巖土工程設(shè)計實用手冊(20220121141649)

1、巖土工程實用手冊、巖土工程勘察分級（一）巖土工程勘察規(guī)范1巖土工程勘察規(guī)范（GB 50021 -2001）質(zhì)條件復(fù)雜，需專門研究的場地。注：1、從一級開始、向二級、三級推定，以最先滿足的為準(zhǔn)；2、對建筑抗震有利、不利和危險地段的劃分，應(yīng)按現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)建筑抗震設(shè)計規(guī)范 （GB50011 的規(guī)定確定。符合下列條件之者 為一級地基（復(fù)雜地 基）符合卜列條件之一者為二級地基（中等復(fù)雜地基）符合下列條件之者 為三級地基（簡單地 基）重要性等級破壞后果工程類型一級很嚴(yán)重重要工程（甲級高層建筑及高、多、低層重要筑）二級嚴(yán)重般工程（7層建筑）三級不嚴(yán)重次要工程（W6層建筑）工程重要性等級符合下列條件之一者為一

2、級場地（復(fù)雜場地）zztZ. A符合下列條件之一者為1）2）3）4）5）對建筑抗震危險的地段； 不良地質(zhì)作用強(qiáng)烈發(fā)育； 地質(zhì)環(huán)境已經(jīng)或可能受到強(qiáng)烈破壞；地形地貌復(fù)雜； 有影響工程的多層地下水、巖溶裂隙水或其他水文地1）2）3）4）5）對建筑抗震不利的不良地質(zhì)作用一般地質(zhì)環(huán)境已經(jīng)或可地形地貌較復(fù)雜；基礎(chǔ)位于地下水以1）巖土種類較多， 很 不均勻，性質(zhì)變化 大，需特殊處理；2）嚴(yán)重濕陷、膨脹、1）巖土種類較多， 不均勻，性質(zhì)變化 較大；2）除本條第1款規(guī)1）巖土種類單一，均 勻，性質(zhì)變化不大；2）無特殊性巖土。鹽漬、污染的特殊性 巖土，以及其他情況 復(fù)雜，需作專門處理 的巖土。定以外的特殊性巖 土

3、。巖土工程勘察等級備注甲級：在工程重要性、場地復(fù)雜程度和地基 復(fù)雜程度等級中，有一項或多項為一級； 乙級：除勘察等級為甲級和丙級以外的勘察 項目丙級：工程重要性、場地復(fù)雜程度和地基復(fù) 雜程度等級均為三級。建筑在巖質(zhì)地基 上的一級工程，當(dāng)場 地復(fù)雜程度等級和地 基復(fù)雜程度等級均為 三級時，巖土工程勘 察等級可定為乙級2、高層建筑巖土工程勘察規(guī)范（二）建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范（GB50007-2002）地基基礎(chǔ)設(shè)計等級重要的工業(yè)與民用建筑；30 層以上的高層建筑體型復(fù)雜，層數(shù)超過 10 層的高低層連成一體建筑物大面積的多層地下建筑物（如地下車庫、商場、運(yùn)動場等） 對地基變形有特殊要求的建筑物復(fù)雜地質(zhì)條

4、件下的坡上建筑物（包括高邊坡）對原有工程影響較大的新建建筑物場地和地基條件復(fù)雜的一般建筑物設(shè)計等級建筑和地基類型表3.0.地基主要受力層情況地基承載力特征值？ak（kpa）60?akv80各土層坡度（%5建 筑 物類砌體承重結(jié)構(gòu)、框架結(jié)構(gòu)（層數(shù)）5單層排架結(jié) 構(gòu)（6m柱距）單跨吊車頷疋起重 .量（t）510廠房跨度（m）12多跨吊車頷疋起重 .量（t）35甲級乙級丙級位于復(fù)雜地質(zhì)條件及軟土地區(qū)的二層和二層以上地下室的基坑工程 除甲級、丙級以外的工業(yè)與民用建筑物場地和地基條件簡單、荷載分布均勻的七層及七層以下民用建筑及一般工 物；型廠房跨度（m）12煙囪高度（m）30水塔高度（m）15容積（m3

5、） 50 為強(qiáng)風(fēng)化；50 N 30 為全 風(fēng)化；Nk 30為殘積土；泥巖和半成巖，可不進(jìn)行風(fēng)化程度劃分。巖石堅硬程度分類堅硬程度堅硬巖較硬巖較軟巖軟巖極軟巖飽和單軸抗壓強(qiáng)度（M pa）?K6060?K3030?K1515?K5?K0.75121.0結(jié)合好 或結(jié)合 一般裂隙、層 面 整體狀或 巨厚層狀 結(jié)構(gòu)較完 整0.750.55121.0結(jié)合差裂隙、層 面塊狀或厚 層結(jié)構(gòu)231.00.4結(jié)合好 或結(jié)合 一般塊狀結(jié)構(gòu)較破 碎0.550.35231.00.4結(jié)合差裂隙、層 面、小斷層裂隙塊狀 或中厚層 狀結(jié)構(gòu)30.40.2結(jié)合好鑲嵌破碎 結(jié)構(gòu)結(jié)合一 般中、厚層 狀結(jié)構(gòu)破碎0.350.1530.40

6、.2結(jié)合差裂隙塊狀 結(jié)構(gòu)0.2結(jié)合一 般或結(jié) 合差各種類型 結(jié)構(gòu)面碎裂狀結(jié) 構(gòu)極破 碎V0.13無序結(jié)合很 差散體狀結(jié) 構(gòu)注： 1） 完整性指數(shù)為巖體壓縮波速度與巖塊壓縮波速度之比的平方，選定巖體 和巖塊測定波速時，應(yīng)注意其代表性；2）平均間距主要結(jié)構(gòu)面（12 組）間距 的平均值。巖體基本質(zhì)量等級分類宀兀整完整程度、度較完整較破碎破碎極破碎堅硬巖II皿VV較硬巖II皿VVV較軟巖皿VVVV軟巖IVVVVV極軟巖VVVVV（二）土 層分類（GB50021-2001）土按有機(jī)質(zhì)含量分類分 類名 稱有機(jī)質(zhì)含量Wu（%現(xiàn)場鑒別特征說明無 機(jī)土WuV5%有 機(jī)質(zhì) 土5%CWu10%灰、黑色，有光澤， 味

7、臭除腐殖質(zhì)外尚含 少量未完全分解的動 植物體，浸水后水面 出現(xiàn)氣泡，干燥后體 積收縮如現(xiàn)場能鑒別有機(jī)質(zhì)土或 有地區(qū)經(jīng)驗時，可不做有機(jī) 質(zhì)含量測定；當(dāng)WW, 1.0e 1.5時稱淤泥泥 炭質(zhì) 土10%CWu60%深灰或黑色，有腥臭 味，能看到未完全分 解的植物結(jié)構(gòu)，浸水 體脹，易崩解，有植 物殘渣浮于水中，干縮現(xiàn)象明顯根據(jù)地區(qū)特點(diǎn)和需要可按W u細(xì)分：弱泥炭質(zhì)土（10%Wu25%中泥炭質(zhì)土（25%Wu40%強(qiáng)泥炭質(zhì)土（40%60%除有泥炭質(zhì)土特征 夕卜，結(jié)構(gòu)松散，土質(zhì) 很輕，暗無光澤，干 縮現(xiàn)象極為明顯表332碎石土分類表3.3.3砂土分類土的 名稱顆粒形狀顆粒級配土的 名稱顆粒級配漂石圓形及亞

8、圓形為主粒徑大于200mm的顆粒質(zhì)量超過總質(zhì)量50%礫 砂 粗砂 中 砂細(xì) 砂 粉砂粒徑大于2m的顆 粒質(zhì)量超過總質(zhì)量25%- 50%粒徑大于0.5m的 顆粒質(zhì)量超過總質(zhì)量50%粒徑大于0.25m的顆粒質(zhì)量超過總 質(zhì)量50%粒徑大于0.075m的顆粒質(zhì)量超過總質(zhì)量85%粒徑大于0.075m的顆粒質(zhì)量超過總質(zhì)量50%塊 石棱角形狀為主卵 石圓形及亞圓形為主粒徑大于20mm的顆粒質(zhì)量超過總質(zhì)量50%碎石棱角形狀為主圓 礫圓形及亞圓形為主粒徑大于2m的顆粒質(zhì)量超過總質(zhì)量50%角 礫棱角形狀為主注：定名時，應(yīng)根據(jù)顆粒級配由大到小以最先符合者確定。粘性土定名 分類粘性土狀態(tài)分類粉土密實度 分類粉土濕度

9、分類土 的名 稱塑性指數(shù)1p液性指 數(shù)狀 態(tài)液性指數(shù)狀 態(tài)孔隙 比C密 實度含 水量3濕 度粉 土1010vIIL0 0VIL堅硬一0.75VIL1軟 塑eV0.75密實3V稍 濕粉p171流0.75中20濕質(zhì)Ip170.25v塑塑e密20很粘IL可稍30(三)砂、碎石密實度分類密實度砂土密實度分類碎石土密實度按N3.5(N120)分類標(biāo)準(zhǔn)貫入錘擊數(shù)NN63.5Nl20密實度松散N10ND3.5W5N120W3松散骨架60%,稍密10vN155vNi3.5W103vN20W6中密15vN30N53.52011vN120W14很密NN2014密實骨架70%(四)特殊性巖土1、濕陷性土濕陷程度分

10、類濕陷性土地基的濕陷 等級驗條件 濕陷程 度附加濕陷量Fs(cm)總濕陷量厶s(cm)濕陷性土總厚度(m)濕陷等 級承壓板面積0.50m2承壓板面積0.25m5vsW303I輕微1.6Fsw3.21.13W3皿s603中3.22.3Fs等Fs7.45.3Fs5.3烈7.42、紅粘土:顏色為棕紅或褐黃，覆蓋于碳酸鹽巖系之上，其液限大于等于50%勺高塑性粘土，應(yīng)判定為原生紅粘土。 原生紅粘土經(jīng)搬運(yùn)、 嚳人 后仍保留其基本特征， 且其液限大于45%勺粘土，可判定為次生紅粘 土。紅粘土的狀態(tài)分類紅粘土的結(jié)構(gòu)分類紅狀態(tài)含水比 a3土體結(jié)構(gòu)裂隙發(fā)育特征類別I 與人關(guān)堅硬 硬塑 可塑軟塑 流塑a0.550.

11、55a0.700.70a0.850.85aw1.00致密狀的巨塊狀的碎塊狀的偶見裂隙(5條/m)II &IIIr1.8堅硬00.550.632.3單獨(dú)基礎(chǔ)Z=n1P1+1.5占2、aw = 3/ coLO硬塑OVlL0.330.55VIL0.700.630.750.50.671.32.3(5-2-5) 條形基礎(chǔ)Z=n2P24.5(5-2-6)0.330.70式中：n x n2VILVIL系數(shù)，n1取可0.750.670.70.003m/KN; n?塑0.880.841.3取0.003m2/KN0.670.85注：單獨(dú)基礎(chǔ)的 總荷重P1: 為0.67VIL0.85VIL5003000KN

12、條形基礎(chǔ)每延米軟0.880.840.2荷載P2：為塑1.01.01.01.0V0.2紅粘土的裂隙性紅粘土的脹縮性紅粘土中的地下水特征堅硬和硬塑狀態(tài)的紅粘 土層由于脹縮作用形成 大量裂隙。裂隙發(fā)育深 度一般為34m,已 見最深者達(dá)6.0m。裂 隙面光滑，有的帶擦痕、有的被鐵錳質(zhì)浸 染。裂隙的發(fā)生和發(fā)展 速度極快，在干旱氣候 條件下，新挖坡面數(shù)日 內(nèi)便可被收縮裂隙切割貴州的貴陽、遵義、桐仁； 廣西的桂林、柳州、來賓、貴 縣等地區(qū)的紅粘土具有一定的 脹縮性。這些地區(qū)的紅粘土地 基的脹縮變形，致使一些單層 （少數(shù)為23層）民用建筑物 和少數(shù)熱工建筑物出現(xiàn)開裂破 壞，其中以廣西地區(qū)較為嚴(yán) 重，貴州地區(qū)較

13、輕，有些地區(qū) 紅粘土的脹縮性很輕，可不作 膨脹土對待。紅粘土的脹縮性 能表現(xiàn)為以縮為主。即天然狀 態(tài)卜膨脹量微小，收縮量較大（見表5-2-1），經(jīng)收縮后的土紅粘土 的透水性 微弱，其 中的地下水多為裂 隙性潛水 和上層滯 水，它的 補(bǔ)給來源主要是大 氣降水， 基巖巖溶 裂隙水和 地表水得支離破碎，使地面水 易侵入，土的抗剪強(qiáng)度 降低，常造成邊坡變形 和失穩(wěn)。試樣浸水時，可產(chǎn)生較大的膨 脹量。量很地地層或流土見，不不水粘的水碳型混般蝕水均在洼土中、態(tài)可水且一紅中水重丐對一腐，般。低的隙塑狀中中逼，統(tǒng)。層下屬，土具O體一小勢段裂軟塑層土水大具位土地質(zhì)酸水凝不性3、膨脹土1)膨脹土的評價膨脹土場膨脹

14、土的判膨脹土的膨脹膨脹土地基的地分類別潛勢分類脹縮等級主1)平坦場地： 地形坡度小于5o;地形坡度大 于5o小于小具有下列工程地質(zhì)特 征的場地，且自由膨 脹率大于或等于40%勺 土，應(yīng)判定為膨脹自由膨 脹率Sef(%膨 脹潛 勢地基分 級變形量Sc(mm)級 別14o,且距坡肩 水平距離大于10m的坡頂?shù)?帶。2） 坡地場地：地形坡度小于或 等于50；地形 坡度小于5o, 但同一座建筑物 范圍內(nèi)局部地形咼差大于1m。土。裂隙發(fā)育，常有光 滑面和擦痕，有的裂 隙中充填著灰白色、 灰綠色粘土。在自然 條件下呈堅硬或硬塑 狀態(tài)。多出露于二級階 地、山前和盆地邊緣 丘陵地帶，地形平 緩，無明顯自然陡坎

15、。常見淺層塑性坡、 地裂，新開挖（槽）壁 易發(fā)生坍塌等。建筑物裂縫隨氣候 變化而張開和閉合。40 5efV656590弱 中強(qiáng)15ScV353570I n皿2）膨脹土地基計算（1）膨脹土地基變形量可按下列三種情況分別計算：當(dāng)離地表1m處地基的天然含水量等于或接近最小值時，或地面有覆蓋且無蒸 發(fā)可能時，以及建筑物在使用期間經(jīng)常有水浸濕的地基，可按膨脹 變形量計算；當(dāng)?shù)乇?m處地基土的天然含水量大于1.2倍塑限含 水量時，或直接受高溫作用地基，可按收縮變形量計算其他情況F可按脹縮變形量計算膨脹變形量（mm）收縮變形量（mm）各土層的含水量nSe=即e Wepihii=1式中：Se 為地基土的膨脹變

16、形量（m）；We 為計算膨脹變形量的經(jīng) 驗系數(shù)，宜根據(jù)當(dāng)?shù)亟?jīng)驗確定，若 無可依據(jù)經(jīng)驗時，三層及三層以下 建筑物可0.6 ; 5 epi 為基礎(chǔ)底面下 第 i 層土在該層土的平均自重壓力 與平均附加壓力之和作用下的膨脹nSs=Ws右入siA w1=1ihi式中：Ss 為地基土的收縮變形量（m）；Ws 為計算收縮變形量 的經(jīng)驗系數(shù)，宜根據(jù)當(dāng)?shù)亟?jīng)驗確定， 若無可依據(jù)經(jīng)驗時， 三層及三層以下 建筑物可 0.8 ；入 si 為第 i 層土的收 縮系數(shù)，由室內(nèi)試驗確定：Aw i 為Awi=Aw1-Z1 -1Zn -1A w1=w1-Ww式中：w1、w p為 然含水量和塑限 示）；Ww 為土的濕 i 層土的

17、深度（m）率，由室內(nèi)試驗確定：hi 為第 i 層 土的計算厚度(mm)； n 為自基礎(chǔ)底 面至計算深度內(nèi)所劃分的土層數(shù)， 計算深度應(yīng)根據(jù)大氣影響深度確 定， 有浸水可能時，可按浸水影響 深度確定。地基土收縮過程中，第 i 層土可能發(fā) 生的含水量變化的平均值(以小數(shù)表 示);n 為自基礎(chǔ)底面至計算深度內(nèi)所 劃分的土層數(shù)，計算深度可取大氣影 響深度，當(dāng)有熱源影響時，應(yīng)按熱源 影響深度確定?？扇〈髿庥绊懮疃仍诘乇硐?4m 土不透水基巖時，可值為常數(shù)；在計地下水位時，可3 m膨脹土地基變形量的取值規(guī)定膨脹變形量應(yīng)取基礎(chǔ)某點(diǎn)的最大膨脹上升量。收縮變形量應(yīng)取基礎(chǔ)某點(diǎn)的最大收縮下沉量。脹縮變形量應(yīng)取基礎(chǔ)某點(diǎn)

18、的最大膨脹上升量與最大收縮下沉量之和。變形差應(yīng)取相鄰兩基礎(chǔ)的變形量之差。局部傾斜應(yīng)取磚混承重結(jié)構(gòu)縱墻 610m 內(nèi)基礎(chǔ)兩點(diǎn)的變形量之差與其距 離的之值。大氣影響深度：應(yīng)由各氣候 料確定。無此資 大氣影響急劇層可按表 6.7附錄二中國部分地區(qū)的蒸發(fā)力及降水量表(GBJ112-87附表2.1站名份、項另別123456789吐魯番蒸發(fā)力(mm)5.616.759.2102.8167.0191.2196.4173.893.9降水量(mm)1.00.11.80.40.73.82.03.50.9蒸發(fā)力漢(m)14.2 20.643.660.394.1114.8121.5118.157.4中降水量7.510

19、.732.268.186.6110.2158.0141.7146.9(m)蒸發(fā)力安(m)18.5 27.051.067.398.3122.8132.6131.967.2康降水量4.411.133.280.888.578.6120.7118.7133.7(m)蒸發(fā)力通(m)15.6 21.551.087.3136.9144.0130.5111.274.4縣降水量2.77.79.222.735.670.6197.1243.564.0(m)蒸發(fā)力唐(m)14.3 20.349.883.0138.8140.8126.2112.475.5山降水量2.16.26.527.224.364.4224.8196

20、.546.2(m)衡蒸發(fā)力(m)降水量14.2 21.956.096.7155.2168.5143.1124.681.4水3.35.37.839.717.145.5164.6118.437.4(mm)11蒸發(fā)力秦(mm)16.824.956.885.6132.5148.1133.8123.678.5安降水量5.58.716.536.842.487.4228.8163.270.7(mm)蒸發(fā)力兗(mm)16.024.958.287.7137.9158.5140.3129.581.0州降水量8.211.220.442.140.090.4237.1156.760.8(mm)蒸發(fā)力臨(mm)17.22

21、4.353.178.9123.7137.2123.3123.777.5沂降水量11.515.124.452.148.2111.1284.8183.1160.4(mm)蒸發(fā)力文(mm)13.220.247.771.5120.4121.1110.4112.373.4登降水量15.712.522.444.343.382.4234.1194.3107.9(mm)蒸發(fā)力南(mm)19.524.950.170.5103.5120.6140.0139.180.7京降水量31.853.078.798.797.3139.9182.0121.0100.9(mm)蒸發(fā)力蚌(m)19.025.952.074.4114

22、.3136.9137.2136.079.1埠降水量26.632.660.862.574.3106.8205.8153.787.0(m)蒸發(fā)力合(m)19.025.651.371.7111.5131.9150.0146.380.8肥降水量33.650.275.4106.1105.996.3181.5114.180.0(m)蒸發(fā)力巢(m)22.827.654.272.6111.3134.8159.7149.984.2湖降水量27.445.573.7111.1110.289.0158.198.976.6(m)蒸發(fā)力許(m)20.626.833.075.7122.3153.0140.7125.276.

23、8昌降水量13.015.019.853.053.870.4185.7156.472.2(m)蒸發(fā)力南(m)19.229.953.374.4113.8144.8137.6132.678.8陽降水量14.216.136.269.966.084.0196.8163.193.8(m)鄖蒸發(fā)力17.523.346.565.7105.3131.0135.7127.069.4陽(mm)降水量14.520.343.784.174.874.7145.2134.6109.7(mm)11蒸發(fā)力鐘(mm)23.429.152.270.5108.6131.2151.3146.289.9祥降水量26.430.355.99

24、9.4119.5136.5184.6114.073.7(mm)江蒸發(fā)力陵(mm)20.124.845.661.796.5120.2146.8136.982.3（荊 降水量30.040.777.1132.7160.2165.9177.6124.670.0州）(mm)蒸發(fā)力全(mm)29.127.947.159.490.6105.6151.5137.798.6州降水量55.089.0131.9250.1231.0198.9110.6130.848.3(mm)蒸發(fā)力桂(mm)32.531.247.761.691.5106.7138.4133.5106.9林降水量55.676.1134.0279.73

25、18.4315.8224.2166.965.2(mm)蒸發(fā)力百(mm)31.636.967.690.5123.1117.9134.1128.896.8色降水量19.917.331.166.1168.7195.7170.3189.3109.4(mm)蒸發(fā)力田(m)37.141.270.168.0125.5122.0138.5132.8101.1東降水量17.422.337.266.0159.4213.5153.7211.2134.5(m)蒸發(fā)力貴(m)41.636.752.767.6110.6109.2135.0133.1111.4縣降水量33.348.463.2144.0183.6302.52

26、21.4244.9101.4(m)蒸發(fā)力南(m)25.133.451.271.3116.0115.7136.3130.5101.9/寧降水量40.241.863.084.1183.3241.8179.9203.6110.1(m)蒸發(fā)力上(m)45.034.754.974.3123.0108.5127.2119.094.1思降水量23.426.023.162.4126.7144.3201.0235.6141.7(m)蒸發(fā)力來(m)36.034.251.376.4107.5112.0140.9135.7107.0賓降水量28.852.767.2116.9182.8296.1195.9209.068

27、.5(m)韶蒸發(fā)力33.231.851.465.0103.4111.4155.6141.2109.9大（曲（mm）降水量52.483.2149.7226.2239.9264.3127.6138.490.8江)(mm)11蒸發(fā)力廣(mm)40.135.953.166.2105.4109.2137.5131.199.5州降水量39.362.591.3158.2266.7299.2220.0225.5204.0(mm)蒸發(fā)力湛(mm)43.037.155.926.9123.8122.3144.9132.0105.1江降水量25.238.763.540.6163.3209.2163.5251.1254

28、.4(mm)蒸發(fā)力綿(mm)16.821.443.861.292.897.0109.4104.056.7陽降水量6.110.920.254.583.5162.0244.0224.6143.5(mm)蒸發(fā)力成(mm)17.521.443.659.791.094.3107.7102.156.0都降水量5.111.321.851.388.3119.8229.4365.5113.7(mm)蒸發(fā)力昭(mm)23.431.466.183.097.781.9101.992.861.7通降水量5.66.612.626.674.3144.1162.0124.4101.2(mm)蒸發(fā)力元(m)57.170.5122.3144.7171.5130.7127.1120.094.4謀降水量3.44.92.510.139.5113.7146.2122.476.5(m)蒸發(fā)力昆(m)35.647.285.1103.4122.691.990.290.367.6明降水量10.09.913.619.778.5182.0216.5195.1123.0(m)蒸發(fā)力開(m)44.456.999.6116.7140.2105.4107.5100.881.6遠(yuǎn)降水量14.214.225.940.975.7131.8166.6135.183.2(m)蒸發(fā)力元(m)54.269.411