软土的特征及其在土木工程地质中的影响

软土按其沉积环境的不同，可分为海岸沉积、湖泊沉积、河滩沉积、沼泽沉积四种类型。软土厚度大的地区，地表面常有一层厚度不等（0～4m）的硬壳层或表沉土，其承载力较高，压缩性也较小，可利用作为浅基础的持力层。硬壳层下则为厚度不等的软土，河滩沉积淤泥厚度一般小于20m，湖泊沉积淤泥厚度一般为5～25m，海岸沉积淤泥厚度可达5～65m。

1.天然含水量高、孔隙比大

软土主要是由黏粒和粉粒组成，并含有机质。其中表面带负电荷的黏粒矿物与周围介质中的水分子和阳离子相互吸引形成水膜，在不同的地质环境中形成各种絮状结构。所以这种土含水量高、孔隙比大。天然含水量高于液限，据统计一般都大于30%，常在35%～80%之间。孔隙比大于1.0，常在1.0～2.0之间。在山区变化幅度更大，含水量有时可达70%，甚至高达200%，而孔隙比有时也高达6.0。

软土的饱和度一般大于90%，液限一般在35%～60%之间，随土的矿物成分、胶体矿物活性等因素而定。液性指数一般大于1.0，重度较小，一般在15～19之间。软土因其天然含水量高、孔隙比大而使软土地基具有变形大、强度低的不良地质特性。

2.渗透性很小

软土黏粒含量高，渗透性很弱，其渗透系数一般在1×10－8～1×10－4cm/s之间，所以在荷载作用下，排水固结缓慢，沉降时间长，强度不易提高。当土中有机质含量较大时，还可能会产生气泡，堵塞排水通道进一步降低渗透性。

对于夹有带状或片状薄砂层的软土地基，其水平渗透性可能会显著增大，可达1×10－5～1×10－4cm/s。所以，这种土层的固结速率比均质软土层要快得多。

3.压缩性较高

软土孔隙比大，因此压缩性高。同时又由于微生物作用软土层中产生大量气体，致使土层的压缩性进一步增大，在自重和外荷载作用下长期得不到固结。软土的压缩系数一般在0.5～2.0MPa－1之间，最大可达4.5MPa－1。在其他条件相同的情况下，软土的压缩性随液限的增大而增大，一般淤泥的液限较淤泥质土大，因此，淤泥的压缩性也较淤泥质土大。

4.抗剪强度低

由于软土天然含水量高、天然孔隙比大，因此软土地基变形大、强度低。此外，软土的强度大小还与加荷速度和排水条件有着密切的关系。

5.具有明显的流变性(www.xing528.com)

土的流变性是指土在一定剪切应力作用下，发生缓慢长期变形的性质。在荷载作用下，软土层受剪应力的作用产生缓慢的剪切变形，并可能导致抗剪强度的衰减，在主固结沉降完成后还可能产生可观的次固结沉降。因流变产生的沉降持续时间，可达几十年，软土的长期强度小于瞬时强度。

许多工程现场实测结果也表明，当土中孔隙水压力完全消散后，继续沉降，软土的这种流变特性可能会导致地基长期处于变形过程中。因此，在设计时必须适当控制软土地基的设计应力。

6.具有明显的触变性

软土在未破坏时，具有固态特性，一经扰动或破坏，即转变为稀式流动状态，是结构性沉积物，尤其以海相黏土更为明显，因此具有较强的触变形。特别是软土中亲水矿物多时，结构性强，触变性更加显著。这种土一旦受到扰动，结构被破坏，土的强度将明显降低，但随着静置时间的延长，部分强度会逐渐有所恢复。

黏性土触变性的大小通常用灵敏度St来表示，一般软土的灵敏度在3.0～4.0之间，个别情况可达8.0～9.0。灵敏度St的测定，常采用现场十字板剪切试验，也可采用无侧限抗压强度的试验方法测定，根据测定结果按表4-2进行结构性分类。对于饱和黏性土的灵敏度可按下式计算

式中　qu——原始试验的无侧限抗压强度，kPa；

q′u——重塑试验的无侧限抗压强度，kPa。

表4-2　结构性分类

在软土中钻孔取样时，常可能使土发生触变，以致取出的土样不能完全反映土的实际情况。因此，在高灵敏度黏土地基上进行地基处理、开挖基坑或打桩作业时，应该尽量减少或避免对土的扰动。