浅谈软弱土层次固结变形摘要：沿海地区的地层中，第四系全系统第一海相层中的软弱土层，其工程特性为髙含水量、高压缩性和低强度。其地基土的固结变形中，随时间推移，上部荷载的小比例恒压作用，使次固结变形在地基土的变形中占据越来越重的比例。应结合海相层土体的应力历史，研究软土特性并采取有效措施，减少其对工程建筑的影响。关键词：固结变形；次固结变形；应力历史；软弱土层中图分类号：TU441+.8文献标识码：AStudyonSecondary-ConsolidationDeformationofSoftSoilLiHong,WANGYing-hao(HebeiResearchInstituteOfInvestigation❷DesignOfWa/terConservacy❷Hydropower,Tianjin300250,China)Abstract：Alongthecoast,thesoftsoilofthefirstmarinelayerofQuaternaryHolocene,whoseengineeringpropertyismadeofhighwaterratio,highcompressibilityandlowerintensity.Astimesgo,abitscaleupperloadwithconstanthasmadethesecondary-consolidationdeformationahighscaleintotaldeformationgradual1y.We，dbettertakeintoaccountthestresshistoryofmarinesoilandtakesomeeffectivemeasurestoreducetheadverseforengineeringconstruction.Keywords：consolidationdeformation；secondary-consolidationdeformation；stresshistory；softsoil1软土沉降的历时组成软土是指天然孔隙比大于或等于1.0,且天然含水量大于液限的细粒土。包括淤泥、淤泥质土、泥炭、泥炭质土等。其成因类型主要有：第一，滨海沉积：包括滨海相、泄湖相、溺谷相和三角洲相；第二，湖泊沉积：包括湖相、三角洲相;第三，河滩沉积：河漫滩相、牛辄湖相；第四，沼泽沉积：沼泽相。其中滨海相常与海浪、岸流和潮汐的水动力作用形成较粗的颗粒相掺杂，使其不均匀和极疏松，增强了淤泥的透水性能，易于压缩固结。软土沉降的历时组成通常是由3部分组成：不排水沉降,即瞬时沉降Sd、固结沉降Sc和次固结沉降Ss。瞬时沉降是随着加压之后即时发生的沉降。此时地基土在荷载作用下只发生剪切变形，其体积还没有发生变化，即孔隙水还未排出。固结沉降是由于荷载作用下随着土孔隙中水分的逐渐挤出，孔隙体积相应减少而发生的。而次固结沉降则是指孔隙水压力消散后仍在继续缓进行的，由土骨架的蠕变而引起的沉降。变形随时间的变化如下图1.1所示。图1.1地基土体沉降的历时组成由于土的类型不同，上述3种沉降的相对大小和时间也各不相同。无粘性土，如干净的砂土，其孔隙中的水分很快可被挤出，其次固结现象不显著，所有的沉降几乎全部在加荷后瞬时发生。其瞬时沉降将占到总沉降的70%〜80%,而次固结沉降几乎可以忽略。而饱和的软粘土，其沉降时间较长,瞬时沉降仅占最终沉降的30%〜40%,其次固结沉降则十分重要。当软土中含有有机质时，或在深处有可压缩的土层，当附加应力与自重应力比较小时，次固结沉降的影响系数将迅速增大，次固结沉降量将占总沉降的大部分。2次固结沉降的计算在恒定的有效应力下发生并随时间变化的沉降为次固结沉降，在次固结沉降计算中，土的体积变化速率并非由孔隙水的流出速度所控制，故并不取决于所考虑土层的厚度。对于极软弱的粘土如淤泥、淤泥质粘土，次固结沉降占据总沉降的比例明显较高。次固结沉降可由下式2.1计算，而典型的时间与沉降曲线如图2.L式2.1式中一次固结沉降量—次固结沉降系数H—可压缩层的原始厚度一包括次固结在内的整个计算时间—主固结完成时间图2.1地基土体典型的时间一沉降曲线其中次固结沉降系数Ca可有室内试验求出。按半对数作图，当主固结完成后，次固结压缩的量值与时间的关系近似一直线，如图2.1。其中次固结速率的判定标准如表2.1。2.1次固结速率判定表近年来，沿海城市的经济开发区，随着经济的日益发展,工程建设不断扩大，这对开发区海相沉积地层的研究提出更高要求。而地基土的次固结沉降对建筑物的影响和过量开采地下水是引起地面沉降的主要原因。如天津市滨海开发区第一海相层属第四系全新统中期沉积的软土层[1],主要由淤泥质粘土、淤泥质粉质粘土、淤泥、粘土和粉质粘土组成，其为高含水量、高压缩性和低强度欠固结的典型软弱土层。室内试验资料及现场地面沉降分...