软土地基孔隙水压力的不良影响

根据黏土的孔隙水压力产生机理，不难理解孔隙水压力的负面效应对软土地基特性的影响起着决定性的作用。软土地基特性与孔隙水压力的负面效应关系如下所述：

(1)软基具有承载力低、稳定性差的特性，体现在软基灵敏度高、易失稳的特点上。对高饱和度软基(淤泥质土或淤泥土)，在排水与加载相同的条件下，其承载力与稳定性高低，直接与施工加载速率快慢紧密相关，这里关键涉及土中孔隙水压力与有效应力所承担比重、渗透动水压力大小变化这两个因素。由于土中孔隙水不易排出，加载速率越快，则土中孔隙水压力所承担的比重越大，相应有效应力所承担的比重越小，从而阻止土间摩擦力的提高，进而降低了土的C、φ值，特别是对φ值影响极大。再加上同步产生渗透动水压力也越大(因加大了内外孔隙水压力差，提高了水力坡降之故)，经双重叠加作用后，极易造成软基失稳。因此，以上所述是导致软基灵敏度高、易失稳、承载力低的主要原因。

(2)软基具有工后沉降量大、持续时间长的特性，其直接负面效应显著。软基由软塑(0.75＜I L≤1)与流塑(I L＞1)状态的高压缩性黏土组成，具有大孔隙、高含水量、弱透水的特点。当加载压缩后，土中孔隙水不易排出，产生的孔隙水压力难以消散，渗透固结缓慢，则大大延长软基固结历时。按经验公式推算，软土在自然状态下，对厚度h≥12m的淤泥层，按加载应力σ≥f ak(地基承载力特征值)，100年后仍未达到稳定，易造成工后超量沉降。按有关资料统计，软基在无排水设施自然条件下，工后沉降量约占总值的80%以上。

软基产生超量沉降主因有：①软基由细颗粒骨架组成，土质柔软、含水率高、孔隙比大，故压缩量大；②软基中土的孔隙水压力大，侧向挤土效应显著，将竖向受压土体侧向挤压到四周边缘，从而增大地基下沉量。

由文献[9]可知，地基最终变形量计算公式为

S=ψs S′

式中(www.xing528.com)

S′——按分层总和法计算出的地基变形量；

ψs——沉降计算地基经验系数，根据地区沉降观测资料及经验确定，无地区经验时可查文献[2]中对应的表。

当加载应力p0≥f ak(f ak为地基承载力特征值)，按文献[2]中对应的表查得，当压缩模量(软基=2.5MPa，则ψs=1.4；压缩模量(硬基)=20MPa，则ψs=0.2。软硬地基相比，软土的ψs值是硬土的7倍，足以证明软土中孔隙水压力挤土效应对地基下沉的影响。

(3)软基易受边荷载影响，其间接负面效应显著。鉴于软基属高压缩性地基，具有超量沉降，其工后沉降量所占比例极高，且持续时间长、不易稳定。按软基加载压缩后，边荷载效应影响范围、土中附加应力扩散(即应力应变场效应区分布规律及范围)均与加载类型、压强及承压面积大小紧密相关，特别是承压面积大小对沉降影响极大，相应边荷载效应值显著。由文献[9]的第7.3.3条，可知软基边荷载负面效应值的大小与加载后直接沉降量相关。沉降量越大，则边荷载负面效应值越显著，影响范围越大。按该条的表值推算得，边荷载效应的影响间距大致相当于沉降值的30～40倍。

(4)对照硬土地基的特性有明显区别。与中、低压缩性的硬黏土地基及砂土地基对比，这两种硬土地基均不具有显著的孔隙水压力负面效应，可忽略不计，一般均可作为建筑物的持力层之用(除饱和砂土外)。