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（1.杭州市交通规划设计研究院 浙江 杭州 310015；2.甘肃水文地质工程地质勘察院 甘肃 张掖 734000；3.新疆地质工程勘察院 新疆 乌鲁木齐 830091）
【摘 要】杭嘉湖地区软土为海相和湖沼相沉积。地基土具有较高的界限含水量。物理力学特征是含水量高，灵敏度也高；孔隙比大，压缩性也大；地下水渗透速度慢，地层固结也慢；抗剪强度低，容许承载力也低。针对软土的特性，有比较的对建筑物基础类型选择是必要的。【关键词】杭嘉湖地区；软土；容许承载力；灌注桩
Hangzhou-Jiaxing-Huzhou area of soft soil properties and select the type of building foundation
Yu Ze-sen Cao Xing-shan Wei Qing-jun
(1.Trafical Programming Academe Of Hangzhou, Hangzhou Zhejiang Hangzhou 310015;
2.Gansu Hydrogeological Engineering Geological Investigation Center Gansu Zhangye 734000;
3.Xinjiang Geological Engineering Investigation Institute Urumqi Xinjiang 830091)
【Abstract】Hangjiahu area of soft soil for marine and lacustrine deposition. Soil with high moisture content boundaries. Physical and mechanical characteristics of high water content, sensitivity is also high; void ratio, and compression are also large; groundwater infiltration slow formation also slow consolidation; low shear strength, allowable bearing capacity is also low. For soft soil properties, has compared the type of foundation selection of buildings is necessary.
【Key words】Hangzhou-Jiaxing-Huzhou area; Soft soil; Allowable bearing capacity; Pile
1. 前言
杭嘉湖平原区系指杭州、嘉兴、湖州所辖平原区。地理位置：西起莫干山，东止杭州湾，北与江苏、上海接壤，南止余姚、镇海地区，总面积约6500Km2。该区属长三角经济开发区之一。今年来，由于经济发展迅速，经济在国内占有重要地位。随着国民经济的发展，城市与农村之间差距迅速缩小，许多高大和重要建筑物及别墅式民居楼群象雨后春笋一样拔地而起。由于区内地层结构复杂，软土厚度较大，工程地质条件欠佳，建筑物基础处理昂贵，不同程度的制约了建筑物基础的选择。因此，软土区筛选出合适的建筑物基础类型，是设计者和建设者关心的问题之一。
杭嘉湖平原区，第四系松散层厚50～250m（图1），地层成因类型较多，厚度变化较大。上部巨厚的高压缩、高灵敏的海相和湖沼相的软土，制约了建筑物的基础形式的多样性。
根据考古资料、地质钻探成果和14C测试成果，确定晚更新世以来杭嘉湖地区发生了三次海侵和海退。最早的晚更新世早期的王店海侵沉积了区内第四软土层；晚更新世晚期的杭州海侵又堆积了第三软土层；全新世富阳海侵早期形成了第二软土层；晚期又堆积了第一软土层。软土总厚约28.5～54.5m，以淤泥、淤泥质粘土和淤泥质粉土为主。这些软土都具有独特的特性［1］。
2. 软土的一般特性
2.1 软土的分布特征
2.1.1 软土水平分布特征。
杭嘉湖平原区软土主要分布在天目山、龙门山、会稽山以东的沿海湖沼低洼区和滨海平原区。分布区海拔较低，一般仅3～5m；地势平坦，水文网发育，河湖密布，纵横交织；区域最低侵蚀基准面较高，地下水埋藏浅，补给充沛，排泄不畅。生态环境和水文地质条件有利于软土的形成和保存。
2.1.2 软土垂直分布特征
杭嘉湖平原区软土在垂直地质剖面上变化较大，其埋藏深度随地域而不同。一般来说，湖州地区埋深3～5m，最深可达35m左右；杭州地区埋深3～42m，最深可达50m；萧山一带埋深20～57m；嘉善地区埋深3~34m；桐乡一带埋深3～47m。
图1 杭嘉湖地区第四系厚度等值线图1.低山丘陵；2.第四系厚度等值线（m）；3.省界
2.2 软土厚度变化特征。
从图1可知，杭嘉湖平原区第四系厚度变化较大。湖州、杭州、海宁、萧山等地第四系厚度普遍＜100m；嘉兴、海盐等地第四系厚度为100～200m之间；平湖、嘉善等地第四系厚度为200～250m之间，局部可达300m左右。根据岩性特征，上部划为全新统，下部划为更新统。下更新统和中更新统不具有软土特征。上更新统和全新统天然含水量高，一般ω≥36％，有机质含量≤3％，孔隙比e≥1.0。根据工勘资料，湖州地区软土分布一层，埋藏一般3～5m，最浅1.4～3.0m，最深可达17.2～35.1m；厚一般3～7m，最薄仅1.6m，最厚17.9m。嘉善地区软土一般为二层；上部埋藏3.0～13.5m之间，厚1.5m左右，最厚可达10m；下部埋藏16.7～24.5m之间，厚7.8m左右。桐乡地区软土普遍为二层，局部可达三层：上部埋藏一般3.4～5.5m，厚1.4～2.7m；中部埋藏一般19.5～26.7m，厚3.0～7.2m；下部埋藏39.6～47.0m，厚7.4m。萧山地区软土一般为三层，且多为连续沉积，埋藏18～57m之间，厚29.37～31.68m。杭州市区软土可分为四层：第一层埋藏3～18m，厚3～10m；第二层埋藏8～19m，厚2～10m；第三层埋藏22～30m，厚3～10m；第四层埋藏32～42m，厚0.5～4m。
2.3 软土工程地质层特征。第四纪晚更新世以来，在多次海侵和海退变迁中及大量生物参与下，软土分布区沉积物具有多层结构和富含腐殖质。依据工程地质层特征，自上而下可综合划分为4大层。
第①层：填筑土，灰色及灰黄色，湿～饱和，松散。以素填土为主，呈软塑状，含植物根系。厚1～3m。
第②层：亚粘土，灰、灰黄色，饱和，软塑状。含云母片及较多氧化铁斑点。呈硬壳层状分布。厚1.1～1.9m。
第③层：淤泥质粘土、淤泥质粉质粘土，局部呈淤泥分布，灰色，饱和，流塑状，局部为软塑状。含有机质、腐殖质、云母。层理发育，呈薄层状。厚2.8～4.7m。是本区主要软土层。第④层：粘土、粉质粘土，灰黄色及黄褐色，饱和，可塑～硬塑状。含少量氧化物及云母、结核。厚4.4～7.6m。是本区第一硬土层。
第⑤层：粘土及淤泥质粉质粘土，灰色、青灰色，呈软塑～可塑状。含少量有机质、贝壳碎片及铁锰质结核。具薄水平层理及气孔状构造。厚8.1～11.6m。
第⑥层：粘土及粉质粘土，青灰色、灰黄色，饱和，呈可塑～硬塑状。含少量氧化物及浅色高岭土。含铁锰质结核。已受氧化成壤作用，局部呈土壤团粒状。厚7.8～9.6m。
第⑦层：粘土及粉质粘土，灰色、兰灰色，饱和，呈软塑～可塑状。含少量云母及贝壳类碎片、有机质。厚3.3～6.0m。
第⑧层：粉质粘土，灰、青灰色，饱和，呈可塑～硬塑状。含少量氧化物。具土壤团粒和鱼鳞状构造。厚3～10m。
第⑨层：粘土，灰色、灰褐色，饱和，呈软塑～可塑状。含牡蛎碎片。厚1.5～4.0m。该层普遍含沼气，多植物根系及腐殖质。
第⑩层：含砾粘土及砂砾石，黑褐色、棕红色。呈可塑～硬塑状。厚2～3m。是本区最好的持力层。
2.4 软土含古生物特征。
杭嘉湖地区软土成因类型主要为滨海相和湖沼相沉积。岩性、岩相变化较大，呈现海陆交互沉积规律。根据微体古生物和孢粉鉴定结果［2］，海相地层中含有大量有孔虫和介形虫；陆相地层中含有大量植物孢粉（表1）。
2.5 软土的矿物成份。
杭嘉湖地区第四纪晚更新世以来气候温暖湿润，降水充沛，化学风化作用强烈，物理风化作用微弱。软土的矿物成份以粘土类矿物水云母和水白云母为主，其次是造岩矿物石英、长石和方解石；重矿物以磁铁矿和赤铁矿为主。根据x衍射资料，粘土水族矿物主要是蒙脱石、伊利石、高岭石、绿泥石。红外光谱吸收较弱，呈现胶体悬浮沉积特征。
2.6 软土的水理性质。据研究成果［3］，在强烈化学作用环境条件下，风化分解的水云母和水白云母矿物质点具有典型的双电离层结构特征，具有比较高的热力学电位。在海侵和海退环境中，充足的低价阳离子Na+和K+，被亲和性矿物大量吸附后，并和平衡配赋的极化水分子一起形成一个直径远比矿物质点大得多的胶体 “水团”。这些胶体“水团”是以直径极小的水族矿物水云母和水白云母质点为核心组成的。所以，饱和的软土吸附大量水分子后，天然含水量高，液限也大，具有触变性和高灵敏度。软土中胶体“水团”在天然状态下不宜排出，较长时间滞存于软土中，成为工程建设中的工程地质问题。
2.7 软土的微观结构。
杭嘉湖地区软土是在静水或缓流环境中和生物作用下沉积的。含水量极高的淤泥、淤泥质土或粘土及粉质粘土，粒度极细，且均匀。粒径＜0.02mm的含量占50％以上。粒径＜0.002mm的含量仅占5％左右。沉积物概率累积曲线的总斜率较大，平均为陆相沉积物的1.66倍。反映了软土分选性良好的特征。据境下观察，全新世和晚更新世时期海侵沉积的软土，由青灰色粉土与灰黑色粘土、粉质粘土交互沉积形成薄层理。单层厚一般1～2mm，局部为0.1～0.5mm，粗细韵律清晰。海退后沉积的鳞片状结构，或为粒状连接的团粒结构。具成壤化的古土壤特征。一般都含大量贝壳、蜗牛化石和虫孔。
3. 软土的物理力学性质
软土天然含水量（w）大于液限（wL）。当天然孔隙比（e）大于1.5，有机质（wu）含量为5～10％，液性指数（IL）大于1，塑性指数（IP）大于20的软土称淤泥，天然孔隙比（e）为1.0～1.5之间称淤泥质土。根据杭嘉湖地区工勘资料，对四层不同埋深深度的软土物理力学指标进行数理统计（表2），其主要特征归纳如下：含水量高，灵敏度也高；孔隙比大，压缩性也大；地下水渗透速度慢，软土固结速度也慢；抗剪强度低，承载力也低。
3.1 含水量高灵敏度也高。
杭嘉湖地区软土含水量最高可达51.6％，最低为38.7％，平均为45.02％。液限最高为50.5％，最低为36.0％，平均为45.3％。呈流塑状，局部为软塑状。饱和后具触变性，摇振反应迅速。灵敏度高，一般为3～5，最高可达7左右。软土扰动和震动后强度迅速降低，易产生液化。软土灵敏度与含水量关系密切，随含水量变化而变化。
3.2 孔隙比大，软土压缩性也大。
区内软土孔隙比最大为1.317，最小为0.968，平均为1.132。压缩系数最大为1.343MPa-1，最小为0.316 MPa-1，平均为0.581 MPa-1。压缩模量最大为6.840MPa，最小为2.57MPa，平均为3.84MPa。软土的压缩系数和压缩模量与孔隙比之间虽不成线性比例关系，但孔隙比对压缩系数和压缩模量影响较大，存在因果关系。
3.3 地下水渗透速度慢，软土固结也慢。
软土饱水后，水分子被水族矿物吸附后形成的“水团”极难消散。地下水径流滞缓，渗透速度也慢。区内软土地下水水平渗透系数最大为5.5×10-6cm/s，最小为4.3×10-6cm/s；垂直渗透系数最大为6.7×10-7cm/s，最小为5.23×10-7cm/s。软土地层施工时，由于地下水不能很快排出，地层也不能很快固结。二者之间关系密切，呈同步变化。
3.4 抗剪强度低，软土承载力也低。
杭嘉湖地区软土的快剪粘聚力最高为23KPa，最低为9.0 KPa，平均为16.1 KPa。内摩擦角最大为8度，最小为3.1度，平均为5.1度。地基土的容许承载力最大为100 KPa，最小为60 KPa，平均为75 KPa。由于软土含水量高，粘聚力低，内摩擦角也小，其承载力低。这是必然的。软土抗剪强度与承载力之间呈正相关关系。软土地基承载力随抗剪强度增大而增加。
4. 软土区建筑物基础类型选择
建筑物基础类型有很多种，每种基础类型选择都是有条件的。一种基础类型仅适用于一定建筑物结构类型和地基条件。为保证建筑物在使用寿命期限内安全正常运行，软土区建筑物基础类型选择至关重要。因为建筑物需要有足够强度支撑上部荷载外，还要有牢固的可靠的稳定性。同时，在保证建筑物安全和正常使用前提下，尽可能降低基础造价和为施工提供方便。4.1 软土区建筑物基础类型选择。
软土地基系指软土及冲填土、杂填土或其他高压缩性土构成的地基［4］（这里专指软土作建筑物的地基）。软土地基对建筑物荷载状况、建筑物体形、结构类型、建筑措施、结构措施和施工方法均有一定要求。据杭嘉湖地区大量工勘资料，软土顶板埋深＞5m地区，建筑物荷载＜130KN/m2条件下宜选择浅基础。当软土顶板埋深＜5m，建筑物荷载＞130KN/m2条件下宜选择深基础。杭嘉湖地区城镇高层民居和工业厂房、高架道路、桥梁都选择深基础。农村和城镇低于5层的民居一般都选择浅基础。
4.2 浅基础。
浅基础类型主要有刚性基础、条形基础、筏形基础、箱形基础、壳体基础等等诸多类型。杭嘉湖地区农村低层民居多数是选择圈梁式条形基础（加筋条形基础）。这种基础充分利用了淤泥和淤泥质土表层硬壳层或上覆厚度不大的粉质粘土、粘土形成的古土壤层承载力较高的优势。据工勘资料，湖州及嘉兴地区表层粘性土容许承载力为100～120KPa；萧山地区表层粉质粘土及粉土容许承载力为110～150KPa；杭州地区表层粉质粘土容许承载力为130KPa左右。由于粉土、粉质粘土、粘土长期风化形成的古土壤硬壳层容许承载力普遍较高，而成为该区民居浅基础首选最佳持力层。
杭嘉湖地区农村民居一般为4～5层别墅式独立建筑。各个建筑物之间留有较充足的空闲地。民居占地面积一般为150～200m2。建筑物基础多数采用加筋混凝土圈梁式条形基础。基础宽一般为0.8～1.0m，高0.5m，埋入地下0.3～0.5m。据计算，五层独立民居建筑物总荷重约5500KN，地基容许承载力＞120KPa，可满足荷载要求。建筑物设计和施工中，每层都加设有钢筋的混凝土圈梁，增加了墙体的稳定性和抗震性。施工中也都能较好的控制加荷速率。据调查，该区民居1～10个月可完成主体结构施工，地基软土有一个较长时间排水固结过程，建筑物引发的沉降量也可在施工过程中潜移默化的完成。因此，圈梁式条形基础都能满足低层民居地基变形量计算。软弱下卧层验算和地基沉降量计算的要求。从而成为农村和城镇低层民居建筑物最流行的基础类型。多年来从未发生民居建筑质量事故。
4.3 深基础。
深基础主要是指各类桩基基础。杭嘉湖地区桩基础类型也很多，主要有钻孔灌注桩、预制打入桩、砂石桩、灰桩、沉管桩、混凝土搅拌桩、扩底桩及墩桩等。钻孔灌注桩优点是适合于建筑物荷载大、持力层埋藏深，不受软土容许承载力限制。就目前发展趋势而言，钻孔灌注桩基础类型日益成为软土地区工业建筑、高层楼宇、港口码头、高架公路、大型桥梁工程常用的一种基础形式。
灌注桩长度的确定是根据工程地质勘察成果提供的地基土承载力、侧壁摩阻力、地层岩性、水文地质条件，对单桩容许承载力粗算后，确定钻孔孔深和孔径后而定的。有条件的大型工地，对钻孔灌注桩做必要的荷载试验。
总之，杭嘉湖软土地区，农村和城镇低层民居基础类型发展趋势仍以圈梁式条形基础为主。城市高层建筑和高架路、大型桥梁均以桩基础为主。其中钻孔灌注桩、墩桩、扩底桩、砂石桩、灰桩等呈多样性同时发展。受建筑物荷载影响，桩径不断扩大，长度不断增加，有向嵌岩桩方向反展趋势。
5. 结论
5.1 杭嘉湖地区软土厚度、层位、层次在水平和垂直分布方向上变化较大，显示晚更新世以来新构造运动呈振荡式上升和下降。在新构造运动影响下发生多次海侵和海退。沉积了海相和湖沼相韵律的软土。软土粒度细而均匀。粒径＜0.02mm的含量占50％以上，＜0.002mm的含量仅占5％左右。软土物理力学指标不同于一般土类，天然含水量大于液限，天然孔隙比大于或等于1，压缩系数为0.316～1.343MPa-1，压缩模量为2.55～6.48MPa，软土容许承载力为60～100KPa。
5.2 杭嘉湖地区软土表部，普遍裸露一层长期遭受风化作用形成的古土壤型的“硬壳”层，一般都具有较高的容许承载力。荷载较小的民居可直接将“硬壳”层作为地基承载力的持力层。其基础类型选择圈梁式条形基础是适宜的。当软土埋藏深度＞5m，表部一般多分布有厚度不等的褐黄色粉土或粉砂，容许承载力一般＞130KPa，低于5层的民居荷载一般都＜120KN/m2，可直接将粉土或粉砂作为持力层。由于民居施工中进度灵活性较大，不受工期限制，历时一般较长，可较好的控制加荷速率，有利于软土的排水固结。所以，村镇建设中低于5层的民居所选持力层都能满足地基沉降量计算、地基变形计算和软弱下卧层验算的要求。
5.3 村镇民居建筑物多为星点状散布。建筑物之间距离较远，普遍大于20m。不存在人为的基础承载力超载的相互影响而造成建筑物不均匀沉降问题。在河网水塘较发育区，地基承载力极不均匀，民居建筑一般应主动避让。无法避让者应慎重选择。
5.4 高层民居和工业、商业高大建筑及高架路、高架桥等荷载较大的建筑物，要求基础承载力较大。单桩承载力要求＞5000KN，该类建筑物多采用深基础。深基础类型多以大口径灌注桩为主。由于这类桩基础持力层埋藏较深，或者为摩擦桩者靠的是侧壁摩阻力，软土对桩基影响一般较小。
5.5 目前杭嘉湖地区城镇建设中建筑物向高层方向发展，道路向空中和地下发展，桥梁向特大型发展。建筑物荷载不断加大，对地基基础容许承载力要求很高。因此，软土区基础类型的多样性受到一定制约。
参考文献
［1］ 常士骠，张苏民，项勃等•工程地质手［M］•北京：中国建筑工业出版社•2007，455-46B
［2］ 浙江省地矿局•浙江省区域地质志［M］•北京：地质出版社•1989，207-228
［3］ 樊克，周华•珠江三角洲软土特性与排水固结研［J］•中国地质灾害与防治学报•2007，18（1）：77-80
［4］ GB50007-2002，建筑地基基础设计规范［S］
【摘 要】杭嘉湖地区软土为海相和湖沼相沉积。地基土具有较高的界限含水量。物理力学特征是含水量高，灵敏度也高；孔隙比大，压缩性也大；地下水渗透速度慢，地层固结也慢；抗剪强度低，容许承载力也低。针对软土的特性，有比较的对建筑物基础类型选择是必要的。【关键词】杭嘉湖地区；软土；容许承载力；灌注桩
Hangzhou-Jiaxing-Huzhou area of soft soil properties and select the type of building foundation
Yu Ze-sen Cao Xing-shan Wei Qing-jun
(1.Trafical Programming Academe Of Hangzhou, Hangzhou Zhejiang Hangzhou 310015;
2.Gansu Hydrogeological Engineering Geological Investigation Center Gansu Zhangye 734000;
3.Xinjiang Geological Engineering Investigation Institute Urumqi Xinjiang 830091)
【Abstract】Hangjiahu area of soft soil for marine and lacustrine deposition. Soil with high moisture content boundaries. Physical and mechanical characteristics of high water content, sensitivity is also high; void ratio, and compression are also large; groundwater infiltration slow formation also slow consolidation; low shear strength, allowable bearing capacity is also low. For soft soil properties, has compared the type of foundation selection of buildings is necessary.
【Key words】Hangzhou-Jiaxing-Huzhou area; Soft soil; Allowable bearing capacity; Pile
1. 前言
杭嘉湖平原区系指杭州、嘉兴、湖州所辖平原区。地理位置：西起莫干山，东止杭州湾，北与江苏、上海接壤，南止余姚、镇海地区，总面积约6500Km2。该区属长三角经济开发区之一。今年来，由于经济发展迅速，经济在国内占有重要地位。随着国民经济的发展，城市与农村之间差距迅速缩小，许多高大和重要建筑物及别墅式民居楼群象雨后春笋一样拔地而起。由于区内地层结构复杂，软土厚度较大，工程地质条件欠佳，建筑物基础处理昂贵，不同程度的制约了建筑物基础的选择。因此，软土区筛选出合适的建筑物基础类型，是设计者和建设者关心的问题之一。
杭嘉湖平原区，第四系松散层厚50～250m（图1），地层成因类型较多，厚度变化较大。上部巨厚的高压缩、高灵敏的海相和湖沼相的软土，制约了建筑物的基础形式的多样性。
根据考古资料、地质钻探成果和14C测试成果，确定晚更新世以来杭嘉湖地区发生了三次海侵和海退。最早的晚更新世早期的王店海侵沉积了区内第四软土层；晚更新世晚期的杭州海侵又堆积了第三软土层；全新世富阳海侵早期形成了第二软土层；晚期又堆积了第一软土层。软土总厚约28.5～54.5m，以淤泥、淤泥质粘土和淤泥质粉土为主。这些软土都具有独特的特性［1］。
2. 软土的一般特性
2.1 软土的分布特征
2.1.1 软土水平分布特征。
杭嘉湖平原区软土主要分布在天目山、龙门山、会稽山以东的沿海湖沼低洼区和滨海平原区。分布区海拔较低，一般仅3～5m；地势平坦，水文网发育，河湖密布，纵横交织；区域最低侵蚀基准面较高，地下水埋藏浅，补给充沛，排泄不畅。生态环境和水文地质条件有利于软土的形成和保存。
2.1.2 软土垂直分布特征
杭嘉湖平原区软土在垂直地质剖面上变化较大，其埋藏深度随地域而不同。一般来说，湖州地区埋深3～5m，最深可达35m左右；杭州地区埋深3～42m，最深可达50m；萧山一带埋深20～57m；嘉善地区埋深3~34m；桐乡一带埋深3～47m。
图1 杭嘉湖地区第四系厚度等值线图1.低山丘陵；2.第四系厚度等值线（m）；3.省界
2.2 软土厚度变化特征。
从图1可知，杭嘉湖平原区第四系厚度变化较大。湖州、杭州、海宁、萧山等地第四系厚度普遍＜100m；嘉兴、海盐等地第四系厚度为100～200m之间；平湖、嘉善等地第四系厚度为200～250m之间，局部可达300m左右。根据岩性特征，上部划为全新统，下部划为更新统。下更新统和中更新统不具有软土特征。上更新统和全新统天然含水量高，一般ω≥36％，有机质含量≤3％，孔隙比e≥1.0。根据工勘资料，湖州地区软土分布一层，埋藏一般3～5m，最浅1.4～3.0m，最深可达17.2～35.1m；厚一般3～7m，最薄仅1.6m，最厚17.9m。嘉善地区软土一般为二层；上部埋藏3.0～13.5m之间，厚1.5m左右，最厚可达10m；下部埋藏16.7～24.5m之间，厚7.8m左右。桐乡地区软土普遍为二层，局部可达三层：上部埋藏一般3.4～5.5m，厚1.4～2.7m；中部埋藏一般19.5～26.7m，厚3.0～7.2m；下部埋藏39.6～47.0m，厚7.4m。萧山地区软土一般为三层，且多为连续沉积，埋藏18～57m之间，厚29.37～31.68m。杭州市区软土可分为四层：第一层埋藏3～18m，厚3～10m；第二层埋藏8～19m，厚2～10m；第三层埋藏22～30m，厚3～10m；第四层埋藏32～42m，厚0.5～4m。
2.3 软土工程地质层特征。第四纪晚更新世以来，在多次海侵和海退变迁中及大量生物参与下，软土分布区沉积物具有多层结构和富含腐殖质。依据工程地质层特征，自上而下可综合划分为4大层。
第①层：填筑土，灰色及灰黄色，湿～饱和，松散。以素填土为主，呈软塑状，含植物根系。厚1～3m。
第②层：亚粘土，灰、灰黄色，饱和，软塑状。含云母片及较多氧化铁斑点。呈硬壳层状分布。厚1.1～1.9m。
第③层：淤泥质粘土、淤泥质粉质粘土，局部呈淤泥分布，灰色，饱和，流塑状，局部为软塑状。含有机质、腐殖质、云母。层理发育，呈薄层状。厚2.8～4.7m。是本区主要软土层。第④层：粘土、粉质粘土，灰黄色及黄褐色，饱和，可塑～硬塑状。含少量氧化物及云母、结核。厚4.4～7.6m。是本区第一硬土层。
第⑤层：粘土及淤泥质粉质粘土，灰色、青灰色，呈软塑～可塑状。含少量有机质、贝壳碎片及铁锰质结核。具薄水平层理及气孔状构造。厚8.1～11.6m。
第⑥层：粘土及粉质粘土，青灰色、灰黄色，饱和，呈可塑～硬塑状。含少量氧化物及浅色高岭土。含铁锰质结核。已受氧化成壤作用，局部呈土壤团粒状。厚7.8～9.6m。
第⑦层：粘土及粉质粘土，灰色、兰灰色，饱和，呈软塑～可塑状。含少量云母及贝壳类碎片、有机质。厚3.3～6.0m。
第⑧层：粉质粘土，灰、青灰色，饱和，呈可塑～硬塑状。含少量氧化物。具土壤团粒和鱼鳞状构造。厚3～10m。
第⑨层：粘土，灰色、灰褐色，饱和，呈软塑～可塑状。含牡蛎碎片。厚1.5～4.0m。该层普遍含沼气，多植物根系及腐殖质。
第⑩层：含砾粘土及砂砾石，黑褐色、棕红色。呈可塑～硬塑状。厚2～3m。是本区最好的持力层。
2.4 软土含古生物特征。
杭嘉湖地区软土成因类型主要为滨海相和湖沼相沉积。岩性、岩相变化较大，呈现海陆交互沉积规律。根据微体古生物和孢粉鉴定结果［2］，海相地层中含有大量有孔虫和介形虫；陆相地层中含有大量植物孢粉（表1）。
2.5 软土的矿物成份。
杭嘉湖地区第四纪晚更新世以来气候温暖湿润，降水充沛，化学风化作用强烈，物理风化作用微弱。软土的矿物成份以粘土类矿物水云母和水白云母为主，其次是造岩矿物石英、长石和方解石；重矿物以磁铁矿和赤铁矿为主。根据x衍射资料，粘土水族矿物主要是蒙脱石、伊利石、高岭石、绿泥石。红外光谱吸收较弱，呈现胶体悬浮沉积特征。
2.6 软土的水理性质。据研究成果［3］，在强烈化学作用环境条件下，风化分解的水云母和水白云母矿物质点具有典型的双电离层结构特征，具有比较高的热力学电位。在海侵和海退环境中，充足的低价阳离子Na+和K+，被亲和性矿物大量吸附后，并和平衡配赋的极化水分子一起形成一个直径远比矿物质点大得多的胶体 “水团”。这些胶体“水团”是以直径极小的水族矿物水云母和水白云母质点为核心组成的。所以，饱和的软土吸附大量水分子后，天然含水量高，液限也大，具有触变性和高灵敏度。软土中胶体“水团”在天然状态下不宜排出，较长时间滞存于软土中，成为工程建设中的工程地质问题。
2.7 软土的微观结构。
杭嘉湖地区软土是在静水或缓流环境中和生物作用下沉积的。含水量极高的淤泥、淤泥质土或粘土及粉质粘土，粒度极细，且均匀。粒径＜0.02mm的含量占50％以上。粒径＜0.002mm的含量仅占5％左右。沉积物概率累积曲线的总斜率较大，平均为陆相沉积物的1.66倍。反映了软土分选性良好的特征。据境下观察，全新世和晚更新世时期海侵沉积的软土，由青灰色粉土与灰黑色粘土、粉质粘土交互沉积形成薄层理。单层厚一般1～2mm，局部为0.1～0.5mm，粗细韵律清晰。海退后沉积的鳞片状结构，或为粒状连接的团粒结构。具成壤化的古土壤特征。一般都含大量贝壳、蜗牛化石和虫孔。
3. 软土的物理力学性质
软土天然含水量（w）大于液限（wL）。当天然孔隙比（e）大于1.5，有机质（wu）含量为5～10％，液性指数（IL）大于1，塑性指数（IP）大于20的软土称淤泥，天然孔隙比（e）为1.0～1.5之间称淤泥质土。根据杭嘉湖地区工勘资料，对四层不同埋深深度的软土物理力学指标进行数理统计（表2），其主要特征归纳如下：含水量高，灵敏度也高；孔隙比大，压缩性也大；地下水渗透速度慢，软土固结速度也慢；抗剪强度低，承载力也低。
3.1 含水量高灵敏度也高。
杭嘉湖地区软土含水量最高可达51.6％，最低为38.7％，平均为45.02％。液限最高为50.5％，最低为36.0％，平均为45.3％。呈流塑状，局部为软塑状。饱和后具触变性，摇振反应迅速。灵敏度高，一般为3～5，最高可达7左右。软土扰动和震动后强度迅速降低，易产生液化。软土灵敏度与含水量关系密切，随含水量变化而变化。
3.2 孔隙比大，软土压缩性也大。
区内软土孔隙比最大为1.317，最小为0.968，平均为1.132。压缩系数最大为1.343MPa-1，最小为0.316 MPa-1，平均为0.581 MPa-1。压缩模量最大为6.840MPa，最小为2.57MPa，平均为3.84MPa。软土的压缩系数和压缩模量与孔隙比之间虽不成线性比例关系，但孔隙比对压缩系数和压缩模量影响较大，存在因果关系。
3.3 地下水渗透速度慢，软土固结也慢。
软土饱水后，水分子被水族矿物吸附后形成的“水团”极难消散。地下水径流滞缓，渗透速度也慢。区内软土地下水水平渗透系数最大为5.5×10-6cm/s，最小为4.3×10-6cm/s；垂直渗透系数最大为6.7×10-7cm/s，最小为5.23×10-7cm/s。软土地层施工时，由于地下水不能很快排出，地层也不能很快固结。二者之间关系密切，呈同步变化。
3.4 抗剪强度低，软土承载力也低。
杭嘉湖地区软土的快剪粘聚力最高为23KPa，最低为9.0 KPa，平均为16.1 KPa。内摩擦角最大为8度，最小为3.1度，平均为5.1度。地基土的容许承载力最大为100 KPa，最小为60 KPa，平均为75 KPa。由于软土含水量高，粘聚力低，内摩擦角也小，其承载力低。这是必然的。软土抗剪强度与承载力之间呈正相关关系。软土地基承载力随抗剪强度增大而增加。
4. 软土区建筑物基础类型选择
建筑物基础类型有很多种，每种基础类型选择都是有条件的。一种基础类型仅适用于一定建筑物结构类型和地基条件。为保证建筑物在使用寿命期限内安全正常运行，软土区建筑物基础类型选择至关重要。因为建筑物需要有足够强度支撑上部荷载外，还要有牢固的可靠的稳定性。同时，在保证建筑物安全和正常使用前提下，尽可能降低基础造价和为施工提供方便。4.1 软土区建筑物基础类型选择。
软土地基系指软土及冲填土、杂填土或其他高压缩性土构成的地基［4］（这里专指软土作建筑物的地基）。软土地基对建筑物荷载状况、建筑物体形、结构类型、建筑措施、结构措施和施工方法均有一定要求。据杭嘉湖地区大量工勘资料，软土顶板埋深＞5m地区，建筑物荷载＜130KN/m2条件下宜选择浅基础。当软土顶板埋深＜5m，建筑物荷载＞130KN/m2条件下宜选择深基础。杭嘉湖地区城镇高层民居和工业厂房、高架道路、桥梁都选择深基础。农村和城镇低于5层的民居一般都选择浅基础。
4.2 浅基础。
浅基础类型主要有刚性基础、条形基础、筏形基础、箱形基础、壳体基础等等诸多类型。杭嘉湖地区农村低层民居多数是选择圈梁式条形基础（加筋条形基础）。这种基础充分利用了淤泥和淤泥质土表层硬壳层或上覆厚度不大的粉质粘土、粘土形成的古土壤层承载力较高的优势。据工勘资料，湖州及嘉兴地区表层粘性土容许承载力为100～120KPa；萧山地区表层粉质粘土及粉土容许承载力为110～150KPa；杭州地区表层粉质粘土容许承载力为130KPa左右。由于粉土、粉质粘土、粘土长期风化形成的古土壤硬壳层容许承载力普遍较高，而成为该区民居浅基础首选最佳持力层。
杭嘉湖地区农村民居一般为4～5层别墅式独立建筑。各个建筑物之间留有较充足的空闲地。民居占地面积一般为150～200m2。建筑物基础多数采用加筋混凝土圈梁式条形基础。基础宽一般为0.8～1.0m，高0.5m，埋入地下0.3～0.5m。据计算，五层独立民居建筑物总荷重约5500KN，地基容许承载力＞120KPa，可满足荷载要求。建筑物设计和施工中，每层都加设有钢筋的混凝土圈梁，增加了墙体的稳定性和抗震性。施工中也都能较好的控制加荷速率。据调查，该区民居1～10个月可完成主体结构施工，地基软土有一个较长时间排水固结过程，建筑物引发的沉降量也可在施工过程中潜移默化的完成。因此，圈梁式条形基础都能满足低层民居地基变形量计算。软弱下卧层验算和地基沉降量计算的要求。从而成为农村和城镇低层民居建筑物最流行的基础类型。多年来从未发生民居建筑质量事故。
4.3 深基础。
深基础主要是指各类桩基基础。杭嘉湖地区桩基础类型也很多，主要有钻孔灌注桩、预制打入桩、砂石桩、灰桩、沉管桩、混凝土搅拌桩、扩底桩及墩桩等。钻孔灌注桩优点是适合于建筑物荷载大、持力层埋藏深，不受软土容许承载力限制。就目前发展趋势而言，钻孔灌注桩基础类型日益成为软土地区工业建筑、高层楼宇、港口码头、高架公路、大型桥梁工程常用的一种基础形式。
灌注桩长度的确定是根据工程地质勘察成果提供的地基土承载力、侧壁摩阻力、地层岩性、水文地质条件，对单桩容许承载力粗算后，确定钻孔孔深和孔径后而定的。有条件的大型工地，对钻孔灌注桩做必要的荷载试验。
总之，杭嘉湖软土地区，农村和城镇低层民居基础类型发展趋势仍以圈梁式条形基础为主。城市高层建筑和高架路、大型桥梁均以桩基础为主。其中钻孔灌注桩、墩桩、扩底桩、砂石桩、灰桩等呈多样性同时发展。受建筑物荷载影响，桩径不断扩大，长度不断增加，有向嵌岩桩方向反展趋势。
5. 结论
5.1 杭嘉湖地区软土厚度、层位、层次在水平和垂直分布方向上变化较大，显示晚更新世以来新构造运动呈振荡式上升和下降。在新构造运动影响下发生多次海侵和海退。沉积了海相和湖沼相韵律的软土。软土粒度细而均匀。粒径＜0.02mm的含量占50％以上，＜0.002mm的含量仅占5％左右。软土物理力学指标不同于一般土类，天然含水量大于液限，天然孔隙比大于或等于1，压缩系数为0.316～1.343MPa-1，压缩模量为2.55～6.48MPa，软土容许承载力为60～100KPa。
5.2 杭嘉湖地区软土表部，普遍裸露一层长期遭受风化作用形成的古土壤型的“硬壳”层，一般都具有较高的容许承载力。荷载较小的民居可直接将“硬壳”层作为地基承载力的持力层。其基础类型选择圈梁式条形基础是适宜的。当软土埋藏深度＞5m，表部一般多分布有厚度不等的褐黄色粉土或粉砂，容许承载力一般＞130KPa，低于5层的民居荷载一般都＜120KN/m2，可直接将粉土或粉砂作为持力层。由于民居施工中进度灵活性较大，不受工期限制，历时一般较长，可较好的控制加荷速率，有利于软土的排水固结。所以，村镇建设中低于5层的民居所选持力层都能满足地基沉降量计算、地基变形计算和软弱下卧层验算的要求。
5.3 村镇民居建筑物多为星点状散布。建筑物之间距离较远，普遍大于20m。不存在人为的基础承载力超载的相互影响而造成建筑物不均匀沉降问题。在河网水塘较发育区，地基承载力极不均匀，民居建筑一般应主动避让。无法避让者应慎重选择。
5.4 高层民居和工业、商业高大建筑及高架路、高架桥等荷载较大的建筑物，要求基础承载力较大。单桩承载力要求＞5000KN，该类建筑物多采用深基础。深基础类型多以大口径灌注桩为主。由于这类桩基础持力层埋藏较深，或者为摩擦桩者靠的是侧壁摩阻力，软土对桩基影响一般较小。
5.5 目前杭嘉湖地区城镇建设中建筑物向高层方向发展，道路向空中和地下发展，桥梁向特大型发展。建筑物荷载不断加大，对地基基础容许承载力要求很高。因此，软土区基础类型的多样性受到一定制约。
参考文献
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