软土路基工程的特性主要包括以下几点:
高含水量和高孔隙比:
软土的含水量通常在35%至80%之间,孔隙比在1到2之间,这导致其具有较低的密度和较高的压缩性。
低抗剪强度:
软土的天然不排水抗剪强度一般小于20kPa,变化范围在5到25kPa之间。其有效内摩擦角约为20°至35°,固结不排水剪内摩擦角在12°至17°之间。抗剪强度随深度增加而增加,每米增长率约为1到2kPa。通过加速软土的固结速率可以有效改善其强度特性。
高压缩性:
正常固结的软土压缩系数约为0.5到1.5MPa^-1,最大可达4.5MPa^-1,压缩指数约为0.35到0.75。这使得软土在受到压力作用时容易发生压缩变形。
低渗透性:
软土的渗透系数通常在1×10^-6到1×10^-8cm/s之间,这导致其在自重或荷载作用下达到完全固结所需的时间较长。
明显的结构性:
软土一般为絮状结构,尤其是海相粘土更为明显。这种结构一旦受到扰动,土的强度会显著降低,甚至变成流动状态。我国沿海软土的灵敏度通常在4到10之间,属于高灵敏度土。因此,在软土层中进行地基处理和基坑开挖时,必须避免扰动土的结构,以免加剧土体变形,降低地基土的强度,影响地基处理效果。
明显的流变性:
在荷载作用下,软土会产生缓慢的剪切变形,并可能导致抗剪强度的衰减。即使在主固结沉降完成后,软土还可能继续产生次固结沉降。
这些特性使得软土地基在工程应用中面临诸多挑战,特别是在道路建设、桥梁和其他基础设施工程中。为了确保工程的安全性和稳定性,必须采取有效的地基处理和加固措施,如预压、排水固结、水泥桩加固等。