了得網自然科學_天津濱海軟土

內容簡介

《天津濱海軟土》以天津濱海軟土的成因為主導，在對軟土的沉積環境、成因類型、物質組成、岩性特征、空間分布規律及工程特性全面研究的基礎上，編制了天津濱海軟土工程地質分區與評價圖，建立了天津濱海軟土標準地層層序；以軟土結構性和流變性兩大特征為重點，對濱海軟土結構特征、結構強度及微觀結構參數進行了繫統研究，繪制了天津濱海全新世地層土微結構圖譜，探討了土體微觀結構參數與宏觀力學性質的關繫；通過大量三軸流變試驗，建立了反映吹填軟土結構性的流變本構模型；通過離心機模擬試驗及數值模擬計算，研究了在建築荷載作用下軟土的流變性對地面沉降的影響以及地面變形規律。

《天津濱海軟土》可供地質工程及土木工程領域的勘察、設計、施工、科研、管理人員和高等院校相關專業師生參考。

序
前言
第1章概述
1.1 軟土國內外研究發展現狀
1.2 天津濱海軟土研究概況及主要工程問題
1.2.1 天津濱海軟土研究概況
1.2.2 天津濱海新區軟土工程主要問題
1.3 天津濱海新區發展建設與軟土工程概況
1.3.1 海港物流區
1.3.2 中心商務區
1.3.3 臨港工業區
1.3.4 南港工業區
1.3.5 濱海旅遊區
1.3.6 中新天津生態城序
前言
第1章概述
1.1 軟土國內外研究發展現狀
1.2 天津濱海軟土研究概況及主要工程問題
1.2.1 天津濱海軟土研究概況
1.2.2 天津濱海新區軟土工程主要問題
1.3 天津濱海新區發展建設與軟土工程概況
1.3.1 海港物流區
1.3.2 中心商務區
1.3.3 臨港工業區
1.3.4 南港工業區
1.3.5 濱海旅遊區
1.3.6 中新天津生態城
1.3.7 臨空產業區、高新技術產業開發區、先進制造業產業區
1.3.8 濱海新區交通
1.4 主要研究內容、成果及創新點
1.4.1 研究的主要內容
1.4.2 研究的技術路線
1.4.3 取得的主要成果和創新點
第2章天津濱海軟土基本特性
2.1 天津濱海軟土的沉積環境
2.1.1 地形地貌
2.1.2 天津濱海新區全新世以來沉積環境及海陸變遷
2.2 天津濱海軟土的成因類型與分布規律
2.3 天津濱海軟土的物質組成
2.3.1 礦物組成及化學成分分析
2.3.2 顆粒組成
2.3.3 比表面積及孔隙分析
2.4 天津濱海軟土的基本物理力學性質
2.4.1 物理力學性質
2.4.2 天津濱海軟土力學指標與物性指標關聯性研究
2.4.3 天津濱海新區軟土動力特性
2.4.4 天津濱海軟土原位測試及方法評述
2.5 天津濱海新區全新統地層岩性特征(全新統典型岩性照片)
2.5.1 人工填土、吹填土
2.5.2 全新統新近組(Q^3N₄)地層岩性
2.5.3 全新統上組(Q^3al₄)地層岩性及主要沉積相特征
2.5.4 全新統中組(Q₄)海相沉積層
2.5.5 全新統下組(Q^1h+al₄)湖沼相及河床河漫灘相沉積層
2.5.6 第四紀全新世沉積典型岩心照片
2.6 天津濱海軟土標準地層層序
第3章天津濱海新區軟土工程地質分區與評價
3.1 軟土工程地質分區
3.2 天津濱海新區軟土工程地質分區多級模糊綜合評判模型
3.2.1 綜合評價模型
3.2.2 評價指標與分級
3.2.3 功能分區評判與權重確定
3.2.4 軟工程地質分區多級模糊綜合評判數學模型
3.3 天津濱海新區軟土工程地質各分區綜合地層柱狀圖
3.4 小結
第4章天津濱海軟土結構性特性研究
4.1 天津濱海軟土的結構性及工程意義
4.2 天津濱海新區軟土微結構特征
4.2.1 SEM照片分析
4.2.2 濱海新區地基土微結構指標與工程性質的關繫
4.2.3 濱海新區軟土結構性顯微鏡觀察初步研究
4.3 天津濱海新區表層土微結構參數和全新統地層微結構圖譜
4.3.1 濱海新區表層土微結構參數
4.3.2 天津濱海新區全新統地層微結構圖譜研究
4.4 天津濱海軟土結構強度研究
4.4.1 一維壓縮結構強度
4.4.2 三軸壓縮結構屈服應力
4.4.3 三軸剪切結構屈服應力
4.5 小結
第5章天津濱海軟土流變特性研究
5.1 軟土的流變性及工程意義
5.2 天津濱海軟土流變本構模型研究
5.2.1 試驗儀器及試驗方法
5.2.2 海積軟土流變特性研究
5.2.3 吹填軟土流變特性研究
5.2.4 考慮結構性經驗流變模型
5.2.5 考慮結構性半理論半經驗流變模型
5.3 淺基礎建築荷載作用下引起地面沉降的數值模擬分析
5.3.1 采用的模型與土層參數
5.3.2 計算說明
5.3.3 計算結果
5.3.4 計算結果對比分析
5.4 高層建築荷載作用下地面沉降特征研究
5.4.1 概述
5.4.2 建築荷載作用下地面沉降土工離心機實驗研究
5.4.3 高層建築荷載作用下地面沉降機理分析
5.5 小結
第6章結論與建議
6.1 結論
6.2 建議
參考文獻

在線試讀

第1章概述
1.1軟土國內外研究發展現狀
科學與技術是一個辯證統一整體。科學離不開技術，技術也離不開科學，它們互為前提，互為基礎，土力學是一門兼顧基礎和應用的技術科學。錢學森認為，把每一個科學技術門類都分為基礎科學、技術科學和工程技術三個層次，這三個層次之間是相互關聯的，人首先要認識客觀世界，進而纔能改造客觀世界，從這一基本觀點出發認識客觀世界的學問就是科學，改造客觀世界的學問是技術，而人們在認識世界和改造世界的過程中，主體與客體、認識與實踐又是辯證統一的。黃熙齡指出：土力學的發展有兩條路徑，一是土的物理力學性質及在自然力作用下沉積變化的規律，所謂自然力指地球形成過程中影響物質組合和運動的諸因素；二是工程中的土力學問題，在一定的地質條件和工程要求下，針對土體可能發生的變形以及工程對變形的敏感性采取某些技術措施。謝定義將土力學概括為理論土力學、實驗土力學與應用土力學，理論土力學是土力學學科發展的龍頭，實驗土力學是土力學學科發展的基礎，應用土力學是土力學學科發展的動力。李廣信認為，有關土的相互作用問題貫穿於土力學及基礎工程的各個方面，應結合其他學科的發現來進行這一問題的實驗和理論研究工作。龔曉南認為土力學是一門實用性很強的學科。土力學研究的對像是土，土是自然歷史的產物，區域性、個性特別強。各地各類土不僅其組成成分，而且其結構構造存在很大差異。抽像土體的共同性較少，具體土類個性差異較大。這些性質決定工程用土的復雜性，也決定了土力學這門學科的特殊性。土力學不同於其他力學分支，它更偏向於工科。一種工程用土的強度特性、變形特性和滲透特性都要通過試驗確定，土力學的發展是緊緊圍繞著土木工程建設中出現的土工問題而發展的。總之，土力學是一門實用性很強的學科，土力學的發展是緊緊圍繞著人類工程建設發展而發展的，軟土理論正是伴隨土力學的發展而成為岩土科學技術中的重要領域。
瀋珠江將土力學的發展劃分為三個歷史時期：萌芽期（1773～1923年）、古典土力學發展期（1923～1963年）、現代土力學發展期（1963年至現代）。18世紀80年代伴隨歐洲工業革命，鐵路、碼頭、水庫等工程出現，土力學理論開始產生並得到發展，此時期是土力學發展的萌芽期。土力學的個理論是法國科學家庫侖（C.A.Coulomb）1773年建立的，並由莫爾（O.Mohr）發展成為莫爾庫侖強度理論，為土壓力、地基承載力和土坡穩定分析奠定了基礎。1856年法國工程師達西（H.Darcy）通過室內試驗研究，建立了孔隙介質中的滲透理論――達西定律；1857年英國學者郎肯（W.J.M.Rankin）建立了土體極限平衡條件分析基礎上的土壓力理論。庫倫理論與郎肯理論在土力學發展進程中具有重要的理論意義和工程應用價值。1885年法國學者布辛奈斯克（J.Boussinesq）、1892年法國學者弗拉曼（Flamant）分別提出了均勻、各向同性半無限體在豎向集中荷載作用下的位移和應力分布理論，迄今該理論仍作為地基應力計算的主要理論方法。隨著橋梁、鋼結構高層建築的出現，使樁基施工技術和樁基計算理論得到發展。這一時期稱為土力學的發展萌芽期，隨著工程沉降問題的突出和彈性力學應用，為土力學的發展和成為一門獨立學科奠定了基礎。第1章概述

1.1軟土國內外研究發展現狀

科學與技術是一個辯證統一整體。科學離不開技術，技術也離不開科學，它們互為前提，互為基礎，土力學是一門兼顧基礎和應用的技術科學。錢學森認為，把每一個科學技術門類都分為基礎科學、技術科學和工程技術三個層次，這三個層次之間是相互關聯的，人首先要認識客觀世界，進而纔能改造客觀世界，從這一基本觀點出發認識客觀世界的學問就是科學，改造客觀世界的學問是技術，而人們在認識世界和改造世界的過程中，主體與客體、認識與實踐又是辯證統一的。黃熙齡指出：土力學的發展有兩條路徑，一是土的物理力學性質及在自然力作用下沉積變化的規律，所謂自然力指地球形成過程中影響物質組合和運動的諸因素；二是工程中的土力學問題，在一定的地質條件和工程要求下，針對土體可能發生的變形以及工程對變形的敏感性采取某些技術措施。謝定義將土力學概括為理論土力學、實驗土力學與應用土力學，理論土力學是土力學學科發展的龍頭，實驗土力學是土力學學科發展的基礎，應用土力學是土力學學科發展的動力。李廣信認為，有關土的相互作用問題貫穿於土力學及基礎工程的各個方面，應結合其他學科的發現來進行這一問題的實驗和理論研究工作。龔曉南認為土力學是一門實用性很強的學科。土力學研究的對像是土，土是自然歷史的產物，區域性、個性特別強。各地各類土不僅其組成成分，而且其結構構造存在很大差異。抽像土體的共同性較少，具體土類個性差異較大。這些性質決定工程用土的復雜性，也決定了土力學這門學科的特殊性。土力學不同於其他力學分支，它更偏向於工科。一種工程用土的強度特性、變形特性和滲透特性都要通過試驗確定，土力學的發展是緊緊圍繞著土木工程建設中出現的土工問題而發展的。總之，土力學是一門實用性很強的學科，土力學的發展是緊緊圍繞著人類工程建設發展而發展的，軟土理論正是伴隨土力學的發展而成為岩土科學技術中的重要領域。

瀋珠江將土力學的發展劃分為三個歷史時期：萌芽期（1773～1923年）、古典土力學發展期（1923～1963年）、現代土力學發展期（1963年至現代）。18世紀80年代伴隨歐洲工業革命，鐵路、碼頭、水庫等工程出現，土力學理論開始產生並得到發展，此時期是土力學發展的萌芽期。土力學的個理論是法國科學家庫侖（C.A.Coulomb）1773年建立的，並由莫爾（O.Mohr）發展成為莫爾庫侖強度理論，為土壓力、地基承載力和土坡穩定分析奠定了基礎。1856年法國工程師達西（H.Darcy）通過室內試驗研究，建立了孔隙介質中的滲透理論――達西定律；1857年英國學者郎肯（W.J.M.Rankin）建立了土體極限平衡條件分析基礎上的土壓力理論。庫倫理論與郎肯理論在土力學發展進程中具有重要的理論意義和工程應用價值。1885年法國學者布辛奈斯克（J.Boussinesq）、1892年法國學者弗拉曼（Flamant）分別提出了均勻、各向同性半無限體在豎向集中荷載作用下的位移和應力分布理論，迄今該理論仍作為地基應力計算的主要理論方法。隨著橋梁、鋼結構高層建築的出現，使樁基施工技術和樁基計算理論得到發展。這一時期稱為土力學的發展萌芽期，隨著工程沉降問題的突出和彈性力學應用，為土力學的發展和成為一門獨立學科奠定了基礎。

20世紀隨著建築業新材料的產生和廣泛應用，人類工程活動規模的增強，土力學理論在這一時期得到了迅速的發展。太沙基（KarlTerzaghi）是世界上公認的土力學之父，他通過大量的工程實踐，深入研究地基土的力學行為，將地質學、力學運用到地基工程中。1925年太沙基出版了國際上部經典專著《土力學》，標志土力學作為土木工程的一門新的學科誕生。太沙基在20世紀中葉先後出版的《理論土力學》和《工程實用土力學》是對當時土力學的全面總結，他在土的固結理論、有效應力原理、基礎工程設計與施工等方面做出了奠基性貢獻。這一時期在土體破壞理論研究方面的主要成就有：Fellenius、Taylor、Bishop等關於滑弧穩定分析方法的建立與完善；Terzaghi關於極限土壓力的研究和提出承載力公式；Cоколовки?散粒體靜力學的建立；Shield和瀋珠江等關於土體破壞的運動方程和極限平衡理論的建立。在變形理論方面的主要成就有：地基沉降計算方法的建立與完善；Mindlin公式的提出及其在樁基沉降計算中的應用；Biot對於固結理論的提出和完善；古典土力學一個原理――有效應力原理和兩個理論――以彈性介質和彈性多孔介質為出發點的變形理論和以剛塑性模型為出發點的破壞理論（極限平衡理論）的出現。

20世紀70年代以來，隨著人類工程活動規模加大，高層、超高層建築快速增加，地下工程、隧道工程、斜坡工程等對工程安全性能要求的提高，使岩土工程進入一個嶄新的發展時期。同時，人們對土性的認識也不斷提高，認識到土體既不是理想的彈性體，也不是理想的剛塑性體。1963年，羅斯科（Roscoe）發表了著名的劍橋模型――個可以全面考慮土體材料特性的數學模型，標志著現代土力學的開端。對40年來現代土力學的發展，瀋珠江院士概括為下面6方面：①非線性模型和彈塑性模型的深入研究和大量應用；②損傷力學模型的引入與結構性模型的初步研究；③非飽和土固結理論的研究；④砂土液化理論的研究；⑤剪切帶理論及漸進破損問題的研究；⑥土的細觀力學研究等。這一時期顯著的特點是：①對土本構理論研究更加深入，本構關繫模型更接近不同類土的宏觀力學表征行為，目前已有上百個數學模型；②土體的強度研究已由宏觀行為進入到微觀機理研究高度，土的結構強度研究與工程應用已成為研究前沿課題；③電子計算技術已成為土工數值模擬的重要手段，仿真技術、反分析技術的應用成為現代土力學發展的標志；④現代測試與試驗技術（InSAR監測技術、離心機模型試驗、掃描電鏡與微結構參數處理、地下土體變形監測、大型振動臺、真三軸儀、三軸流變儀、應力路徑三軸儀等）的應用，促進了土力學的發展。

在土力學發展過程中，我國學者做出了重要貢獻，特別在近20年來隨著我國大規模工程建設的興起，地下工程、海洋工程、凍土工程、高鐵工程和超高層建築的大量湧現，我國已經成為世界上工程活動規模和強度的國家，極大地促進了土力學的發展，在土力學理論、試驗土力學、工程土力學領域已位居世界前列。

黃文熙1945年在中央水利實驗處創立我國個土工試驗室，他創導用柵法分析拱壩應力；闡明影響砂土液化的許多因素，並建議用振動三軸儀研究液化問題；用砂井和預壓法加固軟土地基；用反濾層和排水井防止閘壩地基滲透破壞；用補償基礎原理建造水閘；用就地澆注混凝土防滲牆阻塞砂粒地基的滲漏等。在理論和計算方面，他對地基應力和沉降計算方法有多方面改進。

陳宗基在1954年在國際上首創土流變學，在中國率先開闢了土流變學、岩石流變學研究。他提出的“陳氏屈服值”，“黏土結構力學”，“土的三向固結流變理論”和“岩石流變、松弛、擴容”等創新性成果是國際上公認的。他的《流變學》、《岩土的第三屈服值及其在工程上的重要性》、《喜馬拉雅造山運動和青藏高原隆起的熱流變過程》等著作，在國際上很有影響。他把理論成功地應用於中國幾十個重要工程，如三峽工程、葛洲壩工程、二灘水電站、南京長江大橋、麥積山石窟國家重點文物保護工程等重大項目。他還建立了國際上流的土流變學、岩石流變學和岩石高溫高壓實驗室，研制出40餘種先進的儀器設備。

瀋珠江在20世紀60年代初期至70年代中期，發展了土體極限分析理論，證明了兩個極限分析原理；提出了軟土地基穩定分析的有效固結應力計算方法，在天津新港、上海港等碼頭建設中得到廣泛的應用。70年代中期在國內早開發了基於Biot固結理論分析方法和計算程序，並提出了一個適用於軟土的非線性模型，率先在國內提出了二維有效應力地震反應分析方法，建立了相應的等價黏彈性模型並編制了計算程序應用於土壩、尾礦壩和灰壩的抗震分析。70年代末開始進行土的本構關繫模型研究，提出了多重屈服面、等價應力硬化理論和三剪切角破壞準則等新概念，建立了新型實用的瀋珠江雙屈服面模型，即著名的南水模型。80年代以來他致力原狀土結構性的研究，把損傷理論引入土力學中，提出了代表材料脆性破壞件，在此基礎上建立了可以描述土體漸進破壞過程的雙彈簧模型。90年代把飽和土的Boit固結理論推廣到非飽和土，建立了非飽和土的廣義固結理論，提出了折減吸力和廣義吸力等新概念，並建立了非飽和土統一變形理論。提出了21世紀應建成以結構性模型為核心，以非飽和土固結理論、液化破壞理論和漸進破壞理論為主要內容的現代土力學的構想。

王思敬致力於地質與力學、地質與工程相結合的研究，在發展岩體結構理論、創建工程地質力學領域中做出了重大貢獻。在工程岩體變形破壞機制研究的基礎上，他發展了岩石工程穩定性分析原理和方法。他提出人類工程活動與地質環境依存關繫和相互作用理論，率先開展了工程建設和地質環境相互影響和制約的研究，開拓環境工程地質領域，為工程和城市建設地質環境研究提供理論基礎。他對若干重大水利水電工程進行了研究和論證，為解決關鍵地質問題提供了依據。他參與並指導了三峽工程前期地質地震論證，對雅礱江二灘水電站建立的可行性和壩址工程地質條件進行了遙感、地質、岩石力學的多學科綜合論證，對黃河小浪底、紅水河龍灘、金沙江向家壩、虎跳峽、廣州抽水蓄能電站等進行了研究、咨詢和評估工作。他對三線若干大型國防地下工程噴錨支護和洞室穩定性做出了評估，在金川鎳礦、地下核爆炸及工程防護的地質研究方面也做出了諸多貢獻。並在國內早進行城市地質信息繫統和可持續發展理論研究和工程實踐，2000年受聘為天津市岩土工程重點試驗室學術委員會主任委員，對試驗室的發展和建設做出了重要貢獻。

孫鈞長期從事岩土力學、隧道與地下工程學科的教學與科學研究，在岩土材料流變力學、地下結構黏彈塑性理論、城市環境土工學和軟科學理論與方法在岩土力學與工程中的應用等方面有相當造詣。他不僅熱心關注在國內推廣采用新奧法技術，而且專心致志於以力學原理對其作出理論解釋和制定錨噴支護優選方案的研究，深入探討施錨區圍岩抗剪強度的提高等問題，開拓並建立了新的學科分支――地下結構工程力學（1962年），創建高校個地下建築工程專業。

謝定義在砂土液化理論的研究、土動力學瞬態極限平衡理論、黃土動力特性、非飽和土的測試技術、岩體損傷CT識別技術及土結構性定量化研究等方面做出了貢獻。另外，劉祖典等進行了土的特性及黃土濕陷特性的研究；魏汝龍進行了軟黏土強度變形特性的研究；汪聞韶進行了砂土動力特性的研究；錢家歡應用李氏比擬法求解了黏彈性多孔介質的固結問題。

近年來，我國一大批學者對軟土結構性和流變性開展了深入廣泛的研究工作，取得了可喜的成果（詳見1.2節）。

1.2天津濱海軟土研究概況及主要工程問題

1.2.1天津濱海軟土研究概況

馬克思主義認為理論與實踐是辯證統一的關繫，實踐是理論的基礎，理論是在實踐中提煉和總結出來的，沒有實踐，就沒有理論，理論來自於實踐，並反過來指導實踐、促進更好地實踐，理論與實踐在不斷的檢驗、總結中發展，互相依賴、互相促進。天津濱海軟土理論研究和工程技術的發展正是隨著天津濱海工程建設而發展起來的，並為濱海新區的開放開發建設需求服務。

回顧天津濱海軟土的研究歷程大體可劃分為三個階段。

（1）20世紀60年代初期，為大型企業的選址和滿足工程建設需求，開展了對場地岩土工程條件綜合評價。此階段結合天津大沽化工廠、天津市石油化工總廠、天津石油化纖廠、天津市30萬噸乙烯工程先後在濱海興建，進行對濱海軟土工程場地的勘察工作。化學工業部第七設計院、設計院、江蘇省化工綜合勘察隊、中國地震局工程力學研究所等單位為工程需求開展了對軟土地基的評價工作。中國科學院貴陽地球化學研究所、南京大學地質繫有關學者開展了第四繫分層及古海岸線變遷的研究工作。1976年唐山地震給濱海新區軟土工程場地及工程建築造成了嚴重破壞，中國地質科學院地質力學研究所（1976年8月）、天津市地質處（1976年8日）、天津地質礦產研究所對厚層軟土地區地表裂隙及震後地面下沉進行了調查和研究。天津市勘察院與英國學者合作開展了震後建築物的沉降研究，並取得了可喜的研究成果。

（2）1985年天津濱海新區被列為我國首批沿海開放開發區，為適應開發區的發展建設需求，開展了一繫列的綜合地質普查和地基條件勘察工作。天津市海岸帶地質地貌協調組（1985年）提交了“天津市海岸帶工程地質普查報告”、天津市地質調查研究所（1990年）① 提交了“天津市濱海地區軟土工程地質特性研究報告”、天津地質調查研究①天津市地質調查研究院.1990.天津市濱海地區軟土工程地質特征研究報告所（1995年）① 提交了“天津市經濟開發區及海河下遊工業區水文地質、工程地質、環境地質綜合勘察報告”、天津市地質工程勘察院（2001年）② 提交了“天津市濱海新區綜合地質評價報告”。天津地礦局完成的地礦部“七五”期間重點項目“天津市濱海軟土地質特征研究”（1991年）通過大量的鑽探、原位測試及室內測試首次提出了天津濱海軟土成因、類型及其分布規律、岩性結構特征，並且繫統研究了天津濱海軟土固結歷史。為提高軟土場地工程建築的抗震減災能力，天津市地震局、國家地震局地質大隊（1985年）③ 對天津無縫鋼管廠地區進行了地震基本烈度的評定工作。天津市地質調查研究隊在1989年、1992年先後提交了“天津經濟開發區起步區地震危險性分析與地震小區劃報告”、“天津市塘沽中心區抗震防災區劃報告”，對軟土的動力特性進行了研究。天津環境地質研究所（1998年）④ 對濱海新區地面沉降問題進行了較為繫統的研究，對欠固結軟土作為沉降因素進行了分析。上述成果主要針對濱海海相層的軟土分布、物理力學特性、飽和軟土動力特征及軟土的蠕變性進行了較為廣泛的研究，為濱海新區的規劃、大型工業企業廠址選擇和工程建設提供了重要的地質依據。

（3）21世紀以來，天津濱海新區發生了巨大的變化，經濟快速增長，外資大量進入，成為中國北方發展快的地區之一。2006年國務院批準濱海新區成為國內第二個國家綜合改革試驗區，並發布《關於推進天津濱海新區開發開放有關問題的意見》。一大批國際知名的企業落戶新區，大規模的工程建設在新區興起，基礎設施和公共設施正在迅速完善。濱海新區發展規劃明確了“九區支撐”的功能定位，並展開了“十大戰役”工程建設，一個現代化海濱城市的面貌正在展現。濱海新區大規模工程建設極大地促進了軟土理論與軟土工程技術的發展。近十年來，取得了一批前沿性的理論研究成果和創新性的工程技術成果。

天津濱海吹填造陸始於1939年的天津塘沽新港（通過圍海造陸興建的），有著悠久的歷史。濱海新區地處“九河下梢”，濱海海岸沉積了豐富的泥沙資源，為濱海新區吹填造陸提供了優良的自然條件。自21世紀初，天津濱海新區開始大規模的吹填造陸工程，由於天津濱海吹填物源的特殊性（顆粒細、黏土含量高、滲透性低），現今吹填地基處理方法僅在表層形成硬層，其下普遍存在流塑狀態的吹填軟土。近年來對超軟吹填地基的處理成為研究的前沿和熱點問題。

土的強度和本構關繫是土力學的核心問題，結構性和流變性是軟土的兩大特性。圍繞上述問題許多部門單位、眾多學者以天津濱海新區海積軟土、吹填軟土為研究對像開展了廣泛深入的研究工作。

天津環境地質研究所2004年完成的“天津市濱海地區軟土工程特性及其對地面沉降影響的研究”項目，對天津市濱海地區軟土的次固結變形造成的地面沉降對標高的影響和對防潮工程的危害進行了較為繫統的研究。分析了濱海地區軟土的次固結變形特征

①天津市地質調查研究院.1995.天津經濟開發區及海河下遊水文地質、工程地質、環境地質綜合勘查報告

②天津市地質工程勘察院.2001.天津市濱海新區綜合地質評價報告

③天津地震局，國家地震局地震地質大隊.1985.天津無縫鋼管廠地震基本烈度評定報告

④天津環境地質研究所.1998.天津市濱海新區地面沉降研究及規律，認為軟土次固結已成為濱海地區地面沉降的主要原因之一，查明其特征及規律對濱海地區控制地面沉降工作的深入開展具有十分重要的意義。

肖樹芳、王清、雷華陽、劉瑩、王旭東、王國欣、房後國、何俊等（2001～2011年）是較早開展對天津濱海新區軟土理論及工程技術研究的學術團隊，他們結合國家自然科學基金“中國濱海軟土結構性及結構性力學模型研究”對天津軟土微觀結構、結構性本構模型、海積軟土固化機理、地基處理機制與工程性質進行了較全面的研究。“海積軟土變形與強度時效本質研究”采用宏觀力學行為和微觀結構定量分析相結合的方法，對海積軟土的三軸試驗進行了較深入的研究，旨在建立一個能反映軟土力學性質本質的結構性模型，提出了新的孔隙水壓力計算模型和（天津）欠固結海積軟土在P?Q平面上新的形狀函數；將貫入強度引入進來，提出反映土體強度變化的結構性指標m，將該指標與硬化參數建立相應關繫，並應用到彈塑性模型中；後將所建立的結構性彈塑性模型應用到工程實踐中。針對吹填土結構強度的形成、增長機理及影響因素進行了研究，分析了吹填土結構強度的形成機制，建立了吹填沉積階段和自重固結階段的數學模型。通過對吹填土進行模擬加固方法的模型試驗和快速結殼試驗，將吹填土結構強度的形成過程劃分為三個階段：沉積階段、自重固結階段和加壓條件下結構強度的增長階段。對吹填土通過加荷或化學添加劑進行固化時軟土的變形、強度的時間效應進行了研究。

闫澍旺、劉潤等（1999～2011年）先後開展了“真空預壓機理模擬裝置”、“軟土地基處理技術試驗研究”、“用粉土充灌袋建造圍埝的技術研究”、“圍海造陸對已埋設海底管線安全性的影響”、“直排式真空預壓法加固軟土地基結構”等多項研究工作。他們認為真空預壓法是加固軟黏土地基的有效方法之一；分析地基加固後不取出塑料排水板對地基穩定性的影響及其規律性表明：真空預壓後排水板的存在對地基的承載力具有一定的提高作用；對地基承載力的影響與塑料排水板的間距、基礎的寬度以及排水板的抗拉強度有關；對於超載使用的地基，排水板雖然可以增加地基承載力，但是卻會使地基產生進一步的固結沉降。他們總結了圍海造陸對已埋設海底管線安全性不利影響包括兩個方面：其一是隔埝與管線相交處，對管線局部造成較大的附加應力；其二是大面積吹填造陸，使管線受力發生變化。在這兩種不利荷載的作用下，管線的安全運營受到威脅。他們設計了采用打樁加蓋板的保護措施使隔埝能夠安全地跨過海底管線。分析結果和實際觀測表明，在現有的工況條件下管線上吹填土高度不宜大於4m。

王常明等（2004）開展了對濱海軟土蠕變特性及蠕變模型的研究，選擇我國不同地區的3種濱海軟土對其剪切蠕變規律進行研究，試圖尋求一種合理描述濱海軟土的應力應變時間關繫的模型。

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