于1.0且小于1.5的则定义为淤泥质土。
软黏土的核心工程特性可概括为“两高两低一小”: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。在外部荷载作用下,软黏土地基普遍存在承载力低,地基、沉降变形量大,可能产生的、不均匀沉降也大风险高的问题,而且沉降稳定所需历时比较极长,一般通常需要几数年,甚至几数十年才能完成固结。软黏土地基是在作为工程建设中最常遇到、最多普遍需要进行地基处理的软弱地基类型,它软黏土在我国分布范围极广:既广泛地分布在我国沿海以及内地河流两岸和湖泊地区。例如:于天津、连云港、上海、杭州、宁波、台州、温州、福州、厦门、湛江、广州、深圳、珠海等沿海地区,以及昆明、武汉、南京、马鞍山等内陆地区。
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(2)人工填土
人工填土按照物质组成和堆填方式可以分为素填土、杂填土和冲填土三类。素填土是由碎石、砂或粉土、黏性土等一种或几种组成的填土,其中不含杂质或含杂质较少。若经分层压实后则称为压实填土。近年开山填沟筑地,围海筑地工程较多,填土常用开山石料,大小不一,有的直径达数米,填筑厚度有的达数十米,极不均匀;人工填土地基性质取决于填土性质、压实程度以及堆填时间。杂填土是人类活动形成的无规则堆积物,其成分复杂,性质也不相同,且无规律性。在大多数情况下,杂填土是比较疏松和不均匀的。在同一场地的不同位置,地基承载力和压缩性也可能有较大的差异;冲填土是由水力冲填泥砂形成的填土。在围海筑地中常采用冲填土。冲填土的性质与所冲填泥砂的来源及冲填时的水力条件有密切关系。含黏土颗粒较多的冲填土往往是欠固结的,其强度和压缩性指标都比同类天然沉积土差。以粉细砂为主的冲填土,其性质基本上和粉细砂相同。
(3)部分砂土和粉土
主要指饱和粉砂土、饱和细砂土和砂质粉土。这类土体在静荷载作用下往往具备较高的天然强度,但处于完全饱和状态时,在机器振动、反复车辆荷载、波浪冲击或地震力的循环往复作用下,极易发生土体液化或产生大幅度震陷变形,严重时地基会因土体完全液化彻底丧失承载能力。地基会因地基土体液化而丧失承载能力。如需要承担动力荷载,这类地基也需要进行地基处理。
(4)湿陷性土
湿陷性土包括湿陷性黄土,粉砂土和干旱、半干旱地区具有崩解性的碎石土等。是否属湿陷性土可根据野外浸水载荷试验确定。当在200kPa压力作用下附加变形量与载荷板宽之比大于0.015时称为湿陷性土。在工程建设中遇到较多的是湿陷性黄土。湿陷性黄土是指在覆盖土层的自重应力或自重应力和建筑物附加应力综合作用下,受水浸湿后,土的结构迅速破坏,并发生显著的附加沉降,其强度也迅速降低的黄土。黄土在我国特别发育,地层多、厚度大,广泛分布在甘肃、陕西、山西大部分地区,以及河南、河北、山东、宁夏、辽宁、新疆等部分地区。当黄土作为建筑物地基时,首先要判断它是否具有湿陷性,然后才考虑是否需要地基处理以及如何处理。
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