4 岩土工程性质
岩土工程分类与分级
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岩土工程分类与分级
水理性质
•吸水率：常压条件下，岩石吸入水分的质量与干 燥岩石质量之比。
•饱水率：高压或真空条件下，岩石吸入水分的质 量与干燥岩石质量之比。
•饱水系数：岩石的吸水率与饱水率的比值。其值 越大，岩石的抗冻性越差。
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岩土工程分类与分级
变质岩 • 工程性质与其原岩密切相关。
• 动力变质岩的力学强度和抗水性均较差。 • 片理构造使岩石具有各向异性特征。
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岩土工程分类与分级
•二、 岩体及岩体结构
岩石（Rock）: 具一定结构构造的矿物集合体。
岩体（Rock mass）：
包含各种结构面的地质体。岩体的工程性质 首先取决于结构面的性质,其次才是组成岩体的 岩石性质。
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岩土工程分类与分级
力学性质
• 强度指标： 抗压强度(compressive strength)： 岩石单向受压时抵抗破坏的能力。 抗拉强度(tensile strength)：
• 岩石单向受拉时抵抗破坏的能力。 抗剪强度(shear strength)：
• 岩石抵抗剪切破坏的能力。
•强度特性
•最主要是抗剪强度
•c
m
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图 7—12 岩体抗剪强度包络线
•1－结构面强度线；2－岩块强度线；3－岩体强度包络线变化范围 岩土工程分类与分级
•四、岩石和岩体的工程分类
1、分类的目的
（1）为岩石工程建设的勘察、设计、施工和编 制定额提供必要的基本依据。 （2）便于施工方法的总结,交流,推广。 （3）为便于行业内技术改革和管理。
注册岩土公共基础考试知识点总结
注册岩土公共基础考试知识点总结岩土公共基础考试是针对岩土工程相关专业从业人员的一项综合性考试。
它的内容涵盖了岩土工程的基本理论、工程实践和相关法规等方面的知识。
下面是关于岩土公共基础考试的知识点总结。
一、岩土工程基础理论知识点1.岩土工程的概念及其发展历程：岩土工程是研究岩石和土壤在工程中的应用及其相互作用的学科，它的发展经历了实践与理论相结合的过程。
2.岩土工程的基本概念和术语：如土壤、岩石、含水层、岩土界面等。
3.土的工程性质：如土的物理性质、力学性质和水力性质等。
4.岩石的工程性质：如岩石的强度、岩石的变形性质和岩石的破裂机制等。
5.土体的应力变形特性：如土体的应力状态、应力应变关系和土体的固结与压缩等。
6.岩土工程的地质概念：如岩土分布、地质构造和地质灾害等。
二、岩土工程施工与监理知识点1.岩土工程施工工艺：如挖掘、回填、边坡开挖和土石方工程等。
2.岩土工程的施工设备：如挖掘机、推土机和打桩机等。
3.岩土工程监理管理：监理的职责和监理的原则、岩土工程监测与质量控制等。
4.岩土工程施工安全：如常见的岩土工程施工事故和防治措施等。
三、地基处理和基坑工程知识点1.地基处理的基本方法：如加固处理、排水处理和土体改良等。
2.地基处理设计的安全性和经济性：基于地基处理施工和使用的考虑。
3.基坑工程的施工方法：如支护结构的选择与设计、基坑排水和基坑安全等。
四、地基基础工程知识点1.典型地基基础类型：如浅基础、深基础和特殊基础等。
2.地基基础的设计原则和规范：如地基承载力设计和地基稳定性设计等。
3.典型地基基础结构：如筏基础、桩基础和墙基础等。
五、岩土工程测试与试验知识点1.土壤和岩石试验方法：如土壤密实度试验、土壤剪切试验和岩石强度试验等。
2.岩土工程测试和监测：如岩土体的高位深部位计和岩土体的变形监测等。
六、岩土工程设计和计算知识点1.岩土工程设计基本原理：如岩土工程设计的基本步骤、确定设计参数和设计方法。
岩土工程勘察规范要点
序
岩土工程勘察不少人都是这样认为的：主要是解决好 以下三个层面的问题： 1、场地岩土体的类型及空间分布； 2、掌握各岩土层的工程性质（物理、力学参数）； 3、为基础或其它岩土工程设计提供合理的技术参数。
岩土工程勘察规范要点
介绍以下几方面
一、岩土体及其分类 二、土体的物理力学参数 三、各类岩土工程勘察的基本要求
岩土工程勘察规范要点
2、土的工程分类及定名
上面谈到土可根据形成时代、成因类型等进行宏观分类；上述宏 观分类，存在其使用上的局限性，尤其是在工程建设上更加突出 一些，实际上对于岩土工程勘察而言，使用的岩土分类或定名主 要是工程分类。 根据组成土体颗粒的大小、所占比重、塑性指数和特殊性质等可 将土划分为五大类：碎石土、砂土、粉土、粘性土和特殊土（人 工填土等）。各大类土层还可根据特性指标（碎石土、砂土为颗 粒的粒径大小与所占比例；粘性土为塑性指数等）的大小，进一 步细分；详细的划分方法规范中都有明确说明。
岩土工程勘察规范要点
各类土层定性描述要点
土类 主要应描述的内容及特殊性质
碎石土 砂土 粉土
粘性土
颗粒级配（分选性）、颗粒形状（磨园度）、颗粒排列、 母岩成份、风化程度、充填物性质和充填程度、密实度
颜色、矿物组成、颗粒级配、颗粒形状、粘粒含量、湿度、 密实度
颜色、包含物、粘粒含量、湿度、密实度、摇震反应、光 泽反映、干强度、韧性
岩土工程勘察规范要点
土的物理性指标
物理性指标
定义
土的质量密度(土的 单位体积土的质量 密度)
土的含水量
土中水的质量与颗粒质量之比
单位 mg / cm3 %
土粒相对密度(比重) 土粒单位体积的质量与4时蒸馏水的密度之比
工程地质学知识点
工程地质学知识点1.地质调查和勘探：工程地质学的基础是对地质条件进行准确和详细的调查和勘探。
地质调查包括地貌调查、地层调查、构造调查等，用于确定地质结构、岩性和地层等地质情况。
2.地质工程地质勘察：地质工程地质勘察是为了解地下地质情况、获得工程设计和施工所需的地质资料而进行的工作。
包括地质资料的收集、分析、解释和报告等。
3.岩土力学：岩土力学是研究岩土材料变形和破坏的力学性质和变形规律，对于工程地质学至关重要。
岩土力学的主要内容包括岩土材料的物理力学性质、应力应变关系、强度和破坏准则等。
4.岩土工程：岩土工程是研究土地和岩石的工程性质、问题和处理方法，它是工程地质学的一个重要分支学科。
主要研究岩土工程材料的性质、施工技术、工程设计和施工控制等。
5.地下水和水文地质：地下水是地质工程中一个重要的因素，对工程建设和稳定性有重要影响。
水文地质研究地下水运动、分布、水位、水质等地下水问题，为工程建设提供地下水环境的合理利用和保护措施。
6.坡体工程：坡体是指地表坡地上层土层的局部或整体塌陷或滑动变形。
坡体工程是为了防治坡体滑坡和塌陷而进行的一系列工程措施，包括防护、加固、治理等。
7.地震工程：地震工程是研究地震对工程建设和结构物的影响，并提出相应的抗震设计和防护措施的学科。
地震工程需要进行地震活动的预测、震源机制研究、地震动力学分析等。
8.岩土动力学：岩土动力学是研究由于地震、爆炸、地下水流等自然或人工因素引起的岩土体的动力响应和破坏机制的学科。
岩土动力学主要包括岩土动力特性、地震响应分析、地震波在岩土体中的传播和衰减等。
9.岩土工程设计：岩土工程设计是基于地质调查和勘察的工程地质资料，制定合理的岩土工程方案和设计参数的过程。
设计过程中要考虑地质条件、岩土性质、荷载特征、施工工艺等因素。
10.工程地质灾害：工程地质灾害包括地质灾害对工程建设或已建工程产生的破坏、危害和影响等。
主要包括地质滑坡、地面沉降、地裂缝、地震等。
土力学与岩土工程
岩土工程与土力学1，岩土工程的定义岩土工程又称土力工程学，大地工程学。
主要研究泥土构成物质的工程特性。
是欧美国家于20世纪60年代在土木实践中建立起来的一种新的技术体制。
岩土工程是以求解岩体与土体工程问题，包括地基与基础。
过程与地下工程问题，作为自己的研究对象，岩土工程师会研究从工地采集的泥土样本和岩石样本中的数据，然后计算工程上的建筑所需的格构。
同时，我们知道地上，地下和水中的各类工程统称土木工程。
土木工程中涉及岩石，土，地下，水中的部分称岩石工程。
2，岩土工程的内容《岩土工程基本术语标准》定义为：“土木工程中涉及岩石和土的利用、处理和改良的科学技术。
”中国大百科全书定义为：“土木工程的一个分支，以工程地质学、岩石力学、土力学与基础工程为理论基础，涉及岩石和土的利用、整治和改造的一门技术科学。
”也有专家定义为：“土木工程的一个分支，研究岩土体（包括其中的水）作为支承体、荷载、介质或材料，必要时对其改良或治理的一门工程技术。
”以上表述方法虽不完全一致，但主要方面是相似或相同的。
第一、岩土工程是土木工程的一个分支；第二、研究对象是岩石和土，包括岩土中的水；第三、是一门技术科学或工程技术。
岩土工程的实践性很强，从工程实践角度，包括下列范围：（1）岩土作为支承体房屋建筑、道路、桥梁、堆场、大型设备等等，都建造在岩土上，岩土作为地基，作为支承体，研究的主要问题是承载力和变形问题。
（2）岩土作为荷载或自承体边坡工程、基坑工程、露天矿等地面开挖，隧道、地下洞室等地下开挖，面临的是另一类稳定和变形问题。
这时，岩土体担任的角色, 既可能是荷载，也可能是自承体。
同时，地下水的控制常常具有举足轻重的影响。
（3）岩土作为材料填方工程，特别是大面积高填方、填海造陆，要用大量岩土作为材料；围堰、水坝、路堤等也用岩土为材料。
这些工程除了研究其稳定和变形外，岩土材料的选用和质量控制是主要问题。
（4）地质灾害的防治岩溶、塌陷、崩塌、滑坡、泥石流、地面沉降等地质灾害，对工程构成严重威胁，防治工程必须针对具体条件和地质演化规律进行设计和施工。
岩土工程勘察分析
岩土工程勘察分析摘要：水文地质问题在地质勘察中起着不可忽视的作用。
本文首先分析水文地质的勘察要求,随后说明了地下水引起的岩土工程危害,最后以具体工程为例,论述了岩土工程中水文勘察的具体内容。
关键词：岩土工程勘察水文地质abstract: the problem of hydrogeology plays a role can not be ignored in geological exploration. this paper analysis on hydrogeological investigation requirements, thenillustrates the geotechnical hazards caused by groundwater, the specific project as an example, discusses the concrete content of hydrologic survey in geotechnical engineering. keywords: geotechnical engineering, surveying, hydrology geology中图分类号：p641.72文献标识码：a 文章编号：1工程概况广州市城市规划勘测设计研究院受广州市建城房地产有限公司委托，对其拟建的广州珠光路综合楼场地进行详细岩土工程勘察，目的主要是查明场地内岩土层的分布结构及其物理力学性质，查明不良地质现象的发育分布状况，查明地下水类型、埋藏条件、透水层的渗透性及地下水的腐蚀性情况，以及地下水对基础施工、基坑开挖的影响，并提出预防措施；对场地和地基的稳定性及地基岩土的承载力作出评价，为基础、基坑支护设计与施工提供适用、可靠的岩土工程参数，提出合理的基础方案和基坑支护方案建议。
该工程位于广州市珠光路与文德南路交界处，交通方便，地理位置优越，占地面积约5800平方米。
黏性土和软土地基的岩土工程评价[详细]
![黏性土和软土地基的岩土工程评价[详细]](https://img.taocdn.com/s3/m/4ee9d28750e2524de4187e51.png)
第15章黏性土和软土地基的岩土工程评价15.1黏性土的工程分类及其基本特征黏性土塑性指数大于10的土定名为黏性土.黏性土再根据塑性指数分为粉质黏土和黏土.塑性指数大于10,且小于或等于17的土定名为粉质黏土,塑性指数大于17的土定名为黏土.塑性指数应由相应于76g圆锥仪沉入土中深度为10米米时测定的液限计算而得.不同沉积年代黏性土的工程地质特征一、老黏性土第四系上更新统(Q3)及其以前沉积的黏性土.一般分布于山麓、山坡、河谷高阶地或伏于现代沉积(Q4)之下.由于它沉积年代较久,因而具有较高的结构强度和较低的压缩性.其承载力标准值一般大于350kPa,压缩模量E s大于15米Pa,标准贯入击数N 大于15.通常,老黏性土的承载能力明显地大于具有相同物理性质指标的一般黏性土.但应注意,有些年代在Q3及其以前的沉积层由于受所处地形等其他条件的影响,其工程性质也可能较差.二、一般黏性土第四纪全新世(Q4)沉积的工程性质一般的黏性土.广泛分布于河谷各级阶地(主要在低阶地)、山前及平原地区,厚度变化视成因类型而异.多呈褐黄色或黄褐色,有时含铁锰质粒状结核,但圆度较差,亦较硫松.承载力标准值一般为120~300kPa,压缩摸量E s为4~15米Pa,标准贯入击数N为3~15.三、新近沉积黏性土沉积年代较新的、即在近代文化期沉积的黏性土.多分布于湖、塘、沟、谷和河漫滩地段以及超河没滩低阶地、古河道、洪积冲积锥(扇)和山前斜地的顶部.一般未经很好的压密固结作用,结构强度较小.新近沉积黏性土的物理指标与一般黏性土的指标相近,但工程性质与—般黏性土有明显差别.15.2软土的生成环境与工程特性软土是指天然孔隙比大于或等于1.0,且天然含水量大于液限的细粒土.软土为在静水或缓慢流水的环境中沉积,并经生物化学作用形成的土.软土包括淤泥、淤泥质土、泥炭、泥炭质土等.淤泥:天然含水量大于液限、且天然孔隙比大于或等于1.5 (w＞w L、且e≥1.5),淤泥质土:天然含水量大于液限、且天然孔隙比小于1.5但大于或等于1.0(w＞w L、且1.5＞e≥1.0).土的有机质含量W u:W u＜5％,无机土,5％≤W u≤10％,有机质土,10％＜W u≤60％,泥炭质土,W u＞60％,泥炭.一、淤泥和淤泥质土的生成环境与组成成分静水或缓慢流水的环境:水流不通畅的饱和缺氧条件湖泊、沼泽、大河流的入海处的三角洲、溺谷等沉积环境.淤泥和淤泥质土的组成成分,是由其生成环境决定的.1．粒度成分(塑性指数)黏粒(粒径d＜0.005米米)含量一般达30％~60％,大量黏粒的存在,是使淤泥大量容水的内在因素之一.2．矿物成分黏土矿物中以蒙脱石和水云母类占多数.这种矿物组成也反应了软土的生成环境是缺氧的碱性环境,这些黏土矿物与水的作用非常强烈,比高岭石类及其他成分的黏土颗粒的吸水性更大,因而在其颗粒外围形成很厚的结合水膜,使得淤泥和淤泥质土的天然含水量很大.3．富含大量微生物和各种有机质是淤泥和淤泥质土的最大特点.大量有机质的存在,使软土具一系列特殊的性质:颗粒比重小、重度小、天然含水量大(水容量很大)、水很难排出等.这是由于有机质这种胶体颗粒的结合水膜厚度比一般黏土矿物颗粒更大的缘故.因此,土中有机质的分解程度愈高、含量愈大,则土的含水量愈大、工程性质愈差.二、淤泥和淤泥质土的结构性和状态特征淤泥和淤泥质土的结构性是指具有一定强度的粒间联结的性质.当土被扰动,破坏了它的粒间联结,则土体强度就会剧烈降低.粒间联结的因素构成:1．静电引力和分子引力作用黏粒之间的静电引力和分子引力的作用,使黏粒在水下沉积过程中相互联结成蜂窝状或絮状结构.2．水胶联结作用水胶联结是黏土颗粒间水分子(极性分子)在不同电荷作用下定向排列造成的.受吸附力愈大,其分子排列愈紧密,就愈具有较大的黏滞度和抗剪强度,从而形成一定强度的粒间联结.3．灰质联结作用水中大量的微生物一淤泥细菌作用的结果.这类细菌可以制造CO2,CO2与土中的Ca CO3可形成Ca (H CO3) 2,到一定深度后,细菌大量死亡,则CO2减少,Ca CO3又沉淀下来,从而形成黏粒间某种程度的灰质联结.三、淤泥和淤泥质土的物理力学特性软土的主要工程特性:1．天然含水量大(一般大于36%)、孔隙比大(大于1.0)、饱和度大;2．渗透性差(垂直渗透系数为10-6～10-8厘米/s);3．压缩性高且完成固结时间长;4．强度低、地基承载力低;5．具触变性且灵敏性高;6．具流变性;7．在较大的地震力作用下,可能发生震陷.四、不同成因的淤泥和淤泥质土的工程地质特征我国淤泥和淤泥质土的形成和分布,基本上可以分为两大类别: 第一类是属于海洋沿岸的淤积;第二类是内陆和山区河、湖盆地及山前谷地的淤积.大体上说,第一类分布较稳定,厚度较大;第二类常零星分布,沉积厚度较小.1．沿海软土大致可分为四种类型:1)泻湖相沉积:温州、宁波等地区.其特征是土层比较单一,厚度大,分布范围宽阔,形成海滨平原.2)溺谷相沉积:闽江口地区.其高压缩性和低强度等特点更甚于前者,但分布范围略窄.3)滨海相沉积:天津的塘沽新港地区以及连云港等地区.其淤积厚度达60米以上,间夹粉砂薄层或透镜体,整个土体呈“千层饼’样的细微条带层状构造.工程性质一般较泻湖相和溺谷相者稍好,但在深水处的年轻海淤则比其他各成因类型者更差.4)三角洲相沉积:长江三角洲、珠江三角洲地区.其主要特点是海相与陆相交替沉积形成,分布宽阔,厚度比较均匀、稳定,但分选程度差,多交错的斜层理或不规则透镜体夹层.具有薄粉砂夹层或粉砂、砂质粉土透镜体,为水平渗流提供了良好的条件.因此,比沿海其他成因类型软土的物理力学性能相对较好.2．内陆平原地区软土主要有湖泊相、沼泽相、河漫滩相、牛轭湖相等.1)湖泊相、沼泽相沉积:滇池东部及其周围地区,洞庭湖、洪泽湖盆地,太湖流域的杭嘉湖地区等.其组成和构造特点是组成颗粒微细、均匀,富有机质.淤泥成层较厚,不夹或很少夹砂、且往往具有厚度和大小不等的肥淤泥与泥炭夹层或透镜体.因此,其工程性质往往比一般滨海相沉积者差.2)河漫滩、牛轭湖相沉积⑴河漫滩相沉积的工程地质特征是具有明显的二元结构.上部为粉质黏土、砂质粉土,具微层理,但比滨海相的间隔厚些;下部为粉、细砂.⑵)牛轭湖相沉积物一般由淤泥、淤泥质黏性土及泥炭层组成,处于流动或潜流状态,工程性质与—般内陆湖相相近,但其分布范围略狭,一般呈透镜状掩埋于冲积层的下部,故需慎重对待.3．内陆山区软土成因主要是由于当地的泥灰岩、炭质页岩、泥砂质页岩等风化产物和地表的有机物质经水流搬运沉积于原始地形低洼处,长期饱水软化,间有微生物作用而形成.分布上总的特点是,分布面积不大、厚度变化悬殊.15.3 黏性土和软土地基承载力的综合评价一、影响黏性土和软土地基承载力的因素软土的主要工程性质特点是强度低、压缩性高、排水固结过程缓慢.地基土的承载力不仅与地基的特性有关,还与基础、上部建筑和地基土之间的相互作用有关.地基土的特性随着施工程序、方法、加荷的方式变化.地基土的承载力,要考虑强度和变形两方面,既要保证地基不发生强度破坏丧失稳定性,又要保证建筑物不产生影响建筑物安全与正常使用的过大沉降或不均匀沉降.对于软土地基来说,强度与变形两者之间,起控制作用的是变形.软土地基承载力的影响因素:1、上部结构与基础的整体刚度、基础对不均匀沉降的敏感性其他条件相同,上部结构连同基础的整体刚度愈大,建筑物的差异沉降就愈小,地基土的承载力可以适当地用得高一些.但应注意,上部结构与基础的刚度增大、地基承载力用高后,结构中所产生的内应力也随之增大.2、加荷方式、加荷速率及加荷的大小室内试验及现场观测均表明不同加荷方式、不同加荷速率,以及加荷的大小对软基变形均有影响.图15-8表示不同的加荷方式对沉降的影响.两者均最终加荷到125kPa,一种加荷方式是间歇地5次加荷,每加25kPa后待沉降稳定后再加下一级荷载;另一种则为连续加荷.由图可见间歇加荷的最终沉降比连续加荷的为小.而连续加荷的沉降主要集中在前期,延续时间长.图15-9为不同加荷速率室内固结试验的成果.图中1——加荷时间间隔为30米in;2——加荷时间间隔为1h.加荷快的,其初期沉降较之加荷慢的为小,而最终沉降则比较大.加荷的大小:根据福州地区经验,当基底压力小于40～70kPa时变形较小,随着压力的增大,每增大10～20kPa,沉降就要增加0.5～1倍以上,而且变形速率较高,延续时间也长.上海地区淤泥质土当基底压力小于70～80kPa时变形就较小,基底压力超过这一数值,沉降就会增大一倍甚至几倍.从理论上来分析,软土地基在加荷过程中,始终存在着剪应力与抗剪强度这一对矛盾.当地基土受荷载作用后,如加荷速率控制适当,使排水固结占主导地位,地基土的强度逐渐增长,并能适应外加荷载所产生的剪应力的增长,地基的变形就小,承载力也就得到提高.反之,如加荷速率过快,由于软黏土排水固结比较缓慢,则地基土的强度的增长不适应由于外加荷载所产生不断增长的剪应力时,地基土会发生局部的塑性变形,使变形大为增加,甚至发生剪切破坏.3、土的结构扰动软土灵敏度高,土的结构遭到扰动或破坏后,强度就会急剧降低.例如江苏某大型厂房,采用箱形基础,宽63.3米,高6米,由于理深大,开挖基坑未采取措施,基坑底部因挖土卸重,地下水流动,由于长期大量抽水,施工操作时基坑底土层被践踏,加上直接在基坑边堆土,使基底软黏土受挤扰动,土的天然结构遭到严重破环,土的压缩性大大增加,以致厂房建成后沉降甚剧,大大超过了原设计的沉降值.软土中要避免深挖,深挖不可避免时,施工措施对软土的承载力有很大的影响.4、充分利用软土之上的“硬壳层”,采用浅埋基础我国软土分布地区,表层均有一层“硬壳层”,一般为可塑的中压缩性的黏性土,其力学性质较之以下的软黏土为好,因此,充分利用软土之上的“硬壳层”,采用浅埋基础,使基底与软土层的间距增加,减少软黏土的附加压力,从而减少地基的变形,可提高地基承载力.软土地区,应当查明硬壳层的分布、厚度、软土稠度状态沿深度的变化,在评价地基承载力时应结合这些具体地基条件进行综合分析.5、微地貌对软土受荷变形的影响如原始地面高低不平,近期人工整平.原来高的地方挖土后,等于预压土,而低的地方,则为新填土,见图15-12.如设计时基底附加压力均为p0.,实际上,高处的附加压力仅为p0-γh2,γh2为挖去的土重)低处的附加压力则为p0+γh1,γh1为新填土的土重),因此虽然土层分布是均匀成层的,两者的沉降却是不同的.综合以上的讨论,影响软土地基承载力的因素是复杂的,多方面的.从工程地质勘察来看,在评价软土地基承截力时要注意以下方面:(1)软土地基成层特性、软硬土层的分布规律,特别是地表的硬壳层应当仔细查明,尽管硬壳层一般厚度并不大,也不密忽视,要考虑充分发挥硬壳层的作用.(2)基础的类型、形状、大小、埋深和刚度,上部建筑的结构类型、刚度,对不均匀沉降的敏感性,以及相邻建筑的影响.(3)荷载性质、大小、加荷速率对地基土的变形特性有很大影响.在对软黏土的变形规律进行深入试验研究时,对这些因素要有充分的考虑,否则会导致不正确的结论.有时还要联系到地基土早先的受荷历史来研究.(4)深开挖基坑时的施工条件的影响.二、确定黏性土和软土地基承载力的方法1、常规法按国家标准《建筑地基基础设计规范》(GBJ7-89)以室内试验确定黏性土和软土地基的承载力标准值时,应按表15-5和表15-6查得的承载力基本值乘以回归修正系数ψf,见第14章14-3l.表15-7和表15-8为原地基规范(TJ7-74)给出的老黏性土和新近沉积黏性土的容许承载力[R]表,供参考.在我国沿海典型软土地区之一的上海地区,上海市标准《地基基础设计规范》DBJ08-11-89所附《上海市工程地质图集》系在前期规范基础上根据建筑经验和沉降量估算编制的,持力层及下卧层的强度已经初步验算,规定凡符合该图系编制条件(见第14章14-3)的地基容许承载力,可按工程地点查图使用.新规范国家标准《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2002)中已不提供地基承载力表.2、强度公式对一般建筑物只采用临塑荷载p kp或界限附荷载p1/4公式估算地基强度,而且必须结合地区建筑经验使用,并需满足变形要求.根据上海地区的经验,一般仍用直剪仪做固结快剪,取峰值强度的70％确定强度指标c,φ值.根据福州地区的土质条件,建筑物在施工期的下沉百分比一般较小,固结度仅为10％～30％,故采用固结快剪或不排水快剪均与实际情况不符,会得到偏高或偏低的强度指标,因此根据地区经验,用固结1h 的快剪测定强度指标,用p kp计算地基强度,再乘以1.1～1.2的系数后与载荷试验所确定的地基承载力相接近,也比较符合工程实践经验.使用本方法确定地基承载力仍需考虑地区经验,脱离了 地区的建筑经验,就可能得出错误的评价.3、原位测试(1)用十字板剪切试验强度c u 估算软黏性土地基承载力对于φ≈0的饱和软黏性土,根据十字板剪切试验所测定的c u ,按临塑荷载p kp 公式应为:3.14kp u p c h γ=+(15-2)参考此式,根据上海地区有关单位与载荷试验对比及使用的经验,一般用下列两式估算软黏性土的天然地基容许承载力[R ].[]2u R c h γ=+(15-3a)或[](23)u R c h γ=+(15-3b)应用(15-3a 和3b)两式的关键,在于测得c u 值的十字板剪切试验方法和所取c u 计算值的选择,根据建研院与上海有关勘察单位早在上海漕河泾、闵行等地区的试验,认为按式(15-1a)提供天然地基容许承载力与载荷试验结果接近.一般经验认为,对饱和软黏性土地基,不论用2c u 或3c u 作为[R ]依据,都需考虑地基变形问题.当建筑物对变形要求较严时,以用式(15-1a)为宜.而根据近年有关工程的应用经验及试验影响因素分析认为,既使用式(15-1a),对其中的cu 值也累经过适当修正,才不致使计算结果偏大.(2)用静力触探p s (或q c )评定黏性土和软土地基承载力国内在这方面已积累了大量资料,建立了适用于一定地区和土性的经验公式.现将部分经验公式列于表15-9(附部分国外资料),有关经验公式的对比情况见图15-13.(3)用标准贯入试验N值评定黏性土地基容许承载力直接利用N值判定地基容许承载力.如图17-14,图中p0为静载试验所得比例界限压力.4、用静力载荷试验确定黏性土和软土地基承载力详见第9章.15.4 软土地基工程勘察要点一、应着重查明的问题1、查明软土的成因类型和古地理环境例如,选择一个厂区跨越古湖盆地的中部,该厂区所遇淤泥层非但强度小,而且厚度往往很大,则其变形稳定性必然较差;如果厂区是处于古湖盆地的边缘地带,则其淤泥层中会夹有较粗碎屑的沉积,或间有坡积层的交替,且整个淤泥层的厚度也较薄,必然使地基土体的渗水性及其相应的强度和变形特性有显著改变,给厂区建筑地基承载力的提高以有利条件.这也正如本章15-2所述,不同成因类型的淤泥和淤泥质土,以及其所处的古地理环境不同,将具有不同的分布、结构构造特征和不同的物理力学特性.另外,在内地近代河谷边缘、阶地和山间盆地的中部,特别要注意古河道和古湖沼相淤泥分布的勘察工作,因为这种情况往往不能从近代地貌上来判定.在滨海平原及河口三角洲地区,水网密布,且地下暗浜、暗塘也多,如上海地区过去有的工程就是由于没有重视该地区地基的这一特点,因而未予查清而造成工程事故的.2、查明软土的分布范围、埋藏深度、厚度及其变化情况.关于这方面的问题特别在山区或某些山前地带比较突出,因为这些地带土层构造一般比较复杂,如果在地基压缩层范围内的这种软黏土层厚形不等时,即使厚度相差并不悬殊,然而由于软黏土压缩性甚大的特性,也往往产生较大的不均匀变形,而使建筑物出现裂缝.3、在山区还要特别注意查明软土层下伏基岩的坡度在山区还要特别注意查明软土层下伏基岩(或其他比较坚硬的土层)表面的坡度,以确定地基的抗滑稳定性和加剧地基不均匀沉降的可能性和程度.例如,舟山某厂主厂房地基的情况,足可说明下伏基岩起伏这一问题的重要性(图15-15).该厂房为钢筋混凝土条形基础,埋深1.65米,用砂垫层处理,砂垫层厚度2米,局部地点为1米.垫层直接放在淤泥和粉质黏土层上.地基下伏基岩顶面向东、北、南方向倾斜,向北坡度约为1:2.63,向南1:51,故淤泥厚度变化大,最薄仅2.00米,最厚达6.00米.厂房建成后不久,东西两边山墙出现严重开裂,致使砖墩裂断,缝口上下叉开,则不得不拆掉重砌.整个厂房呈南北向反弯曲变形,其中锅炉房部分横向向东南倾斜,其东南角沉降最大达20.5厘米.总之,厂房地基变形与基岩坡向一致.其原因就是由于基岩起伏,淤泥层厚薄不等,当时尽管采用了2米厚的砂垫层处理地基,仍然造成主厂房与基岩坡度一致的反弯曲变形和局部倾倒变形.其主要问题是在地基勘察时采用孔距50米,以为淤泥层比较均匀,厂房开裂后补钻才发现基岩面起伏,以及淤泥层厚度剧烈变化的情况.这个问题如能在勘察中查明,则在地基基础设计中采用合适的方案,这一工程事故是完全可以避免的.4、重点查明地基持力层、下卧层条件充分重视地表“硬壳层”土的勘察工作,查明其厚度及物理力学性质变化情况.5、查明是否存在砂土或粉土夹层、透镜体注意是否有砂的夹层和透镜体等,查明它们的位置和厚度变化情况,以便考虑它们作为天然排水层,加速软黏土固结过程,提高地基强度的可能性,以及施工中可能产生流砂危害的情况,以便预先采取措施.关于流砂现象的实质和形成条件参见第16章16-5.二、对勘探、取土方法与取土器的要求见第8章.三、现场观察描述与现场试验的重要意义软土土质松软,触变性强,对于采取这种土的土样,无论所用取土器设计得多么完善,其保持原状的程度总有一定限度,并且经运回实验室以及开样切土过程,受某些人为因素的影响,又难免再受某种程度的扰动.在试验方面,如剪切试验用直剪仪与实际受力和排水条件有一定差距,并限制了剪切面,因而也使所得c,φ值偏大.用三轴剪力仪比直剪试验较为接近实际情况,并可以在易于破坏的面上剪裂,但缺点是样品制各过程可能会使土的含水量和结构有所改变.因此,目前对这些室内测定的指标,有时只能根据勘察及建筑经验打折使用.但这究竞是比较间接的办法,而对于一个新的地区已有勘察和建筑经验很少时,要提供比较确切的指标,就有一定的困难.因此,已有不少单位对软土及其他易于扰动的土,不论是需用原状土的物理指标(如γ,ω等),还是力学指标都规定在现场测定.在这个对勘察工作具有方向性的改进措施方面,有些单位在取土器中采用分节试样环(详见第16章16-2),又可避免一次试验前开样切土过程的扰动,并对现场宜接测定某些物理力学指标带来很大方便.对抗剪强度和承载力指标用十字板剪力仪和静力触探能在钻孔中直接测定,可以从根本上避免取土过程对土样的扰动及土样应力状态的改变.因而所得成果更能代表软黏土的天然状况.另外,在软黏土的勘探过程对提取土样的现场观察、描述也尤为重要.有些单位对软土及其他易扰动的土类的土样定名与土质鉴定,已实行以野外观察为主(参考室内试验指标)的办法.关于这一措施和思想,特别对高灵敏度的、因而呈潜液状态的,以及含极薄层粉细砂夹层的叙土的土质鉴定和定名有决定性的意义.例如:根据这种土的室内(或现场)的液、塑限试验所确定的土的塑性指数及状态指标(液性指数),往往会与在天然状态下的实际情况有一定差距.因为液、塑限指标是用扰动土做出的,特别是不能正确反映土中细微砂夹层的影响,所以有时会出现把含有极薄层粉细砂夹层或透镜体的淤泥质黏土定名为淤泥质粉质黏土甚至粉土的问题.重视现场直接观察、描述,并与试验数据互相校验,则可及时发现问题,及时补取土样,解决问题.补充资料国家标准《岩土工程勘察规范》(GB50021—2001)中的有关规定和要求(软土的勘察要求和方法、软土的岩土工程评价)1．软土的勘察内容软土勘察除应符合常规要求外,还应查明下列内容:①成因类型、成层条件、分布规律、层理特征、水平向和垂直向的均匀性;②地表硬壳层的分布与厚度、下伏硬土层或基岩的埋深和起伏;③固结历史、应力水平和结构破坏对强度和变形的影响;④微地貌形态和暗埋的塘、浜,沟、坑、穴的分布、埋深及其填土的情况;⑤开挖、回填、支护、工程降水、打桩、沉井等对软土应力状态、强度和压缩性的影响;⑥当地的工程经验.2．软土的勘探和取样①软土地区勘察宜采用钻探取样与静力触探结合的手段.勘探点布置应根据土的成因类型和地基复杂程度确定.当土层变化较大或有暗埋的塘、浜、沟、坑、穴时应予加密.②软土取样应采用薄壁取土器、快速静力连续压入法.钻进方式应采用回转式提土钻进,并采用清水加压或泥浆护壁.土试样在采取、运送、保存、试样制备过程中,要严防扰动.3．软土的试验方法。
岩土体工程地质特征
1. 岩土类型：岩土体工程地质特征首先包括对地质体的分类和描述，例如土壤、岩石、砂 、粘土等。不同的岩土类型具有不同的物理和力学性质，对工程设计和施工具有重要影响。
2. 岩土层位：地质特征还包括对地下岩土层位的描述，包括不同层位的厚度、分布、性质 等。岩土层位的差异会导致地下水位、土壤质地、岩石强度等方面的变化，对工程设计和地 基处理起着重要作用。
岩土体工程地质特征
3. 岩土物理性质：岩土体工程地质特征还包括对岩土物理性质的描述，如颗粒大小、密度 、含水量、孔隙度等。这些性质直接影响土体的强度、渗透性、可压缩性等工程性质。
4. 岩土工程性质：地质特征还包括对岩土工程性质的描述，如土壤的可塑性、岩石的强度 、土体的稳定性等。这些性质对于工程设计、地基处理和施工方法的选择具有重要意义。
5. 地下水位和地下水条件：地质特征还需要考虑地下水位和地下水条件对工程的影响。地 下水位的高低、渗透性和水位变化等因素会对土体稳定性、地下水排泄和基坑降水等工程问 题产生影响。
岩土体工程地质特征
6. 地质构造和断裂带：地质特征还包括对地质构造和断裂带的描述。地质构造和断裂带对 岩土体的稳定性和变形特性有重要影响，需要在工程设计和施工过程中予以考虑。
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第四章岩土体工程性质一、名词解释(6)1．岩石风化作用p74岩石形成后，地表附近的完整岩石，会在温度、水溶液、气体及生物等自然因素作用下，逐渐产生裂隙、发生机械破碎和矿物成分的改变，丧失完整性，这个过程称为岩石风化作用。
2．物理风化作用p74岩石在自然因素作用下发生机械破碎，而无明显成分改变的风化作用称物理风化作用，又称机械风化作用。
3．化学风化作用p74岩石在自然因素作用下发生化学成分改变，从而导致岩石破坏为化学风化作用。
4．生物风化作用p75岩石风化过程有生物活动的参与称生物风化，如岩石裂隙中生长的树，随着树的生长，根系发育延伸，岩石被劈裂，即属生物物理风化；岩石表面生长的地衣分泌有机酸腐蚀岩石，使其分解，即属生物化学风化。
5．风化程度p76岩石风化后工程性质改变的程度。
6．饱和重度p77天然状态下，单位体积岩石土中包括固体颗粒、一定的水和孔（裂）隙三部分，若水把所有孔隙充满，则为岩土的饱和重度。
7．岩石吸水率p79在常压条件下，岩石浸入水中充分吸水，被吸收的水质量与干燥岩石质量之比为吸水率。
8．液性指数p82黏性土的天然含水率和塑限的差值与塑性指数之比。
9．弹性模量p85岩石的弹性模量是变形曲线弹性段（直线段）的斜率。
10．岩体p86岩体通常是指由各种岩石块体和不连续面组合而成的“结构物”。
11．结构面P87岩体被不连续界面分割，这些不连续界面被称为岩体的结构面。
二、单选(22)1．冰劈作用是（）。
p74A．物理风化B．生物风化C．化学风化D．差异风化2．因强烈蒸发使地下水浓缩结晶，导致岩石裂缝被结晶力扩大，叫做（）。
P74A．热胀冷缩作用B．盐类结晶作用C．冰劈作用D．碳酸化作用3．黄铁矿在空气或水中生成褐铁矿，在化学风化中应属于（）。
P75A．溶解作用B．水化作用C．氧化作用D．碳酸化作用4．硬石膏转变成石膏体积增大1.5倍，使岩石破坏，在化学风化中应属于（）。
P75 A．溶解作用B．水化作用C．氧化作用D．碳酸化作用5．生物物理风化的主要类型是（）。
P75A．冰劈作用B．热胀冷缩作用C．盐类结晶作用D．根劈作用6．抗风化能力最强的矿物是（）。
P75A．正长石B．斜长石C．石英D．方解石7．影响岩石风化的内部因素是（）。
p75～76A．湿度和压力B．化学活泼性流体C．岩石性质和地质构造D．矿物的联结力8．岩石浸水后强度降低的性能叫做岩石的（）。
P81A．吸水性B．软化性C．可溶性D．崩解性9．土的含水率是指（）。
P82A．土中水的质量与土粒质量之比B．土中水的质量与土体总重量之比C．土中水的体积与土粒体积之比D．土中水的体积与土体总体积之比10．判别黏性土软硬状态的指标是（）。
P83A．塑性指数B．液限C．液性指数D．塑限11．岩石的强度指标，通常是用岩石的（）来表示。
P83A．抗压强度B．抗拉强度C．抗剪强度D．抗扭强度12．在缺乏试验资料时，岩石的抗拉强度一般可取为抗压强度的（）。
P84A．1/2～1/5 B．1/10～1/20C．2～5倍D．10～20倍13．岩石在单轴压力下变形，其横向应变与纵向应变的比值叫做（）。
P85A．弹性模量B．变形模量C．塑性模量D．泊松比14．层理是（）结构面。
P87A．原生B．构造C．次生D．变质15．次生结构面的常见代表是（）。
P87A．冷缩节理、层理、片理B．张节理、剪节理、断层C．风化裂隙、爆破裂隙、御荷裂隙、溶蚀裂隙D．不整合接触界面16．岩体工程性质不仅取决于组成它的岩石，更主要是取决于它的（）。
P87 A．结构体形态B．矿物成份C．不连续性D．岩石构造17．岩体结构是指（）。
p89A．结构面和结构体的组合形式B．岩石块体的大小和形态C．结构面的空间分布状况D．岩体各向异性的持征18．（）、块状结构、层状结构、碎裂结构、散体结构是结构体的五大类型。
P89 A．砾石结构B．砂状结构C．粗粒结构D．整体结构19．在岩体结构类型中，构造变动中等、具中厚层状的沉积岩应属于（）。
P89 A．块状结构B．层状结构C．碎裂结构D．散体结构20．粒径范围在0.075～2mm内的土属于（）。
P90A．细砾土B．砂土C．粉土D．黏土21．岩石经风化作用而残留在原地的碎屑堆积物称为（）。
P90A．风积土B．坡积土C．崩积土D．残积土22．硅质石英砂岩的主要工程力学持征之一是具有较高的（）。
P91A．强度B．可溶性C．膨胀性D．崩解性23．岩石单轴饱和抗压强度为5～15MPa时，被称为（）。
P91A．较坚硬岩B．较软岩C．软岩D．极软岩24．按岩石坚硬程度的定性划分，未风化的泥岩属于（）。
P91A．较坚硬岩B．较软岩C．软岩D．极软岩25．我国工程岩体分级标准中，确定岩石坚硬程度的指标是（）。
P93A．单轴饱和抗压强度B．抗拉强度C．变形模量D．凝聚力三、多选(11) 某一题内蓝色字为不选项，红色字为选择项1．岩石风化是因为（）。
p74A．岩石长期暴露在地表或近地表B．地表岩石长期受空气、温度、压力、水溶液的影响C．自然因素使地表岩石产生破碎或成分改变D．岩石性质不能适应所处的物理、化学环境2．根据岩石风化破碎方式不同，可以把风化作用分为（）。
p74A．物理风化B．化学风化C．生物风化D．差异风化3．常见的化学风化作用有（）。
p74A．溶解作用B．水化作用C．氧化作用D．碳酸化作用4．评价岩石抗冻性的指标有（）。
P81～82A．软化系数B．饱和系数C．重量损失率D．强度损失率5．岩石破坏是因为（）。
P85A．在外力作用下岩石变形超过其极限值B．在外作用下岩石微裂隙扩展联成破裂面C．岩石中应力超过岩石的强度极限D．在外力作用下岩石内开始出现微裂隙6．土的抗剪强度指标由（）共同组成。
P86A．内摩擦角B．粘聚力C．剪切波速D．以上全部7．以下属于结构面的是（）。
P87A．岩层层面B．软弱夹层C．节理D．断层8．以下属于构造结构面的是（）。
P87A．岩层层面B．软弱夹层C．节理D．断层9．工程常用的结构面发育程度等级分为（）。
P87A．不发育B．较发育C．发育D．很发育10．结构面的连续性对岩体的（）性质有很大的影响。
P88A．变形B．强度C．渗透性D．相对密度11．在《土的分类标准》（GBJ145－90）中，按土的颗粒分类，细粒土粒组包括（）。
P89A．细砾土B．砂土C．粉土D．黏土四、改错(6)1．风化是指长期暴露地表的岩石被风吹化了。
P74风化是指，岩石形成后，地表附近的完整岩石，在温度、水溶液、气体及生物等自然因素作用下，逐渐产生裂隙、发生机械破碎和矿物成分的改变，丧失完整性的过程。
2．雨量充沛的潮湿炎热气候区以物理风化为主。
P75雨量充沛的潮湿炎热气候区则以化学风化为主。
3．一般情况下岩浆岩比沉积岩和变质岩抗风化能力强。
P75一般情况下沉积岩比岩浆岩和变质岩抗风化能力强。
4．岩土中孔隙体积与岩土总体积之比称孔隙比。
P79岩土中孔隙体积与岩土总体积之比称孔隙度（多用百分数表示）。
/岩土中孔隙的体积与固体颗粒体积之比称岩土的孔隙比（多以小数表示）。
5．岩石的透水性是指饱水岩石在重力作用下能自由流出一定水量的性能。
P80透水性是指岩石容许水透过的能力，用渗透系数 K 表示。
6．岩体是指岩石整体。
P86～87岩体通常是指由各种岩石块体和不连续面组合而成的“结构物”，具有不连续性、非均质性和各向异性的特点。
五、简答(6)1．如何确定岩石的风化程度？p76确定岩石的风化程度主要依据野外观察岩石中矿物颜色变化、矿物成分改变、岩石破碎程度和岩石强度降低四方面的特征而定的。
2．防止岩石风化作用发展的主要措施有哪些？p77防止岩石风化作用发展的措施之一是向岩石孔隙、裂隙灌注各种浆液，提高岩石整体性和强度，增强岩石抗风化能力；措施之二是在岩石表层绿化、喷抹水泥砂浆、沥青或石灰水泥砂浆封闭岩面，防止空气、水分与岩石接触或渗入其中。
3．对岩石工程性质进行评述，应评述哪些内容？p77～86物理性质：包括密度和重度、固体密度和相对密度、空隙性（孔隙度、裂隙率、孔隙比）；水理性质：包括吸水性（吸水率、饱和吸水率与饱和系数）、透水性（渗透系数）、软化性（软化系数）、抗冻性（岩石强度损失率和岩石重量损失率）；力学性质：包括抗压强度、抗拉强度、抗剪强度、弹性模量、泊松比、波速；风化程度。
4．结构面的定量指标包括哪些？p88结构面的定量指标，主要有方位、间距、延长、连续性、形态、张开度等。
5．简述岩体、结构体、岩体结构的概念。
P86、87、89、149岩体通常是指由各种岩石块体和不连续面组合而成的“结构物”，具有不连续性、非均质性和各向异性的特点。
结构面包围的岩块被称为结构体。
结构面与结构体的组合关系称为岩体结构。
6．岩石和岩体有何区别？p2、86岩石是矿物或火山玻璃的天然集合体。
岩体通常是指由各种岩石块体和不连续面组合而成的“结构物”。
岩石与岩体的区别在于岩体中存在结构面。
7．土按成因类型分类可以分为哪几种？p90残积土、坡积土、洪积土、冲积土、淤积土、风积土及崩积土等。
六、读图七、论述(2)1．根据岩石的地质特征评述沉积岩的工程性质。
分析成分（p16）、胶结类型和成分（p17）、层理构造（p14）、抗风化能力（P75～76）等对沉积工程性质，如物理、水理、力学性质（p81）的影响：影响岩石工程地质性质的因素主要是组成岩石的矿物成分、岩石的结构、构造和岩石的风化程度（P12～14）。
沉积岩的成分主要是石英、长石、较为坚硬的原岩碎屑，及新生成的与新环境相适应的稳定矿物（P16）。
碎屑岩中胶结物的成分和胶结方式对其工程性质有着显著影响，造成工程性质的差异（P17）。
层理导致岩石的各向异性，层面往往成为其软弱面（P14）。
一般沉积岩具有高的孔隙度，削弱了岩石的强度。
富含黏土矿物、孔隙度大的岩石，软化性大（P81）。
沉积岩的强度具有明显的各向异性，垂直于层理方向的抗压强度最大。
一般情况下沉积岩比岩浆岩和变质岩抗风化能力强，风化程度较低，工程性质较好（P75～76）。
（1）沉积岩的矿物成分：经过沉积岩四个形成作用过程后，原岩中许多矿物已风化分解消失，只有石英、长石等少数矿物保存下来，此外，也常见较为坚硬的原岩碎屑。
在沉积物向沉积岩转化过程中，生成了与新环境相适应的稳定矿物，如方解石、白云石、黄铁矿、海绿石、黏土矿物、磷灰石、石膏、重晶石、蛋白石和燧石等。
P16（2）沉积岩的结构：根据结构把沉积岩划分为碎屑岩类、黏土岩类、化学和生物化学岩类。
其中碎屑岩中胶结物的成分和胶结方式对其工程性质有着显著影响。
P17基底式胶结胶结紧密，岩石强度由胶结物成分控制，硅质最强，铁质、钙质次之，碳质较弱，泥质最差。
孔隙式胶结的碎屑岩工程性质受颗粒成分、形状及胶结物成分影响，变化较大。