關(guān)鍵詞：軟粘土，地基，沉降計算

　　目前國內(nèi)的沉降計算，都是根據(jù)規(guī)范采用壓縮試驗所得的數(shù)據(jù)，推導(dǎo)計算公式，并加以經(jīng)驗系數(shù)校正的方法。多年的實踐表明，這樣的近似計算方法，己難以滿足實際工程的需要。隨著對軟粘土工程性質(zhì)及其應(yīng)力一應(yīng)變關(guān)系理解的深化和計算技術(shù)的改進(jìn)，可以對應(yīng)力與變形機理做出進(jìn)一步的解釋，其沉降計算方法也從最初只考慮單向壓縮變形，發(fā)展到計及側(cè)向變形，近幾年來，更將土的應(yīng)力歷史、應(yīng)力路徑等影響因素納入到計算方案之中。

　　目前我國展開大規(guī)模建設(shè)的沿海地區(qū)，分布著大面積的軟粘土地基。所謂軟粘土地基，即是由淤泥、淤泥質(zhì)土和部分沖填土、雜填土以及其它高壓縮性土組成的地基。這類土一般具有以下的一些工程特性:

　　1.1土的抗剪強度很低

　　抗剪強度與加荷速度及排水固結(jié)條件密切相關(guān)。根據(jù)大量土工試驗的數(shù)據(jù)結(jié)果，軟粘土的天然不排水抗剪強度與其它非軟粘土的不排水抗剪強度相比，其差距還是比較明顯的。軟粘土的直剪快剪內(nèi)摩擦角一般為30-110，內(nèi)聚力一般在8-12KPa之間。排水條件下的抗剪強度隨固結(jié)程度的增加而增大，固結(jié)快剪的內(nèi)摩擦角一般為80-120，內(nèi)聚力為10-15KPa左右。這表明隨著土體超孔隙水的排除，土體得到壓密，強度得以增強。因此，要提高軟粘土的地基強度，必須控制施工和使用時的加荷速度，特別是在開始階段加荷不能過大，以便使增加的每一級荷重與土體在新的受荷條件下強度的提高相適應(yīng)。反之，土體中的水分將來不及排出，土體強度不但來不及得到提高，反而會由于上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。

　　1.2土的壓縮性較高

　　天然狀態(tài)的軟粘土層大多數(shù)屬于正常固結(jié)狀態(tài)，但也有部分屬于超固結(jié)狀態(tài)，近代海岸灘涂沉積為欠固結(jié)狀態(tài)。由此產(chǎn)生的總沉降是很顯著的。該類上高壓縮性的形成，首先在于其一定程度的欠壓密性。在軟粘土沉積的初期，土粒間由于形狀不規(guī)則和粒間電荷，使其形成一定強度的粒間聯(lián)結(jié)，從而阻礙其進(jìn)一步壓密。其次，與其組成成分和結(jié)構(gòu)所決定的高容水性以及低滲透性有關(guān)，土中的水不易排除，不易壓密。

　　1.3土的含水量較高，孔隙比較大

　　根據(jù)統(tǒng)計資料顯示，軟粘土的一般含水量為35%-80%，孔隙比約為1-2。這一特征不但反映土中的礦物成分和介質(zhì)相互作用的性質(zhì)，同時也反映了軟粘土的抗剪強度越小，壓縮性越大;反之，抗剪強度越大，壓縮性越小。

　　1.4軟粘土的滲透性較差

　　軟粘土的滲透系數(shù)一般為1x10-6-1x10-8cm/s，在荷載作用下固結(jié)速率很慢。所以在軟粘土層上的建筑物基礎(chǔ)的沉降往往拖延很長時間才能穩(wěn)定。在荷載作用下地基土的強度增長也是很緩慢的。論文大全。而大部分淤泥和淤泥質(zhì)土地區(qū)，由于該土層中夾有數(shù)量不等的薄層細(xì)砂、粉土等，故在垂直方向的滲透性較水平方向要小。這種低滲透性，高含水量且呈飽和狀態(tài)的特性，不但延緩其土體的固結(jié)過程，而且在加荷初期，常易出現(xiàn)較高的孔隙水壓力，對地基強度有顯著的影響。

　　1.5軟粘土具有明顯的觸變性

　　軟粘土的觸變性指的是土體強度因受擾動而削弱，又因靜置而增長的特性。通過顯微鏡結(jié)構(gòu)掃描試驗發(fā)現(xiàn)，一般軟粘土具有典型的空架結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)抗力相對片架結(jié)構(gòu)為大，但土的結(jié)構(gòu)性和靈敏性也大。軟粘土的觸變性可由靈敏度來判斷，靈敏度值越大，觸變性越明顯。

　　軟粘土在其結(jié)構(gòu)未被破壞時，一般呈軟塑-流塑狀態(tài)，一經(jīng)擾動，致使結(jié)構(gòu)破壞時，土體強度顯著降低，將擾動過的軟粘土靜置一定時間，則強度隨歷時的增大而增長。軟粘土的這種高靈敏性也給室內(nèi)試驗的取土造成困難，往往室內(nèi)試驗前已對土體產(chǎn)生擾動，破壞了其結(jié)構(gòu)和強度，所得指標(biāo)已失真。所以現(xiàn)場原位測試的十字板強度和靜力觸探值常作為軟粘土地基穩(wěn)定分析的指標(biāo)。因此，在強度低而且靈敏度較高的軟粘土地基上連續(xù)施工，分級加荷的大小與時間要嚴(yán)格控制，并盡可能避免擾動，以防土體失穩(wěn)導(dǎo)致滑動破壞。

　　1.6軟粘土具有明顯的流變特性

　　軟粘土典型的空架結(jié)構(gòu)，一方面決定了此類土靈敏度高，不宜擾動；另一方面導(dǎo)致軟粘土地基變形大，流變特性明顯。即在荷載作用下，軟粘土除產(chǎn)生主固結(jié)沉降外，還會產(chǎn)生可觀的次固結(jié)沉降。從這一現(xiàn)象可以看出，土是具有粘滯性的。一般軟粘土的變形可分為三個階段:第一階段為空架結(jié)構(gòu)變形階段。此時變形速率小，一般可小于10mm/d；隨著荷載的增加，結(jié)構(gòu)應(yīng)力超過結(jié)構(gòu)抗力，空架結(jié)構(gòu)遭到破壞，此時要嚴(yán)格控制加荷速率，否則土體易失穩(wěn)，變形速率可控制在15-20mm/d;隨著變形的發(fā)展，土體進(jìn)入片架式結(jié)構(gòu)變形階段，此時變形發(fā)展緩慢，變形持續(xù)時間較長，表現(xiàn)出明顯的流變特性。有時土體蠕變長達(dá)數(shù)年，變形量也會累積增加，如果此階段變形過大，時間過長，會給工程帶來許多問題，如墻面開裂、沉降不均等，對高等級公路則表現(xiàn)為橋頭跳車、道路起伏、路面開裂等。

　　天然土體一般是由礦物顆粒構(gòu)成骨架體，再由孔隙水和氣填充骨架體孔隙而組成的三相體系。礦物顆粒壓縮性很小，一般都認(rèn)為其不可壓縮。因此，土體的變形是孔隙流體的流失以及氣體體積的減小、顆粒重新排列、粒間距離縮短、骨架體發(fā)生錯動的結(jié)果。

　　對于軟粘土這樣的飽和三相土，孔隙水壓縮量很小。孔隙水體積的變化主要是因為孔隙水的滲出。由于孔隙體積變化和顆粒重新排列需要一個時間過程，土體的固結(jié)變形與時間有關(guān)。土體所受荷載(總應(yīng)力)在作用瞬間，主要由孔隙流體承擔(dān)。論文大全。隨后，由于孔隙流體體積逐漸滲出，孔隙壓力逐漸消散，有效應(yīng)力逐漸增加。在有效應(yīng)力作用下，骨架體產(chǎn)生的變形分為瞬時變形和蠕動變形。其中后者由于顆粒重新排列和骨架體錯動的時間效應(yīng)與時間有關(guān)。將有效應(yīng)力卸去后，若變形恢復(fù)，則稱為彈性變形;若變形不可恢復(fù)，則稱為塑性變形。根據(jù)以上分析，當(dāng)建(構(gòu))筑物傳遞的荷載作用到軟弱土層上時，一般的可將沉降分為兩部分或三部分。