有机质对软土特性及加固影响及对策

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1、有机质对软土特性及加固影响及对策摘要：近年来，随着我国经济建设的不断发展，软土的开发和利用范围不断扩大。水泥土复合地基技术在软土地基加固中得到了广泛应用，但软土中的有机质的存在会给水泥加固软土带来很大的影响，因此探讨有机质对软土的影响并提出应对策在工程建设中显得格外重要。关键词：软土；有机质；地基处理中图分类号：TU447文献标识码：A文章编号：引言6软土是指淤泥、淤泥质土和部分冲填土、杂填土及其他高压缩性土[1]。由于软土的特殊性质(高孔隙比、高含水量、低强度、高压缩性及低渗透性等)，因此在大量的工程中，如机场、码头、高速公路、高层建筑深基坑等均会遇到软土工程问题。软土工程在我国已

2、有相当长的历史，目前国际上已有的软土工程技术在我国也都有应用与发展。其中水泥土复合地基技术(深层搅拌与旋喷)在软土地基加固中得到了广泛应用并取得了一定的效果。但是由于各地软土成因多种多样，物质组成千差万别，因此在加固工程中即使水泥掺入比和施工工艺完全一致，水泥加固软土效果也会有所差异，甚至在一些工程实例中出现了加固失败的问题。在对变形和强度变化的机理研究中发现软土内有机质在加固过程中起到一定的作用，它能阻碍水泥的水化反应，从而影响水泥土强度的形成。例如，1985年冬，在我国西南地区曾有一个采用深层搅拌加固土法的沼泽相泥炭土的加固工程，该泥炭土单用水泥加固，即使掺入比达30%，加固土的

3、强度也难达到300kPa，以致使水泥加固泥炭土丧失经济技术效益[2]。另外，宁波某中学宿舍设计为水泥搅拌桩复合地基，设计地基承载力为130kPa，但由于地表下4.5m范围淤泥中火有泥炭，有机质含量3%-5%，局部高达15%，经复合地基静载荷试验，其试验标准值仅为75kPa，远小十设计取值[3]。因此水泥加固软土地基中有机质所起的作用受到人们的重视。对有机质在水泥加固软土中的行为进行深入的研究，了解有机质的各种作用，对指导工程实践，改良加固方法有重大作用，也将为工程建设带来巨大益处。1.有机质对土性质影响的研究现状土的性质会受土中有机质的影响，对此在农业方面的研究进行了很多，也提出了一

4、些改良不良土壤的措施。在工程方面，Booth和Dahl(1986)[4]等人通过深入的研究发现，发现当土中的有机质含量到达一定量时，土的液、塑限才会随着有机质含量的增加而增大，并指出了对液、塑限有着显著影响的最小有机质含量为3～4%。6李生林等[5]研究认为除了有机质中的腐殖酸影响软土性质外，微生物作为有机质的重要组成部分也会对土的性质产生影响，因此把腐殖酸和微生物总称为蛋白质，并在此基础上通过试验研究得出随着土中蛋白质总量的增加土的液塑限会增大，压缩性也会随蛋白质总量的增加而明显增大，而土的抗剪强度则随着蛋白质增加而迅速下降。刘增永的硕士论文中[6]，对取自杭州某工地的软土掺加不同

5、量的富里酸，以调整软土中的有机质含量，获得不同有机质含量的几种土，并进行液塑限试验，试验结果表明随有机质含量的增加土的液塑限都呈增加趋势，但液限呈指数函数递增，而塑限呈线性递增。2.有机质对水泥加固软土效果影响的研究现状近年来，随着城市建设、基础建设的快速发展，高、大、深重的工程建筑类型不断增加，在软土地区进行高等公路、铁路、机场以及高层建筑的兴建也越来越多。因此对地基的强度及深基坑的围护要求也越来越高，各种地基处理方法应运而生，其中水泥加固土复合地基就是软土地区进行地基处理的一种有效方法。目前，国内外对其进行了多方面的研究与应用，由于有机质土具有明显的工程不良哇状，国内外对此也展开

6、了针对性的研究。Kamon6[7]和Tremblay[8]利用水泥加固有机质土，并利用扫描电镜、X一衍射、差热分析等微观的方法对加固土中的水化生成物进行了研究，研究发现土中的有机质减缓了水泥水化产物的生成，因而对水泥加固土的强度造成了影响。HeleneTreznblay[9]进一步研究了有机质种类对淤泥的固化效果的影响，通过将13种有机质物质分别加入两种不同来源的土样中，研究固化淤泥样的力学性质，发现有些有机物质阻碍了固化淤泥强度的形成，有些物质只是对固化淤泥强度的形成起了延缓作用，同时有部分有机物质并未对淤泥固化效果产生影响。杨崇波等人[10]通过对有机质含量较高的盐城泻湖相软土进

7、行固化处理，对不同有机质含量的软土保持相近的含水率和相同的水泥掺加量进行固化处理后并进行无侧限抗压强度试验，探究了有机质含量对固化淤泥强度的影响，研究表明有机质可阻碍固化淤泥强度的形成，并且随有机质含量增加阻碍作用也越来越明显。陈甦[11]等对黑土(有机质含量为10.47%)用水泥加固的试验表明:当425#水泥掺入比小于18%时，水泥后期的强度增长非常有限，但当水泥掺入比大于21%时，水泥土的后期强度相对较大；后期强度的增长随着有机质含量的增加而减小。6范