淤泥的壓縮模量

『壹』 什麼是淤泥和淤泥質

淤泥和淤泥質土地基是指由淤泥及淤泥質土組成的高壓縮性軟弱地基。淤泥及淤泥質土是在靜水或非常緩慢的流水環境中沉積，並伴有微生物作用的一種結構性土。

就其成因看有濱海沉積、湖泊沉積、河灘沉積及沼澤沉積四種。

地基的沉降由固結沉降、側向擠出和次固結沉降三部分組成。當荷載小於比例界限值（即從荷載試驗曲線得到的直線段）時，沉降主要由固結所引起。在相同條件下淤泥及淤泥質土地基沉降量比一般第四紀粘性土天然地基大若干倍。

(1)淤泥的壓縮模量擴展閱讀：

1、沉降速率較大且沉降穩定歷時較長，沉降速度與施工的快慢和活載堆積的速率有關。緩慢的加荷，如一般民用房屋或工業建築的活載較小者,竣工時速度大約為0.5～1.5毫米/日，施工期間沉降量約為總量的20%。

2、淤泥固結後的抗剪強度和壓縮模量比固結前有很大的提高，預壓加固地基的方法就是根據這個原理提出的。

3、在地震周期荷載作用下淤泥地基將出現附加下沉，下沉量與周期荷載的大小、循環次數及地基中的靜剪應力狀態有關。

『貳』 淤泥軟土土工參數統計特徵研究

根據勘察報告資料^{[171][175][176]}，本書通過對溫州淺灘研究區域內29個勘探鑽孔共312個原狀淤泥土樣的土工試驗結果進行整理分析，統計其各項物理力學性質指標的特徵，得到各土工參數的統計特徵見表3.2。

表3.2 溫州淺灘淤泥物理力學參數統計特徵匯總表

*相當於壓應力從 100kPa變化到 200kPa時對應的指標值；關於固結系數的討論詳見第四章。

表中溫州淺灘淤泥軟土的主要物理力學性質指標的取值范圍、均值、方差、標准差、點變異系數、偏度、峰度、置信區間等統計特徵一目瞭然，還可以根據其偏度、峰度值判斷各項指標的分布形態，是否符合正態分布，以及與正態分布的差異等。最後，給出了各項土性參數的設計標准值。

通過對表3.2中數據的綜合分析可以發現，溫州淺灘淤泥的物理性質指標的點變異性比其力學性質指標的點變異性要小，一般其物理性質參數的點變異系數δ＜0.1，屬於變異性很小；而其力學性質參數的點變異系數0.1＜δ＜0.3，屬於變異性小 中等，但總體而言，研究區域內淤泥軟土的各項指標值均具有較好的穩定性。此外，溫州淺灘淤泥的物理性質指標一般不服從正態分布，而其力學性質指標基本符合正態分布的規律。

綜上所述，溫州淺灘淤泥軟土的主要工程特性可以概括為「四高二低」，即天然含水率高、孔隙比高、壓縮性高、靈敏度高、滲透性低、抗剪強度低，歸納概括如下：

（1）天然含水率高

溫州淺灘淤泥的天然含水率w均大於50.0%，且均大於其液限值w_L（w＞w_L），w超過w_L為2%～2 0%，大部分土樣的天然含水率超過其液限值 10%左右。淤泥液性指數I_L在0.86～2.07之間，屬於軟塑 流塑狀態。且淤泥飽和度高，S_r基本在93%～101%之間，大部分土樣的飽和度大於95%，基本屬於飽和黏土。

（2）孔隙比大、壓縮性高

溫州淺灘淤泥的初始孔隙比e在1.370～2.190之間，其值均大於1，且當壓應力從100kPa增加到200kPa的過程中，淤泥的平均壓縮系數a為1.41MPa^-1，平均壓縮模量E_s為1.90MPa，平均壓縮指數C_c為0.543，屬於高壓縮性土。

（3）滲透性差

溫州淺灘淤泥的豎直向滲透系數K_v平均值為3.9×10^-7cm/s，水平向滲透系數K_h平均值為4.2×10^-7cm/s，較豎直向滲透系數大（k_h＞k_v），滲透系數小，滲透性差。土體受壓後，其滲流固結過程將十分緩慢。

（4）抗剪強度低

由不同抗剪強度試驗方法得到的土樣抗剪強度指標來看，淤泥黏聚力（c_q，c_cq，c_uu）及內摩擦角（φ_q，φ_cq，φ_uu）均較小，這是影響地基承載力和路堤抗滑穩定的關鍵參數。溫州淺灘淤泥的抗剪強度指標小，則天然地基承載力低，易產生滑動失穩、塌陷等破壞。

（5）靈敏度較高

溫州淺灘淤泥的靈敏度S_t為2.02～3.68，平均為2.84，屬於中等靈敏土。淤泥軟土靈敏度高，說明其結構性強，受到擾動後，其結構強度將大大降低。

『叄』 各種類型的土的壓縮模量怎麼查詢比如淤泥，粘土，沙礫石Es多少

直接在網路輸入淤泥或粘土，或者是淤泥壓縮模量，粘土壓縮模量，這個得到的信息量很多，需要你自己在進行篩選，篩選出你需要的。

『肆』 急求淤泥的彈性模量與泊松比的大致范圍是多少

淤泥的彈性模量取800左右，泊松比0.3。
1、材料在彈性變形階段，其應力和應變成正比例關系（即符合胡克定律），其比例系數稱為彈性模量。彈性模量的單位是達因每平方厘米。「彈性模量」是描述物質彈性的一個物理量，是一個總稱，包括「楊氏模量」、「剪切模量」、「體積模量」等。所以，「彈性模量」和「體積模量」是包含關系。
2、材料沿載荷方向產生伸長(或縮短)變形的同時，在垂直於載荷的方向會產生縮短(或伸長)變形。垂直方向上的應變εl與載荷方向上的應變ε之比的負值稱為材料的泊松比。以v表示泊松比，則v=-εl/ε。在材料彈性變形階段內，v是一個常數。

『伍』 淤泥土特性

淤泥和淤泥質土地基是指由淤泥及淤泥質土組成的高壓縮性軟弱地基。淤泥及淤泥質土是在靜水或非常緩慢的流水環境中沉積，並伴有微生物作用的一種結構性土。就其成因看有濱海沉積、湖泊沉積、河灘沉積及沼澤沉積四種。地基的沉降由固結沉降、側向擠出和次固結沉降三部分組成。當荷載小於比例界限值（即從荷載試驗曲線得到的直線段）時，沉降主要由固結所引起。在相同條件下淤泥及淤泥質土地基沉降量比一般第四紀粘性土天然地基大若干倍。(5)淤泥的壓縮模量擴展閱讀：

1、沉降速率較大且沉降穩定歷時較長，沉降速度與施工的快慢和活載堆積的速率有關。緩慢的加荷，如一般民用房屋或工業建築的活載較小者,竣工時速度大約為0.5～1.5毫米/日，施工期間沉降量約為總量的20%。

2、淤泥固結後的抗剪強度和壓縮模量比固結前有很大的提高，預壓加固地基的方法就是根據這個原理提出的。

3、在地震周期荷載作用下淤泥地基將出現附加下沉，下沉量與周期荷載的大小、循環次數及地基中的靜剪應力狀態有關。

『陸』 軟弱地基處理

一、軟弱地基的種類和特點

深圳依山面海，特區范圍內軟弱地基主要有濱海灘塗地區的淤泥和淤泥質土，也包括沖洪積的鬆散砂層；另一類常遇到的是因場地平整形成的高填土地基。本節主要針對上述二類軟弱地基的處理進行分析。

1.軟土地基的特點

深圳軟土主要分布在深圳灣、後海、前海以及寶安西鄉至沙井沿海灘塗地區，至於湖、塘、河溝等處薄層淤泥和第三紀淤泥質土處理相對較簡單，不作詳細分析。深圳濱海軟土厚度一般在幾米至二十餘米，深圳軟土具有一般軟土所共有的特性，如高含水量（最大可達90%以上），大孔隙比（最大可超過2.5），高壓縮性（壓縮模量一般小於2.0MPa）和低強度（不排水強度可低於4.0kPa）等。

隨著填海規模的擴大，填海區域已從灘塗向淺海延伸，如深港西部通道、大鏟島集裝箱碼頭和機場二期等填海工程，淤泥厚度可達二十餘米，含水量可達120%，沉降比（沉降量與厚度之比）可達30%以上，地基處理的費用也在增加，圍海造地成本從300元/m²至1000元/m²不等。由於地基處理措施不當或不進行處理所引起的地面沉降，造成地坪開裂，管道斷裂或影響設備正常使用等損失也逐漸增加。因此，認識到軟土地基沉降大可能帶來的影響，採取積極有效的處理措施是很重要的。

2.填土地基的特點

填土地基在深圳廣泛存在，尤其是港口填海區地基處理、採石坑回填等問題。常見的填料有坡殘積土和開山石，厚度一般從幾米到一二米，局部可達30m以上，也有個別填海區有吹填淤泥或砂（如寶安新中心區和大鏟島集裝箱碼頭等），當然也有個別地方填有建築垃圾、基坑開挖棄土和生活垃圾等，一般都是新近堆填的，未完成自重固結，未經處理不能作為建築物地基，並將影響地坪道路和管線的正常使用。

填土地基由於填料差異很大，堆填時間不等，所以填土的物理力學指標很難確定。如果單純由開山石堆填而成（如鹽田港區），或單純由坡殘積土就近開挖回填平整而成（如一些建築小區），則處理較簡單也較容易把握其工程性質。如果是由各類棄土無序回填形成的場地，其物理力學性質很難把握，處理也很困難。目前對填土地基勘察時一般都未做原位測試和室內試驗，有的報告僅對填料成分和性狀進行定性描述。填土的主要特性是強度低、壓縮性高和均勻性差，一般還具有浸水濕陷性，對有機質含量較多的生活垃圾和對基礎有侵蝕性的工業廢料等雜填土，處理時尤應注意。

二、軟弱地基處理方法分類

（一）軟弱地基處理的目的和意義

建（構）築物地基問題主要包括以下4個方面。

1）強度及穩定性問題。當地基的抗剪強度不足以支承上部結構的自重及外荷載，即會產生局部或整體剪切破壞。

2）壓縮及不均勻沉降問題。當地基在上部結構的重量及外荷載作用下產生過大的變形會影響結構物的正常使用，特別是超過結構物所能容許的不均勻沉降時，結構物可能開裂破壞。

3）地基的滲漏量或水力比降超過結構物及地基的容許值時，會發生水量的流失以及潛蝕和管涌，有可能導致失敗。

4）地震、機器以及車輛的振動和爆破等動力荷載可能引起地基土，特別時砂土的液化和軟土的震陷等危害。

據調查統計，世界上各種土木、水利、交通等類工程的事故中地基問題通常是主要原因。

（二）軟弱地基處理方法分類

軟弱地基處理的方法種類很多，每種方法各有獨自的特色，其處理效果和適用條件也不盡相同，一種地基處理方法有可能會同時具有幾種不同的作用，如碎石樁具有置換、擠密、排水和加筋的多重作用。各種方法大多數單獨使用，但有時也將幾種方法組合應用。按地基處理的加固原理，軟弱地基處理方法分類見表2-3-27。

表2-3-27 常用的地基處理方法分類表

（三）深圳地區常用的地基處理方法

1.排水固結法

排水固結法主要用於解決飽和軟土地基的沉降和穩定問題，通過在軟土中打設豎向排水井（砂井或塑料排水板等），在附加外荷載作用下，使土中的孔隙水被慢慢排出，孔隙比減小，地基發生固結變形，地基土的強度逐漸增長。

由於附加外荷載不同，排水固結法又分為堆載預壓或超載預壓、真空聯合堆載預壓以及堆載加強夯的動力排水固結法。

2.強夯法

由於深圳建設過程的場地平整時出現大量填土地基，強夯法是深圳最常見的地基處理方法。該法是用起重設備（常用履帶式起重機）將100～400kN重錘從高處落下，反復多次夯擊地面，將地基進行夯實。對非飽和砂性土，主要是動力壓密過程，對飽和性黏土，還有排水固結作用。深圳地區也有將強夯法和預壓法結合對軟土進行動力排水固結法加固的工程實例，還有的道路和場坪工程將塊石置換軟土採用強夯置換法加固的項目。

3.水泥攪拌樁復合地基法

該法主要用於加固軟土，將水泥和軟土用機械強制拌合形成水泥土樁，利用水泥土樁與樁間土共同作用形成復合地基。該法可用於道路路基和輕型建築物地基，該法在深圳地區得到較多的應用。

針對低強夯的粉質黏土、較鬆散的砂性土，也有採用旋噴樁和砂石樁復合地基的，近幾年在岩溶地區也有採用低強度砼樁復合地基的工程實例。在道路路基加固工程中，還有採用預應力管樁復合地基的項目。

4.換土墊層法和托換技術

換土墊層法和托換技術在深圳地區也常適用。事實上許多地基處理技術在深圳都有應用的工程實例，不再一一列舉。

三、軟弱地基處理的主要方法和經驗

（一）濱海淤泥的處理

針對深圳濱海淤泥地基，常用的處理方法是排水固結法，除個別場地（如大鏟島集裝箱碼頭）採用真空預壓外，一般大面積軟土地基均採用堆載預壓進行加固，例如福田保稅區，皇崗口岸區，深圳灣填海區，前海與後海填海區等，針對上述填海區的城市道路網，除堆載預壓處理外，也採用拋填擠淤結合強夯、攪拌樁復合地基、強夯塊石墩等方法進行加固。以下介紹幾個典型工程實例。

1.深圳機場場道軟基排水固結試驗

1988年3月，深圳機場籌建處召集專家研討，確定場道區採用超載預壓法加固，隨後，鐵道部科學研究院和浙江大學提交了詳細的試驗方案，經國家計委民航工程咨詢公司認可和民航機場設計院同意後，深圳機場籌建處與鐵道部科學研究院於1988年6月7日簽訂了試驗承包合同。參與本次試驗的包括鐵道部科學研究院周鏡院士、歐陽葆元、吳肖茗、張道寬等人，浙江大學曾國熙、潘秋元，鐵道部四院朱梅生、鄭爾康，鐵道部二局張澤民、汪乃康等參加試驗研究工作，周鏡院士為項目總負責人。現場試驗充分證明，堆載預壓法對機場場道工程的軟基處理是適宜的，試驗成果雖然未被機場工程實際採用，但對深圳地區軟基加固工程具有實用價值。

實驗區加固前淤泥層主要物理性質指標的平均值為：含水量（w）為91%，孔隙比（e）為2.46，密度（p）為1.5g/cm³，C_c為0.628～0.757，C_v為（4.1～8.5）×10^-4cm²/s，C_h為（5.3～9.9）×10^-4cm²/s，採用袋裝砂井作為豎向排水體，A區間距1.2m，B區為0.9m，砂墊層厚0.8m，要求固結度達到90%，填築期3個月，淤泥厚4.6～9.5m，填土高度及預壓土填高是按地面荷載加滿12 t/m²施加，砂井長度分別為7.0m、9.5m和11.1m，滿載預壓時間A區三個半月，B區為一個月。經預壓加固後，含水量降低21%～32%，孔隙比減少20%～31%，密度（p）增大4.1%～7.9%。B區含水量加固後降至62%，孔隙比降至1.7，十字板強度由預壓前的2.13kPa提高到12.43kPa，三軸不固結不排水強度由4.5kPa提高到26.0kPa，靜力觸探比貫入阻力由7.0kPa提高到53.0kPa。軟土地基在12t/m²荷載作用下，滿載預壓2個月，完成的沉降量約130cm，平均固結度大於90%，加固效果較好。

2.福田保稅區軟基處理工程

福田保稅區佔地超過1.0km²，原是濱海灘塗地帶，後開辟成魚塘，淤泥層厚度2.0～18.0m，由南往北逐漸變厚，含水量平均值為61.1%，孔隙比為1.674，密度為1.63g/cm³，壓縮模量（E_s）為156M Pa。採用插塑料板堆載預壓法加固，平均填土厚度約4.0m，超載填土厚度1.5～2.0m，以第3標段為例，淤泥厚度為10～17m，預壓荷載85.1～92.5kPa，實測沉降量1.015～2.295m，滿載預壓180天後，固結度大於90%，剩餘沉降量小於75 m m，淤泥的物理力學性質有了很大的改善，其強度提高一倍，處理效果顯著。

3.深港西部通道軟基處理

場地位於深圳後海片區淺海區域，面積約1.5km²，海水深為2.67～5.61m，海底高程為-1.02m至-6.28m，淤泥厚度5～24m，平均厚10m，淤泥下面為沖積砂礫土，黏性土或花崗岩殘積土。採用插塑料板堆載預壓法處理，填土交工面高程為4.0m，對於淤泥厚度平均為15m的場區，總填土高度約12m，計算平均附加壓力220kPa，排水板間距0.9～1.0m，滿載時間約一年，實測沉降大於3.0m。淤泥含水量從加固前的91%（平均值）降至55%，孔隙比從2.46降至1.49左右，壓縮模量從1.77M Pa增至1.93M Pa，加固效果明顯。

4.後海填海及軟基處理工程

場地位於沙河西路以西，後海濱路以東，濱海大道以南，望海路以北，深港西部通道西北側約43km²的區域。整個場地水深一般2～3m，最深約3.8m，淤泥厚度大部分區域為8～10m，局部可達12m。場地採用堆載預壓法處理，填土高程與西部通道相同，插板間距為1.0～1.1m，填築（包括排水系統設置等）施工期約6個月，超載預壓6個月，實測場地沉降為2.0m，淤泥含水量平均值從86%降為65%，孔隙比從2.4降為1.65，壓縮模量從1.7M Pa增至2.0M Pa，加固效果明顯。

5.寶安新中心區裕安路路基動力排水固結法加固

場地原始地貌為濱海灘塗，道路寬70m，此次處理長度1400m，淤泥厚度4.0～8.0m，經表層清理後鋪設1.0m厚砂墊層，按1.2m×1.2m間距打設塑料排水板，按50m間距設置盲溝和集水井，第一層填土厚約2.0m，然後採用1500～2000kN·m夯擊能按4.0m×8.0m點距強夯6遍，每點夯3～5擊，每遍間隔時間大於10d。再填第二層土厚約1.8m，採用2500～3000kN·m夯擊能再夯6遍，每點夯5～8擊。地基加固後檢測結果表明，淤泥含水量從75%降至59%，孔隙比從2.08降至1.64，液性指數由1.68降至1.18，即淤泥由流塑狀變為接近軟塑狀。根據加固前後靜力觸探和十字板剪切實驗結果表明，比貫入阻力（P_s）由加固前的130kPa提高到330kPa，提高3.25倍；十字板不排水強度（C_u）由加固前的8.58kPa提高至21.0kPa，提高了2.4倍。道路建成後經4年零7個月實際觀測，工後沉降為3.4～7.7cm，平均4.78cm，遠小於設計要求的工後沉降15cm，加固效果非常理想。

該法又稱動、靜荷載聯合排水固結法，通過插排水板提高淤泥排水固結效果，通過回填土堆載預壓和反復多遍強夯使淤泥在循環外荷載作用下加速排水固結進程，實踐證明該法在淤泥厚度不大（4.0～7.0m）且上覆一定厚度填土（3.0～4.0m）時，加固效果明顯，適用於深圳濱海灘塗地區道路和場坪工程，若將該法應用於建築地基時，需研究工後沉降對建築物的影響。該法在皇崗口岸住宅小區（現叫皇御苑小區）、西部通道填海工程第二標段實驗區和珠海、海南等項目中應用，效果良好，並列入廣東省地基處理技術規范中。

6.深圳機場停機坪強夯置換項目

該項目原始地貌為濱海灘塗，淤泥厚度3.0～8.0m，局部最厚處約10m，佔地面積約29×10⁴m²，設計採用強夯置換方案。首先在淤泥層表面鋪2.0～3.0m厚塊石，以3000kN·m夯擊能每點夯20擊，分成若干陣擊，每陣擊間用挖掘機對夯坑喂料，要求累計夯沉量大於淤泥厚度的1.5倍，置換錘直徑（Φ）1.5m，高2.5m，重180～220kN。夯後實際效果表明，當淤泥厚度較小時加固效果較好，但淤泥層厚度較大時工後沉降量大於設計要求，停機坪局部下沉、開裂和積水。該法在深圳灣填海區白石洲路等工程得到推廣應用，並以「強夯置換法」列入深圳市標准《深圳地區地基處理技術規范》。

7.深圳灣濱海休閑帶C段岸線整理及軟基處理工程

該項目大部分原始地貌為濱海平原淤泥區，小部分為已填區。處理面積39.43×10⁴m²。

對於水深較淺，深1～2.5m，淤泥厚度6～13m，根據淤泥厚度不同，採用不同能量（6000 kN·m和8000kN·m）拋石強夯形成岸堤及隔堤，場地內採用堆載預壓形成陸域並進行軟基處理。岸堤採用8000kN·m夯擊能，隔堤採用6000kN·m夯擊能。強夯點夯夯錘必須採用錘徑1.2～1.6m異形錘；起夯面高程+2.0m；岸堤、隔堤先夯中間，後夯兩邊。檢測結果表明：8000kN·m堤底標高達到-9m至-11m；6000kN·m堤底標高達到-6m至-8m，均達到設計要求。

西部通道跨海大橋橋墩附近水深2.5～4.5m，淤泥厚度10～16m，不能採用拋石強夯工藝，採用鋪填砂被出水面，在形成的工作面上施工水泥攪拌樁進行軟基處理。砂被充填袋採用高強度編織型土工織物製作，砂被充填砂料可採用中細砂或細砂，含泥量不大於10%。砂被鋪填層數為8～10層。兩層袋體的充填時間間隔應大於7d或根據監測結果確定。施工期間不得在已做好的砂被上隨意堆載砂石料。砂被的袋體之間不得夾有淤泥。砂被施工完成後，形成了安全穩定的出水工作面，為水泥攪拌樁的施工創造了良好的條件。為濱海公園休閑帶親水岸線的形成創造了良好的條件。

（二）高填土地基處理

針對深圳地區大面積填土地基，常用的處理方法就是強夯加固，強夯法地基處理在深圳得到廣泛應用也積累了豐富的工程經驗。實踐證明，強夯法不僅工期快、費用低，而且加固效果好，缺點是振動和噪音對鄰近建築物和居民有影響。如果場地空曠，對填土地基應優先選用強夯法加固。以下介紹幾個典型工程實例：

1.深圳鹽田港二期碼頭場坪

鹽田港二期碼頭是圍海造地形成的，回填料以微風化花崗岩開山石為主，填石厚度從幾米到二十幾米，平均厚度約15m，面積約30餘萬平方米，採用強夯加固，單擊夯擊能8000kN·m，每點夯12～15擊，夯點間距4.0m×4.0m，夯後做3.0m×3.0m大壓板載荷試驗，地基承載力大於200kPa，變形模量（E_o）大於等於20M Pa，加固效果顯著，能滿足港區集裝箱堆場和碼頭使用要求。

在媽灣港、赤灣港和蛇口港的港區大面積深厚填土地基一般都採用了強夯法進行加固，其中蛇口港有的區域填土厚小於4.0m，下卧淤泥厚度大於5.0m時，採用了振動插板堆載預壓法加固。

2.恆豐工業城廠房地基強夯加固

恆豐工業城有數十棟6層標准輕工業廠房，有一部分分層挖方區，大部分為填土區，原始地貌為剝蝕殘丘地帶，回填料為就近開挖的坡殘積土，填土厚從幾米到十幾米。該項目是20世紀90年代初期施工的，屬深圳早期強夯工程，受設備和技術水平的影響，當時採用的強夯夯擊能較小，單擊夯擊能為1500～3000kN·m，考慮到同一棟廠房一端處於挖方區而另一端處於填方區，地基不均勻沉降問題較突出，強夯設計時對填土較厚區域採用了換填塊石加柱下條形基礎重點強夯的方法，加固效果明顯，該片工業區建成十幾年未發現因地基問題而開裂現象。強夯法在深圳許多工業廠房小區、多層住宅小區和道路、場坪等項目中得到了廣泛的應用。

3.華為龍崗坂田基地

整個項目佔地面積達1.3km²，原始地貌為剝蝕殘丘地帶，經挖填平整後，約60×10⁴m²為填土地基，填料以花崗殘積礫質黏土為主，最大填土厚度為18 m。按場地功能分為生產中心，機加中心、行政中心、科研中心、培訓中心和單身公寓等地塊進行強夯加固，夯擊能按填土厚度從1500～6000 kN·m不等。夯後經標貫和壓板試驗，標貫擊數平均值小於10擊，地基承載力大於200kPa，變形模量大於12M Pa。以華為培訓中心為例，回填土為就近開挖的坡殘積土，填土厚度小於5.0m時採用2000kN·m夯擊能，填土厚度在5.0～8.0m時採用4000kN·m夯擊能，填土厚度在8.0～12.0m時採用6000kN·m夯擊能。夯後進行標貫試驗137次，范圍值8.1～18.4擊，算術平均值為11.0擊，壓實系數為0.86～0.99，平均值0.91。壓板試驗共做10個點，採用1.0m×1.0m方形板，最大沉降量12.29～45.28mm，設計荷載時對應沉降量4.46～12.96mm，承載力大於200kPa，變形模量在12.7～38.6M Pa，加固效果良好。

4.疾病控制中心遷建項目

場地為廢棄的深雲採石場，回填區佔地面積3萬多平方米，擬建5～6層醫學用建築，要求地基承載力（f_k）為200kPa，變形模量（E_o）大於等於40M Pa。填料主要是塊石、碎石和石渣等，平均填石厚度約15m，最厚處達20m。設計採用分層強夯，單擊夯擊能採用5000kN·m，每點夯8～12擊，再回填7.0m至設計地平面高程，採用3000kN·m夯擊能進行強夯，每點夯6～8擊，夯後經3.0m×3.0m大壓板載荷試驗10個點，試驗結果見表2-3-28，強夯加固效果良好，完全滿足設計要求。

表2-3-28 疾病控制中心遷建項目大壓板載荷試驗結果匯總表

續表

『柒』 淤泥軟土土工參數隨深度的變化規律

土體各物理力學性質指標除了具有上述統計數字特徵外，其隨著取樣深度（h）的變化也隨之發生變化，有的土性參數隨深度變化具有明顯的規律性，而有的參數隨深度的增加並不具有固定的發展規律。本書將利用溫州淺灘研究區內29個勘探鑽孔的數據資料，探討土體的物理力學參數試驗值與取樣深度之間的關系（圖3.4）。

圖3.4 原狀淤泥土無側限抗壓強度隨深度的變化曲線

（1）物理性質指標隨取樣深度的變化規律

通過各物理性質指標與取樣深度之間的散點關系圖分析表明，溫州淺灘淤泥土層的物理性質指標與其取樣深度之間並不存在明顯的相關性。

（2）滲透性指標隨取樣深度的變化規律

豎直向和水平向滲透系數隨取樣深度的增加變化趨勢也不明顯，但散點圖總體上呈現出三角形遞減趨勢。

（3）固結壓縮指標隨取樣深度的變化規律

溫州淺灘淤泥軟土的壓縮系數隨取樣深度的變化規律是以深度約 20m 處為界，當深度小於20m 時，壓縮系數隨取樣深度的增加而遞增；當深度大於20m 時，壓縮系數隨取樣深度的增加遞減；即壓縮系數隨取樣深度的增加，先增後減。壓縮模量隨深度的變化規律則相反，仍然以深度約 20m 處為界，壓縮模量隨取樣深度的增加，先減後增。壓縮指數隨取樣深度的變化規律性不明顯。

（4）抗剪強度指標

溫州淺灘淤泥的直剪快剪內摩擦角隨取樣深度增加無明顯規律可循，直剪快剪黏聚力則隨取樣深度的增加呈三角形遞增趨勢；直剪固快內摩擦角和黏聚力均隨著取樣深度的增加而呈帶狀遞增趨勢；三軸UU試驗內摩擦角和黏聚力也均隨著取樣深度的增加而呈帶狀遞增趨勢；原狀土無側限抗壓強度隨取樣深度的增加表現出明顯的遞增趨勢，與深度之間存在良好的線性關系，其回歸方程為h=1.26q_u-10.14，相關系數為R=0.758，如圖3.4所示。

『捌』 膠州灣軟弱土層工程地質性質

7.2.1 物質組成

通過膠州灣海積軟土的粒度分析發現，土層中粉粘粒組的含量較高;其次為砂粒組的含量;另外，少部分的黏粒與粉粒結合形成具有一定抗水性的假粉粒，具有一定的團聚度。軟土中難溶鹽含量較低，易溶鹽含量較高，說明土體的強度很低。雖然土體中含有較高含量的粉黏粒、「假粉粒」，但有機質含量較高，因此土體顏色呈現黑灰色，土的親水性強。同時，陽離子交換容量和比表面積也都較大，表現為土體活動性比較強烈，說明該軟土屬於親水性土體。在工程上，這給土體的排水固結造成很大困難，致使排水時間過長。

7.2.2 結構特徵

由於軟黏土獨特的沉積環境，使軟土具有一定的結構性特徵，主要表現為:

1)結合水連接是黏土顆粒間水分子(為極性分子)在不同電荷作用下定向排列形成的，黏土顆粒外圍的結合水，越是靠近黏粒表面，受吸附力越大，其分子排列越緊密，就越具有較大的黏滯性和抗剪強度，從而形成一定的粒間連接，大量的水使含水量增大，弱結合水增多，因而排水較困難。

2)水中大量微生物－淤泥細菌作用可以產生出CO₂，CO₂與土中的CaCO₃可形成Ca(HCO₃)₂，到一定深度後，細菌大量死亡，CO₂減少，CaCO₃又沉澱下來，形成黏粒間某種程度的灰質膠結，這是產生假粉粒的主要原因。

由於以上的結構性，使得軟土在工程地質特性上表現為具有較高的孔隙比和含水量。另外，海水中具有豐富的電解質，因而海積黏土的結構類型多屬疏鬆絮凝狀。絮凝狀結構由片狀顆粒搭成的絮凝狀結構單元體構成，顆粒排列比較疏鬆，孔隙比較大，孔隙間連通性較差，影響了土中孔隙水的排出、位移和流動，所以固結速度較慢。

7.2.3 淤泥質軟土的力學性質

對軟土物理力學性質的測試一般分土工試驗和原位測試兩類。常用的土工試驗包括重度、含水量、液限、塑限、粒度分析、固結、壓縮、剪切試驗等。膠州灣淤泥質軟土土工試驗資料的結果表現出離散性大、可靠性差的特點，分析其原因主要有兩個方面:①含水量高、流態的軟土難取得原狀樣;②軟土樣在運輸、保存至試驗的過程中難免遭受擾動和失水。

因而，測試結果常代表的是排水固結後或擾動後的軟土性質。含沙多或以粉粒為主的軟土的剪切試驗結果一般低於軟土天然抗剪指標，剪切試驗結果常代表了重塑土的抗剪指標。排水固結後的軟土樣，壓縮試驗則表現出壓縮性低於天然軟土的實驗結果。因此，在探討膠州灣淤泥質軟土性質的時候，主要利用土工試驗所得的含水量、重度、液限、塑限資料，對軟土的力學性質指標則主要運用原位測試數據。

原位測試方法對軟土的評價避免了對土樣的擾動或失水固結，能較真實地反映軟土的實際特徵。針對軟土強度低的特徵，選用靜力觸探試驗(CPT)和十字板剪切試驗(VST)較為理想。靜力觸探具有連續、快速、簡便、精確、高靈敏度的特點，可以在現場直接測得土的貫入阻力指標，了解各土層原始狀態的有關物理、力學性質;十字板抗剪試驗能較客觀地反映出軟土的不排水抗剪強度值，同時能反映出重塑土的性質和靈敏度。這些指標對軟土區的港口建設及有震動荷載的建(構)築物的設計有著重要的參考價值。

7.2.3.1 淤泥質土靜力觸探試驗資料分析

靜力觸探試驗對軟土的評價具有靈敏、精度高的特點，其評價結果與利用含水量、孔隙比等物理參數對軟土的評價結果相吻合。靜力觸探試驗現場直接測得的是土的貫入阻力指標，要獲得其他物理力學指標還需要藉助經驗公式。由於單橋靜力觸探使用時間較長，國內外已經積累了相當豐富的經驗。根據膠州灣軟土的特點，採用如下經驗公式:

1)土的壓縮模量E_s=4.13P^0.687s

2)土的變形模量E₀=6.03P^1.45_s+2.87

3)地基標准承載力f=0.0807P_s+0.049

結果顯示，膠州灣淤泥質土的比貫入阻力P_s很低，在0.05～0.90范圍內;壓縮模量E_s在0.53～4.62MPa之間;變形模量E₀在2.95～8.05之間;承載力特徵值在53～121kPa。另外，表層0～0.5m比貫入阻力值一般要比0.5～1.0m處值大，經分析是因為表層淤泥質土的沙含量一般比其下部要多，導致表層比貫入阻力值偏大。

由於淤泥質土層是一種新近淤積的土層，沒有完成全部的固結過程。在漫長的淤積過程中，一般底部土層由於受到上部土層自重壓力的固結作用，其物理力學性質要逐漸比上部土層好;但由於其力學性指標絕對值相當小，一般這種細微的差別很難進行觀察和描述。由於淤泥質土的這種特點，在實際工作中，很難根據鑽探岩心野外鑒別對土層作準確的定性描述，若進行定量鑒定則困難。靜力觸探因其測試性能比較靈敏，連續性好，可以詳細評價淤泥質土在垂向上的分布規律，能比較好地體現土的力學性質同深度之間的線性關系，便於選擇適當的壓縮、變形及承載力指標。從圖7.4可以看出淤泥質土的上述規律，比貫入阻力P_s值與深度呈正相關性，即隨著深度的增加，P_s的值也增加。

圖7.4 比貫入阻力(P_s)平均值隨深度變化曲線

7.2.3.2 淤泥質土十字剪切板試驗資料分析

對膠州灣地區上部海相淤泥－淤泥質粉質黏土層進行十字板剪切試驗。十字板剪切試驗結果C_u=3.52～15.2kPa，標准值約為6.5kPa;重塑土的抗剪強度C_u'=2.1～9.7kPa;靈敏度St=1.1～2.3。根據十字板剪切試驗數據和分析結果來看，淤泥質土層十字板剪切試驗抗剪強度C_u值隨深度而增大，其重塑土的變化也大致相同。

膠州灣深水區含粉粒少的淤泥質土的靈敏度較低(St=1.1～2.3)。根據相關學者第四系力學性質分析，灣內近岸區以飽和粉粒為主的淤泥質土具有易液化、擾動後強度降低的特點，深水區以黏粒為主的淤泥質土靈敏度較近岸區低。

7.2.3.3淤泥質土工程地質災害

淤泥質土對海岸工程的主要影響性狀表現在長期、緩慢地使建築物產生不均勻沉降和在較短的時間內發生沉降量過大等工程地質問題。

(1)高壓縮性、不均勻性

淤泥質土呈飽和狀態，含水量高。淤泥質土層的厚度常與海侵前原始地形及水動力條件、陸源物質有關，使得淤泥質土平面和垂向上成分不均、厚度不一，厚度差異能造成較大差異沉降。因淤泥質土中含有粉細沙薄層或透鏡體，使側向排水不均衡，這也是引發建築物產生不均勻沉降的潛在因素;應根據其固結排水情況，判定其對地基變形的影響。

(2)觸變性、低透水性

圍海造田一般將淤泥質軟土掩埋於地下。軟土中含沙或較粗顆粒的地帶，其透水性較好，易排水固結;隨著填土時間的推移，軟土的強度提高。但是，顆粒偏粗的淤泥質土具有較強的觸變性，即具有較高的靈敏度。這種擾動後強度顯著降低的特性，使得其靜態強度滿足建築物的荷載要求時，尚需考慮震動荷載等對軟土的影響。一旦受較大震動荷載影響，觸變性特點使軟土液化、失去強度，引起建築物失穩，因差異沉降過大而破壞建築物結構。填土下有軟土而地基土未經處理的地區都有此類工程災害。

對以細粒為主的淤泥區，因具有低透水性，使填土後淤泥中孔隙水難以排出，其強度提高不明顯。

若上部已存在建(構)物，在外荷作用下不能很快排水固結，故易產生較高的孔隙水壓力，降低地基土的強度，使建築物處在長時間、緩慢的沉降狀態之中。特別是在動荷載(強振動或地震)的作用下，更易發生不同程度壓縮變形，從而造成地基土破壞，使建築物失穩。

(3)低強度

灣內地基承載力特徵值在53～121kPa之間。又因固結程度差，靈敏度高，故抵抗外荷作用的能力低，而且易產生擾動。擾動後的強度大約是原狀土強度的20%～30%，故在施工中應盡量減輕土擾動，以利於保持土的天然強度。不排水三軸快剪試驗強度很低，φ≈0°，c＜0.02MPa;在排水條件下隨固結程度的提高而增大，固結快剪φ=5°～15°，c=0.03～0.08MPa。因此，在施工過程中應該注意加荷速度。

(4)震害大

橫波波速V_S=123.50～164.60m/s，縱波波速V_P=270～423m/s，屬中軟－軟弱場地土。地震波在軟土中傳播時阻尼大，對於固有周期長的高層建築物易產生共振效應，加重震害。

(5)具有較強的吸附力

主要表現在土與建(構)築物底面的粘結力、真空負壓和側邊阻力上。其中，「真空負壓」是主要的。對於「吸附力」，有些場合是需要的，但有些場合需消除。例如在建築物與土的接觸處通水或通氣，就可以大大地減少對建築物的吸附力。

『玖』 各種類型的土的壓縮模量怎麼查詢比如淤泥，粘土，沙礫石Es多少

淤泥（Q4）一般小於3，粘土（Q4)3-5之間，砂礫石視經驗了，告訴你個經驗法Es=（1+e）a1-2

『拾』 淤泥軟土土工參數之間的相關性分析

在岩土工程中，土體的各項物理力學參數並不是獨立存在的，它們相互之間具有一定的關聯性。研究各項物理力學指標之間的相關性，建立相互之間的經驗回歸方程，具有重要的工程實用價值。表3.6 給出了溫州淺灘淤泥各項物理力學指標之間的相關系數R的值。

表3.6 溫州淺灘淤泥各項物理力學指標之間的相關系數匯總表

續表

由上表可知，有些指標之間具有很好的相關性，相關系數R接近於1；而有些指標之間的相關性卻很小。溫州淺灘淤泥的物理力學性質指標中較顯著的相關規律有：

3.4.4.1 天然含水率w與濕密度ρ之間的關系

溫州淺灘淤泥的天然含水率w與濕密度ρ的散點圖及回歸擬合曲線如圖3.5所示。兩者之間存在較好的線性遞減關系，擬合曲線方程為w=-114.48ρ+246.16，相關系數R=-0.829。

圖3.5 溫州淺灘淤泥w ρ理論及回歸關系曲線

據土力學中指標間的換算公式，可推導出用濕密度ρ來表示天然含水率w的關系式為

溫州淺灘軟土工程特性及固結沉降規律研究

根據表3.2 中岩土參數的標准值，若取溫州淺灘淤泥的土粒相對密度G_s=2.76，飽和度S_r=97%，則有w=（0.97ρ-2.6772）/（2.6772-2.76ρ）。那麼，據此可以繪制w-ρ關系的理論計算曲線（圖3.5）。可見，理論計算曲線與線性擬合曲線吻合較好。

3.4.4.2 天然含水率w與孔隙比e之間的關系

溫州淺灘淤泥的孔隙比e與天然含水率w的散點圖及回歸擬合曲線如圖3.6所示。兩者之間的擬合曲線方程為e=0.027 w+0.086，相關系數R=0.973。

圖3.6 溫州淺灘淤泥e-w回歸關系曲線

根據土力學中指標之間的換算公式，孔隙比e與天然含水率w之間的關系可以表示為

溫州淺灘軟土工程特性及固結沉降規律研究

將式（3.30）和圖3.6 中的回歸方程對比，G_s/S_r即為回歸曲線的斜率，將淤泥看做飽和土（S_r=1），則回歸曲線的斜率即為土粒相對密度G_s，即有G_s=2.7，該值小於表3.2 中土粒相對密度的標准值2.76，它反映了溫州淺灘淤泥的孔隙比e與天然含水率w之間的實際關系。

3.4.4.3 孔隙比e與濕密度ρ之間的關系

溫州淺灘淤泥的孔隙比e與濕密度ρ的散點圖及回歸擬合曲線如圖3.7所示。兩者之間存在較好的線性遞減關系，擬合曲線方程為e =-3.59ρ+7.55，相關系數 R=-0.93 5。

圖3.7 溫州淺灘淤泥e-ρ回歸關系曲線

3.4.4.4 液限w_L與塑限w_p之間的關系

溫州淺灘淤泥的塑限w_p與液限w_L的散點圖及回歸擬合曲線如圖3.8所示。兩者之間存在很好的線性遞增關系，擬合曲線方程為w_p=0.4 0w_L+6.63，相關系數R=0.9996≈1。

圖3.8 溫州淺灘淤泥w_p-w_L回歸關系曲線

3.4.4.5 液限w_L與塑性指數 I_p之間的關系

塑性指數I_p與液限w_L之間的關系圖即為塑性圖，為細粒土分類的依據^[183]。溫州淺灘淤泥的塑性指數I_p與液限w_L的散點圖及回歸擬合曲線如圖3.9所示。兩者之間存在很好的線性遞增關系，擬合曲線方程為I_p=0.60w_L-6.61，相關系數R=0.9998≈1。

圖3.9 溫州淺灘淤泥I_p-w_L回歸關系曲線

3.4.4.6 塑限w_p與塑性指數 I_p之間的關系

溫州淺灘淤泥的塑性指數I_p與塑限w_p的散點圖及回歸擬合曲線如圖3.10所示。兩者之間存在很好的線性遞增關系，擬合曲線方程為I_p= 1.50w_p-16.52，相關系數R=0.999。

3.4.4.7 壓縮系數a與壓縮模量E_s之間的關系

溫州淺灘淤泥的壓縮模量E_s與壓縮系數a的散點圖及回歸擬合曲線如圖3.11所示。如果對兩者進行線性擬合，則兩者之間存在較好的線性遞減關系，線性擬合方程為E_s=-1.15a+3.52，相關系數R=-0.904。

根據土力學理論，土在側限條件下，壓縮模量E_s與壓縮系數a之間存在如下換算公式：

圖3.10 溫州淺灘淤泥I_pw_p回歸關系曲線

圖3.11 溫州淺灘淤泥E_s-a回歸關系曲線

溫州淺灘軟土工程特性及固結沉降規律研究

式中：e₁為壓應力在100kPa時對應的孔隙比。

由式（3.31）可以看到，E_s與a之間存在乘冪關系，如果將兩者的散點圖進行乘冪回歸擬合分析，其擬合曲線如圖3.11所示，相關系數R=-0.911，比線性擬合效果更好，乘冪擬合方程為E_s=2.4 7a^-0.80。

將上述溫州淺灘淤泥物理力學性質指標之間具有的典型相關關系進行匯總，結果見表3.7。

表3.7 溫州淺灘淤泥物理力學參數之間典型的相關性匯總表

除了以上討論的溫州淺灘淤泥的物理力學性質指標之間所具有的相關性外，抗剪強度指標c，φ值也是一對互相關的量，它們由同一試驗得出，同時出現在庫侖抗剪強度公式（τ=c+σtanφ）中，在計算地基承載力、判斷地基穩定性時均要用到這組指標。溫州淺灘淤泥的抗剪強度試驗分為直剪快剪試驗、直剪固結快剪試驗和三軸UU 試驗，對各種試驗條件下求得的抗剪強度指標進行相關性分析，結果見表3.8。

表3.8 不同試驗方法下淤泥抗剪強度指標相關性分析

由表3.8的結果分析可見，直剪快剪試驗得到的抗剪強度指標相關性很小，離散性很大；而直剪固快試驗和三軸UU試驗得到的抗剪強度指標相關性好一些，兩者之間具有一定的相關性。