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重新安装浏览器，或使用别的浏览器城市轨道交通岩土工程勘察规范 [附条文说明] GB 众智建筑资源
岩土分类、描述与围岩分级
岩石坚硬程度的划分，现有国家和行业规范逐渐统一到现行国家标准《工程岩体分级标准》GB 50218。从表1可看出，现行行业标准《铁路工程地质勘察规范》TB 10012中岩石坚硬程度的定量划分与现行国家标准《工程岩体分级标准》GB 50218和《岩土工程勘察规范》GB 50021原则上一致，本次修订参照现行国家标准《工程岩体分级标准》GB 50218和《岩土工程勘察规范》GB 50021进行分类，分为5类。
岩石坚硬程度的划分比较
《工程岩体分级标准》GB 50218和《岩土工程勘察规范》GB 5002中坚硬程度划分
《铁路工程岩土分类标准》TB 10012中坚硬程度划分
饱和单轴抗压强度ƒr（MPa）
ƒr＞60
30＜ƒr≤60
15＜ƒr≤30
5＜ƒr≤15
ƒr≤5
风化程度分类参照现行国家标准《工程岩体分级标准》GB 50218和《岩土工程勘察规范》GB 50021，残积土作为岩石风化后的残积物，具有土的特性，工程意义重要，为便于比较，附录中把残积土列出。
&&&&全风化岩石在工程中是常常遇到的岩石，国内外一些规范也有类似规定和提法。未风化岩石按工程岩体分级标准，含义是岩质新鲜、结构未变。
软化系数是衡量水对岩石强度影响程度的判别准则之一，软化的岩石浸水后的承载力明显降低。分类标准和现行国家标准《岩土工程勘察规范》GB 50021一致，规定0．75作为不软化和软化的界限值。条文中增加了特殊性岩石的定名。
本条为本次修订增加的内容。岩体的完整程度反映了它的裂隙性，而裂隙性是岩体十分重要的特性，破碎岩石的强度比完整岩石大大削弱；RQD指钻孔中用N型（直径75mm）二重管金刚石钻头获取的大于10cm的岩芯段长度与该回次钻进深度之比，是国际上通用的鉴别岩石工程性质好坏的方法。英国岩石质量指标RQD分类见表2，和国内分类是一致的，国内也有较多经验，本次修订按现行国家标准《岩土工程勘察规范》GB 50021作了明确的规定。
岩体按岩石的质量指标（RQD）分类
岩石的质量指标RQD（％）
很好（excellent）
好的（good）
中等（fair）
坏的（poor）
极坏（very poor）
注：摘自英国标准《英国岩土工程勘察规范》BS 。
微信公众号2014版岩土工程勘察案例精讲
第一篇 岩土工程勘察参考规范： 《岩土工程勘察规范》GB （2009 版） 《建筑工程地质勘探与取样技术规程》(JGJ/T87-2012) 《工程岩体分级标准》GB50218-94 《工程岩体试验方法标准》GBT 《土工试验方法标准》GBT 《建筑地基基础设计规范》GB 《公路工程地质勘察规范》JTG C20-2011 《铁路工程地质勘察规范》TB 《港口岩土工程勘察规范》JTS131-1-2010 《水利水电工程地质勘察规范》GB 《城市轨道交通岩土工程勘察规范》GB
《建筑结构荷载规范》GB 《工程地质手册》第四版第 1 章 岩石性质与分类1.岩石质量指标 RQD------《岩土工程勘察规范》2.1.8、3.2.5 用直径为 75mm 的金刚石钻头和双层岩芯管在岩石中钻进，连续取芯，回次钻进所取 岩芯中，长度大于 10mm 的岩芯段长度之和与该回次进尺的比值，以百分数表示。 根据岩石质量指标 RQD，可进行如下划分：岩体分类 RQD(%) 好的 ? 90 较好的 75 ~ 90 较差的 50 ~ 75 差的 25 ~ 50 极差的 ? 25【例题 1】采用直径 75mm 的金刚石钻头和双层岩芯管在岩石中钻进，在 1m 回次深度内取 得岩芯长度分别为 20cm 、15cm 、 25cm 、10cm 、 3cm 、 23cm ，其余为岩屑，该岩石的质 量指标 RQD 应为多少？ 【解】根据《岩土工程勘察规范规范》 长度大于 10cm 的岩芯段长度为 20 ? 15 ? 25 ? 23 ? 83cmRQD ?83 ? 100 （%） ? 83 （%） ，为较好的 100【注】关键词： 75mm 的金刚石钻头、双层岩芯管、长度大于 10mm 。 2.岩石坚硬程度------《工程岩体分级标准》3.4.1、3.4.2坚硬程度分类 饱和单轴抗压强度 ( MPa) 坚硬岩Rc ? 60较硬岩60 ? Rc ? 30较软岩30 ? Rc ? 15软岩15 ? Rc ? 5极软岩Rc ? 5（1）对岩石试件进行饱和状态下的单轴抗压强度试验，得到岩石饱和单轴抗压强度 Rc ：Rc ? p / A式中： P ------试件破坏荷载（N） ；A ------试件截面积 (mm 2 ) 。（2）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》3.4.1 及《工程岩体试验方法标准》2.12 执行。即：Rc ? 22.82 I s0(.75 50 )I s ? P / De2径向试验时： D e2 ? D 2 ；轴向试验时： De2 ? 4WD / ? 。式中： D ------加荷点间距； De ------等价岩心直径 （mm） ；I s (50 ) ------加荷点间距为 50mm 时试件的点荷载强度值 ( MPa) ；W ------通过两加荷点最小截面的宽度 （mm） 。【例题 2】取直径 50mm ，长度 70mm 的标准岩石试件，进行径向点荷载强度试验，测得 破坏时的极限荷载为 3800 N ， 破坏瞬间加荷点未发生贯入现象， 试判断该岩石的坚硬程度。 【解】根据《工程岩体分级标准》 点荷载强度值 I s (50 ) ? P / D 2 ? 3800 / 50 2 ? 1.52MPa0.75 单轴饱和抗压强度 Rc ? 22.82 I s0(.75 ? 31.24MPa ，属于较硬岩。 50 ) ? 22.82 ? 1.52【注】N 10 6 N 10 3 kN ? ? ? 10 3 kPa ? 1MPa 2 2 2 mm (1000mm) m【例题 3】岩芯直径 50mm ，长度 60mm ，进行轴向点荷载试验，破坏荷载为 8600 N ，修 正指数为 0.8，求该岩石的饱和单轴抗压强度。 【解】根据《工程岩体分级标准》De2 ? 4WD / ? ? 4 ? 60 ? 50 / 3.14 ? 3821.7 ， De ? 61.82 I s ? P / De2 ? 8600 / 3821.7 ? 2.25 ， F ? ( De / 50) m ? (61.82 / 50) 0.8 ? 1.185 I s (50) ? FI s ? 1.185 ? 2.25 ? 2.670.75 得 Rc ? 22.82 I s0(.75 ? 47.66MPa 50 ) ? 22.82 ? 2.67【注】 I s (50) 为加荷点间距为 50mm 时试件的点荷载强度值，对加荷点间距不等于 50mm 的 试件，应对计算值进行修正，其中数据较多时 I s (50) ? P50 / 2500 ，数据较少时， I s (50) ? FI s ，F ? ( De / 50) m ，F 是修正系数，m 是修正指数。 具体参见 《工程岩体试验方法标准》 2.13.93.岩体完整程度------《工程岩体分级标准》3.4.3、3.4.4（1）岩体完整程度的定性分类完整 程度 完整 较完整 结构面发育程度 组数1~ 2 1~ 2主要结构面的 结合程度 结合差 结合好或结合一般 结合差 结合好 结合一般 结合差 结合一般或结合差 结合很差 完整 较完整 0.75 ~ 0.55 3 ~ 10平均间距(m) ? 1.0 ? 1.0 1.0 ~ 0.4 1.0 ~ 0.4 0.4 ~ 0.2 0.4 ~ 0.2 ? 0.2 ―主要结构面类型相应结构类型 整体状或巨厚层状结构 块状或厚层状结构 块状结构 裂隙块状或中厚层状结构 镶嵌碎裂结构 中、薄层状结构 裂隙块状结构 碎裂状结构 散体状结构结合好或结合一般 节理、裂隙、层面 节理、裂隙、层面 节理裂隙、层面、 小断层 各种类型结构面2~3 2~3较破碎?3 ?3 无序破碎 极破碎（2）岩体完整程度的定量分类完整程度 完整性指数 K v 体积节理数 较破碎 0.55 ~ 0.35 10 ~ 20 破碎 0.35 ~ 0.15 20 ~ 35 极破碎 ? 0.15 ? 35 ? 0.75?3表中：岩体完整性指数： K v ? （V pm V pr2 ）体积节理数： J v ? S1 ? S 2 ? ?? ? S n ? S kV pm ------岩体弹性纵波波速 （km / s） ； V pr ------岩块弹性纵波波速 （km / s） ；（条 / m 3）S n ------第 n 组节理每米长测线上的条数； S k ------每立方米岩体非成组节理条数。【注】工程地质测绘中，对节理、裂隙的测量统计常用玫瑰图、极点图、等密度图来表示。 4.岩体基本质量等级分类------《岩土工程勘察规范》3.2.2完整程度 坚硬程度 坚硬岩 较硬岩 较软岩 软岩 极软岩 完整 Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ Ⅴ 较完整 Ⅱ Ⅲ Ⅳ Ⅳ Ⅴ 较破碎 Ⅲ Ⅳ Ⅳ Ⅴ Ⅴ 破碎 Ⅳ Ⅳ Ⅴ Ⅴ Ⅴ 极破碎 Ⅴ Ⅴ Ⅴ Ⅴ Ⅴ【例题 4】已知某工程岩体饱和单轴抗压强度为 45MPa ，岩块压缩波速度为 6.2km / s ，岩 体压缩波速度为 4.7 km / s ，确定该岩体的基本质量等级。 【解】根据《岩土工程勘察规范规范》60 ? Rc ? 45 ? 30 ，为较硬岩2 完整性指数 K v ? (V pm / V pr ) 2 ? （4.7 / 6.2） ? 0.57 ， 0.55 ? K v ? 0.57 ? 0.75 ，为较完整综合确定，该岩体基本质量等级为Ⅲ级【注】弹性纵波也称为压缩波。 《岩土工程勘察规范规范》中单轴饱和抗压强度用 f r 表示， 为避免混乱，本书统一用 Rc 表示。 5.岩体基本质量指标 BQ ------《工程岩体分级标准》4.2.2岩体基本质量指标应根据分级因素的定量指标 Rc 的兆帕数值和完整性指数 K v ，按下 式计算：BQ ? 90 ? 3Rc ? 250 K v①当 Rc ? 90 K v ? 30 时， Rc 取 90 K v ? 30 代入计算，否则 Rc 取原值； ②当 K v ? 0.04 Rc ? 0.4 时， K v 取 0.04 Rc ? 0.4 代入计算，否则 K v 取原值。岩体基本质量指标 BQ ? 550 451 ~ 550 岩体基本质量的定性特征 坚硬岩，岩体完整 坚硬岩，岩体较完整； 较硬岩，岩体完整 基本质量级别 Ⅰ Ⅱ岩体基本质量指标 BQ 351 ~ 450岩体基本质量的定性特征 坚硬岩，岩体较破碎； 较坚硬岩或软硬岩互层，岩体较完整； 较软岩，岩体完整 坚硬岩，岩体破碎； 较坚硬岩，岩体较破碎~破碎； 较软岩或软硬岩互层，且以软岩为主，岩体较完整~较破碎； 软岩，岩体完整~较完整 较软岩，岩体破碎；基本质量级别 Ⅲ251 ~ 350Ⅳ? 250软岩，岩体较破碎~破碎； 全部极软岩及全部极破碎岩Ⅴ【例题 5】 两车道公路隧道采用复合式衬砌， 埋深 12m ， 开挖高度和宽度分别为 6m 和 5m 。 围岩重度为 22kN/m 3 ， 岩石单轴饱和抗压强度为 35MPa ， 岩体和岩石的弹性纵波速度分别 为 2.8km/s 和 4.2km/s 。试问施筑初期支护时拱部和边墙喷射混凝土厚度宜在什么范围内？ 【解】根据《工程岩体分级标准》及《公路隧道设计规范》8.4.2 完整性指数 K v ? (V pm / V pr ) 2 ? (2.8 / 4.2) 2 ? 0.4490 K v ? 30 ? 90 ? 0.44 ? 30 ? 69.6 ? Rc ? 35 ，因此 Rc ? 35MPa 0.04 Rc ? 0.4 ? 0.04 ? 35 ? 0.4 ? 1.8 ? K v ，因此 K v ? 0.44BQ ? 90 ? 3Rc ? 250 K v ? 90 ? 3 ? 35 ? 250 ? 0.44 ? 305所以岩体基本质量级别为Ⅳ级 查《公路隧道设计规范》8.4.2，两车道隧道复式衬砌，Ⅳ级围岩时，拱部和边墙喷射混 凝土厚度宜为 12 ~ 15cm 。【注】①对 Rc ? 90 K v ? 30 与 K v ? 0.04 Rc ? 0.4 这两种情况均需验算。 ②近年考题常与实践运用相结合，因此一定要对所有规范内容有全面的了解。 6.岩体基本质量指标修正值 [ BQ] ------《工程岩体分级标准》附录 D地下工程岩体详细定级时，如遇有下列情况之一时，应对岩体基本质量指标 BQ 进行 修正，并以修正后的值按上节查表确定岩体级别：[ BQ] ? BQ ? 100( K1 ? K 2 ? K 3 )（1）地下水影响修正系数 K1BQ地下水出水状态 潮湿或点滴状出水 淋雨状或涌流状出水，水压 ? 0.1MPa ， 或单位出水量 ? 10 L / min? m 淋雨状或涌流状出水，水压 ? 0.1MPa ， 或单位出水量 ? 10 L / min? m ? 250 0.4 ~ 0.6 0.7 ~ 0.9 1.0 251 ~ 350 0.2 ~ 0.3 0.4 ~ 0.6 0.7 ~ 0.9 351 ~ 450 0.1 0.2 ~ 0.3 0.4 ~ 0.6 ? 450 0 0.1 0.2（2）主要软弱结构面产状影响修正系数 K 2结构面产状及其与 结构面走向与洞轴线夹角 ? 30 ? ， 结构面走向与洞轴线夹角 ? 60 ? ， 洞轴线的组合关系K2结构面倾角 30 ? ~ 75? 0.4 ~ 0.6结构面倾角 ? 75 ? 0 ~ 0.2其他组合 0.2 ~ 0.4（3）初始应力状态影响修正系数 K 3BQ 初始应力状态 极高应力区： Rc / ? max ? 4 高应力区： Rc / ? max ? 4 ~ 7 ? 250 1.0 0.5 ~ 1.0 251 ~ 350 1.0 ~ 1.5 0.5 ~ 1.0 351 ~ 450 1.0 ~ 1.5 0.5 451 ~ 550 1.0 0.5 ? 550 1.0 0.5【注】 ? max 为垂直洞轴线方向的最大初始应力。【例题 6】某地下工程岩体，岩石点荷载强度指数 I s (50 ) ? 3.5MPa ，岩体与岩块的弹性纵波 速度比为 0.91，岩体处于潮湿状态，主要软弱结构面倾角 55 ? ，结构面走向与洞轴线夹角 为 20? ，岩体地应力场中最大主应力 ? max ? 12MPa ，则根据修正的岩体基本质量指标值判 断岩体的级别。 【解】根据《工程岩体分级标准》附录 D75 0.75 单轴饱和抗压强度 Rc ? 22.82 I s0(.50 ? 58.39MPa ，为较硬岩 ) ? 22.82 ? 3.5岩体完整性指数 K v ? 0.912 ? 0.828 ，为完整90 K v ? 30 ? 90 ? 0.828 ? 30 ? 104.52 ? Rc ? 58.39 ，因此 Rc ? 58.39 0.04 Rc ? 0.4 ? 0.04 ? 58.39 ? 0.4 ? 2.736 ? K v ? 0.828 ，因此 K v ? 0.828BQ ? 90 ? 3Rc ? 250 K v ? 90 ? 3 ? 58.39 ? 250 ? 0.828 ? 472.17 ，因此围岩级别为Ⅱ级岩体处于潮湿状态， BQ ? 472.17 ? 450 ，地下水影响修正系数 K 1 ? 0 主要软弱结构面倾角 55? ，产状影响修正系数可取 K 2 ? 0.5Rc / ? max ? 58.39 / 12 ? 4.86 ? 4 ，属高应力区，且 BQ ? 472.17 ? 451则初始应力状态影响修正系数 K 3 ? 0.5[ BQ] ? BQ ? 100( K1 ? K 2 ? K 3 ) ? 472.17 ? 100(0 ? 0.5 ? 0.5) ? 372.17所以修正后的围岩级别为Ⅲ级【注】①题目提供的是波速比，而不是岩石完整性指数 K v ，后者为前者的平方。 ②《工程岩体分级标准》5.2.5 条规定工业与民用建筑地基岩体按基本质量级别定 级，不做修正。【例题 7】某洞室轴线走向为南北向，其中某工程段岩体实测弹性纵波速度为 3800m / s ， 主要软弱结构面的产状为：倾向 NE 68? ，倾角 59? ；岩石单轴饱和抗压强度 Rc ? 72MPa ， 岩块弹性纵波速度为 4500m / s ，垂直洞室轴线方向的最大初始应力为 12MPa ；洞室地下水呈淋雨状出水，水量为 8L / min? m ，试确定该工程岩体的质量级别。 【解】根据《工程岩体分级标准》附录 D2 岩体完整性指数 K v ? （3800 / 4500） ? 0.71390 K v ? 30 ? 90 ? 0.713 ? 30 ? 94.17 ? Rc ? 72 ，因此 Rc ? 72 ，为坚硬岩 0.04 Rc ? 0.4 ? 0.04 ? 72 ? 0.4 ? 3.28 ? K v ? 0.713 ，因此 K v ? 0.713 ，为较完整BQ ? 90 ? 3Rc ? 250 K v ? 90 ? 3 ? 72 ? 250 ? 0.713 ? 484.25 ，围岩级别为Ⅱ级洞室地下水呈淋雨状出水，水量为 8L / min? m ，地下水影响修正系数 K1 ? 0.1 结构面倾向 NE 68? ，则走向为 NW 22? ，与洞室轴线的夹角小于 30? 结构面倾角 59? ,主要软弱结构面产状影响修正系数 K 2 ? 0.5Rc / ? max ? 72 / 12 ? 6 ，为高应力区，初始应力状态影响修正系数 K 3 ? 0.5[ BQ] ? BQ ? 100( K1 ? K 2 ? K 3 ) ? 484.25 ? 100(0.1 ? 0.5 ? 0.5) ? 374.25所以修正后的围岩级别为Ⅲ级【注】因走向与倾向的夹角为 90? ，所以当倾向为 NE 68? 时，走向为 NW 22? 或 SE 22? ,因洞 室轴线为南北轴向，所以主要软弱结构面的走向与洞轴线的夹角小于 30? 。相关知识点参 考本章第 10 节。 7.围岩工程地质分类（1）按《水利水电工程地质勘察规范》附录 N ①围岩工程地质的初步分类围岩 类别 Ⅰ、Ⅱ Ⅱ、Ⅲ Ⅱ、Ⅲ 硬 Ⅲ、Ⅳ Ⅲ、Ⅳ Ⅲ Ⅳ、Ⅴ Ⅴ Ⅲ、Ⅳ 软 Ⅳ、Ⅴ 质 岩 质 岩 完整 性差 较破碎 破碎 完整 较完整 薄层状结构 镶嵌结构 碎裂结构 碎块或碎屑状散体结构 整体或巨厚层状结构 块状结构、次块状结构 厚层、中厚层或互层状结构 碎裂结构 碎块或碎屑状散体结构 较完整 岩质 类型 岩体完 整程度 完整 岩体结构类型 整体或巨厚层状结构 块状结构、次块状结构 厚层或中厚层状结构、层（片）面 结合牢固的薄层状结构 互层状结构 围岩分类说明 坚硬岩定Ⅰ类，中硬岩定Ⅱ类 坚硬岩定Ⅱ类，中硬岩定Ⅲ类，薄层状 结构定Ⅲ类 洞轴线与岩层走向夹角小于 30 时，定 Ⅳ类 岩质均一且无软弱夹层时可定Ⅲ类 -----有地下水活动时定Ⅴ类 -----较软岩定Ⅲ类，软岩定Ⅳ类 较软岩定Ⅳ类，软岩定Ⅴ类 较软岩无夹层时可定Ⅳ类 较软岩可定Ⅳ类 -----?完整性差 薄层状结构 较破碎 破碎Ⅰ）其中岩石的坚硬程度按下表分类：岩质类型 岩石饱和单轴 抗压强度 Rb ( MPa ) 硬质岩 坚硬岩Rb ? 60软质岩 中硬岩 较软岩30 ? Rb ? 15软岩15 ? Rb ? 5极软岩Rb ? 560 ? Rb ? 30Ⅱ）岩体的完整程度按下表划分：结构面组数 间距 （cm）1~ 22~33~5? 5或无序 较完整 差 较破碎 破碎 破碎? 100 50 ~ 100 30 ~ 50 10 ~ 30 ? 10完整 完整 较完整 较完整 差完整 较完整 较完整 差 较破碎较完整 较完整 差 较破碎 破碎【注】对深埋洞室，当可能发生岩爆或塑性变形时，围岩类别宜降低一级。②围岩工程地质的详细分类 围岩总评分 T 分别考虑了岩石强度、岩体完整程度、结构面状态、地下水状态、主要 结构面产状 5 个方面的因素，总评分 T 为五项指标评分之和。 即 T ? A ? B ? C ? D ? E ，围岩类别判别如下：围岩类别 Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ Ⅴ 围岩总评分 T ? 85 85 ? T ? 65 65 ? T ? 45 45 ? T ? 25T ? 25围岩强度应力比 S?4?4?2?2------【注】对Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ类围岩，当其强度应力比小于本表规定时，围岩类别宜相应降低一级。S?Rb ? K v?m式中： Rb ------岩石饱和单轴抗压强度 ( MPa) ；K v ------岩体完整性指数 K v ? (V pm / V pr ) 2 ；? m ------围岩最大主应力,当无实测资料时可以用自重应力代替。Ⅰ)岩石强度的评分 A岩质类型 饱和单轴抗压强度 Rb ( MPa) 岩石强度评分 A 硬质岩 坚硬岩Rb ? 60软质岩 中硬岩 较软岩30 ? Rb ? 15软岩Rb ? 1560 ? Rb ? 3030 ~ 2020 ~ 1010 ~ 55~0【注】当 Rb ? 100MPa 时, A ? 30 ；当 Rb ? 5MPa 时, A ? 0 。Ⅱ）岩体完整性评分 B岩体完整程度 岩体完整性系数 岩体完整性 硬质岩 评分 B 软质岩 完整K v ? 0.75较完整0.75 ? K v ? 0.55完整性差0.55 ? K v ? 0.35 22 ~ 14较破碎0.35 ? K v ? 0.15破碎K v ? 0.1540 ~ 30 25 ~ 1930 ~ 22 19 ~ 1414 ~ 6 9~4?6?414 ~ 9【注】当 60MPa ? Rb ? 30MPa ， B ? C ? 65 时，按 65 评分；当 30MPa ? Rb ? 15MPa ，B ? C ? 55 时，按 55 评分；当 15MPa ? Rb ? 5MPa ， B ? C ? 40 时，按 40 评分；当 Rb ? 5MPa ，岩体完整程度与结构面状态不参与评分。Ⅲ）结构面状态评分 C宽度W (mm) W ? 0.50.5 ? W ? 5.0 无充填起伏光W ? 5.0结构面 充填物 状态状况 糙--岩屑起伏光 滑 糙 平直粗 糙 滑 糙泥质起伏光 平直粗 糙 滑岩屑 泥质 无充填起伏粗糙 起伏粗 平直光 起伏粗 滑或 平直光 起伏粗 滑或 平直光 起伏粗 滑或 平直光 滑 糙 平直粗 糙---结构面 硬质岩 状态评 较软岩 分C 软岩27 27 1821 21 1424 24 1721 21 1415 15 821 21 1417 17 1112 12 815 15 1012 12 89 9 612 12 86 6 40~3 0~3 0~2【注】结构面延伸长度小于 3m 时，硬质岩、较软岩的结构面状态评分另加 3 分，软岩加 2 分；结构面延伸长度大于 10m 时，硬质岩、较软岩减 3 分，软岩减 2 分。Ⅳ）地下水状态评分 D ， T ' ? A ? B ? C ：活动状态 水量 Q[ L /(min?10m洞长） ] 或压力水头H（m）T ' ? 85渗水到滴水Q ? 25 或 H ? 10线状流水 25 ? Q ? 125 或 10 ? H ? 100 0 ~ ?2 ?2 ~ ?6 ?6 ~ ?10 ?10 ~ ?14 ?14 ~ ?18涌水Q ? 125 或 H ? 1000 地下 水评 分D 0 ~ ?2 ?2 ~ ?6 ?6 ~ ?10 ?10 ~ ?14?2 ~ ?6 ?6 ~ ?10 ?10 ~ ?14 ?14 ~ ?18 ?18 ~ ?20基本因 素评分T'85 ? T ' ? 65 65 ? T ' ? 45 45 ? T ' ? 25T ' ? 25Ⅴ）主要结构面产状评分 E结构面走向与 洞轴线夹角 ? 结构面倾角 90? ? ? ? 60? 60? ? ? ? 30 ?? ? 30 ??? 70?70 ? ? 45 ? ??（ ）????? 20??? 70?70 ? ? 45 ? ??? 45 ??? 20 ??? 20??? 70?70 ? ? 45 ? ??? 45 ??? 20 ??? 20 ?? 45 ? ? 20 ?结构面 产状评分 E洞顶 边墙0 -2-2 -5-5 -2-10 0-2 -5-5 -10-10 -2-12 0-5 -10-10 -12-12 -5-12 0【注】按岩体完整程度分级为完整性差、较破碎和破碎的围岩不进行主要结构面产状评分的修正。【例题 8】 某水工建筑物围岩工程地质详细分类， 已知岩石饱和单轴抗压强度 Rb ? 60MPa ， 岩体完整性系数 K v ? 0.75 ，围岩的最大主应力 ? m ? 25MPa ，结构面状态评分为 15，地下 水为线状流水，流量为 25L /(min?10m洞长） ，结构面走向与洞轴线夹角 ? ? 65 ? ，结构面出 露于洞顶部，倾角 ? ? 60 ? ，试求其总评分是多少，并确定围岩类别。 【解】根据《水利水电工程地质勘察规范》附录 NRb ? 60MPa ，岩石强度评分 A ? 20 ，属硬质岩岩体完整性系数 K v ? 0.75 ，对硬质岩，岩体完整性评分 B ? 30 结构面状态评分为 C ? 15 ， T ' ? A ? B ? C ? 20 ? 30 ? 15 ? 6565 ? T ' ? 45 ，线状流水，流量为 25L /(min?10m洞长） ，地下水状态评分 D ? ?6? ? 65 ? ， ? ? 60 ? ，则主要结构面产状评分 E ? ?2T ? A ? B ? C ? D ? E ? 20 ? 30 ? 15 ? 6 ? 2 ? 57Rb ? K v 60 ? 0.75 ? 1.8 25围岩强度应力比 S ??m?属于Ⅲ类， 但围岩强度应力比 S ? 2 ,因此围岩类别降低一级为Ⅳ类。 由于 45 ? T ? 65 ，【注】①地下水渗水量越大，扣分越多。 ②对Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ类围岩，当其强度应力比小于相应规定时，围岩类别宜降低一级。【例题 9】水电站的地下厂房围岩为白云质灰岩，饱和单轴抗压强度为 50MPa ，围岩岩体 完整性系数 K v ? 0.50 。结构面宽度 3mm ，充填物为岩屑，裂隙面平直光滑，结构面延伸 长度 7 m ，岩壁渗水。围岩的最大主应力为 8MPa 。根据《水利水电工程地质勘察规范》确 定厂房围岩的工程地质类别。 【解】根据《水利水电工程地质勘察规范》附录 N 饱和单轴抗压强度为 50MPa ，围岩强度的评分 A ? 16.7 ，属于硬质岩 围岩岩体完整性系数 K v ? 0.50 ，完整性差，对硬质岩，岩体完整性评分 B ? 20 结构面宽度 0.5 ? W ? 5.0 ，充填物为岩屑，裂隙面平直光滑 对硬质岩，结构面状态评分 C ? 12 ，结构面延伸长度 7 m ，对 C 不做修正T ' ? A ? B ? C ? 16.7 ? 20 ? 12 ? 48.765 ? T ' ? 45 ，岩壁渗水，地下水状态评分 D ? ?5.26围岩岩体完整性差，不进行主要结构面产状评分T ? A ? B ? C ? D ? E ? 48.7 ? 5.26 ? 43.44 , 25 ? T ? 45 ,围岩类别为Ⅳ类围岩强度应力比 S ? Rb ? K v / ? m ? 50 ? 0.5 / 8 ? 3.125 ? 2 ，围岩类别不作调整，为Ⅳ类。【注】①对岩石强度、岩体完整程度、地下水状态的评分需要进行插值法取值； ②按岩体完整程度分级为完整性差、较破碎和破碎的围岩不进行主要结构面产状评 分的修正。（2）按《铁路隧道设计规范》附录 A ①围岩基本分级应由岩石坚硬程度和岩体完整程度两个因素确定级别Ⅰ Ⅱ 极硬岩，岩体完整 极硬岩，岩体较完整 硬岩，岩体完整 极硬岩，岩体较破碎 Ⅲ 硬岩或软硬岩互层，岩体较完整 较软岩，岩体完整 极硬岩，岩体破碎 Ⅳ 硬岩，岩体较破碎或破碎 较软岩或软硬互层岩，且以软岩为主，岩体较完整或较破碎 软岩，岩体完整或较完整 Ⅴ Ⅵ 软岩，岩体破碎至极破碎，全部极软岩及全部极破碎岩 受构造影响极严重呈碎石、角砾及粉末、泥土状的断层带 1.5 ~ 3.0 2.5 ~ 4岩体特征（km / s ) 围岩弹性纵波速度? 4.53.5 ~ 4.51.0 ~ 2.0? 1.0 (饱和状态的土 ? 1.5软质岩其中岩质类型及完整程度按下表划分：岩质类型 饱和单轴抗压强度Rc ( MPa )硬质岩 极硬岩Rc ? 60硬岩60 ? Rc ? 30较软岩30 ? Rc ? 15软岩15 ? Rc ? 5极软岩Rc ? 5完整程度 完整性指数 K v完整K v ? 0.75较完整较破碎破碎极破碎K v ? 0.150.75 ? K v ? 0.55 0.55 ? K v ? 0.35 0.35 ? K v ? 0.15②围岩级别应在围岩基本分级的基础上，结合隧道工程的特点，考虑地下水状态、初始地 应力状态等必要的因素进行修正。 地下水影响的修正围岩基本分级 地下水状态分级 Ⅰ 干燥或湿润，渗水量 ? 10 L / min?10m Ⅱ 偶有渗水，渗水量 10 L ~ 25 L / min?10m Ⅲ 经常渗水，渗水量 25 L ~ 125 L / min?10m 围岩基本分级 初始地应力状态 极高应力状态： Rc / ? max ? 4 高应力状态： Rc / ? max ? 4 ~ 7 Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅱ Ⅱ Ⅱ Ⅱ Ⅲ Ⅲ Ⅲ Ⅳ Ⅳ Ⅳ Ⅳ Ⅴ Ⅴ Ⅴ Ⅴ Ⅵ Ⅵ Ⅵ -------初始地应力影响修正Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅱ Ⅱ Ⅱ Ⅲ Ⅲ或Ⅳ㈠ Ⅲ Ⅳ Ⅴ Ⅳ或Ⅴ㈡ Ⅴ Ⅵ Ⅵ表中： Rc ------岩石饱和单轴抗压强度 ( MPa) ；? max ------围岩最大主应力 ( MPa) 。【注】㈠围岩岩体为较破碎的极硬岩、较完整的硬岩时定为Ⅲ级；围岩岩体为完整的较软 岩、较完整的软硬互层时为Ⅳ级。 ㈡围岩岩体为破碎的极硬岩、较破碎及破碎的硬岩时定为Ⅳ级；围岩岩体为完整及较完整软岩，较完整及较破碎的较软岩时为Ⅴ级。【例题 10】某新建铁路隧道埋深较大，其围岩的勘察资料如下：①岩石饱和单轴抗压强度Rc ? 55MPa ， 岩体纵波速度为 3.8km / s ， 剪切波波速为 1.8km / s ， 岩块纵波速度为 4.0km / s ，剪切波波速为 3.2km / s 。②围岩中地下水水量较大。③围岩最大主应力为 11MPa 。试问其 围岩的级别。 【解】根据《铁路隧道设计规范》附录 ARc ? 55MPa ，属于硬岩； K v ? (3.8 / 4.0) 2 ? 0.90 ? 0.75 ，属完整岩岩体纵波速度为 3.8km / s ，故围岩基本分级为Ⅱ级。 地下水水量较大，Ⅱ级修正为Ⅲ级Rc / ? max ? 55 / 11 ? 5 ，为高应力状态，Ⅱ级不做修正。综合修正为Ⅲ级【注】①完整性系数为岩体压缩波波速（即纵波波速）与岩石压缩波波速之比的平方，不 是用剪切波波速计算。 ②对围岩分级进行修正时，均是在围岩基本分级基础上进行修正，不是叠加修正， 综合修正按不利组合确定。 8.岩石风化程度分类------《岩土工程勘察规范》附录 A波速比 K v 0.9 ~ 1.0 0.8 ~ 0.9 0.6 ~ 0.8 0.4 ~ 0.6 0.2 ~ 0.4 风化系数 K f 0.9 ~ 1.0 0.8 ~ 0.9 0.4 ~ 0.8 野外特征 岩质新鲜，偶见风化痕迹 结构基本未变，仅节理面有渲染或略有变色，有少量风化痕 迹。 结构部分破坏，沿节理面有次生矿物，风化痕迹发育，岩体 被切割成岩块。用镐难挖，岩芯钻方可钻进 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。 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 结构组织全部破坏，已风化成土状，锹镐易挖掘，干钻易钻 进，具可塑性 风化程度 未风化 微风化 中等风化 强风化 全风化 残积土? 0.4? 0.2【注】①波速比 K v 为风化岩石与新鲜岩石压缩波（纵波）速度之比； ②风化系数 K f 为风化岩石与新鲜岩石饱和单轴抗压强度之比； ③花岗岩类岩石可以采用标准贯入试验划分 N ? 30 为残积土，30 ? N ? 50 为全风化，N ? 50 为强风化。④泥岩和半成岩可不进行风化程度划分。【例题 11】已知某工程新鲜岩石的单轴饱和抗压强度为 45MPa ，风化岩石饱和单轴抗压 强度为 32MPa ，新鲜岩石压缩波速度为 6.2km / s ，风化岩石压缩波速度为 4.7 km / s ，试确定该岩体的风化程度。 【解】根据《岩土工程勘察规范规范》 波速比 K v ? 4.7 / 6.2 ? 0.76 ， 0.6 ? K v ? 0.76 ? 0.8 风化系数 K f ? 32 / 45 ? 0.71 ， 0.4 ? K f ? 0.8 综合确定，该岩体风化程度为中等风化。【注】波速比 K v 与岩石完整性指数 K v 表示方法相同但含义不同。前者为风化岩石与新鲜 岩石压缩波（纵波）速度之比，后者为岩体压缩波与岩块压缩波速度之比的平方。【例题 12】某花岗岩风化层，进行 6 次标准贯入试验，其值为 31，29，30，28，32，28， 试判断该风化岩的风化程度。 【解】根据《岩土工程勘察规范》附录 A 平均值 N m ?31 ? 29 ? 30 ? 28 ? 32 ? 28 ? 29.67 6N ? 30 ，属于残积土。【注】①标准贯入试验是动力触探的一种，是在现场测定砂或粘性土的地基承载力的一种 方法，贯入器进入土中 30cm 的锤击数即为标贯击数 N ，其值越小，表明土的承载力越低， 对风化岩，则风化程度越严重。 ②根据《岩土工程勘察规范》10.5.4，标贯击数的统计值用平均值即可。 9.岩石的软化程度------《岩土工程勘察规范》3.2.4岩石的软化系数 K R 为岩石饱含水后的极限抗压强度（一般指饱和单轴抗压强度）与 干燥时的极限抗压强度（单轴抗压强度）之比，当软化系数等于或小于 0.75 时，应定为软 化岩石，否则定为不软化岩石。 【例题 13】某岩石天然状态下抗压强度为 80MPa ，饱水状态下抗压强度为 70MPa ，干燥 状态下抗压强度为 100MPa ，则该岩石的软化系数是多少。 【解】根据《岩土工程勘察规范》 软化系数 K R ?70 ? 0.7 ? 0.75 ，为软化岩石 100【注】关键词：饱水、干燥、小于或等于 0.75。 10.岩层的产状------《工程地质学》c a?bde岩层产状是指岩层在空间的位置或分布状态。通常用走向、倾向和倾角产状三要素来 测定和表示岩层的产状。 （1） 走向： 岩层面与水平面的交线的延伸方向， 称为走向， 该交线叫走向线 （图中 ab 线） 。走向线两端的延伸方向都是岩层的走向，所以同一岩层的走向有两个数值相差 180 ? 。 走向的角度一般以正北算起，按顺时针计。 （2）倾向：垂直于走向线沿层面向下所引的（射）线（图中 ce 线）在水平面上的投 影所指的方向称为岩层的倾向（ cd 所指的方向） ，同一层面在同一点上的倾向是唯一的且 与走向正交。 （3）倾角：指层面与水平面之间所夹的最大锐角（ ? 角） ，岩层面某一已知方向与水 平面的夹角为视倾角。 岩层产状的表示方法有方位角表示和象限角表示两种方法。如某岩层产状用方位角量 测值为走向 45? 、倾向 135? 、倾角 60 ? ，用方位角表示记为： 45? ?135? ?60 ? ，或只用倾向、 倾角记为 135? ?60 ? ；用象限角表示则记为 NE 45? ?SE 45? ?60? 或 NE 45? ?SE?60 ? 。 【例题 14】 下图为某地质图的一部分， 图中虚线为地形等高线， 实线为一倾斜岩面的出露界限。 a、b、c、d 为岩面界限与等 高线的交点，直线 ab 平行于 cd ，和正北方向夹角为 15? ，两线 在水平面上的投影距离为 100m ，请确定岩面的产状。 【解】 岩层面与水平面的交线的延伸方向称为走向， 则 ab 和 cd 为走向， 用象限角表示为 NW 15? 或 SE15 ， 用方位角表示为 165? 或 345? 。 垂直于走向线沿层面向下所引的（射）线在水平面上的投影所指的方向称为岩层的 倾向，由于 ab 比 cd 高，所以岩面从左向右倾斜，倾向与走向垂直，则走向为 NE 75? 。 在 150m 高程上作 ab 的投影线 ef ，过 c 点作 ab 和 ef 的垂线，分别交于 g、h ，则gh ? 50m ， ch ? 100m ，则 tan a ? 50 / 100 ? 0.5 ，解得倾角 a 为 26.6? 。a200 150 100 50Ncbd读书笔记第 2 章 勘探与试验1. 岩石地基载荷试验------《建筑地基基础设计规范》附录 H 该试验适用于确定完整、较完整、较破碎岩石地基作为天然地基或桩基础持力层时的 承载力。试验压板为直径 300mm 的圆形刚性承压板，当岩石埋藏深度较大时，可采用钢筋 混凝土桩，但桩周需采取措施以消除桩身与土之间的摩擦力。 （1）当出现下述现象之一时，即可终止加载： ①沉降量读数不断变化，在 24 小时内，沉降速率有增大的趋势； ②压力加不上或勉强加上而不能保持稳定。 （2）岩石地基承载力的确定： ①对应于 p ~ s 曲线上起始直线段的终点为比例界限。符合终止加载条件的前一级荷载为 极限荷载。 将极限荷载除以 3 的安全系数， 所得值与对应比例界限的荷载相比较， 取小值； ②每个场地荷载试验的数量不应少于 3 个，取最小值作为岩石地基承载力特征值。 ③岩石地基承载力不进行深宽修正。1.4 MPa 、 【例题 15】 某岩石地基场地中进行三次载荷试验， 测得比例界限分别为 1.2 MPa 、1.3MPa ，极限荷载分别为 4.2MPa 、 5.1MPa 、 3.3MPa 。则该岩石地基承载力特征值应为多少？ 【解】根据《建筑地基基础设计规范》附录 H ①分别将极限荷载除以 3，所得值分别为 1.4 MPa 、 1.7 MPa 、 1.1MPa ②分别将上述值与比例界限比较，取小值，其值分别为 1.2MPa 、1.4MPa 、1.1MPa ③从 3 个值中再取小值，即承载力特征值为 1.1MPa 【注】根据岩基载荷试验确定地基承载力时，先将极限承载力除以 3，与该次试验的比例 界限相比较取小值。 后将多个试验得到的最小值相比较再取小值， 即为岩基承载力特征值。 【例题 16】某建筑物为天然地基，矩形基础底面尺寸为 3m ? 2m ，埋深 4m ，持力层为中 风化岩石，对岩石进行 3 台压板静载试验，得到极限承载力分别为 5000kPa 、 5200kPa 和5500kPa ，试分析该天然地基承载力特征值。【解】根据《建筑地基基础设计规范》附录 H 由于没有比例界限值，则将 3 个试样的极限荷载分别除以 3Ra1 ? 5000 / 3 ? 1666.7kPa 、 Ra 2 ? 5200 / 3 ? 1733.3kPa 、 Ra 3 ? 5500 / 3 ? 1833.3kPa取上述 3 个值的最小值即 1666.7kPa 为岩石地基承载力特征值 【注】岩基载荷试验确定岩石地基承载力特征值时不需进行深宽修正。2.浅层平板载荷试验 地基土浅层平板载荷试验可适用于确定浅部地基土层的承压板下应力主要影响范围 内的承载力和变形参数。承压板面积不应小于 0.25m 2 ，对于软土不应小于 0.5m 2 。试验基 坑宽度不应小于承压板宽度或直径的三倍。 （1）当出现下述现象之一时，即可终止加载：------《建筑地基基础设计规范》附录 C ①承压板周围的土明显地侧向挤出； （p ~ s） 曲线出现陡降段； ②沉降 s 急骤增大，荷载 ~ 沉降 ③在某一级荷载下，24 小时内沉降速率不能达到稳定； ④沉降量与承压板宽度或直径之比大于或等于 0.06。 当满足前三种情况之一时，其对应的前一级荷载定为极限荷载。 （2）承载力特征值的确定应符合下列规定：------《建筑地基基础设计规范》附录 C ①当 p ~ s 曲线上有比例界限时，取该比例界限所对应的荷载值； ②当极限荷载小于对应比例界限的荷载的 2 倍时，取极限荷载值的一半； ③当不能按上述二款要求确定时，当压板面积为 0.25 ~ 0.50m 2 ，可取 s / b ? 0.01 ~ 0.015 对 应的荷载，但其值不能大于最大加载量的一半。 ④同一土层参加统计的试验点不应小于 3 点，各试验实测点的极差不得超过其平均值的30% ，取其平均值作为该土层的地基承载力特征值 f ak 。（3）基床系数 K v ------《工程地质手册》3.5.5 即采用直径 30cm 的荷载板水平或垂直加载试 基床系数在现场测定时宜采用 K 30 方法， 验，可直接测定地基土的水平基床系数 K h 和垂直基床系数 K v 。 直接测定基 准基床系数 K v 间接测定基 准基床系数 K vKv ?p sp / s ------ p ? s 关系曲线直线段的斜率；bb K v1 粘性土 K v ? 0.3砂土------承压板边长不等于 30cm 时的实4b 2 Kv ? K v1 (b ? 0.3) 2际长度；K v1 ------边长不是 30cm 的承压板的静载实际基础下 的基床系数 K s0.3 Kv 粘性土 K s ? B砂土试验所得到的的基床系数，算法与基准基床 系数相同；B ------基础宽度 （m） 。B ? 0.3 2 （ ）K v Ks ? 2B【注】 《铁路路基设计规范》中基准基床系数取荷载板下沉 1.25mm 时对应的荷载强度 p 与其下沉量 1.25mm 的比值。（4）浅层平板载荷试验的变形模量 E（ 0 MPa) ------《岩土工程勘察规范》10.2.5E0 ? I 0 (1 ? ? 2 )pd s式中： I 0 ------刚性承压板的形状系数，圆形承压板取 0.785；方形承压板取 0.886；? ------土的泊松比， 碎石土取 0.27， 砂土取 0.30， 粉土取 0.35， 粉质粘土取 0.38.粘土取 0.42； ； d ------承压板直径或边长（ m ）p ------ p ~ s 曲线线性段的压力（ kPa ） ； s ------与 p 对应的沉降（ mm ） 。【例题 17】某场地三个浅层平板载荷试验，试验数据见下表，试确定该土层的地基承载力 特征值。试验点号 比例界限对应的荷载值 极限荷载 1 160 kPa 300 kPa 2 165 kPa 340 kPa 3 173 kPa 330 kPa【解】根据《建筑地基基础设计规范》附录 C 各试验点极限荷载的一半分别为 150kPa 、 170kPa 和 165kPa 与其各自的比例界限所对应的荷载值相比较取小值 分别为 f ak1 ? 150kPa ， f ak 2 ? 165kPa ， f ak 3 ? 165kPa 平均值 f ak ? (150 ? 165 ? 165) / 3 ? 160kPa 极差 165 ? 150 ? 15kPa ? 0.3 ? 160 ? 48kPa ，所以承载力特征值 f ak ? 160kPa【注】将比例界限所对应的荷载值与极限荷载的一半相比较，取小值。【例题 18】在某 8m 深的大型基坑底中央做载荷试验，土层为砂土，承压板为方形，面积0.5m 2 ，各级荷载和对应的沉降量见下表，试求砂土层的承载力特征值及土层的变形模量。p(kPa) s (mm)25 0.88 50 1.76 75 2.651.76100 3.5325 75125 4.41125150 5.30175175 6.13225200 7.05275225 8.50250 10.54275 15.805.30 8.5015.80 (mm)【解】根据《建筑地基基础设计规范》附录 C ，该试验为浅层平板载荷试验 根据表中数值绘制 p ~ s 曲线得知，比例界限为 200kPa ，最大加载为 275kPa 因比例界限大于最大加载量的一半，所以砂层承载力特征值 f ak ? 275 / 2 ? 137.5kPa 方形承压板 I 0 ? 0.886 ，砂土 ? ? 0.3 则变形模量 E0 ? I 0 (1 ? ? 2 )137.5 ? 0.5 pd ? 0.886 ? （ 1 ? 0.32） ? ? 16.15MPa 4.855 s【注】①《岩土工程勘察规范》规定： “深层平板载荷试验的试验深度不应小于 5m ，试井 直径应等于承压板直径，当试井直径大于承压板直径时，紧靠承压板周围土的高度不应小 于承压板直径” ； “浅层平板载荷试验的试坑宽度或直径不应小于承压板宽度或直径的三 倍” 。此题中承压板试验位于大型基坑底部地面中央处，虽然试坑深度超过 5m ，但承压板 周边没有边载，因此仍属于浅层平板载荷试验。 ②规范中确定极限荷载的方法有 3 条（第 4 条是终止加载的条件，不是确定极限荷 载的条件） ，但是均不适用于本题，因此承载力特征值按最大加载量的一半取值。 为避免计算 137.5kPa 压力对应的 ③由于 p / s 是取曲线线性段的压力与沉降的比值， 沉降，可按 E 0 ? I 0 (1 ? ? 2 )125 ? 0.5 pd ? 0.886 ? （ 1 ? 0.3 2） ? ? 16.16MPa 计算。 4.41 s【例题 19】在某粘性土中进行浅层平板载荷试验，承压板为正方形，面积 0.25m 2 ，各级 荷载及相应的累计沉降如下：p(kPa)54 2.15 81 5.05 108 8.95 135 13.90 162 21.50 189 30.55 216 40.35 243 48.50s (mm)根据 p ~ s 曲线，按《建筑地基基础设计规范》 ，承载力特征值应为多少？ 【解】根据表中数值绘制 p ~ s 曲线得知，该压缩曲线为缓变型，压板面积为 0.25m 2 可取 s / b ? 0.01 所对应的荷载为承载力特征值，但不大于最大加载量的一半 由于承压板面积为 0.25m 2 ，压板宽度 b ? 0.25 ? 0.5m ? 500mm 对应的沉降量 s ? 500 ? 0.01 ? 5mm 通过插值计算对应的荷载 p0 p ? 81 5 ? 5.05 ? 0 ，解得 p0 ? 80.53kPa 2.15 ? 5.05 54 ? 81 最大加载量的一半为 243 / 2 ? 121.5kPa 取两者的较小值，因此承载力特征值为 80.53kPa【注】对缓变型压缩曲线，由于无法确定比例界限对应 的荷载与极限荷载，因此取 s / b ? 0.01 ~ 0.015 对应的荷 载与最大加载量的一半比较， 取小值即为承载力特征值。10 20 30 40 5054108162216 p(kPa)s(mm)【例题 20】某粘土层上进行 4 台压板静载试验，地基承载力特征值 f ak 分别为 284kPa 、266kPa 、 290kPa 、 400kPa ，试分析该粘土层的地基承载力特征值。【解】根据《建筑地基基础设计规范》 地基承载力平均值 f akm ? (284 ? 266 ? 290 ? 400) / 4 ? 310kPa 地基承载力特征值极差 400 ? 266 ? 134 ? 310 ? 0.3 ? 93kPa 将偏离均值最多的去掉后重新计算平均值 f akm ? (284 ? 266 ? 290) / 3 ? 280kPa极差 290 ? 266 ? 24 ? 280 ? 0.3 ? 84kPa ，所以该地基承载力特征值 f ak ? 280kPa【注】规范要求对极差超过 30%的情况要分析原因，但是在题目没有给出原因的情况下， 只能将偏离均值最多的那个数值直接舍弃。【例题 21】某多层框架建筑位于河流阶地上，采用独立基础，基础埋深 2m ，基础平面尺 寸 2.5m ? 3.0m ，基础下影响深度范围内地基土均为粉砂，在基底标高进行平板在和试验， 采用 0.3m ? 0.3m 的方形荷载板，各级试验荷载下的沉降数据见下表： 荷载 p (kPa) 沉降量 (mm) 40 0.9 80 1.8 120 2.7 160 3.6 200 4.5 240 5.6 280 6.9 320 9.2则实际基础下的基床系数约为多少？ 【解】根据《岩土工程勘察规范》10.2.6 基床系数 K v 取 p ? s 关系曲线直线段的斜率，根据表中数据， 200kPa 以前 p ? s 为线性段 则 Kv ?200 ? 40 ? 44444.4kN / m 3 0.0045 ? 0. ? 0 .3 2 B ? 0.3 2 ) Kv ? ( ) ? 44444.4 ? 13937.8kN / m 3 2B 2 ? 2 .5实际基础下的基床系数 K s ? (【注】①此题给出的数据线性段很明确，无需作图。 ②由于基础的尺寸远远大于承压板的尺寸，因此，实际基础下的基床系数应在基准 基床系数基础上进行修正。【例题 22】某铁路工程勘察时要求采用 K 30 方法测定地基系数，下表为采用直径 30cm 的 荷载板进行竖向载荷试验获得的一组数据，试根据实验结果计算 K 30 的值。分级 荷载强度 p ( MPa) 下沉 s (mm) 1 0.01 2 0.02 3 0.03 4 0.04 5 0.05 6 0.06 7 0.07 8 0.08 9 0.09 10 0.100.0 0.5 1.0 2.5 2.5【解】根据《铁路路基设计规范》 K 30 取下沉 1.25mm 对应的荷载与 1.25mm 的比值 插值求对应的压力，0.05 ? 0.04 1.3695 ? 1.0985 ，解得 p ? 0.04559MPa ? p ? 0.04 1.25 ? 1.0985K 30 ? 0.04559 / 0.00125 ? 36.472 MN / m33.深层平板载荷试验------《建筑地基基础设计规范》附录 D深层平板载荷试验可适用于确定深部地基土层及大直径桩桩端土层在承压板下应力 主要影响范围内的承载力。承压板采用直径为 800mm 的刚性板，紧靠承压板周围外侧的土 层高度不应小于 80cm 。 （1）当出现下述现象之一时，即可终止加载：①沉降 s 急骤增大，荷载 ~ 沉降 （p ~ s） 曲线上有可判定极限承载力的陡降段，且沉降量超 过 0.04d （ d 为承压板直径） ； ②在某一级荷载下，24 小时内沉降速率不能达到稳定； ③本级沉降量大于前一级沉降量的 5 倍； ④当持力层土层坚硬，沉降量很小时，最大加载量不小于设计要求的 2 倍。 （2）承载力特征值的确定应符合下列规定： ①当 p ~ s 曲线上有比例界限时，取该比例界限所对应的荷载值； ②满足终止加载条件前三款的条件之一时，其对应的前一级荷载定为极限荷载，当该值小 于对应比例界限的荷载值的 2 倍时，取极限荷载值的一半； ③当不能按上述二款要求确定时，可取 s / d ? 0.01 ~ 0.015 对应的荷载，但其值不能大于最 大加载量的一半。 ④同一土层参加统计的试验点不应小于 3 点， 当试验实测值的极差不超过其平均值的 30%， 取其平均值作为该土层的地基承载力特征值 f ak 。 （3）深层平板载荷试验的变形模量 E（ 0 MPa) ------《岩土工程勘察规范》10.2.5 E0 ? ?pd / s 式中： d ------承压板直径或边长（ m ） ； p ------ p ~ s 曲线线性段的压力（ kPa ） ；s ------与 p 对应的沉降（ mm ） ；? ------与试验深度和土类有关的系数，按下表选用。土类d/z 0.30 0.25 0.20 0.15 0.10 0.05 0.01碎石土砂土粉土粉质粘土粘土0.477 0.469 0.460 0.444 0.435 0.427 0.4180.489 0.480 0.471 0.454 0.446 0.437 0.4290.491 0.482 0.474 0.457 0.448 0.439 0.4310.515 0.506 0.497 0.479 0.470 0.461 0.4520.524 0.514 0.505 0.487 0.478 0.468 0.459式中： d / z ------承压板直径与承压板底面深度之比。【注】变形模量 E0 与压缩模量 E s 之间满足如下理论关系：E0 ? ? E s? ? 1 ? 2?K 0 ? (1 ? ? )(1 ? 2? ) /(1 ? ? )【例题 23】某粘土场地在 8m 处进行深层平板载荷试验，圆形载荷板面积为 s ? 0.5m 2 ，比 例界限荷载为 250kPa ，与之对应的沉降为 2.5mm ，根据《岩土工程勘察规范》 ，变形模量 为多少？ 【解】因为d ? z 4 ? 0.5 / 3.14 ? 0 .1 8对粘土场地，深层载荷试验计算系数 ? ? 0.478 变形模量 E 0 ? ?pd 250 ? 4 ? 0.5 / 3.14 ? 0.478 ? ? 38.15MPa s 2.54.圆锥动力触探试验------《岩土工程勘察规范》10.4圆锥动力触探试验是利用一定质量的重锤，以一定的高度沿着触探杆自由下滑，将标 准规格的圆锥形探头打入土中，根据打入土中一定距离所需的锤击数判断土层的性质。 根据圆锥动力触探试验指标和地区经验，可进行力学分层，评定土的均匀性和物理性 质（状态、密实度） 、土的强度、变形参数、地基承载力、单桩承载力，查明土洞、滑动 面、软硬土层界面，检测地基处理效果等。其具有钻探和测试的双重功能。 （1）圆锥动力触探试验的类型类型 轻型 重型 超重型 锤的质量 （kg）落锤 探头10 50 40 60 25贯入 30cm 的读数 N10 粘性土63.5 76 74 60 42贯入 10cm 的读数 N 63.5 极软岩120 100 74 60落距 （cm） 直径 （mm）（） 锥角?探杆直径 （mm） 指标 主要适用岩土50 ~ 60贯入 10cm 的读数 N120 岩、极软岩浅部的填土、 砂土、 粉土、 砂土、中密以下的碎石土、 密实和很密的碎石土、软（2）动贯入阻力 q d ( MPa )------《岩土工程勘察规范》条文说明 10.4.1qd ? M M ?g?H ? M ?m A?e式中： M ------落锤质量 （kg） ； （kg） ； m ------圆锥探头及杆件系统的质量H ------落距（ m ） ； A ------圆锥探头截面积（ cm 2 ） e ------贯入度。等于 D / N ， D 为规定贯入深度， N 为规定贯入深度的击数； g ------重力加速度，取 9.81m / s 2 。【例题 24】已知圆锥动力触探圆锥探头及杆件系统的质量为 38.9kg ，锥底面积为 43cm 2 ， 落锤质量为 63.5kg ，落距 76cm ，重力加速度为 9.81m / s 2 ，某 5 击的贯入深度为 4.8cm ， 则该点的动贯入阻力为多少？ 【解】根据《岩土工程勘察规范》 动贯入阻力 qd ?M M ?g?H 63.5 63.5 ? 9.81? 0.76 ? ? ? ? 7.1MPa M ?m A?e 63.5 ? 38.9 43 ? 4.8 / 5【注】 g ? 9.81N / kg ? 9.81kg ? (m / s 2 ) / kg ? 9.81m / s 2 。5.十字板剪切试验------《工程地质手册》3.6.2十字板剪切试验是用插入土中的标准十字板探头，以一定速率扭转，量测土破坏时的 抵抗力矩，测定土的不排水剪的抗剪强度和残余抗剪强度。 十字板剪切试验成果可用于测定饱和软粘性土 （? ? 0） 的不排水抗剪强度和灵敏度， 亦 可按地区经验，确定地基承载力、单桩承载力、计算边坡稳定，判断软粘性土的固结历史。 （1）土的抗剪强度 原状土抗剪强度： 重塑土抗剪强度：cu ? K ? C（R y ? R g） cu ' ? K ? C（Rc ? Rg）K?2R D ?D 2 ( ? H ) 3； 式中： C ------钢环系数（ kN / 0.01mm ）Ry ------原状土剪损时量表最大读数（ 0.01mm ） ；Rc ------重塑土剪损时量表最大读数（ 0.01mm ） ；。 Rg ------轴杆与土摩擦时量表最大读数（ 0.01mm ）K ------十字板常数 (m ?2 ) ； R ------转盘半径 (m) ； D ------十字板直径 (m) ； H ------十字板高度 (m) 。（2）土的灵敏度 S t 天然状态下的黏性土通常都具有一定的结构性，当受到外来因素的扰动时，土粒间的 胶结物质以及土粒、离子、水分子所组成的平衡体系受到破坏，土的强度降低，压缩性增 大。土的结构性对强度的这种影响，一般用灵敏度来衡量。土的灵敏度是以原状土的强度 与该土经过重塑（土的结构性彻底破坏）后的强度之比来表示的。土的强度通常采用无侧 限抗压强度试验或十字板剪切试验测定。即：St ? qu / q 'u ? cu / c'u土力学上一般根据灵敏度将饱和粘土分为低灵敏：1 ? St ? 2 、中灵敏： 2 ? St ? 4 和高 灵敏：St ? 4 。 《工程地质手册》3.1.4分为：? 2 不灵敏、2 ~ 4 中等灵敏、4 ~ 8 灵敏、8 ~ 16 高灵敏、 ? 16 极灵敏。 （3）地基容许承载力------《岩土工程勘察规范》条文说明10.6.5 根据十字板抗剪强度值可计算容许承载力：qa ? 2Cu ? ?h式中： Cu ------修正后的不排水抗剪强度（ kPa ）；? ------土的重度 (kN / m 3 ) ；h ------基础埋深（ m ）。【 例 题 25 】 软 土 某 深 度 处 用 十 字 板 剪 切 试 验 测 得 原 状 土 剪 损 时 量 表 最 大 读 数R y ? 214(0.01mm) ，轴杆与土摩擦时量表最大读数 Rg ? 20(0.01mm) ；重塑土剪损时量表最大读数 Rc ? 63(0.01mm) ，轴杆与土摩擦的量表最大读数 R ' g ? 10(0.01mm) ，已知钢环系数 为 1.3N / 0.01mm ，转盘半径为 0.5m ，十字板直径为 0.1m ，高度为 0.2m ，试求土的灵敏度。 【解】根据《工程地质手册》 十字板常数 K ?2R 2 ? 0 .5 ? ? 136.5m ?2 D 0 . 1 ?D 2 ( ? H ) 3.14 ? 0.12 ( ? 0.2) 3 3原状土的抗剪强度 cu ? K ? C（R y ? R g） ? 136.5 ? 1.3 ? (214 ? 20) / 1000 ? 34.4kPa 重塑土的抗剪强度 c'u ? K ? C（Rc ? R ' g ） ? 136.5 ? 1.3 ? (63 ? 10) / 1000 ? 9.40kPa 土的灵敏度 S t ?cu 34.4 ? ? 3.66 c 'u 9.4【注】十字板剪切试验与无侧限抗压强度试验均可测定土的不固结不排水抗剪强度。【例题 26】某软粘土十字板剪切试验结果如下表，试计算土的灵敏度。 （2007 年考题）顺序1 20 112 41 213 65 334 89 465 114 586 153 697 187 708 192 689 185 6310 173 5711 14812 13513 100? 原状土 （kPa） 扰动土【解】根据《工程地质手册》 原状土和扰动土的抗剪强度值应取其峰值 ? ，分别为 192kPa 和 70kPa 所以土的灵敏度 St ?cu 192 ? ? 2.74 ，属于中灵敏度土。 c'u 70【注】因为 cu、c'u 分别代表原状土及重塑土的峰值强度，因此选取量表的最大读数。【例题 27】某粘土场地地下水位 1.0m ，基础埋深 1.5m ，土层重度为 18kN / m 3 ，十字板剪 ，场地中 切试验结果表明，修正后的不排水抗剪强度为 40kPa ，按《岩土工程勘察规范》 粘性土地基的容许承载力应为多少？ 【解】根据规范，容许承载力 qa ? 2Cu ? ?h ? 2 ? 40 ?（ ? 0.5 18 ?1.0 ? 18 ? 10） ? 1.5 ? 102kPa 1.5【注】公式中的 ? 为计算点以上土层的平均重度，其中水位以下部分取浮重度。 6.旁压试验旁压试验包括预钻式旁压试验和自钻式旁压试验，是通过旁压器对孔壁施加横向压 力，使土体产生径向变形，利用仪器测量压力与变形的关系，测求地基土的力学参数。 旁压试验适用于粘性土、粉土、砂土、碎石土、残积土、极软岩和软岩等。根据初始 压力、临塑压力、极限压力和旁压模量，结合地区经验可评定地基承载力和变形参数。根 据自钻式旁压试验和旁压曲线，还可测求土的原位水平应力、静止侧压力系数、不排水抗剪强度等。 （1）地基承载力------《工程地质手册》3.7.6 根据旁压试验特征值评定地基承载力： 临塑压力法: 极限压力法:f ak ? p f ? p0f ak ?pL ? p0 Fs式中： f ak ------地基土承载力特征值 (kPa) ；p0 ------初始压力，旁压试验曲线直线段延长线与 V 轴（纵轴表示旁压器体积）的交点为 V0 ，由该交点作与 p 轴（横轴表示旁压器压力）的平行线相交于曲线的点所对应的 压力即为 p0 值；p f ------临塑压力，旁压试验曲线直线段的终点，即直线与曲线的第二个切点所对应的压力即为 p f 值；pL ------极限压力， 旁压试验曲线过临塑压力后， 趋向于纵轴的渐近线的压力即为 pL 值； Fs ------安全系数，一般取 2 ~ 3 。【注】对于一般土宜采用临塑荷载法；对旁压试验曲线过临塑压力后急剧变陡的土宜采用 极限荷载法。（2）旁压模量 Em ------《岩土工程勘察规范》10.7 根据压力与体积曲线的直线段斜率计算旁压模量 E（ m kPa)Em ? 2(1 ? ? )(Vc ? V0 ? V f 2 ) ?p ?V式中： ? ------土的泊松比，碎石土取 0.27，砂土取 0.30，粉土取 0.35，粉质粘土取0.38，粘土取 0.42； Vc ------旁压器量测腔初始固有体积（ cm 3 ） ； V0 ------与初始压力 p0 对应的体积（ cm 3 ） ；V f ------与临塑压力 p f 对应的体积（ cm 3 ） ；?p / ?V ------旁压曲线直线段的斜率（ kPa / cm 3 ） 。【例题 28】在某工程地下 30m 处的硬塑粘土中进行旁压试验，最大压力为 422kPa ，但未 达到极限压力，测得初始压力 p o ? 44kPa ，临塑压力 p f ? 290kPa ，试分别按临塑压力法 和极限压力法（安全系数取 2）确定地基承载力特征值为多少？ 【解】按临塑压力法： qk ? p f ? p0 ? 290 ? 44 ? 246kPa 按极限压力法 ( pL ? p0 ) / 2 ? (422 ? 44) / 2 ? 189kPa【注】题中仅给出最大压力而非极限压力，但从谨慎分析，可将 p L 取 422kPa 。【例题 29】预钻式旁压试验得 p ? V 数据，据此绘制 p ? V 曲线如下图所示，图中 ab 为直 线段，采用旁压试验临塑荷载法和极限荷载法（安全系数取 2）确定地基承载力特征值。压力 p(kPa) 变形 V (cm3 )30 7060 9090 100120 110150 120180 130210 140240 170270 240【解】按《工程地质手册》 由表中数值绘制 p ~ V 曲线，初始压力 p0 ? 30kPa 临塑压力 p f ? 210kPa ，压力超过 240kPa 以后，p ~ V 曲线趋向于竖直，因此极限荷载 p L ? 270kPa140b临塑压力法: p f ? p0 ? 210 ? 30 ? 180kPa 极限压力法： ( p L ? p0 ) / 2 ? (270 ? 30) / 2 ? 120kPa 所以地基承载力特征值为 120kPa 。70ap(kPa)30 60210【注】 《岩土工程勘察规范》正文中未给出明确的确定各压力的方法，仅在条文说明中提 出用作图法确定，因此本知识点参照《工程地质手册》解答。【例题 30】某粉质粘土层中旁压试验结果如下，测量腔初始固有体积 Vc ? 491.0cm 3 ，初 始压力对应的体积 V0 ? 134.5cm 3 ，临塑压力对应的体积 V f ? 217.0cm 3 ，直线段增量?p ? 0.29MPa ，试计算旁压模量。【解】按《岩土工程勘察规范》 土为粉质粘土，泊松比 ? 可取 0.38 则旁压模量 E m ? 2(1 ? ? )(Vc ?V0 ? V f 2 ) ?p ?V134.5 ? 217.0 0.29 ? 2(1 ? 0.38)(491.0 ? )? ? 6.47 MPa 2 (217.0 ? 134.5)7.扁铲侧胀试验------《岩土工程勘察规范》10.8扁铲侧胀试验通过将探杆上的扁铲测头压入至土中预定深度，然后试压，使位于扁铲 的压力，可 测头一侧面的圆形钢膜向土内膨胀，量测钢膜膨胀至三个特殊位置 （A、B、C） 获得多种岩土参数。 适用于软土、一般粘性土、粉土、黄土和松散~中密的砂土。在密实的砂土、杂填土 和含砾土层中，膜片容易损坏，故一般不宜采用。 扁铲试验成果分析包括以下内容： （1）对试验的实测数据进行膜片刚度修正：p0 ? 1.05( A ? z m ? ?A) ? 0.05( B ? z m ? ?B) p1 ? B ? z m ? ?B p 2 ? C ? z m ? ?A式中： p0 ------膜片向土中膨胀之前的接触压力 (kPa) ；p1 ------膜片膨胀至 1.10mm 时的压力 (kPa) ； p 2 ------膜片回到 0.05mm 时的终止压力 (kPa) ； z m ------调零前的压力表初读数 (kPa) ；A、B、C ------探头达到预定深度后， 匀速加压和减压测定膜片膨胀至 0.05mm 、1.10mm和回到 0.05mm 时的压力 (kPa) ；?A 、 ?B ------率定时膨胀至 0.05mm 和 1.10mm 时的气压值 (kPa) 。（2）根据 p0、 p1、 p 2 计算下列指标：E D ? 34.7( p1 ? p0 ) K D ? ( p0 ? u 0 ) / ? vo I D ? ( p1 ? p0 ) /( p0 ? u 0 ) U D ? ( p 2 ? u 0 ) /( p0 ? u 0 )式中： E D ------侧胀模量 (kPa) ；K D ------侧胀水平应力指数； I D ------侧胀土性指数； U D ------侧胀孔压指数； u 0 ------试验深度处的静水压力 (kPa) ；? vo ------试验深度处土的有效上覆压力 (kPa) 。【例题 31 】在地下 8m 处进行扁铲侧胀试验，地下水位 2.0m ，水位以上土的重度为18.5kN / m 3 ，试验前率定时膨胀至 0.05mm 及 1.10mm 的气压实测值分别为 ?A ? 10kPa 及?B ? 65kPa ， 试验时膜片膨胀至 0.05mm 及 1.10mm 和回到 0.05mm 的压力分别为 A ? 70kPa及 B ? 220kPa 和 C ? 65kPa 。 压力表初读数 z m ? 5kPa ， 计算该试验点的侧胀水平应力指数。 【解】根据《岩土工程勘察规范》 膜片向土中膨胀之前的接触压力 p0 ? 1.05( A ? zm ? ?A) ? 0.05( B ? zm ? ?B)? 1.05(70 ? 5 ? 10) ? 0.05(220 ? 5 ? 65) ? 71.25kPa试验深度处土的有效上覆压力 ? vo ? 2 ? 18.5 ? 6 ? (18.5 ? 10) ? 88kPa （8 ? 2） ? 60kPa 试验深度处的静水压力 u0 ? 10 ? 侧胀水平应力指数 K D ? ( p0 ? u 0 ) / ? vo ? (71.25 ? 60) / 88 ? 0.1288.波速测试------《岩土工程勘察规范》条文说明 10.10.5波速测试适用于测定各类岩土体的压缩波、 剪切波或瑞利波的波速， 可根据任务要求， 采用单孔法、跨孔法或面波法。 根据波速测试结果可以计算土的动剪切模量 Gd 、动弹性模量 E d 和土的动泊松比 ? d ：动剪切模量： 动弹性模量：Gd ? ?v s2Ed ?2 ?v s2 (3v 2 p ? 4v s ) 2 v2 p ? vs动泊松比：?d ?2 v2 p ? 2v s 2 2( v 2 p ? vs )（m / s） ； 式中： v p 、 vs ------分别为压缩波波速和剪切波波速? ------土的质量密度 (kg / m 3 ) 。【规范导读】 《工程地质手册》P269 页为波速测试的试验内容。【例题 32】现场测得土层 2 的剪切波速是土层 1 的剪切波速的 1.4 倍，如果 1、2 两层土 的质量密度基本相同，则在相应动应变幅值条件下，土层 2 的动剪切模量与土层 1 的动剪 切模量之比为多少？ 【解】根据《岩土工程勘察规范规范》G d 2 ? 2Vs2 ? 2 (1.4Vs1 ) 2 2 ? ? ? 1.96 Gd 1 ?1Vs2 ?1Vs2 1 1【例题 33】某均质粘土场地中进行波速测试，测得平均剪切波速为 285m / s ，平均压缩波 速为 735m / s ，土层重度为 17.5kN / m 3 ，试求该场地土的动剪切模量 Gd 、动弹性模量 E d 和 土的动泊松比 ? d 。 【解】根据《岩土工程勘察规范规范》 动剪切模量 Gd ? ?vs2 ? 1750 ? 2852 ? 142 MPa 动弹性模量 Ed ? 动泊松比 ? d ?2 ?vs2 (3v 2 p ? 4v s ) 2 v2 p ? vs?1.75 ? 2852 (3 ? 7352 ? 4 ? 2852 ) ? 401MPa 7352 ? 28522 v2 p ? 2v s 2 2(v 2 p ? vs )?735 2 ? 2 ? 285 2 ? 0.41 2 ? (735 2 ? 285 2 )【注】因 F ? ma ， 10 6m2 m kg m 6 ? ( ) 2 ? 10 6 kg ? 2 / m 3 ? 10（ kg ? 2 ） / m 2 ? 10 6 N / m 2 ? MPa 3 s m s s9.房屋建筑工程的勘察要求------《岩土工程勘察规范》4.1.18（1）详细勘探的勘探深度自基础底面算起，应符合下列规定： ①勘探孔深度应能控制地基主要受力层，当基础底面宽度不大于 5m 时，勘探孔的深度对 条形基础不应小于基础底面宽度的 3 倍，对单独柱基不应小于 1.5 倍，且不应小于 5m ； ②对高层建筑和需作变形验算的地基，控制性勘探孔的深度应超过地基变形计算深度；高 层建筑的一般性勘探孔应达到基底下 0.5~1.0 倍的基础宽度，并深入稳定分布的地层； ③对仅有地下室的建筑或高层建筑的裙房，当不能满足抗浮设计要求，需设置抗浮桩或锚杆时，勘探孔深度应满足抗拔承载力评价的要求； ④当有大面积地面堆载或软弱下卧层时，应适当加深控制性勘探孔的深度； ⑤在上述规定深度内遇基岩或厚层碎石土等稳定地层时，勘探孔深度可适当调整。 （2）详细勘察的勘探孔深度，除应符合上述要求外，尚应符合下列规定： ①地基变形计算深度，对中、低压缩性土可取附加压力等于上覆土层有效自重压力 20% 的 深度；对于高压缩性土层可取附加压力等于上覆土层有效自重压力 10% 的深度； ②建筑总平面内的裙房或仅有地下室部分（或当基底附加压力 p0 ? 0 时）的控制性勘探孔 的深度可适当减小，但应深入稳定分布地层，且根据荷载和土质条件不宜少于基底下0.5~1.0 倍基础宽度；③当需进行地基整体稳定性验算时，控制性勘探孔深度应根据具体条件满足验算要求； ④当需确定场地抗震类别而邻近无可靠的覆盖层厚度资料时，应布置波速测试孔，其深度 应满足确定覆盖层厚度的要求； ⑤大型设备勘探孔深度不宜小于基础地面宽度的 2 倍； ⑥当需进行地基处理时，勘探孔的深度应满足地基处理设计与施工要求；当采用桩基时， 应满足桩基础岩土工程勘察的相关要求。【注】各种工程的勘察要求都不相同，应有所了解，如《建筑桩基技术规范》3.2.2 条中 桩基工程的勘察要求。【例题 34】某建筑物条形基础，埋深 1.5m ，条形基础轴线间距为 8m ，按上部结构设计， 传至基础底面荷载标准组合的基底压力值为每延米 400kN ，地基承载力特征值 f a 估计为200kPa ，无明显的软弱或坚硬的下卧层。按《岩土工程勘察规范》进行详勘时，勘探孔的孔深为多少合适？ 【解】基础宽度 b ? 400 / 200 ? 2m 钻孔深度 h ? d ? 3b ? 1.5 ? 3 ? 2 ? 7.5m 【例题 35】某高层建筑物拟采用天然地基，基础埋深 10m ，基底附加压力为 280kPa 。基 础中心点下附加应力系数见附表。初勘探明地下水位埋深 3m ，地基土为中、低压缩性的 粉土和粉质粘土，平均天然重度为 ? ? 19kN / m 3 ，孔隙比为 e ? 0.7 ，土粒比重 Gs ? 2.70 ， 问详细勘察时， 钻孔深度至少达到多少才能满足变形计算的要求？ （水的重度取 10kN / m 3 ）基础中心点下深度 z (m) 附加应力系数 ai 8 0.80 12 0.61 16 0.45 20 0.33 24 0.26 28 0.20 32 0.16 36 0.13 40 0.11【解】根据《岩土工程勘察规范规范》 水下土的浮重度 ? ' ?Gs ? 1 2.70 ? 1 ?w ? ? 10 ? 10kN / m 3 1? e 1 ? 0.7设钻探孔深度为 z ? 10 米，则该深度处的自重压力为 ? c ? 19 ? 3 ? 10( z ? 10 ? 3) 该深度处的附加应力 p d ? p0 ai ? 280ai 根据规范知变形计算要求的钻探孔深度应满足附加应力等于自重应力的 20%即 0.2 ? [19 ? 3 ? 10( z ? 10 ? 3)] ? 280ai ，分别将 z ? 24 和 ai ? 0.26 代入（需试算） ，满足。 因此钻探孔深度为 24 ? 10 ? 34 米【注】①《岩土工程勘察规范》确定变形计算深度的方法为应力比法， 《建筑地基基础设 计规范》确定变形计算深度的方法为沉降比法。 ② z 为基础中心点下深度，则钻孔深度等于基础埋深加基础中心点下深度。 10.含水量试验------《土工试验方法标准》4.0.6土中水的质量与土颗粒质量的比，称为土的含水量，亦叫含水率。? ? m0 粗粒土、细粒土、有机质土： w ? ? ? ? 100 ? m ? 1? ? ? d层状或网状构造的冻土 式中： w ------含水量 （%） ；：w ?[m1 (1 ? 0.01wh ) ? 1] ? 100 m2m0 ------湿土质量 ( g ) ； md ------干土质量 ( g ) ； m1 ------冻土试样质量 ( g ) ； m2 ------糊状试样质量 ( g ) ； wh ------糊状试样含水量 （%） 。试验必须对两个试样进行平行测定， 测定的差值， 当 w ? 40% 时为 1%， 当 w ? 40% 时 为 2%，对层状和网状构造的冻土不大于 3%。取两个测值的平均值，以百分数表示。 【例题 36】某冻土试样质量 100 g ，加水调成糊状质量 120 g ，测得糊状试样含水量 50% ， 则原冻土试样的含水量为多少？ 【解】根据《土工试验方法标准》 ①直接用公式计算：含水量 w ? [m1 100 (1 ? 0.01wh ) ? 1] ? 100 ? [ (1 ? 0.5) ? 1] ? 100 ? 25% m2 120②用物质性质指标换算公式计算： 设原土样中水的质量为 m w ，则mw ? (120 ? 100) ? 50% ，解得 m w ? 20 g 100 ? mw所以含水量 w ? 20 /(100 ? 20) ? 100% ? 25%11.颗粒分析试验------《土工试验方法标准》7.1土中的固体颗粒（简称土粒）的大小和形状、矿物成分及其组成情况是决定土的物理 力学性质的重要因素。土粒的粒径由粗到细逐渐变化时，土的性质也相应的发生变化。土 粒的大小称为粒度，通常以粒径表示。将土中各种不同粒径的土粒，按适当的粒径范围， 分为若干粒组，各个粒组随着分界尺寸的不同而呈现出一定质的变化，划分粒组的分界尺寸称为界限粒径。 土粒的大小组成情况，通常以土中各个粒组的相对含量（各粒组占土粒总质量的百分 比）来表示，称为土的颗粒级配。土的颗粒级配是通过土的颗粒分析实验测定的，常用的 测定方法有筛分法和沉降分析法。前者用于粒径大于 0.075mm 的巨粒组和粗粒组，后者用 于粒径小于 0.075mm 的细粒组。当土内兼含大于和小于 0.075mm 的土粒时，两类分析方法 可联合使用。 筛分法试验是将风干、分散的代表性土样通过一套自上而下、孔径由大到小的标准筛 （例如 20、2、0.5、0.25、0.1、0.075mm） ，称出留在各个筛子上的干土重，即可求得各 个粒组的相对含量。通过计算可得到小于某一筛孔直径土粒的累计重量及累计百分含量。 沉降分析法的理论基础是土粒在水（或均匀悬液）中的沉降原理。当土样被分散于水 中后，土粒下沉时的速度与土粒形状、粒径、 （质量）密度以及水的粘滞度有关。 根据粒度成分分析实验结果，常采用粒径累计曲线表示土的颗粒级配。粒径累计曲线 法的横坐标为粒径，由于土粒粒径的值域很宽，因此常采用对数坐标表示。纵坐标为小于 （或大于）某粒径的土重（累计百分）含量。由粒径累计曲线的坡度可以大致判断土粒均 匀程度或级配是否良好。如曲线较陡，表示粒径大小相差不多，土粒较均匀，级配不良； 反之，曲线平缓，则表示粒径大小相差悬殊，土粒不均匀，级配良好。 （1）不均匀系数 Cu ： 量的 60% ；d10 ------有效粒径，颗粒大小分布曲线上的某粒径，小于该粒径的土含量占总质 Cu ? d 60 / d10式中： d 60 ------限制粒径，颗粒大小分布曲线上的某粒径，小于该粒径的土含量占总质量的 10% 。 （2）曲率系数 Cc ：Cc ?2 d 30 d10 ? d 60式中： d 30 ------颗粒大小分布曲线上的某粒径，小于该粒径的土含量占总质量的 30% 。 不均匀系数 Cu 反映大小不同粒组的分布情况， Cu 越大表示土粒大小的分布范围越大， 其级配越良好，作为填方工程时，则比较容易获得较大的密实度。曲率系数 Cc 描写的是累 积曲线的分布范围，反映曲线的整体形状。一般情况下，工程上把 Cu ? 5 的土看作是均粒 土，属级配不良； Cu ? 10 的土属级配良好。一般认为：砾类土或砂类土同时满足 Cu ? 5 和Cc ? 1 ~ 3 两个条件时，则定名为良好级配砾或良好级配砂。【注】 不均匀系数 Cu 及曲率系数 Cc 的也是评价渗透稳定性的重要指标， 相关内容参见 《水 利水电工程地质勘察规范》附录 G。【例题 37】下图为砂土的颗粒级配曲线，试判断下列那个选项是正确的。 （ A ） a 线级配良好， b 线级配不良， c 线级配不连续 （ B ） a 线级配不连续， b 线级配良好， c 线级配不良 （ C ） a 线级配不连续， b 线级配不良， c 线级配良好（ D ） a 线级配不良， b 线级配良好， c 线级配不连续 【解】根据《土工试验方法标准》100%颗粒 80% 小于 某粒 60% 径的 40% 累计 含量 20% 粒径 （mm) 100cba1010.10.010.001a 线颗粒主要集中在粒径为 0.01mm ~ 0.1mm 之间，颗粒粒径太集中，级配不良； c 线缺乏粒径在 0.05mm ~ 1mm 的中间颗粒，级配不连续； b 线级配良好。【例题 38】土工试验颗粒分析的留筛质量见表，底盘内试样质量 20 g ，试计算试样的不均 （2007 年考题） 匀系数 C u 和曲率系数 C e 。筛孔孔径 (mm) 留筛质量 ( g )2.0 501.0 1500.5 1500.25 1000.075 30【解】根据《土工试验方法标准》 土的总质量 M ? 50 ? 150 ? 150 ? 100 ? 30 ? 20 ? 500 g 粒径小于 2mm 的颗粒质量占总质量的比： (150 ? 150 ? 100 ? 30 ? 20) / 500 ? 90% 粒径小于 1mm 的颗粒质量占总质量的比： (150 ? 100 ? 30 ? 20) / 500 ? 60% 粒径小于 0.5mm 的颗粒质量占总质量的比： (100 ? 30 ? 20) / 500 ? 30% 粒径小于 0.25mm 的颗粒质量占总质量的比： (30 ? 20) / 500 ? 10% 粒径小于 0.075mm 的颗粒质量占总质量的比： 20 / 500 ? 4% 所以 d 60 ? 1.0mm ， d 10 ? 0.25mm ， d 30 ? 0.5mm 不均匀系数 C u ? d 60 / d 10 ? 1.0 / 0.25 ? 4 曲率系数 C c ?2 d 30 0.5 2 ? ? 1.0 ，属于级配不良土。 d 10 ? d 60 1.0 ? 0.25【注】 ①计算不均匀系数 C u 和曲率系数 C e 是计算小于某粒径的土颗粒质量占总质量的比， 在确定碎石土、砂土的分类时是大于某粒径的颗粒质量占总质量的比，勿弄反。 ②2013 年下午第 20 题为根据颗粒分析结果，查《铁路路基设计规范》表 5.2.2 确定 填料分组（此处略） 。 12.砂土的相对密实度试验------《土工试验方法标准》9砂土的密实度在一定程度上可根据天然孔隙比 e 的大小来评定。但对于级配相差较大 的不同类土，则天然孔隙比 e 难以有效判定密实度的相对高低。例如处于密实状态的某级 配不良的砂土，可能与处于中密或者稍密的级配良好砂土具有相同的孔隙比。为合理判定 砂土的密实状态，可采用相对密实度进行判定：Dr ?e max ? e 0 e max ? e min或Dr ?? d max ( ? d ? ? d min ) ? d ( ? d max ? ? d min )式中： e 0 ------砂的天然孔隙比；? d ------要求的干密度或天然干密度。砂的相对密度试验是进行砂的最大干密度和最小干密度试验；砂的最大干密度试验采 用振动锤击法，砂的最小干密度试验宜采用漏斗法和量筒法。本试验必须进行两次平行测 定，两次测定的密度差值不得大于 0.03 g / cm 3 ，取两次测值的平均值。 无粘性土的最小孔隙比是最紧密状态的孔隙比，用 emin 表示，最大孔隙比是土处于最 疏松状态时的孔隙比，用 emax 表示。 砂土的最大孔隙比 emax ?? w ? Gs ?1 ? d min最小孔隙比 emin ?? w ? Gs ?1 ? d max【注】①根据 Dr 将砂土的密实度进行划分： 0 ? Dr ? 0.33 ：松散的； 0.33 ? Dr ? 0.67 ：中 密的； 0.67 ? Dr ? 1 ：密实的。 ②无粘性土密实度除可以用相对密实度判定外，还可以用动力触探和标准贯入试验 进行判断。相关内容可参考《岩土工程勘察规范》3.3.7-3.3.9。【例题 39】某砂土重度为 1.76 g / cm 3 ，含水量为 9.5% ，土粒比重为 2.65。将 0.4kg 干砂土 样放入振动容器中，松散时砂样体积为 0.33 ? 10 ?3 m3 ，振动密实后的体积为 0.23 ? 10 ?3 m 3 ， 试求砂土的相对密实度。 【解】根据《土工试验方法标准》 天然孔隙比 e ?Gs (1 ? 0.01w) ? w 2.65(1 ? 0.095) ? 1.0 ? 1 ? 0.649 1.76??1 ?密实时， ? d max ? ms1 / V ? 0.4 / 0.23 ? 1.74 g / cm 3 ， emax ? 松散时， ? d min ? ms 2 / V ? 0.4 / 0.33 ? 1.21g / cm 3 ， emax ? 相对密度 Dr ?emax ? e 1.19 ? 0.649 ? ? 0.81 emax ? emin 1.19 ? 0.52? w ? Gs 2.65 ?1 ? ? 1 ? 0.52 ? d min 1.74 ? w ? Gs 2.65 ?1 ? ? 1 ? 1.19 ? d min 1.21【例题 40】某松散砂土地基，砂土初始孔隙比 e0 ? 0.85 ，最大孔隙比 emax ? 0.90 ，最小孔 隙比 emin ? 0.55 。采用不加填料振冲挤密处理，处理深度 8.0m ，振冲处理后地面平均下沉0.80m ，此时处理范围内砂土的相对密实度 Dr 约为多少？【解】根据《土工试验方法标准》 ，设振冲后的孔隙比为 e1 ，因为土层下沉的高度为 ?H ?0.85 ? e1 e0 ? e1 ? 8.0 ，解得 e1 ? 0.665 H ，即： 0.8 ? 1 ? 0.85 1 ? e0相对密实度 Dr ? （emax ? e0） （ / emax ? emin） ? （0.9 ? 0.665） （ / 0.9 ? 0.55） ? 0.67 【例题 41】为测求某一砂样的最大干密度和最小干密度分别进行了两次平行试验，两次最 大干密度实验结果为 1.58 g / cm 3 和 1.60 g / cm 3 ，两次最小干密度试验结果为 1.40 g / cm 3 和1.42 g / cm 3 ，则该砂样的最大干密度和最小干密度可取多少？【解】根据《土工试验方法标准》 两次平行测定的密度差值均为 0.02 g / cm 3 ，小于 0.03g / cm 3 ，因此取两次测值的平均值。 所以最大干密度 ? d max ?1.58 ? 1.60 1.40 ? 1.42 ? 1.59 g / cm 3 ， 最小干密度 ? d min ? ? 1.41g / cm 3 2 213.击实试验------《土工试验方法标准》10击实试验的目的就是用标准击实方法，测定土的干密度和含水量的关系，从击实曲线 为填土的设计与施工提供重要的依 上确定土的最大干密度 ? d max 和相应的最优含水量 wopt ， 据。影响击实效果的主要因素是含水量、击实功能和土的性质。 （1）压实系数 ? 击实试验时，先将待测的土料按不同的预定含水量（不少于 5 个） ，制备成不同含水 量的试样。测出击实后试样的湿密度 ? 和含水量 w ，然后计算出该试样的干密度。 试样的干密度：?d ??1 ? 0.01w式中： ?、w ------分别为土样的密度及其对应的含水量 （%） 。干密度 ? d ( g / cm 3 ) 1.651.60 1.551.501.45 171921 23 含水量 w （%）2527以干密度为纵坐标， 含水率为横坐标， 绘制干密度 ? d 与含水量 w 的关系曲线， 如上图。 从击实曲线上可以看出，曲线上有一峰值，此处的干密度最大，称为最大干密度，用 ? d max 表示，与最大干密度对应的含水率称为最优含水量，用 wopt 表示。说明当击实功一定，土 料的含水量为最优含水量时，击实效果最好。粘土的最优含水量一般接近粘性土的塑限， 可近似取为 wopt ? w p ? 2% 。 工程上采用压实系数 ? （有的书叫压实度）控制填土压实质量标准，按下式计算： 设计填筑干密度? d 标准击实试验的最大干密度? d max??【注】压实系数与挤密系数的使用场合不一样，例如前者用于检测换填垫层法中的垫层的 压实效果，后则用于灰土挤密桩法中桩间土的挤密效果，两者的概念实质是一致的，都是 实际干密度与最大干密度的比值。 【规范导读】压实填土的质量控制可参见《建筑地基处理技术规范》6.2.2-2 表。（2）最大干密度的取值------《建筑地基基础设计规范》6.3.8 或《建筑地基处理技术 规范》6.2.2.5 对碎石、卵石，或岩石碎屑等填料，其最大干密度可取 2100kg / m 3 ~ 2200kg / m 3 。对 于粘性土或粉土填料，当无试验资料时，可按下式计算最大干密度：? d max ? ?? w Gs1 ? 0.01wopt Gs式中： ? d max ------压实填土的最大干密度 （kg / m 3） ；? ------经验系数，粉质粘土取 0.96，粉土取 0.97；Gs ------土粒相对密度（比重） 。（3）最大干密度校正 轻型击实试验中，当试样中粒径大于 5mm 的土质量小于或等于试样总质量的 30% 时， 应对最大干密度和最优含水量进行校正。? 'd max ?1 1 ? P5? d max?? w ? Gs 2P5（g / cm 3） 式中： ? 'd max ------校正后试样的最大干密度 ；P5 ------粒径大于 5mm 土的质量百分数；? d max ------粒径小于 5mm 土击实试样的最大干密度；G s 2 ------粒径大于 5mm 土粒的饱和面干比重。（4）最优含水量的校正：w'opt ? wopt (1 ? P5 ) ? P5 ? wab式中： w'opt ------校正后试样的最优含水量（ % ） ；wopt ------击实试样的最优含水量（ % ） ； wab ------粒径大于 5mm 土粒的吸着含水量 （%） 。【例题 42】 某建筑地基处理采用 3:7 灰土垫层换填， 该 3:7 灰土击实试验结果如下表所示， 采用环刀法对刚完毕的第一层灰土进行施工质量检验，测得试样的湿密度为 1.78 g / cm3 ， 含水量为 19.3% ，其压实系数约为多少？湿密度（ / g / cm3） 含水量 （%）1.59 17.01.76 19.01.85 21.01.79 23.01.63 25.0【解】根据《土工试验方法标准》由表可拟合一条曲线， 根据曲线知最大干密度 ? d max ? 填土干密度 ? d ??1 ? 0.01w?1.85 ? 1.53g / cm3 1 ? 0.21?1 ? 0.01w?1.78 ? 1.49 g / cm3 1 ? 0.193压实系数 ? ? ? d / ? d max ? 1.49 / 1.53 ? 0.97【注】干密度并非将土烘干、压实后的密度，而只是土颗粒的质量相对于土的体积的比， 因此任何土都有它对应的干密度，其值越大，土中孔隙就越小，压实系数就越大。【例题 43】某排架结构，地基持力层为厚度较大的粉土，其承载力特征值不能满足设计要 求，拟采用压实填土进行地基处理，现场测得粉土的最优含水量为 14% ，土粒相对密度为2.65。试估计压实填土在持力层范围内的控制干密度应为多少？【解】根据《建筑地基基础设计规范》6.3.8，对粉土，经验系数 ? 取 0.97? d max ? ?? w Gs1 ? 0.01wopt Gs? 0.97 ?1.0 ? 2.65 ? 1.875 g / cm3 1 ? 0.14 ? 2.65根据规范 6.3.7 表，排架结构，在持力层范围内，压实系数应不小于 0.96? ? ? d / ? d max ? 0.96 ，解得 ? d ? 0.96 ? 1.875 ? 1.8 g / cm314.承载比试验------《土工试验方法标准》11土的承载比，也称加州承载比，是路面基层和底层材料以及各种土料当贯入柱(? 50 ? 100mm) 贯入度达到 2.（或 5 5）mm 时的单位压力，从而得出与标准荷载强度的比值。 p ? 100 7000 p ? 100 10500①当贯入量为 2.5mm 时： ②当贯入量为 5.0mm 时：CBR2.5 (%) ? CBR5.0 (%) ?式中： CBR2.5 ------贯入量 2.5mm 时的承载比（%） ；CBR5.0 ------贯入量 5.0mm 时的承载比（%） ； p ------单位压力（ kPa ） 7000------贯入量 2.5mm 时所对应的标准压力 （kPa） ；。 10500------贯入量 5.0mm 时所对应的标准压力 （kPa） 当贯入量为 5.0mm 时的承载比大于贯入量 2.5mm 时的承载比时，试验应重做。若数次 试验结果仍相同，则采用 5.0mm 时的承载比。 本试验应进行 3 个平行试验，当 3 个平行试验结果的变异系数大于 12% 时，去掉一个 偏离大的值，取其余 2 个结果的平均值，当变异系数小于 12% 时，取 3 个结果的平均值。 其中变异系数 cv ?i 1 n 2 i ?1 x x ( ? ) /( ) ? i n ? 1 i ?1 n?xn式中：n ------样本数；xi ------样本值；x ------样本均值，x ? (? xi ) / n ；i ?1n三次平行实验成果如下： 【例题 44】某公路工程，承载比 （CBR）贯入量 （0.01mm） 试件 1 荷载强度 （kPa） 试件 2 试件 3100 164 136 183150 224 182 245200 273 236 313250 308 280 357300 338 307 384400 393 362 449500 442 410 493750 496 460 532上述三次平行试验土的干密度满足规范要求，则据上述资料确定的 CBR 值应为多少？ 【解】根据《土工试验方法标准》 贯入量为 2.5mm 时 贯入量为 5mm 时 p 308 p 442 CBR2.5 ? 100 ? ?100 ? 4.4% CBR5.0 ?100 ? ?100 ? 4.2% （1）? （1） ? 500 0 p p CBR2.5 ?100 ? ? 100 ? 4.0% CBR5.0 ? 100 ? ? 100 ? 3.9% （2） ? （2）?
357 493 p p CBR2.5 ?100 ? ? 100 ? 5.1% CBR5.0 ?100 ? ?100 ? 4.7% （3）? （3） ?
由于 3 次试验得到的 2.5mm 承载比均大于 5mm 承载比，所以采用 2.5mm 承载比。CBR 2.5 ? 4.4% ? 4.0% ? 5.1% ? 4.5% 31 [(4.4 ? 4.5) 2 ? (4.0 ? 4.5) 2 ? (5.1 ? 4.5) 2 ] / 4.5 ? 12.4% ? 12% 3 ?1变异系数 cv ?去掉一个偏离大的值 5.1% ，取其余 2 个结果的平均值 所以该土样的承载比为 CBR 2.5 ?4.4% ? 4.0% ? 4.2% 215.固结试验------《土工试验方法标准》14Vv 0 ? e0 ? V sH0V v1 ? e1 ? V s H1H0 1 ? e0VsVsH1 1 ? e1饱和土体受到外力后， 孔隙中的部分水逐渐从土体内排出， 土中孔隙水压力逐渐减小， 作用在土骨架上的有效力逐渐增加，土体积随之压缩，直到变形达到稳定为止。土体的这 一变形的全过程称为固结。固结过程的快慢取决于土中水排出的速率，它是时间的函数。 非饱和土体在外力作用下的变形通常是孔隙中气体排出或压缩所引起，主要取决于有效应 力的改变，土体的这种变形称为压缩。 （1）试样的初始孔隙比 e0 ，应按下式计算：e0 ?(1 ? 0.01w0 )Gs ? w?0?1（%） ； 式中： w0 ------试样的初始含水量Gs ------试样的比重；? w ------ 4? C 时水的水的密度，取 1g / cm 3 ；? 0 ------试样的初始密度 ( g / cm3 )（2）因土颗粒体积保持不变，所以各级压力下试样固结稳定后的孔隙比 ei 应按下式计算：ei ? e 0 ? 1 ? e0 ?hi h0式中： e0 ------试样的初始孔隙比；h0 ------试样的初始高度 (mm) ； ?hi ------某级压力下试样固结稳定后的变形量 (mm) ；（3） e ~ p 曲线某一压力范围内的压缩系数 a v （ MPa ?1 ） ，应按下式计算：av ? ? ?e ei ? ei ?1 ? ?p pi ?1 ? pi式中： pi ------某级压力值 ( MPa)【注】地基土的压缩性可按 p1 ? 100kPa 至 p 2 ? 200kPa 时相应的压缩系数 a1?2 表示，划分 高压缩性土： 为低压缩性土：a1?2 ? 0.1MPa ?1 时；中压缩性土：0.1MPa ?1 ? a1?2 ? 0.5MPa ?1 ；a1?2 ? 0.5MPa ?1 。压缩性系数越大，在土样厚度及加载压力相同的情况下，土样变形越大。（4）某一压力范围的压缩模量 Es （ MPa ） ，应按下式计算：Es ??p pi ?1 ? pi 1 ? ei ? ? ei ? ei ?1 ?? av 1 ? ei式中： ?p、?? ------应力增量与相应应变增量；ei ------压力范围内起始压力对应的孔隙比（不是试样的初始孔隙比 e0 ） 。【注】土体压缩模量越大，在土体厚度及附加压力相同的情况下，土体变形量越小。（5）某一压力范围内的体积压缩系数 mv （ MPa ?1 ） ，应按下式计算：mv ? a 1 ? v E s 1 ? ei（6）采用 e ~ p 曲线计算主固结沉降 s ，应按下式计算：s??i ?1 n n n e0i ? e1i a ?p hi ? ? v ?pi ? hi ? ? i hi 1 ? e0i i ?1 1 ? e0 i i ?1 E si式中： n ------土的层数；hi ------土的分层厚度；e0i ------土在自重应力条件下对应的初始孔隙比，土的重度在水位以下取浮重度； e1i ------土在自重应力加附加应力条件下对应的孔隙比。（7）压缩指数 C c 和回弹指数 C s ，应按下式计算：Cc或Cs ? ei ? ei?1 log pi ?1 ? log pi式中： pi、ei ------ e ? log p 曲线线性段上某点的压力及相应的孔隙比。 （8）采用 e ~ log p 曲线计算主固结沉降 s ，应按下式计算：------《工程地质手册》4.4.2应力历史 正常固结 (OCR ? 1) 欠固结 (OCR ? 1)p z ? pcz ? pc沉降量s?? s??i ?1nhi p ? pz [Cci log( cz )i ] ? e pcz 1 i ?1 0in nhi p ? pz [Cci log( cz )i ] pc 1 ? e0is?? s??n超固结(OCR ? 1)p z ? pcz ? pchi p ? pz [Csi log( cz )i ] pcz i ?1 1 ? e0 i hi p p ? pz [Csi log( c ) i ? Cci log( cz )i ] 1 ? e p pc i ?1 0i cz式中： pcz ------土层的自重压力 (kPa) ；p z ------附加压力 (kPa) ； pc ------土的先期固结压力 (kPa) ；（9）超固结比 OCROCR ?先期固结压力p c 自重压力p cz【例题 45】某路基工程需要取土样进行填筑，已测得土料的孔隙比为 0.80，如果要求填 筑体的孔隙比为 0.50，试问 1m3 填筑体所需土料为多少？ 【解】因为1 ? e0 h0 h0 ? A V0 1 ? 0.8 V0 ? ? ? ,即 ，解得 V0 ? 1.2m 3 ? 1 ? 0.5 1 1 ? e1 h1 h1 ? A V1【例题 46】某土样的初始孔隙比为 0.86，进行压缩试验在各级}