宁波软土工程地质特征与本构模型分析

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宁波软土工程地质特征与本构模型分析

1 宁波软土研究现状

关于宁波软土工程特性的研究相对较少，目前已有的研究成果一般也只是针对某方面特性而展

开的[1].宁波软土研究最早可追溯到二十世纪五十年代，由浙江大学、铁科院合作研究，解决

了宁波市铁路路堤地基稳定问题，开辟了宁波软土研究的先河。1981 年曾国熙等人对宁波软土

进行了以强度为主的研究，指导了杜湖水库高坝地基的建设。1992 年朱向荣等人结合宁波烁社

机场及舟山机场建设的经验，对软土变形进行了研究。二十世纪九十年代，在宁波地区大规模

建设发展的要求下，软土的相关研究慢慢变热。苏伯苓对宁波地区软土的流变规律及工程实例

应用进行研究，并取得显着成果。为解决萧甬铁路宁波段工程问题，1997 年周全能等人详细研

究了宁波软土工程地质特征，并指导铁路建设的顺利完成。进入二十一世纪，宁波软土工程特

性的研究越来越少，这与当今经济发展节奏完全不符，很有必要对宁波软土工程特性展开深入

的研究，为各类工程提供必要的软土地质工程资料。

2 宁波软土工程地质特征

2. 1 工程概况

宁波软土地貌多为滨海相淤积平原，软土覆盖面积广阔，工程场地基本分布于软土层之上[2].

造成宁波城区建筑沉降变形的主要软土层有两层：第一层由全新世海相淤积泥质土组成，厚度

较大，含水量大，多为流塑状态，压缩性高，厚度为 2 ~20 米；第二层为上更新世海积层，厚

度为 28 ~45 米，压缩性较第一层低，呈软流塑状态。宁波软土具有海绵结构和大型的层理构

造，由于含有较多有机质、粘粒多、结合水丰富、颗粒间粘结力弱，因此压缩性较大，透水性

差。本文主要以上述两层软土为例，对宁波软土工程地质特征及本构模型进行研究。

2. 2 工程地质特征

根据宁波软土层的物理力学指标，可分析得到宁波软土具有的工程地质特征有：

（1 ）含水量高。软土的天然含水量 w 一般超过液限 wL5% 到10% ,土体饱和度较高，液性指

数大于 1,Sr 大于 94% ,以粘性土软硬度为标准进行划分，软土处于流塑状态，流变性明显。

（2 ）孔隙率高，压缩性高。这类软土受压力后沉降比较大，属于高压缩性软土，孔隙率大于

1,压缩系数平均值为0. 76MPa- 1,压缩模量在 2MPa 到3MPa 之间。

（3 ）渗透性较差。软土层的颗粒成分以细颗粒为主，矿物成分以亲水性及活动性较大的矿物

为主，液限 WL 在30%到50%之间，扩散层的水膜厚度较大，渗透系数小。垂直方向的渗透系

数约为2. 12x10- 7cm /s, 水平方向渗透系数约为3. 94x10- 7cm / s.由上述分析可知，软土地基上

的建筑物的沉降周期较长，常常可达数十年，而且后期沉降比将会逐渐增大，因此在实际工程

施工过程中应充分考虑到软土的次固结沉降。

（4 ）抗剪强度较低。在宁波软土地基修筑土坝、深基坑工程及路堤等工程时需要对软土地基

进行预处理或基坑支护。因为软土粘聚力在 4 ~ 30KPa 之间，内摩擦较小，直接影响到地基的

承载力和边坡的稳定性。

（5 ）宁波软土灵敏度较高，灵敏度平均为4,属于中等灵敏度软土。

灵敏度越大，表示土结构对强度的影响越大。由于宁波软土的灵敏度大，土结构与强度的联系

较为紧密。宁波软土结构受扰动后，强度常常降低 75%左右，这对工程施工是很不利的，因此

需尽量避免土体受到扰动。

3 本构模型研究

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摘要：

宁波软土工程地质特征与本构模型分析1宁波软土研究现状关于宁波软土工程特性的研究相对较少，目前已有的研究成果一般也只是针对某方面特性而展开的[1].宁波软土研究最早可追溯到二十世纪五十年代，由浙江大学、铁科院合作研究，解决了宁波市铁路路堤地基稳定问题，开辟了宁波软土研究的先河。1981年曾国熙等人对宁波软土进行了以强度为主的研究，指导了杜湖水库高坝地基的建设。1992年朱向荣等人结合宁波烁社机场及舟山机场建设的经验，对软土变形进行了研究。二十世纪九十年代，在宁波地区大规模建设发展的要求下，软土的相关研究慢慢变热。苏伯苓对宁波地区软土的流变规律及工程实例应用进行研究，并取得显着成果。为解决萧甬铁路...

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