岩土工程设计实用手册(最新)

1岩土工程实用手册一、岩土工程勘察分级（一）岩土工程勘察规范1、岩土工程勘察规范（GB50021-2001）工程重要性等级我国工业与民用建筑划分标准重要性等级破坏后果工程类型分类层高（ｍ）层数对建筑结构起控制作用的荷载一级很严重重要工程（甲级高层建筑及高、多、低层重要建筑）低层建筑多层建筑高层建筑超高层建筑3～69～1224～60＞601～23～78～20＞20竖向荷载竖向荷载与水平荷载水平荷载水平荷载二级严重一般工程（≥7层建筑）三级不严重次要工程（≤6层建筑）符合下列条件之一者为一级场地（复杂场地）符合下列条件之一者为二级场地（中等复杂场地）符合下列条件之一者为三级场地（简单场地）1）对建筑抗震危险的地段；2）不良地质作用强烈发育；3）地质环境已经或可能受到强烈破坏；4）地形地貌复杂；5）有影响工程的多层地下水、岩溶裂隙水或其他水文地质条件复杂，需专门研究的场地。1）对建筑抗震不利的地段；2）不良地质作用一般发育；3）地质环境已经或可能受到一般破坏；4）地形地貌较复杂；5）基础位于地下水以下的场地。1）抗震烈度等于或小于6度，或对建筑抗震有利的地段；2）不良地质作用不发育；3）地质环境基本未破坏；4）地形地貌简单；5）地下水对工程无影响。注：1、从一级开始、向二级、三级推定，以最先满足的为准；2、对建筑抗震有利、不利和危险地段的划分，应按现行国家标准《建筑抗震设计规范》（GB50011）的规定确定。符合下列条件之一者为一级地基（复杂地基）符合下列条件之一者为二级地基（中等复杂地基）符合下列条件之一者为三级地基（简单地基）1）岩土种类较多，很不均匀，性质变化大，需特殊处理；2）严重湿陷、膨胀、盐渍、污染的特殊性岩土，以及其他情况复杂，需作专门处理的岩土。1）岩土种类较多，不均匀，性质变化较大；2）除本条第1款规定以外的特殊性岩土。1）岩土种类单一，均匀，性质变化不大；2）无特殊性岩土。岩土工程勘察等级备注甲级：在工程重要性、场地复杂程度和地基复杂程度等级中，有一项或多项为一级；乙级：除勘察等级为甲级和丙级以外的勘察项目；丙级：工程重要性、场地复杂程度和地基复杂程度等级均为三级。建筑在岩质地基上的一级工程，当场地复杂程度等级和地基复杂程度等级均为三级时，岩土工程勘察等级可定为乙级2、高层建筑岩土工程勘察规范2（二）《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002）地基基础设计等级表3.0.1建筑物安全等级（JGJ7-89）设计等级建筑和地基类型安全等级破坏后果建筑类型甲级重要的工业与民用建筑；30层以上的高层建筑体型复杂，层数超过10层的高低层连成一体建筑物大面积的多层地下建筑物（如地下车库、商场、运动场等）对地基变形有特殊要求的建筑物复杂地质条件下的坡上建筑物（包括高边坡）对原有工程影响较大的新建建筑物场地和地基条件复杂的一般建筑物位于复杂地质条件及软土地区的二层和二层以上地下室的基坑工程一级很严重重要的工业与民用建筑及，20层以上的高层建筑、体型复杂的14层以上高层建筑，圣地形特殊要求的建筑物，单桩荷载在4000KN以上的建筑物。乙级除甲级、丙级以外的工业与民用建筑物二级严重一般工业与民用建筑物丙级场地和地基条件简单、荷载分布均匀的七层及七层以下民用建筑及一般工业建筑物；次要的轻型建筑物三级不严重次要的建筑物地基主要受力层情况地基承载力特征值ƒak（kｐa）60≤ƒak＜8080≤ƒak＜100100≤ƒak＜130130≤ƒak＜160160≤ƒak＜200200≤ƒak＜300各土层坡度（%）≤5≤5≤10≤10≤10≤10建筑物类型砌体承重结构、框架结构（层数）≤5≤5≤5≤6≤6≤7单层排架结构（6ｍ柱距）单跨吊车额定起重量（ｔ）5～1010～1515～2020～3030～5050～100厂房跨度（ｍ）≤12≤18≤24≤30≤30≤30多跨吊车额定起重量（ｔ）3～55～1010～1515～2020～3030～75厂房跨度（ｍ）≤12≤18≤24≤30≤30≤30烟囱高度（ｍ）≤30≤40≤50≤75≤100水塔高度（ｍ）≤15≤20≤30≤30≤30容积（ｍ3）≤5050～100100～200200～300300～500500～1000注：1、地基主要受力层系指条形基础底面下深度为3ｂ（ｂ为基础底面宽度），独立基础下为1.5ｂ，且厚度均不为小于5ｍ的范围内（二层以下一般的民用建筑除外）；2、地基主要受力中职有承载力特征值小于130ｋｐａ的土层时，表中砌体承重结构的设计，应符合本规范第七章的有关要求；3、表中砌体承重结构和框架结构均指民用建筑，对于工业建筑可按厂房高度、荷载情况折合成与其相当的民用建筑层数；4、表中吊车额定起重量、烟囱高度和水塔容积的数值系指最大值。1）地基承载力特征值130ｋｐａ小于，且体型复杂的建筑；2）在基础上及其附近有地面堆载或相邻基础荷载差异较大，可能引起地基产生过大的不均匀沉降时；3）相邻建筑距离过近，可能发生倾斜时；5）地基内有厚度较大或厚度不均匀的填土，其自重固结未完成时；3二、岩土的分类：（一）岩石分类（GB50021-2001）岩石按风化程度分类风化程度野外特征风化程度参数指标波速比KV风化系数Kｆ未风化岩质新鲜，偶见风化痕迹0.9～1.00.9～1.0微风化结构基本未变，仅节理面有渲染或略有变色，有少量风化裂隙0.8～0.90.8～0.9中等风化结构部分破坏，仅节理面有次生矿物，风化裂隙发育，岩体被切割成岩块。用镐难挖，岩芯钻方可钻进。0.6～0.80.4～0.8强风化结构大部分破坏，矿物成分显著变化，风化裂隙很发育，岩体破碎，用镐可挖，干钻不易钻进。0.4～0.6＜0.4全风化结构基本破坏，但尚可辨认，有残余结构强度，可用镐挖，干钻可钻进。0.2～0.4残积土组织结构全部破坏，已风化成土状，锹镐易挖掘，干钻易进，具有可塑性。＜0.2注：①波速比KV为风化岩石与新鲜岩石压缩波速之比；②风化系数Kｆ为风化岩石与鹇岩石饱和单轴抗压强度之比；③岩石风化程度，除按表列野外特征和定量指标划分外，也可根据当地经验划分；④花岗岩类岩石，可采用标准贯入试验划分，N≥50为强风化；50＞N≥30为全风化；N＜30为残积土；⑤泥岩和半成岩，可不进行风化程度划分。岩石坚硬程度分类坚硬程度坚硬岩较硬岩较软岩软岩极软岩饱和单轴抗压强度（Μｐａ）ƒK＞6060≥ƒK＞3030≥ƒK＞1515≥ƒK＞5ƒK≤5注：①当无法取得饱和单轴抗压强度数据时，可用点荷载试验强度换算，换算方法按现行国家标准《工程岩体分级标准》（GB50218）执行；②当岩体完整程度为破碎时，可不进行坚硬程度分类。岩石坚硬程度等级的定性分类坚硬程度等级定性鉴定代表性岩石硬质岩坚硬岩锤击声清脆，有回弹，震手，难击碎，基本无吸水反应。未风化～微风化的花岗岩、闪长岩、辉绿岩、玄武岩主、安山岩、片麻岩、石英岩、石英砂岩、硅质岩、硅质石灰岩。较硬岩锤击声较清脆，有轻微回弹，稍震手，较难击碎，有轻微吸水反应。微风化的坚硬岩；未风化～微风化的大理岩、板岩、石灰岩、白云岩、钙质砂岩。软质岩较软岩锤击声不清脆，无回弹，较易击碎，浸水后指甲可刻出印痕中等风化～强风化的坚硬岩或较硬岩；未风化～微风化的凝灰岩、千杦岩、泥灰岩、砂质泥岩。软岩锤击声哑，无回弹，有凹痕，易击碎，浸水后手可掰开。强风化的坚硬岩或较硬岩；中等风化～强风化的较软岩；未风化～微风化的页岩、泥岩、泥质砂岩。极软岩锤击声哑，无回弹，有较深凹痕，手可捏碎，浸水后可捏成团。全风化的各种岩石；各种半成岩。4岩体完整程度与定性分类完整程度完整性指标结构面发育程度主要结构面的结合程度主要结构面类型相应的结构类型组数平均间距（ｍ）完整＞0.751～2＞1.0结合好或结合一般裂隙、层面整体状或巨厚层状结构较完整0.75～0.551～2＞1.0结合差裂隙、层面块状或厚层结构2～31.0～0.4结合好或结合一般块状结构较破碎0.55～0.352～31.0～0.4结合差裂隙、层面、小断层裂隙块状或中厚层状结构≥30.4～0.2结合好镶嵌破碎结构结合一般中、厚层状结构破碎0.35～0.15≥30.4～0.2结合差各种类型结构面裂隙块状结构≤0.2结合一般或结合差碎裂状结构极破碎＜0.13无序结合很差散体状结构注：1）完整性指数为岩体压缩波速度与岩块压缩波速度之比的平方，选定岩体和岩块测定波速时，应注意其代表性；2）平均间距主要结构面（1～2组）间距的平均值。岩体基本质量等级分类完整较完整较破碎破碎极破碎坚硬岩ⅠⅡⅢⅣⅤ较硬岩ⅡⅢⅣⅣⅤ较软岩ⅢⅣⅣⅤⅤ软岩ⅣⅣⅤⅤⅤ极软岩ⅤⅤⅤⅤⅤ（二）土层分类（GB50021-2001）完整程度坚硬程度5土按有机质含量分类分类名称有机质含量Ｗｕ（%）现场鉴别特征说明无机土Ｗｕ＜5%有机质土5%≤Ｗｕ≤10%灰、黑色，有光泽，味臭除腐殖质外尚含少量未完全分解的动植物体，浸水后水面出现气泡，干燥后体积收缩①如现场能鉴别有机质土或有地区经验时，可不做有机质含量测定；②当W＞WL，1.0≤ｅ＜1.5时称淤泥质土；③当W＞WL，ｅ≥1.5时称淤泥泥炭质土10%≤Ｗｕ≤60%深灰或黑色，有腥臭味，能看到未完全分解的植物结构，浸水体胀，易崩解，有植物残渣浮于水中，干缩现象明显根据地区特点和需要可按Ｗｕ细分：弱泥炭质土（10%≤Ｗｕ≤25%）中泥炭质土（25%≤Ｗｕ≤40%）强泥炭质土（40%≤Ｗｕ≤60%）泥炭Ｗｕ＞60%除有泥炭质土特征外，结构松散，土质很轻，暗无光泽，干缩现象极为明显表3.3.2碎石土分类表3.3.3砂土分类土的名称颗粒形状颗粒级配土的名称颗粒级配漂石圆形及亚圆形为主粒径大于200㎜的颗粒质量超过总质量50%砾砂粗砂中砂细砂粉砂粒径大于2㎜的颗粒质量超过总质量25%～50%粒径大于0.5㎜的颗粒质量超过总质量50%粒径大于0.25㎜的颗粒质量超过总质量50%粒径大于0.075㎜的颗粒质量超过总质量85%粒径大于0.075㎜的颗粒质量超过总质量50%块石棱角形状为主卵石圆形及亚圆形为主粒径大于20㎜的颗粒质量超过总质量50%碎石棱角形状为主圆砾圆形及亚圆形为主粒径大于2㎜的颗粒质量超过总质量50%角砾棱角形状为主注：定名时，应根据颗粒级配由大到小以最先符合者确定。粘性土定名分类粘性土状态分类粉土密实度分类粉土湿度分类土的名称塑性指数Iｐ液性指数状态液性指数状态孔隙比ｅ密实度含水量ω湿度粉土粉质粘土粘土≤1010＜Iｐ≤17Iｐ＞17IL≤00＜IL≤0.250.25＜IL≤0.75坚硬硬塑可塑0.75＜IL≤1IL＞1软塑流塑ｅ＜0.750.75≤ｅ≤0.90ｅ＞0.90密实中密稍密ω＜2020≤ω≤30ω＞30稍湿湿很湿6（三）砂、碎石密实度分类密实度砂土密实度分类碎石土密实度按N63.5（N120）分类碎石土密实度野外鉴别标准贯入锤击数NN63.5N120密实度骨架颗粒含量和排列可挖性可钻性松散Ｎ≤10N63.5≤5N120≤3松散骨架颗粒质量小于总质量的60%，排列混乱，大部分不接触。锹可以挖掘，井壁易坍塌，从井壁取出大颗粒后，立即塌落。钻进较易，钻杆稍有跳动，孔壁易坍塌稍密10＜Ｎ≤155＜N63.5≤103＜N120≤6中密15＜Ｎ≤3010＜N63.5≤206＜N120≤11中密骨架颗粒质量小于总质量的60～70%，呈交错排列，大部分接触。锹镐可挖掘，井壁有掉块现象，从井壁取出大颗粒处，能保持凹面形状。钻进较困难，钻杆、吊锤跳动不剧烈，孔壁有坍塌现象。密实Ｎ＞30N63.5＞2011＜N120≤14很密——NN120＞14密实骨架颗粒质量小于总质量的70%，呈交错排列，连续接触。锹镐挖掘困难，用撬棍方能松动，井壁较稳定。钻进困难，钻杆、吊锤跳动剧烈，孔壁较稳定。（四）特殊性岩土1、湿陷性土湿陷程度分类湿陷性土地基的湿陷等级试验条件湿陷程度附加湿陷量△Fs（㎝）总湿陷量△s（㎝）湿陷性土总厚度（ｍ）湿陷等级承压板面积0.50㎡承压板面积0.25㎡5＜△s≤30＞3Ⅰ轻微中等强烈1.6＜△Fs≤3.23.2＜△Fs≤7.4△Fs＞7.41.1＜△Fs