1、沿海各地软土特征概述沿海各地软土特征概述天津|上海|唐山|杭州|广州等来源：好地基 作者：admin 时间： 2010-04-17 天津 唐山 上海 宁波 杭州 温州 广州 深圳天津地区软土 渤海湾西岸的天津滨海新区在早更新世、中更新世时期主要以陆地相沉积为主，海洋作用甚微，晚更新世与全新世以来，海洋作用加强，渤海湾西岸以海相沉积为主，形成了天津地区比较典型的海陆交互相地层。全新世中期形成的第一海相层主要以淤泥质软土为主，是天津地区主要的软土地基，也是滨海地区工程地质问题较集中的层位。主要淤泥及淤泥质土特性如下：-1 层淤泥:灰色、灰褐色，流塑状，高塑性，土质不均匀，含少量碎贝壳，局部混多量的
2、粉土、粉砂团块，夹粉土薄层。该土层广泛分布，底高程位于-8.0-10.0m。-2 层淤泥质黏土:灰色，软塑状，土质不均匀，混少量碎贝壳及粉土团块，间粉土薄层。该层广泛分布，层位较稳定，层底高程在-11.5 -15.0m。根据该地区土样分析资料统计结果表明，不同类型软土的含水率与天然孔隙比之间存在较好的相关关系。1)天然孔隙比随天然含水率的增加而增加；2)天然含水率与重度呈自然对数相关关系。天津塘沽新港地基土系第四纪全新世滨海沉积，地面下 24m为吹填土和杂填土，在地面下 10m以上的土层基本上均为淤泥质土，10m深度以下至 18m大多为黏土和粉质黏土，夹薄层粉砂，18m 以下为粉土和粉砂。唐山
3、地区软土唐山曹妃甸区域由三个地貌单元构成, 由北向南跨越滨海浅滩、浅水泻湖, 南接曹妃甸沙岛, 在大地构造上位于黄骅坳陷东北端与渤海中隆起交汇地带。曹妃甸一带为滦河三角洲平原, 具有双重岸线特征, 其中内侧大陆岸线为沿滦河古三角洲前沿发育的冲积海积平原, 沿岸多盐田, 潮滩发育; 外侧岛屿岸线与大陆岸线走向基本一致, 为沙质海滩,其南段的曹妃甸沙岛由 12个小沙岛组成, 西南端最大, 高程在 3m左右, 内外岸线间为宽阔的浅水泻湖。曹妃甸沙岛位居渤海湾北岸线转折处, 犹如矶头和狎角, 紧贴渤海湾-30m20m深槽。层新近吹填砂:厚度 46m,吹填标高高出海平面约 3m,土层主要为灰褐色粉细砂,
4、含较多贝壳碎片,在吹填区域吹填喇叭口门位置,粘粒含量较多,局部有较厚的淤泥质土。吹填砂层夯前标贯击数 36 击,呈极松散状态,由于沉积时间短,土层尚未完成自重固结过程,该层土天然地基承载力不足 80kPa,为严重液化土层。 层粉质粘土:灰黑色,呈流塑- 软塑状态,饱和,含有机质,局部地段为淤泥质粉质粘土,属高压缩性土。 层粉砂: 灰色,松- 稍密,饱和,长石- 石英质,含少量贝壳碎片,颗粒成圆形,均粒,含有机质。 层细砂: 灰色,中密- 密实,饱和,含有机质。 层粉质粘土: 灰- 灰黑色,可塑,饱和,含有机质。层粉质粘土: 黄褐色,呈可塑硬塑状态, 中压缩性土。上海地区软土 在上海的第四系地层
5、中，对工程建设有直接影响的地层是 135m以内的土层，包括暗绿色硬土层及其以下的晚更新统和暗绿色硬土层上部的全新统。通常意义上的上海软土是指暗绿色硬土层以上的土层，其中对工程影响比较大的软土为第 3层淤泥质粉质黏土和第 4层淤泥质黏土。 上海地区软土层均有分布，仅在崇明岛西北部因受后期3 层砂质粉土侵蚀而缺失。软土层埋藏深度滨海相陆域地区变化不大，大部分地区埋深在 4m左右。西部湖沼平原区埋深在 4m8m之间，岩性上部以层淤泥质粉质黏土为主，下部为层淤泥质黏土。而东部南汇河口、砂嘴、砂岛地区埋深在 12m左右，崇明、横沙、长兴等河口沙岛区埋深最深，在 12m20m之间因受后期粉土侵蚀，缺失层土
6、，仅分布有层淤泥质黏土。 软土的厚度在 10m20m不等，通常有层暗绿色硬土层分布地区，其厚度一般约 10m15m，仅西部、南部基岩残丘分布区和北部嘉定与宝山接壤地区，其厚度明显变薄，一般为 10m左右；而无暗绿色硬土层分布地区，如古黄浦江、吴淞江支流河道地带一般其厚约 15m20m，唯长江河口地区其厚小于 10m。 上海软土地基的沉降量大，固结历时长，施工期完成的沉降量仅占总沉降量的 20%30%，竣工后的沉降，包括次固结沉降将延续很长的时间。第层淤泥质黏土是上海地区最软弱、压缩性最大的土层，其次为第层淤泥质粉质黏土层。宁波地区软土宁波软土具有以下典型特征：典型的软土厚度大于 25m，颜色为
7、灰色或深灰色，软塑流塑状态。天然含水量高(34%58%)，土体几乎完全饱和(饱和度均大于 94%)，L，IL1，呈流塑状态，快剪强度指标指标 =1.15.9，c=3.07.6kPa；固结快剪强度指标=14.7 25.4，c=3.08.0kPa；塑性指数 Ip高达 26.4，液限36.1%45.2% ，平均值为 41.0%，液限指数 1.021.94；压缩系数均值为 0.76，压缩模量均值为 2.87MPa，属于高压缩性软土；抗剪强度低，黏聚力 c和内摩擦角 离散性较大；渗透系数在 10-8(cm/s)数量级内；水平向固结系数(2.485.78)10-4(cm2/s)；竖向固结2.323.8)
8、10-4(cm2/s)；无侧限抗压强度为 11.328.0kPa；灵敏度为 1.35.0。垂直方向渗透系数均值为 2.1210-7cm/s，水平向渗透系数均值为 3.9410-7cm/s，水平向渗透系数大于垂直方向渗透系数。与其他地区软土相比，宁波软土与国内外软土具有异同性。相同点是软土普遍具有天然含水量高、压缩性大、强度低、渗透性差等特点，不同之处在于宁波软土的抗剪强度指标变化范围大，这一点与温州软土具有相似性，另外宁波软土工程地质性质往往劣于北部的天津、上海软土，而优于南部的温州、湛江、广州软土。宁波软土具有典型的海绵结构和层理结构，这主要是由于宁波的地理位置(东海之滨，杭州湾南岸，甬江、
9、姚江和奉化江三江交汇口)和软土地质成因(自第四纪中期开始，在多次海陆变迁历史中，堆积的一套由陆相到海陆交互相的松散沉积物，成因有海积、冲海积、滨海沼泽相沉积)所决定的。土层分布在垂向上分选性明显。从灵敏度方面看，宁波软土为 35，中等灵敏度，属灵敏性土。另据研究，宁波软土严重受扰动后强度可降低 70%80%，因此，施工过程中应尽量避免扰动，另外，宁波软土的应力、应变状态，还具有随时间而变化的性质，即流变性，经长期变形破坏的土体，其抗剪强度仅为一般抗剪强度的 40%50%。杭州地区软土杭州的第四纪全新世沉积地貌特征和上海是相似的，距今 1.2 1.0万年以来，全新世早期气候由寒冷转为温暖，长江三
10、角洲受镇江海侵的影响，范围很广，杭州在当时也受到了海侵的影响，致使海水面不断上升，漫延至转塘、九溪一带，沉积了杭州地区的第二软土层，浅海、溺谷相淤泥质土包括厚度 58m的淤泥质粉质黏土和厚度210m的淤泥质黏土。其后，距今 80007000年，海侵达到最大限度，是最大规模，也是最后一次海侵，此时沉积的杭州地区第一软土层为滨海、海湾相淤泥质土，顶板高程 2.00.0m、厚度 36m的淤泥质黏土以及在其下的厚度为 810m的淤泥质粉质黏土层。杭州软土属我国沿海地区典型的软弱土，其工程特性如下：天然含水量高，孔隙比大(w=3765，e=1618)，均高于其液限含水量；淤泥质孔隙比 e=1618，淤泥
11、质粉质黏土 e=1718)。多呈流塑状，为灰色静水或缓慢流水还原环境沉积，大都属于淤泥质黏土、淤质黏土；压缩性高，随土性而异。淤质黏土有极高的压缩性，淤泥质黏土具有高压缩性，一般黏土有中等高压缩性。强度低，土体无侧限抗压强度小，抗剪强度低；渗透性差，渗透系数小(淤质黏土和淤泥质黏土 k=1.43.010-7cm/s，淤质亚黏土和亚黏土k=1.26.410-8cm/s)；具有较强的结构性，灵敏度高(St=412)，上部荷载一旦超过土体自身结构屈服应力，絮状结构遭到破坏，则土的强度明显降低，甚至呈流动状态，致使沉降量骤增，土体变形表现出较大的突发性和灵敏性，给工程建设造成极大的危害。 杭州软土是我
12、国典型的软土。在工程力学强度和变形特征上，比天津、上海等北部地区差，而比温州、福州等南部地区好，符合我国软土“北强南弱，依次变化”的总趋势，而在土性上则复杂多变。温州地区软土 温州位于浙江省东南沿海地区，东濒东海，南接福建，瓯江下游汇入东海的温州湾岸边，海岸线长达 355km，是我国著名的软黏土地区。温州地理位置东经 12040，北纬 2740，其间广泛分布着 2070m巨厚的第四纪泻湖相、溺谷相和滨海相等海相沉积软土层，是我国典型的巨厚软土发育地区之一。地表的填土和表土层非常薄，淤泥埋藏深度为 24m，淤泥和淤泥质土层的厚度达 30m或者更厚一些，淤泥的孔隙比高达 1.72.6，其工程地质特
13、性一般表现为含水量大、强度低、压缩性大、透水性差、土质不均匀等特点。软土结构性是指土颗粒和孔隙的性状、型式(或称组构)及颗粒之间相互作用。温州软土具有较强的结构性，主要表现在两个方面：高孔隙比：薄壁土样的孔隙比可达 1.9左右；强透水性：其竖向固结系数 cv最高可达 4.0410-3cm2/s，是同等条件下重土样的 9倍左右；1)淤泥：含水量一般大于 55%，少数在 31.155%；孔隙比大于1.5，少数小于 1.5；湿密度小于 1.7g/cm3；干密度小于1.1g/cm3，个别大于 1.1g/cm3；液限大于 40%，少量的略小于该数值；塑限大于 20%，少量的在 17.5%20%之间；塑性
14、指数大都大于17；液性指数大于 1.1；黏粒含量大于 40%，少数在 30%40%之间；粉粒含量大于 35%；比重大于 2.71。压缩系数大于 1.0Mpa-1，压缩模量在 1.33.0MPa之间；原状无侧限抗压强度小于 45kPa；竖向固结系数小于 2.010-3cm2/s；竖向渗透系数小于 4.010-6cm/s；水平向渗透系数小于 5.010-6cm/s；灵敏度大多在 38之间，属于灵敏土。2)淤泥质黏土：含水量一般为 3756%；孔隙比为 1.01.5，个别小于 1.0；湿密度为 1.671.85g/cm3；干密度 1.061.35g/cm3；液限40 50%；塑限 18.930%；塑
15、性指数 17.725.3；液性指数1.01.7；黏粒含量 2060%；粉粒含量 3254%；比重 2.692.76。压缩系数 0.571.5Mpa-1；压缩模量在 1.64.2MPa之间；原状无侧限抗压强度大于 13kPa；竖向固结系数小于 4.010-3cm2/s；竖向渗透系数小于 4.010-6cm/s；水平向渗透系数小于 5.010-6cm/s；灵敏度大多在 24之间，属于中等灵敏土。3)淤泥质粉质黏土：含水量一般为 3550%；孔隙比为 1.01.4，个别小于 1.0；湿密度为 1.71.86g/cm3；干密度 1.141.37g/cm3；液限 3045%；塑限 18.630%；塑性指
16、数大于 1117.7；液性指数1.091.85；黏粒含量 2348%；粉粒含量 3562%；比重 2.72.75。压缩系数 0.51.5Mpa-1；压缩模量在 2.03.8MPa之间；原状无侧限抗压强度小于 70kPa；竖向固结系数小于 5.010-3cm2/s；竖向渗透系数小于 8.410-6cm/s；水平向渗透系数小于 5.010-6cm/s；灵敏度大多大于 4，属于灵敏土。广州地区软土广州地处珠江三角洲中部，毗邻珠江出海口。广州软土的分布厚度由西北向东南逐渐加大，由老城区内厚度 5m左右向南至番禹南沙厚度加大至 30m左右。广州软土具有典型的三角洲软土的性质，由于江水与海潮的复杂交替作用
17、，淤泥与薄层砂交错沉积，主要特性如下：(1)厚度变化大：广州地区岩层面起伏大，软土层由西北向东南逐渐加厚，厚度在 530m之间，分布很不均匀。软土层一般为：淤泥层、淤泥质土夹砂层、淤泥质黏土层。(2)含水量高、孔隙比大：广州地区软土天然含水量为 50%80%，有的高达 100%，液限一般为 40%60%，天然含水量随液限的增大而增大。天然孔隙比一般为 1.02.0，饱和度接近 100%。(3)渗透性较好：全国大部分地区淤泥和淤泥质土的渗透系数一般为10-710-8cm/s，而广州软土的渗透系数一般为 10-6cm/s。这是由于广州软土中夹有较多的粉砂，约占 11%，粉粒含量约占 40% (0.
18、0750.005mm)，黏粒(0.005mm)约占 49%，且软土层中夹有厚度不等的薄层粉、细砂、粉土层。广州软土较其它三角洲相成因的软土(如：上海软土)的渗透性较好。(4)压缩性高：广州淤泥和淤泥质土压缩系数 1.12.5MPa-1之间。而上海软土在 0.22.51.65Mpa-1之间。(5)抗剪强度低：广州软土天然状态十字板抗剪强度 u一般小于15kPa，快剪黏聚力为 415kPa，内摩擦角 412，固结快剪黏聚力约为 12kPa，内摩擦角 512。(6) 触变性中等：广州软土的灵敏度 St一般为 24，属中等灵敏度。(7)含有蒙脱石、有机质：通过大量的 x衍射分析得出广州软土的矿物成分为
19、：大量的石英和斜长石、少量的钠长石、伊利石和高岭石，微量的蒙脱石。广州软土的有机质含量较高，一般为 2%左右。由于蒙脱石和有机质的存在，使这类软土含水量高(50%80%)、液限值高(40%60%)。深圳地区软土 深圳是 20世纪末新开发的特区城市，在城市建设中揭示了各种类型的软土。深圳地区的软土主要为淤泥、淤泥质黏性土(混淤泥质土的粉细砂)及含泥炭质黏性土。该淤泥层属第四纪的海相沉积层，广泛地分布于深圳西部的沿海地区和伶仃洋东岸，厚度一般为 310m，并呈流塑状，黑灰色，含有 5%10%的有机质。其工程特性是含水量高，孔隙比大，压缩性很高，抗剪强度和渗透性都很低。 其中含水量、孔隙比、液限、塑性指数、液性指数、压缩系数随深度的增加数值逐渐减小；密度、土粒密度、压缩模量随深度的的增加而逐渐增大。
