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特殊性岩土工程性质评价综述

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特殊性岩土工程特性评价综述
参阅了国内外相关文献,发现对于软土的定义都不尽相同。
往往概述性比较强,具有一定的模糊性。
软土视为软粘土的简称,
软土视为整个软弱土质(高压缩性的有机土、可液化的砂土、软粘土等)的简称
软土视为软弱土的简称
软土或软弱土
我国交通部<<公路软土地基路堤设计与施工技术规范>>(JTJ017-96)对软土的定义为
“滨海、湖沼、谷地、河滩沉积的天然含水量、孔隙比大、对压缩性高、抗剪强度低的细粒
土”。其鉴定标准参见表1-1。
软土鉴别表(JTJ017-96) 表1-1
特征指标名称 天然含水量(%) 天然孔隙比 十字板剪切强度(kPa)
指标值 35与WL
1.0

<35

我国铁道部门则建议采用以下列物理力学指标,作为区分软土的界限:
1) 天然含水量w接近或大于液限;
2) 孔隙比e>1;
3) 压缩模量Es<4000kPa;
4) 标准贯入击数N63.5<2;
5) 静力触控贯入阻力ps<700kPa;
6) 不排水强度Cu<25kPa;
我国建设部颁<<软土地区工程地质勘察规范>>为软土:
1) 外观以灰色为主的细粘土;
2) 天然含水量大于或等于液限;
3) 天然孔隙比大于或等于1.0。
软土地基的标准(1987年日本道路公团) 表1-2
地层 泥炭质地基及粘土质地基 砂质地基
层厚
<10m >10m
SPT-N <4 <6 <10
QCC-qu/kPa <60 <100
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Qc/kPa <800 <1200 <4000
《德国地基基础规范》(DIN4084)中的软土指“很容易搓捏的土”,相当软塑状态的土;
而将液塑状的土称为“浆糊状土(拳头紧握它时,会从指缝挤出)”。
Terzaghi和Peck(1967)将无侧限抗压强度qu小于25kPa的粘土称作“很软的”,而将强
度在25~50kPa的粘土称作“软的”。
而国外一些论文中将不排水抗剪Su(Su=qu/2)小于40kPa的粘性土称为软粘土
综合上述,软土的判别实质上是针对工程而言。其划分界限的确定,一方面是工程建设
的客观需要之外,另一方面设定一个共同的标准,便于学术交流、深入研究与执行国家相关
规范标准。因此,某一部门或某一行业所做出的软土划分界限,是人为划分,属于工程属性,
而不是其固有属性。随着工程建设需求的提高及对软土土性的深入认识,其划分标准还会有
一定的变动。
2. 黄土
黄土分为湿陷性黄土与非湿陷性黄土两类,就工程而言,更关注湿陷性黄土。我国分布
有世界上面积最大的黄土,对湿陷性黄土变形特征、评价方法的研究十分重要。
黄土的湿陷性是指黄土在一定的压力作用下受水浸湿,土结构迅速破坏而发生显著附加
下沉的性质。
黄土工程特性评价,主要涉及到
定性(确定湿陷性黄土与非湿陷性黄土)
划类(划分自重湿陷性与非自重湿陷性黄土地基或场地)
分级(划分湿陷等级)
判定湿陷起始压力等。
其次,还包括评定湿陷性黄土的分布范围、深度界限与厚度大小、区分湿陷性强烈程度
及其在地层中的规律性等。
2.1黄土的分类
黄土是一个统称,它由于生成的年代、成因、环境、地域以及生成后历史变迁上的差异
而会具有不同的性质。因此,仍然需要有一个恰当的分类定名体系,分别反映各自有倾向性
和代表性的属性,以便更好地了解和应用各类黄土,获取相应的科学数据和特性规律。
目前人们经常遇到的黄土分类定名体系,分为三类:
1) 以地质特征(地层、年代、成因)为基础的体系,
如Q1黄土、Q2黄土、Q3黄土、Q4黄土,午城黄土、离石黄土、马兰黄土,老
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黄土、新黄土、新近堆积黄土,风积黄土、冲积黄土、洪积黄土、坡积黄土等。
《公路桥涵地基与基础设计规范》(JTJ024-85)黄土分类表, 参见2-1。
时 代 地 层 名 称 特 征



Q
4

近期 —


新近堆
积黄土

人类文化期内沉积物多、多为坡、洪积层、不

均匀,常含有砂砾,石块和杂物,一般有湿陷
性,常具有高压缩性

早期 —
一般

新黄土
大孔隙发育,壁立性好,部分含有砂姜石,有

湿陷性
晚更新世Q3 马兰黄土

中更新世Q2 离石黄土 老黄土 —
经成岩作用,较密实,壁立性强,具有一定大
孔隙,常夹有砂姜石层和古土层,一般无湿陷

早更新世Q1 午城黄土 —

2) 以颗粒组成特性为基础的体系
朱慕仁同志根据对全国20226组(其中青海4949组,甘肃1161组,宁夏1318组,
陕西7897组,山西2517组,河南607组,内蒙36组,山东657组,辽宁657组,黑龙
江38组)黄土试验成果的细致分析得到:对黄土来说,塑性指数仍然是分类定名的良好指
标,并以它为基础提出了把黄土区分为砂黄土(4≤IP<6,粉黄土(6≤IP <17),粘黄土(I
P

≥17),以及必要时,将粉黄土再分为砂质粉黄土(6≤IP <9),粉黄土(9≤IP <15)和粘质粉

黄土(15≤IP <17)三个亚类,将粘黄土再分为粉质粘黄土(17≤IP <20)和粘黄土(IP≥20)等
两个亚类的建议,这可作为进一步研究的基础。这一分类体系与我们熟悉的一般粘性土的
分类体系非常相似。然而,遗憾的是,它在目前还没有得到应有的肯定和广泛的应用。
3) 以湿陷特性为基础的体系
如非湿陷性黄土、湿陷性黄土,自重湿陷性黄土、非自重湿陷性黄土等。此分类定
名体系,为我国历代湿陷性黄土地基规范所采用,从而在岩土工程界影响最深最广,也最为
相关人士研究最多。但是,它只能提供关于黄土湿陷特性方面的信息,而且这些信息又以黄
土在侧限低压力压缩下饱和浸水所得的湿陷变形为基础,与通常工程上遇到的非侧限(一般
为有限侧胀)非饱和(一般为不同增湿)和非低压(较大的建筑物)的条件有较大的出入,使得湿
陷性的有关指标在工程计算应用上受到限制,大大减弱了它的应用价值。此外,它除了关于黄
土湿陷性在特定条件下的有关信息之外,很难从它了解到关于黄土强度,渗透或其他性质的任
何信息。它虽然抓住了一个最重要的性质,但作为黄土的分类却有太大的局限性[1]。
2.2 黄土湿陷性评价
黄土的湿陷性评价,主要依据由归纳总结湿陷性黄土的相关研究和工程实践经验,所
制定的现行《湿陷性黄土地区建筑规范》(GBJ25-90)标准进行。

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