浅析广东省湛江组黏土工程特性及浅基础选型
土木工程中的黏土性质与稳定性分析
土木工程中的黏土性质与稳定性分析黏土是一种常见的土壤类型，在土木工程中起着重要的作用。
了解黏土的性质和稳定性对于设计和施工土木工程至关重要。
首先，我们来探讨黏土的性质。
黏土的主要成分是细粒状的颗粒，其粒径小于0.002毫米。
黏土颗粒之间的结合力弱，因此黏土具有较高的可塑性和可变形性。
黏土具有吸水性，并具有增大体积的能力。
当黏土吸水时，其体积会膨胀，而在干燥过程中会收缩。
此外，黏土还具有较好的压实性能。
黏土在施工过程中可以通过压实来改善其工程性质。
其次，黏土的稳定性是土木工程中需重点考虑的问题。
黏土是一种相对较弱的土壤类型，容易发生塑性和液化现象。
因此，在设计土木工程时，需要对黏土的稳定性进行全面的分析和评估。
一种常见的方法是通过黏土的含水量和塑性指数来判断其稳定性。
含水量过高或过低都会对黏土的稳定性产生不利影响。
高含水量会使黏土失去强度和刚性，并且容易引发液化现象。
而低含水量则会导致干燥收缩问题。
塑性指数是衡量黏土可塑性的指标，它与黏土的流动性和可变形性密切相关。
塑性指数越高，黏土的稳定性越差。
在土木工程中，黏土的稳定性还与施工方法和应力状态密切相关。
对于较弱的黏土地基或地表，施工过程中应采取措施加强地基的稳定性，例如通过加固或加厚地基来分散压力，提高承载力。
另外，对于黏土地层中的水分问题，可以采取适当的排水措施，以减少液化风险。
此外，定期监测和维护工程也是确保黏土工程稳定性的重要手段。
除了稳定性的分析，黏土的工程性质也应考虑在设计和施工中。
黏土作为一种可塑性土壤，其工程性质与强度、压缩性、渗透性等因素密切相关。
了解黏土材料的工程性质有助于选择合适的施工方法和材料，以确保工程的质量和安全。
总之，土木工程中的黏土性质和稳定性是设计和施工中必须考虑的重要问题。
了解黏土的性质可塑性、变形特点以及与稳定性有关的因素，有助于制定合适的设计和施工措施。
如此，可以提高黏土工程的性能和可靠性，确保土木工程的质量和安全。
岩土工程设计-1浅基础
变形控制
对基础沉降和变形进行控制， 以满足建筑物设计要求。
稳定性要求
确保基础的稳定性，防止滑坡 、崩塌等地质灾害。
基础设计的步骤与流程
方案设计
根据地质勘察结果和建筑要求， 制定基础设计方案。
施工图绘制
根据详细设计结果，绘制基础 施工图。
前期准备
收集相关资料，进行初步分析。
详细设计
对基础各部分进行详细计算和 分析，确定具体尺寸和构造。
进行详细的地质勘察，了 解土层分布、地下水位、 地质构造等信息。
建筑要求
明确建筑物的设计要求， 包括荷载、沉降、稳定性 等。
环境保护
考虑施工对周围环境的影 响，制定环境保护措施。
基础设计的基本原则
经济合理
在满足安全性和使用功能的前 提下，尽量降低工程成本。
施工可行
确保施工方法的可行性，考虑 施工条件和难度。
筏形基础是一种大面积的浅基 础形式，适用于大型建筑物或 构筑物。其特点是能够提供更 大的承载能力，并有效分散建 筑物或构筑物的荷载。
箱形基础是一种封闭的浅基础 形式，适用于大型建筑物或构 筑物。其特点是能够提供更大 的承载能力，并具有良好的抗 震性能。源自基础的设计计算承载能力计算
稳定性计算
根据地质勘察报告和建筑物或构筑物的荷载 要求，计算出基础的承载能力，确保基础能 够安全可靠地承受建筑物或构筑物的重量。
施工监测与验收
施工过程中进行沉降、位移等 监测，工程完工后进行验收。
03
岩土工程勘察与试验
岩土工程勘察的目的与内容
目的
岩土工程勘察的目的是为了获取工程地质条件、岩土性质及 其变化规律等基础资料，为工程设计和施工提供科学依据。
内容
浅基础适用范围
浅基础适用范围浅基础，顾名思义，就是基础浅的建筑基础。
它相较于深基础而言，所需的土方开挖深度较浅，往往只是在表土下1.5米以内的一层土内进行施工，同时现场作业量较少，且工期较短。
这种建筑基础方式广泛被应用于建筑领域，但是它的适用范围却因土地条件、建筑物性质等原因而有所不同，下文将详细介绍。
首先是地基土不宜太差的情况。
浅基础主要适用于地基土质地较好的地区，特别对于不含冻结、膨胀、流动、塌陷等特性的地区而言，浅基础最为适用。
这主要是因为浅基础对地基土的要求较低，一定程度上能够减少土地修整所需要的时间和费用。
其次是地面平整度好的场合。
在建造场地平整度好的地区，施工人员可以较容易的构筑出来具有稳定性的浅基础，从而有助于确保建筑物在整个施工过程中的安全性和稳定性。
此外，浅基础也可以作为局部修补的措施来使用。
当建筑物出现局部损坏和不平衡的情况时，施工人员可以选择浅基础进行局部修补，这样更加方便、快捷，并且基本不影响周围环境。
特别值得注意的是，在一些地区，地质特性会对浅基础的适用造成严重限制，工程师应当慎重考虑。
比如在可能存在断层或其他地质特性的地区，建议使用深基础。
此外，一些高密度建筑在使用浅基础时，可能会产生很大负载。
如果设计不当，则有可能导致基础破坏等事故发生。
总的来说，浅基础在土地条件较好、地面平整、修建范围较小的场合中适用，施工时操作简单、周期短、价格相对较低，因而得到了建筑行业的广泛应用。
但仍需工程师根据场地情况、建筑负载等因素综合考虑来选择基础的种类，确保建筑物施工的安全、稳定。
地面堆载厂房软土地基基础设计与施工研究
地面堆载厂房软土地基基础设计与施工研究作者：陈辉来源：《中国新技术新产品》2013年第14期摘要：在广东省湛江市（处沿海软土地基）兴建厂房或仓库，厂房或仓库的地面堆载，软基处理是必须面临的技术难题。
本文以具体的工程实例，从设计与施工方面做了探讨。
关键词：软土地基；地面堆载；设计施工中图分类号：U44 文献标识码：A一、概述工业厂房设计中常遇见大面积地面堆载的地基处理问题。
一类情况是大吨位的大面积地面堆载，如100kN/㎡、200 kN/㎡，且对地面平整度不作过高要求。
在这种情况下只要厂房的柱下采用桩基础，则厂区的地面通常不用采取地基处理措施，至多要考虑地面堆载是否会导致柱下桩基础的负摩阻力。
另一类情况是地面堆载较轻，对厂区地面平整度又不能完全忽视时的地基处理问题。
当大面积地面堆载为10kN/㎡以下时，厂区的地面一般均可考虑采取地基处理措施；但当大面积地面堆载达到30-40kN/㎡时，厂区的地面是否应采取地基处理措施就是个难题。
这个难题实际上并非技术问题，而是如何设计出既经济又安全的地基处理方案的问题。
现围绕某单层工业厂房大面积地面堆载的地基处理的设计失误，对如何进行既经济又安全的地基处理设计进行分析。
二、案例分析1 工程概况某单层工业厂房，钢结构屋盖，单柱轴力约750kN，跨度20m，柱距8m，设有20t行车，总面积约17000㎡。
厂房内地面大面积均布荷载30kN/㎡。
拟建场地在35.0m深度范围内的地基土均属第四纪全新世与上更新世冲积沉积物，粉质黏土"硬壳层"埋层较深，土质均匀，可塑一软塑，中压缩性；1.9m厚的粉质黏土“硬壳层”以下为15m厚的淤泥质黏土，强度低，属高压缩性、高灵敏度、低强度地基土，工程性质差，为天然地基的主要压缩层；第5-2与5-3层土属中等压缩性土，工程性质较好，可作为以摩擦为主的桩基持力层。
该工程地基土的物理力学性质指标见表1。
2 地基基础设计对于单层工业厂房的基础，该工程地质勘察报告的“结论与建议”认为，厂房柱下可采用预制桩，桩长25m，直径400mm，单桩承载力特征值为500kN，以第5-2层土为桩端持力层。
浅基础(岩土工程师)
fa M bb M d md M cCk
注意: 公式的适用条件及b的取法。 （四）.岩石地基承载力特征值 1、载荷试验:不少于三点;取最小值;不进行深宽修正。
2、饱和单轴抗压强度试验
fa r frk
第二节 持力层承载力验算
持力层承载力 验算：见“地基规范”5.2.1条。
总原则：
轴心： pk fa
５、地基土冻胀和融陷的影响。 考虑冻胀影响基础最小埋深 dmin＝zd－hmax
其中： zd = z0 za zw ze (z0 、za 、zw 、ze、 hmax可查
规范5.1.7条和附录G）
二。构造要求 １ 不小于0.5m(5.1.2); ２ 对箱基，筏基埋深的规定(5.1.3); 3 考虑相邻基础埋深．
第三节 基础底面积的确定 一、公式推导 1.中心荷载作用下要求：
pk f a
pk
Fk Gk A
fa
Fk A d G f a A
A f a A d G Fk
A
Fk
fa Gd
A bl
对条型基础
b
Fk
fa Gd
注：第一次试算时fa可用未经深宽修正的承载力特征值代入
Es
s
p2 p1 e1 e2
1 e1 e1 e2
1 e1 a
1 e1 p2 p1
根据受压前后土粒体积不变和土样横截面积不变得出：
1 e1 1 e2
H1
H2
e2
e1
H H1
(1 e1)
e1
s H1
(1 e1)
s e1 e2
H1 1 e1
第四节 变形计算与验算
承载能力极限状态验算时用 正常使用极限状态验算时用
浅基础设计
fak f f0
f
1 ( 2.884 7.918 )
n
n2
25
三、按提供的承载力表格确定
2．修正后的承载力特征值fa（b＞3m,d＞0.5m)
fa fak b (b 3) d m(d 0.5)
式中 fa—修正后的地基承载力特征值；
fak—地基承载力特征值；
6
7
刚性角要求： b' tan
h
8
一、按基础刚度分类
2. 柔性基础（钢筋混凝土基础）
1）指用抗拉、抗压、抗弯、 抗剪均较好的钢筋混凝土材 料做基础（不受刚性角的限 制）。
2）用于地基承载力较差、 上部荷载较大、设有地下室 且基础埋深较大一）独立基础
柱下独立基础
2．偏心荷载作用下的基础
pk fa
pk
max
1.2
fa
其中：
pk max
Fk Gk A
Mk W
pk min
Fk
Gk A
Mk W
pk
pk max pk min A
31
Ｆk
Vk
Mk
Gk
Pkmin
Pkmax
试验步骤
（1）先按轴心荷载作用公式计算基础底面积A0 （2）考虑偏心影响，加大A0，A=（1.1~1.4）A0。对
28
362.92kPa
§9.4 基础底面尺寸的确定
天然地基上浅基础的设计，包括下述各项内容： 1.选择基础的材料、类型和平面布置； 2.选择地基持力层和基础的埋置深度； 3.确定地基承载力； 4.确定基础尺寸； 5.进行地基变形与稳定性验算； 6.进行基础结构设计； 7.绘制基础施工图，提出施工说明。
《基础工程之浅基础》课件
欢迎大家来到今天的PPT课件《基础工程之浅基础》。在这个课件中，我们将 学习浅基础的定义、分类、材料及施工工艺、基础计算及验算、施工质量控 制以及常见问题及解决方法。
一、什么是浅基础
浅基础的定义
浅基础是指建筑物基础的一种类型。它通常适用于地层较浅，土质良好的场地。
浅基础的分类
浅基础可以分为扩基础、单桩基础、筏板基础பைடு நூலகம்几种类型，根据不同的土质和建筑物结构来 选择适合的基础形式。
什么情况下适用浅基础
浅基础适用于建筑物荷载轻、土层有足够承载能力、地下水位较低以及地震烈度较小的情况 下。
二、浅基础的材料及施工工艺
1
材料的选择
浅基础所使用的材料包括混凝土、钢筋、
施工工艺的流程
2
四、浅基础的施工质量控制
施工前的准备
在施工开始之前，需要进行合 理的施工方案设计、材料的检 查和准备以及各种施工设备的 调试等工作。
施工过程中的监控
在施工过程中，需要进行现场 监控，包括土方开挖的质量、 钢筋的绑扎和混凝土的浇筑等 工作。
施工后的评价
施工完成后，需要对基础的质 量进行评价，包括基础的平整 度、强度和稳定性等方面。
4 常见问题的处理方法
针对其他常见问题，我们会介绍相应的处理 方法，以帮助大家解决实际工程中可能遇到 的问题。
基础计算需要考虑建筑物 的荷载、土壤的承载能力、 基础的形式以及设计规范 等因素，通过计算来确定 基础的尺寸和强度。
基础验算通过实际的测试 和监测来验证基础的承载 能力和稳定性，确保基础 能够满足设计要求。
3 工程实例分析
通过对实际工程实例的分 析，我们可以了解不同类 型的浅基础在不同情况下 的应用和效果。
广东省湛江市区第四纪沉积层工程地质特征
①填 土 （ ） 灰褐一褐 黄色 ， Ｑ ： 湿， 主要为粉土 和 粉质粘土 。 分布广泛 ， 一般 厚度０５ ～５ Ｏ 层承载 力 ．０ ． ｍ。 Ｏ
５ ～ Ｑ４ ） 以淤 泥及 淤泥 质粉 质粘 土 为主 ， 少量 粉 细 砂层 ， 工程 地 质分层 划 分 ②、③层 。
粘 土 ， 学 强 度 渐 增 大 。 厚 ２０ ￣ １ ．０ 层 承 载 力 力 层 ．０ ００ ｍ。
般３ ６ 坡 度 １ 。 ～ ｍ， ～５ 。
２ 第 四系地层简 介
第 四系沉积层以海 陆交互 层为主 ， 具多个粗一细 的
沉 积韵 律 结 构 。 江 市 区 第四 系地 层 主要 有： 新 统 海 相 湛 全
（ 见表 １ ）。
３ 场地土层工程地质特征
根据场地岩土工程勘察资料， ６ ｍ埋深范围内可划 ０
分９ 个工程 地 质层 。
层， 明其 特性及变化规律 ， 城市建设 规划具 有重要 查 对
的意义。
１ 地貌 单元
湛江市区地形平坦 ， 地貌单元有海积平原， 冲洪积洼
地 和冲 洪 积平 原 。
冲洪积洼地 ： 分布 于赤坎一麻 章区冲沟谷地低洼地
段 ， 面高 程 ５ ５ 地 形 坡 度一 般小 于６ 。 地 ￣１ｍ。 。
冲洪积平原： 主要由北海组冲洪积物组 成， 分布于湛 江市西边及东南边的东海岛一带， 地面高程１ ０ 高差 ￣２ ｍ，
一
③淤泥 、 淤泥 质土 （ ４ ） 灰、 Ｑ ｍ ： 深灰色 ， 含多量粉 细 砂， 局部含腐木 ， 略具臭 味 。 分布广泛 ， 水平方向层厚越 靠 近海 滨 越大 ； 埋深 从浅 至深 由淤 泥渐 过 渡到 淤泥 质
沉积层 （ ｍ 、 Ｑ４） 中更新统北海组（ ， Ｑ 下更新统湛江组（ Ｚ Ｑ）
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浅析广东省湛江组黏土工程特性及浅基础选型
摘要：通过室内试验及多种原位测试试验对广东省湛江组黏土的物理力学指
标进行分析研究，通过经验公式计算其各项力学指标，并推求出岩土设计参数，
提出浅基础选型建议，可供相关工程借鉴。
关键词：湛江组；黏土；双桥静力触探试验；十字板剪切试验；承载力；浅
基础
Abstract: Through the analysis and research of laboratory test and in-situ test on
the physical and mechanical indexes of Guangdong Province, Zhanjiang group of clay
were, by the empirical formula for calculating the mechanical parameters, and
calculate geotechnical design parameters, the shallow foundation type selection,
which can be used for engineering reference.
Key words: Zhanjiang group; clay; cone penetration test; vane shear test; bearing
capacity; shallow foundations
1 第四系下更新统湛江组海陆交互相沉积层黏土()特性
湛江市位于中国大陆最南端、广东省西南部，地处粤桂琼三省（区）交汇处，
东濒南海，南隔琼州海峡与海南省相望，西临北部湾，背靠大西南。属边缘热带
温润型气候大区内，受海洋性气候的影响，炎热多雨，夏长东短。
第四系下更新统湛江组海陆交互相沉积层黏土主要分布于湛江市区、雷州、
徐闻、遂溪、坡头、东海岛等地，河流～三角洲相，岩性为灰、黄、杂色砾砂层、
砂层、粉砂层、粘土层，局部夹玄武岩。
湛江组上覆黏土厚度一般在数米～十几米不等，浅灰色、灰黑色，薄叶状构
造，水平层理，稍湿～很湿，局部夹薄层粉细砂，软塑～可塑，局部硬塑，具有
光泽，摇振反应无，干强度高，韧性高。主要物理力学试验指标如下：天然含水
率44.5～64.7％，平均51.7％；天然密度1.60～1.90g/cm3，平均1.75g/cm3；液
性指数0.52～0.96，平均0.79；孔隙比1.051～1.772，平均1.328；压缩系数0.38～
0.98MPa-1，平均0.67MPa-1；压缩模量1.64～3.85MPa，平均2.89MPa；粘聚力
1.0～43.8kPa，平均10.8kPa；内摩擦角1.3～20.2゜，平均6.2゜。标贯试验实测
击数2～14击，平均5.9击。
2 原位测试成果统计
2.1双桥静力触探试验（CPT）及成果分析
第四系下更新统湛江组海陆交互相沉积层黏土双桥试验结果统计值详见下
表1：
表1
根据静力触探试验成果、数据统计，可得出以下解释：湛江组黏土锥头阻力
一般小于2.0MPa、侧壁阻力在17kPa左右；当该层局部夹薄层粉细砂时，其侧
壁阻力显著增大。当进入砂层时，锥头阻力与侧壁阻力同时增大。当锥头进入黏
土等性质好的土层时，锥头阻力和侧壁阻力大幅增长，难以穿透。
2.2十字板剪切试验（VST）及成果分析
湛江组黏土进行原位十字板剪切试验，其试验及统计结果见下表2：
表2
对比以上试验统计数据发现，湛江组黏土被剪切破坏后，呈现出强度迅速降
低、重塑土强度恢复差的特点。
3 各项指标的分析与确定
3.1抗剪强度的分析与确定
⑴静力触探试验
据静力触探试验试验成果，按《工程地质手册》（第四版）中推荐公式
cu=30.8Ps+4（0.1≤Ps≤1.5），按ps=1.1qc计算。cu为不计值时的综合c值，结果
见表3：
表3
⑵各方法计算的c、值及建议值确定见下表4：
表4
3.2地基承载力的分析与确定
⑴据土工试验及标贯试验参数，按广东省标准《建筑地基基础设计规范》
（DBJ15-31-2003）查表确定，各土层的承载力特征值详见下表5：
表5
⑵静力触探试验法
据静力触探试验试验成果，按《工程地质手册》（第四版）中所提供的经验
公式，对于黏性土按 (0.3≤Ps≤6)，计算结果详见下表6：
表6
各种方法推求及建议湛江组黏土地基承载力详见下表7：
表7
3.3变形模量、压缩模量的分析与确定
⑴标准贯入试验
根据《工程地质手册》（第四版）提供的经验公式，对于一般黏性土，按确
定。计算结果见下表8：
表8
⑵静力触探试验
按《工程地质手册》（第四版）中的规定，按ps=1.1qc分别按以下公式推求：
计算结果见下表9：
表9
⑶ES、E0建议值的确定
根据以上室内及原位测试结果，结合地区经验，建议各地层ES、E0取下表
10值：
表10
4 浅基础选型
据以上湛江组黏土的各岩土设计参数建议值，当其满足设计强度及变形的要
求时，可采用以湛江组黏土为持力层的天然地基基础，否则需提高地基土的承载
力及强度，适用于湛江组黏土处理工法的优劣性比较详见下表11：
表11
5 结论
5.1根据静力触探试验成果、数据统计，可得出以下解释：湛江组黏土锥头
阻力一般小于2.0MPa、侧壁阻力在17kPa左右；当该层局部夹薄层粉细砂时，
其侧壁阻力显著增大。当进入砂层时，锥头阻力与侧壁阻力同时增大。当锥头进
入黏土等性质好的土层时，锥头阻力和侧壁阻力大幅增长，难以穿透。
5.2通过对比十字板剪切试验数据发现，湛江组黏土被剪切破坏后，呈现出
强度迅速降低、重塑土强度恢复差的特点。
5.3对于浅基础，当湛江组黏土满足设计强度及变形的要求时，可采用以其
作为持力层的天然地基基础，否则需采用堆载预压法、强夯法（强夯置换法）、
塑料板排水、堆载预压法、深层搅拌桩法、振冲碎石桩法等工法提高地基土的承
载力及强度。