地基岩土分类、工程特性与地基承载力
公路桥涵地基与基础设计规范(JTG 3363—2019)
公路桥涵地基与基础设计规范Specifications for Design of Foundation of Highway Bridges and Culverts2019-12-17发布2020-04-01实施目次1总则 (1)2术语和符号 (2)2.1术语 (2)2.2主要符号 (3)3基本规定 (9)4地基岩土的分类、工程特性与地基承载力 (11)4.1地基岩土分类 (11)4.2工程特性 (15)4.3地基承载力 (15)5浅基础 (20)5.1埋置深度 (20)5.2地基承载力及基底偏心距验算 (22)5.3沉降验算 (25)5.4稳定性验算 (28)6桩基础 (31)6.1一般规定 (31)6.2构造 (32)6.3计算 (36)7沉井基础 (46)7.1一般规定 (46)7.2构造 (46)7.3计算 (48)8地下连续墙 (51)8.1一般规定 (51)8.2支护结构 (51)8.3基础 (55)9特殊地基和基础 (58)9.1软弱地基 (58)9.2湿陷性黄土地基 (62)9.3陡坡地基与基础 (65)9.4岩溶地基与基础 (67)9.5挤扩支盘桩基础 (68)附录A桥涵地基岩土的分级 (71)附录B浅层平板载荷试验要点 (73)附录C深层平板载荷试验要点 (74)附录D岩基载荷试验要点 (75)附录E冻土标准冻深线及冻土特性分类 (76)附录F台背路基填土对桥台基底或桩端平面处的附加竖向压应力的计算 (78)附录G岩石地基矩形截面双向偏心受压及圆形截面偏心受压的应力重分布计算 (80)附录H冻土地基抗冻拔稳定性验算 (82)附录J桥涵基底附加压应力系数α、平均附加压应力系数α (85)附录K桩基后压浆技术参数 (88)附录L按m法计算弹性桩水平位移及作用效应 (89)附录M刚性桩位移及作用效应计算方法 (104)附录N群桩作为整体基础的计算 (107)附录P沉井下沉过程中井壁的计算 (109)附录Q沉井下沉过程中刃脚的计算 (113)附录R按支护结构与土体相互作用原理的水平土压力计算 (118)附录S直线形地下连续墙支护结构计算 (119)附录T圆形地下连续墙支护结构计算 (120)本规范用词用语说明 (123)1总则1.0.1为规范公路桥涵地基与基础设计，保障工程质量，制定本规范。
建筑地基基础设计规范
1 总则1．0．1 为了在地基基础设计中贯彻执行国家的技术经济政策，做到安全适用、技术先进、经济合理、确保质量、保护环境，制定本规范。
1．0．2 本规范适用于工业与民用建筑（包括构筑物）的地基基础设计。
对于湿陷性黄土、多年冻土、膨胀土以及在地震和机械振动荷载作用下的地基基础设计，尚应符合国家现行相应专业标准的规定。
1．0．3 地基基础设计，应坚持因地制宜、就地取材、保护环境和节约资源的原则；根据岩土工程勘察资料，综合考虑结构类型、材料情况与施工条件等因素，精心设计。
1．0．4 建筑地基基础的设计除应符合本规范的规定外，尚应符合国家现行有关标准的规定。
2 术语和符号2．1 术语2．1．1 地基Subgrade, Foundation soils支承基础的土体或岩体。
2．1．2 基础Foundation将结构所承受的各种作用传递到地基上的结构组成部分。
2．1．3 地基承载力特征值Characteristic value of subgrade bearing capacity由载荷试验测定的地基土压力变形曲线线性变形段内规定的变形所对应的压力值，其最大值为比例界限值。
2．1．4 重力密度（重度）Gravity density, Unit weight单位体积岩土体所承受的重力，为岩土体的密度与重力加速度的乘积。
2．1．5 岩体结构面Rock discontinuity structural plane岩体内开裂的和易开裂的面，如层面、节理、断层、片理等，又称不连续构造面。
2．1．6 标准冻结深度Standard frost penetration在地面平坦、裸露、城市之外的空旷场地中不少于10年的实测最大冻结深度的平均值。
2．1．7 地基变形允许值Allowable subsoil deformation为保证建筑物正常使用而确定的变形控制值。
2．1．8 土岩组合地基Soil-rock composite subgrade在建筑地基的主要受力层范围内，有下卧基岩表面坡度较大的地基；或石芽密布并有出露的地基；或大块孤石或个别石芽出露的地基。
(公路桥涵地基基础设计规范)(2007)
作用效应组合值应小于或等于相应的抗力——地基承载力容许值或单桩承载力容许值。
1 当采用作用短期效应组合时，其中可变作用的频遇值系数均取为 1.0，且汽车荷载应计
入冲击系数。
填料厚度（包括路面厚度）等于或大于 0.5m 的拱桥、涵洞，以及重力式墩台，其地基计
算可不计汽车冲击系数。
2 当采用作用效应的偶然组合时，其组合表达式按本规范第 1.0.5 条采用，但不考虑结构
-7-
总则
k ——冻胀力修正系数； αi、αp ——振动沉桩时桩侧摩阻力和桩端承载力的影响系数； ζ s ——在覆盖层中各层土桩侧摩阻力的发挥系数； βp、βsi ——采用后压浆技术的灌注桩各层桩侧摩阻力和桩端承载力的增强系数； ϕ ——内摩擦角； c ——粘聚力。
-8-
3 地基岩土的分类、工程特性与地基承载力
级。 2.1.4 作用短期效应组合 combination for short-term action effects
正常使用极限状态设计时，永久作用标准值与可变作用频遇值效应的组合。其中可变作 用频遇值为可变作用标准值与频遇值系数的乘积。 2.1.5 作用长期效应组合 combination for long-term action effects
ψ2j ——其它第 j 个可变作用的准永久值系数，按《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60-2004）
第 4.1.7 条第 2 款的规定采用；稳定验算时取 ψ2j =1.0；
γ Gi 、 γ a ——上面表达式中相应作用效应的分项系数，均取值为 1.0。 2 当基础结构需要进行正常使用极限状态设计时，作用短期效应组合和长期效应组合表达
值计算；
Sbk ——使基础结构稳定的作用标准值效应的组合值，按基本组合和偶然组合最小组合 值计算；
《公路桥涵地基与基础设计规范》(JTG 3363—2019)正式版
9.1 软弱地基............................................................................................................................... 58 9.2 湿陷性黄土地基.................................................................................................................. 62 9.3 陡坡地基与基础.................................................................................................................. 65 9.4 岩溶地基与基础................................................................................................................... 67 9.5 挤扩支盘桩基础.................................................................................................................. 68 附录 A 桥涵地基岩土的分级........................................................................................................ 71 附录 B 浅层平板载荷试验要点.................................................................................................... 73 附录 C 深层平板载荷试验要点....................................................................................................74 附录 D 岩基载荷试验要点............................................................................................................ 75 附录 E 冻土标准冻深线及冻土特性分类.................................................................................... 76 附录 F 台背路基填土对桥台基底或桩端平面处的附加竖向压应力的计算............................ 78 附录 G 岩石地基矩形截面双向偏心受压及圆形截面偏心受压的应力重分布计算............... 80 附录 H 冻土地基抗冻拔稳定性验算............................................................................................82
岩土工程的分类
岩土工程的分类岩土工程是土木工程的一个重要分支，主要研究土体和岩石在工程中的力学性质和行为。
根据岩土工程的不同特点和应用领域的不同，可以将岩土工程分为不同的分类。
岩土工程可以根据工程用途分为地基与基础工程和地下工程。
地基与基础工程主要研究土壤和岩石的承载力、沉降性和稳定性等问题，以设计和施工合理的地基和基础结构，保证工程的安全可靠。
地下工程则是指在地下进行的各种工程，如隧道、地下室和地下管线等。
地下工程需要研究土壤和岩石的力学性质和水文特征，以确保工程的稳定和安全。
岩土工程还可以根据土体和岩石的性质分为土工和岩石工程。
土工工程主要研究土壤的力学特性和行为，包括土壤的压缩性、剪切性和渗透性等。
土工工程的典型应用包括土坡、挡土墙和土石坝等。
岩石工程则是研究岩石的力学性质和行为，包括岩石的强度、变形性和断裂性等。
岩石工程的典型应用包括岩石坡、岩石隧道和岩石基础等。
岩土工程还可以根据工程规模和复杂程度分为小型岩土工程和大型岩土工程。
小型岩土工程主要涉及工程规模较小、复杂程度较低的项目，如房屋地基和小型土建工程等。
大型岩土工程则是指规模较大、复杂程度较高的项目，如大坝、高速公路和地铁等。
大型岩土工程需要综合考虑土体和岩石的力学性质、水文特征以及工程环境的影响，进行详细的工程设计和施工方案制定。
岩土工程还可以根据工程施工阶段分为前期工程和施工阶段。
前期工程主要包括工程地质勘察、岩土力学试验和工程设计等，旨在对工程所处地质环境和土体岩石性质进行全面了解，为后续施工提供可靠的依据。
施工阶段则是指根据前期工程的结果，采取相应的施工技术和措施，确保工程的顺利进行和安全完成。
岩土工程是土木工程中的一个重要领域，根据其特点和应用领域的不同，可以将其分为地基与基础工程和地下工程、土工与岩石工程、小型岩土工程和大型岩土工程以及前期工程和施工阶段等不同的分类。
不同分类的岩土工程研究内容和应用目标各有不同，但都旨在保证工程的安全可靠和经济高效。
CFG桩复合地基工程特性分析及承载力计算
CFG桩复合地基工程特性分析及承载力计算摘要：CFG桩复合地基加固高等级公路软基就是一种新引入的软基处理方法，具有施工周期短、工后沉降小、无噪音、无振动、不排污、节约钢材等特点而得到广泛的应用。
但是由于自身的复杂性和多样性，致使群桩相互作用机理及其承载力的计算一直没有得到令人满意的研究成果。
文章对CFG桩各个组成部分进行了详细的分析，介绍了复合地基各个参数的合理取值范围，在此基础上结合相关试验进行了承载力计算公式的推演。
关键词：水泥粉煤灰碎石桩、复合地基、软基处理、工程特性、计算参数、承载力计算0 引言CFG桩即为水泥、粉煤灰、碎石等混合料加水拌合在土中灌注形成的竖向增强体。
碎石桩复合地基，处理后承载力提高系数一般在1.2~1.6之间。
而在同样的地质条件下，CFG桩复合地基的承载力提高系数可以高达2倍以上。
CFG桩具有刚性桩特点，可全桩长发挥侧阻力，桩落在好的土层上还具有明显的端承作用。
这样就可以通过增加桩长或改变桩端持力层的方式，使桩进入较坚硬的土层来提高复合地基整体的承载力，以满足不同的设计要求。
同其他刚性桩一样，CFG桩体的刚度及变形量远大于桩间土。
在通常情况下，在桩顶和基底间设置褥垫层有效调节了桩与桩间土在荷载作用下的变形，从而确保了桩与桩间土的共同工作，这充分显示出CFG桩复合地基的柔性桩特征。
CFG桩的沉降远小于桩间土的沉降，桩体上部形成负摩擦区，致使CFG桩的实际受力与基桩有着很大的区别，其计算方法和取值也就区别于传统的基桩。
1 CFG桩复合地基结构分析1.1 褥垫层褥垫层技术是复合地基的核心技术，CFG桩只有通过褥垫层才能够构成桩土复合地基。
褥垫层厚度如果过小，桩顶时将产生非常明显的应力集中，桩间土的承载作用无法得到充分的发挥。
图1 褥垫层结构褥垫层厚度如果过大，桩土的应力比值会接近1，这样桩基就失去了在CFG复合地基中存在的意义。
所以，褥垫层厚度一般设计为10~30cm，特殊情况为50cm。
工程施工岩土分类
工程施工岩土分类一、岩土的性质岩土是由多种矿物组成的固体材料，常见的有砂土、黏土、粉土、砂质土、粉砂土、淤泥等。
岩土的性质受到原材料的成分、粒度分布、压实度和水分含量等因素的影响。
1. 粒度分布：岩土中的颗粒大小以及颗粒之间的排列方式对其性质有着重要影响。
通常，岩土可以通过粒径大小将其分为砾石、砂、泥、壤四种。
其中，砾石颗粒大于2mm，砂颗粒在0.05-2mm之间，泥颗粒小于0.002mm，壤在砂与泥之间。
不同颗粒的含量比例不同，会对岩土的工程性质产生影响。
2. 压实度：岩土的压实度是指岩土颗粒之间的紧密程度，影响了岩土的强度和稳定性。
一般来说，压实度越高，岩土的强度也越大。
3. 液塑性指数：岩土的液塑性指数反映了其在水分作用下的变形性能，是评价岩土水泥性能的重要参数之一。
液性降低，代表岩土在吸水过程中产生变形的能力减弱，而塑性增加，代表岩土在被水湿润后可塑性增加。
4. 岩土含水量：岩土的含水量会影响其强度和变形性能。
过多的水分使得岩土变得疏松，导致容易发生流失和液化等现象；而过少的水分，则使得岩土变得干硬，容易发生开裂等问题。
二、岩土的分类根据岩土的物理性质和工程性质，可以将岩土分为不同的分类，为施工提供依据。
常见的分类有以下几种：1. 按颗粒大小分类：（1）粗颗粒土：包括砂、砾石等，颗粒较大，不透水性能好。
（2）细颗粒土：包括粉土、黏土等，颗粒较小，透水性能差。
2. 按松实度分类：（1）密实土：颗粒间排列整齐，密度大，强度高。
（2）疏松土：颗粒间排列松散，密度小，强度低。
3. 按液塑性指数分类：（1）非塑土：液塑性指数小于0.075，可塑性较差。
（2）塑土：液塑性指数大于0.075，可塑性较好。
4. 按原材料分类：（1）天然土：岩土的组成主要来自于自然形成的土壤或矿石。
（2）填土：岩土的组成主要来自于人工填充的土壤或砂石料。
每种类型的岩土都有其独特的性质和特点，在工程施工中都需要根据实际情况进行分类和处理，以确保工程的顺利进行和安全稳定。
建筑地基基础设计规范
GB50007-2002建筑地基基础设计规范目录1 总则2术语和符号2.1 术语2.2 主要符号3 基本规定4 地基岩土的分类及工程特性指标4.1岩土的分类4.2工程特性指标5 地基计算5.1 基础埋置深度5.2承载力计算5.3 变形计算5.4稳定性计算6 山区地基6.1 一般规定6.2 土岩组合地基6.3压实填土地基6.4滑坡防治6.5岩溶与土洞6.6 土质边坡与重力式挡墙6.7 岩石边坡与岩石锚杆挡墙7 软弱地基7.1一般规定7.2利用与处理7.3 建筑措施7.4结构措施7.5大面积地面荷载8基础8.1无筋扩展基础8.2扩展基础8.3柱下条形基础8.4高层建筑筏形基础8.5桩基础8.6岩石锚杆基础9基坑工程9.1一般规定9.2设计计算9.3地下连续墙与逆作法10检验与监测10.1检验10.2监测附录A岩石坚硬程度及岩体完整程度的划分附录B碎石土野外鉴别附录C浅层平板载荷试验要点附录D深层平板载荷试验要点附录E抗剪强度指标c、φ标准值附录F中国季节性冻土标准冻深线图附录G地基土的冻胀性分类及建筑基底允许残留冻土层最大厚度附录H岩基载荷试验要点附录J岩石单轴抗压强度试验附录K附加应力系数α、平均附加应力系数α附录L挡土墙主动土压力系数ka附录M岩石锚杆抗拔试验要点附录N大面积地面荷载作用下地基附加沉降量计算附录P冲切临界截面周长及极惯性矩计算公式附录Q单桩竖向静载荷试验要点附录R桩基础最终沉降量计算附录S阶梯形承台及锥形承台斜截面受剪的截面宽度附录T桩式、墙式悬臂支护结构计算要点附录U桩式、墙式锚撑支护结构计算要点附录V基坑底抗隆起稳定性验算附录W基坑底抗渗流稳定性验算附录X土层锚杆试验要点用词和用语说明。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
3 地基岩土分类、工程特性与地基承载力
列专题开展针对性的专题研究：
1 对国内外岩土分类规范的现状进行了调查； 2 对国标、建筑、铁路、港工、水利等规范与公路土建 相近行业的地基岩土分类情况进行比较分析； 3 提出修订建议； 4 征求各方意见； 5 由部主管部门审定。
岩土工程标准的历史演变 1 50年代，主要学习和借鉴前苏联的相关标准 2 1958年开始，编制自己的标准
碎石土的分类 《建筑地基基础设计规范》GB50007-2002）
土的名称
颗粒形状
颗粒级配
漂石 块石
圆形及亚圆形为主 棱角形为主
粒径大于200mm的颗 粒含量超过全重50％
卵石 碎石
圆形及亚圆形为主 棱角形为主
粒径大于20mm的颗粒 含量超过全重50％
圆砾 角砾
圆形及亚圆形为主 棱角形为主
ห้องสมุดไป่ตู้
粒径大于2mm的颗粒 含量超过全重50％
程度
节理不发育 节理发育 节理很发育
节理间距（mm） >400
200~400
20~200
3.1.6 当软化系数等于或小于0.75 时，应定为软化岩石。当岩石具有特殊成分、 特殊结构或特殊性质时，应定为特殊性岩石，如易溶性岩石、膨胀性岩石、崩解 性岩石、盐渍化岩石等。
《岩土工程勘察规范》GB50021-2001
《湿陷性黄土地区建筑规范》BJG20-66 《地基土试验暂行规程》--1958 《工业与民用建筑工程地质勘察暂行规范及规程》--1959 《铁路工程地质勘测细则》 3 1970年后，国家标准和行业标准进一步健全、完善。
标准现状： 1 建筑：130多册，其中有国标18本、地方标准60册。 2 电力（火电）工程：28册，有2本国标； 3 冶金、有色工程：45册，有国标3册； 4 水利水电工程：40册，有国标8册； 5 铁道工程：33册，有国标1册； 6 公路工程：18册； 7 水运工程：11册。
完整程度等级 完 整 较完整 较破碎 破 碎 极破碎
完整性指数 >0.75 0.75~0.55 0.55~0.35 0.35~0.15 <0.15
3.1.5 岩体节理发育程度根据节理间距按表3.1.5分为节理很发育、节理发育、节 理不发育3类。
表3.1.5 岩体节理发育程度的分类（原规范称岩石破碎程度）
a.岩石的分类（5类、3.1.3）
颗粒间牢固粘结,呈整体或具有节理隙的岩体称为岩石， 坚硬程度可根据岩块的饱和单轴抗压强度frk分类
坚硬程度类别 坚硬岩 较硬岩 较软岩
软岩 极软岩
饱和单轴抗压 强度frk(Mpa) frk＞60 30＜frk≤60 15＜frk≤30 5＜frk≤15 frk≤5
3.1.1 公路桥涵地基的岩土可分为岩石、碎石土、砂土、粉土、 黏性土和特殊性岩土。 （大致雷同，局部有区别）
3.1.2 岩石为颗粒间连接牢固、呈整体或具有节理裂隙的地质 体。作为公路桥涵地基，除应确定岩石的地质名称外，尚应 按本规范第3.1.3条、第3.1.4条、第3.1.5条规定划分其坚硬 程度、完整程度和节理发育程度。
d.粉土的分类
粒径大于0.075mm的颗粒含量超过全重
土的名称
塑性指数
50%，塑性指数IP≤10的土称为粉土
e.粘性土的分类
粒径大于0.075mm的颗粒含量不超过全重 50%，塑性指数IP＞10的土称为粘性土，粘性 土根据塑性指数细分
粘土
IP＞17
粉质粘土 10＜IP≤17
注：塑性指数由相应于76g圆 锥体沉入土样中深度为10mm 测定的液限计算而得
※ f.人工填土的分类：根据物质组成和堆填 方式，可分为四类。
a.素填土：由碎石土、砂土、粉土和粘性 土等一种或几种材料组成，不含杂物或含杂 物很少；
b.杂填土：含有大量建筑垃圾、工业废料 或生活垃圾等杂物；
b.碎石土的分类（6类，3.1.7） 粒径大于2mm的颗粒含量超过全重50%的土称为碎石土。
《岩土工程勘察规范》GB50021-2001
3.1.4 岩体完整程度根据完整性指数按表3.1.4分为完整、较完整、较破碎、破碎和 极破碎5个等级。当缺乏有关试验数据时，可按本规范附录表A.0.1-3划分。
表3.1.4 岩体完整程度划分
85版规范中岩土的主要分类
粘性土（细粒土）：
老粘性土、一般性粘性土、新近沉积粘性土、残积粘性土
砂土 碎石土 岩石 黄土： 新近堆积黄土、一般新黄土、老黄土 多年冻土 软土
2007版规范中岩土的主要分类
地基土（岩）分为岩石、碎石土、砂土、粉土、黏性土 特殊性岩土
3.1.16 特殊性岩土是具有一些特殊成分、结构和性质的区域性地基土，包括软土、 膨胀土、湿陷性土、红黏土、冻土、盐渍土和填土等。
锤击数N63.5 N63.5 5
密实度 松散
锤击数N63.5 10<N63.5 20
密实度 中密
5<N63.5 10
稍密
N 63.5>20
密实
c 砂土的分类粒径大于2mm的颗粒含量不超过全重50%的土，且粒径大于
0.075mm的颗粒含量超过全重50%的土称为砂土。
砂土的分类
《建筑地基基础设计规范》GB50007-2002）
土的名称
颗粒级配
砾砂
粒径大于2mm的颗粒含量占全重25％～50％
粗砂
粒径大于0.5mm的颗粒含量超过全重50％
中砂
粒径大于0.25mm的颗粒含量超过全重50％
细砂
粒径大于0.075mm的颗粒含量超过全重85％
粉砂
粒径大于0.075mm的颗粒含量超过全重50％
注：定名时应根据颗粒级配由大到小以最先符合者确定
注：定名时应根据颗粒级配由大到小以最先符合者确定
3.1.8 碎石土的密实度，可根据重型动力触探锤击数N63.5按表3.1.8分为松散、 稍密、中密、密实4级。当缺乏有关试验数据时，碎石土平均粒径大于50mm或 最大粒径大于100mm的碎石土，按本规范附录表A.0.2鉴别其密实度。
表3.1.8 碎石土的密实度