岩土工程实用手册 岩土工程吧
来源：村官 发布时间：2020-03-19 点击：
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（GB 50021-2001）
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
3～6
9～12
24～60
＞60
1～2
3～7
8～20
＞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
（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＜80
80≤ƒak＜100
100≤ƒak＜130
130≤ƒak＜160
160≤ƒak＜200
200≤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）
5～10
10～15
15～20
20～30
30～50
50～100
厂房跨度（ｍ）
≤12
≤18
≤24
≤30
≤30
≤30
多跨
吊车额定起重量（ｔ）
3～5
5～10
10～15
15～20
20～30
30～75
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）
≤50
50～100
100～200
200～300
300～500
500～1000
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；
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
0.9～1.0
0.9～1.0
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
0.8～0.9
0.8～0.9
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。
0.6～0.8
0.4～0.8
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＞60
60≥ƒK＞30
30≥ƒK＞15
15≥ƒK＞5
ƒK≤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
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。
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。
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
＞0.75
1～2
＞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
0.75～0.55
1～2
＞1.0
结合差
裂隙、层面
块状或厚层结构
2～3
1.0～0.4
结合好或结合一般
块状结构
较破碎
0.55～0.35
2～3
1.0～0.4
结合差
裂隙、层面、小断层
裂隙块状或中厚层状结构
≥3
0.4～0.2
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
≥3
0.4～0.2
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
程
度
坚
硬
程
度
完整
较完整
较破碎
破碎
极破碎
坚硬岩
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
Ⅳ
Ⅴ
较硬岩
Ⅱ
Ⅲ
Ⅳ
Ⅳ
Ⅴ
较软岩
Ⅲ
Ⅳ
Ⅳ
Ⅴ
Ⅴ
软岩
Ⅳ
Ⅳ
Ⅴ
Ⅴ
Ⅴ
极软岩
Ⅴ
Ⅴ
Ⅴ
Ⅴ
Ⅴ
（二）土层分类（GB50021-2001）
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
≤10
10＜Iｐ≤17
Iｐ＞17
IL≤0
0＜IL≤0.25
0.25＜IL≤0.75
坚 硬
硬 塑
可 塑
0.75＜IL≤1
IL＞1
软 塑
流 塑
ｅ＜0.75
0.75≤ｅ≤0.90
ｅ＞0.90
密 实
中 密
稍 密
ω＜20
20≤ω≤30
ω＞30
稍 湿
湿
很 湿
（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N
N63.5
N120
密实度
骨架颗粒含量和排列
可挖性
可钻性
松 散
Ｎ≤10
N63.5≤5
N120≤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≤15
5＜N63.5≤10
3＜N120≤6
中 密
15＜Ｎ≤30
10＜N63.5≤20
6＜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＞30
N63.5＞20
11＜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
＞3
Ⅰ
轻 微
中 等
强 烈
1.6＜△Fs≤3.2
3.2＜△Fs≤7.4
△Fs＞7.4
1.1＜△Fs≤2.3
2.3＜△Fs≤5.3
△Fs＞5.3
≤3
Ⅱ
30＜△s≤60
＞3
≤3
Ⅲ
△s＞60
＞3
≤3
Ⅳ
2、红粘土：
颜色为棕红或褐黄，覆盖于碳酸盐岩系之上，其液限大于等于50%的高塑性粘土，应判定为原生红粘土。原生红粘土经搬运、喾人后仍保留其基本特征，且其液限大于45%的粘土，可判定为次生红粘土。
红粘土的状态分类
红粘土的结构分类
红粘土的复浸水特性分类
红粘土的地基均匀性分类
状态
含水比aω
土体结构
裂隙发育特征
类别
Iｒ与I/ｒ关系
复浸水特性
地基均匀性
地基压缩层范围内岩土组成
坚硬
硬塑
可塑
软塑
流塑
aω≤0.55
0.55＜aω≤0.70
0.70＜aω≤0.85
0.85＜aω≤1.00
aω＞1.00
致密状的
巨块状的
碎块状的
偶见裂隙（＜1条/ｍ）
较多裂隙（1～2条/ｍ）
富裂隙（＞5条/ｍ）
Ⅰ
Iｒ≥ I/ｒ
收缩后复浸水膨胀，能恢复到原位
均匀地基
全部由红粘土组成
Ⅱ
Iｒ＜ I/ｒ
收缩后复浸水膨胀，不能恢复到原位
不均匀地基
由红粘土和岩石组成
注： Iｒ＝ωL /ωｐ； I/ｒ＝1.4+0.0066ωL
红粘土物理力学性质的经验值 《工程地质手册》（第三版）表5-2-1
指 标
粒组含量（%）
土的天然含水量
ω（%）
最优含水量ωop
（%）
土的重度
γ
（KN/ｍ3）
最大干重度γdmax
（KN/ｍ3）
比 重
G
饱和度
Sr
（%）
孔隙比
ｅ
液 限
ωL
（%）
塑 限
ωp
（%）
塑性指数
Ⅰp
液性指数
ⅠL
含水比
aω
粒径（㎜）
0.005～0.002
粒径（㎜）
0.005～0.002
一 般
10～20
40～70
30～60
27～40
16.5～18.5
13.8～14.9
2.76～2.90
＞95
1.1～1.7
60～110
30～60
25～50
-0.1～0.4
0.5～0.75
指 标
孔隙渗透
系 数ｋ
（cm/sec）
孔隙渗透
系 数ｋ´
（cm/sec）
三 轴 剪 切
无侧压抗压强度qυ
（ｋｐａ）
比例界限
Po
（ｋｐａ）
压缩系数
ａ1-2
（Mpa-1）
压缩模量
Es
（Mpa）
变形模量
Eo
（Mpa）
自由膨胀率eF·s
（%）
膨胀率
Eps
（%）
膨胀压力
Pρ
（ｋｐａ）
体缩率
Es
（%）
线缩率
EsL
（%）
内摩擦角
φ（º）
粘聚力C
（ｋｐａ）
一 般
j×10-8
j×10-5～j×10--8
0～3
50～160
200～400
160～300
0.1～0.4
6～16
10～30
25～69
0.1～2.1
14～31
7～22
2.5～8.0
注：1、Po、Eo系根据载荷试验求得，Pυ系荷载与沉降量关系曲线的第一拐点； 2、aω＝ω/ωＬ。
红粘土的矿物成分 《工程地质手册》（第三版）表5-2-2
粒组
成分（以常见顺序排列）
鉴定方法
碎屑
针铁矿、石英
目测、偏光显微镜
小于2μ的颗粒
高岭土、伊利石、绿泥石部分土中还有蒙脱石、云母、多水高岭石、三水铝矿
X衍射、电子显微镜、差热
红粘土的化学成分 《工程地质手册》（第三版）表5-2-3
化 学 成 分 （%）
土类
SiO2
Fe2O3
Al2O3
CaO
MgO
K2O
Na2O
交换性阳离子
（Me/100g）
易 溶 盐 （%）
有机质
（%）
PH值
全土
46.1
13.0
24.1
0.5
1.5
2.3
0.2
2.43
K++
Na+
Ca++
Mg++
CO3-
HCO3-
Cl-
SO4-
Ca++
Mg++
小于2μ颗粒
39.2
13.2
28.8
0.4
1.5
2.4
0.2
1.81
0.29
29.98
0
0.018
0.010
0.014
0.011
0.002
0.35
6.9
红粘土按状态分类标准 《工程地质手册》（第三版）表5-2-4
状态
液性指数
IL
含水比
aω
含水比aω
比贯入阻力
Ρs（Mpa）
红粘土地基均匀性评价
（按基底下深度为Z值（ｍ）范围内的组成），
Ir＜1.8
Ir＞1.8
坚硬
≤0
0.55
≤0.63
≤0.50
≥2.3
单独基础 Z＝η1P1＋1.5 （5-2-5）
条形基础 Z＝η2P2－4.5 （5-2-6）
式中：η1、η2—系数，η1取0.003ｍ/KN；η2取0.003㎡/KN
注：单独基础的总荷重P1： 为500～3000KN；
条形基础每延米荷载P2：为100～250KN/ｍ。
硬塑
0＜IL≤0.33
0.55＜IL≤0.70
0.63～0.75
0.5～0.67
1.3～2.3
可塑
0.33＜IL≤0.67
0.70＜IL≤0.85
0.75～0.88
0.67～0.84
0.7～1.3
软塑
0.67＜IL≤0.10
0.85＜IL≤0.10
0.88～1.0
0.84～1.0
0.2～0.7
流塑
＞1.0
＞1.0
＞1.0
＞1.0
＜0.2
红粘土的裂隙性
红粘土的胀缩性
红粘土中的地下水特征
坚硬和硬塑状态的红粘土层由于胀缩作用形成大量裂隙。裂隙发育深度一般为3～4ｍ，已见最深者达6.0ｍ。裂隙面光滑，有的带擦痕、有的被铁锰质浸染。裂隙的发生和发展速度极快，在干旱气候条件下，新挖坡面数日内便可被收缩裂隙切割得支离破碎，使地面水易侵入，土的抗剪强度降低，常造成边坡变形和失稳。
贵州的贵阳、遵义、桐仁；广西的桂林、柳州、来宾、貴县等地区的红粘土具有一定的胀缩性。这些地区的红粘土地基的胀缩变形，致使一些单层（少数为2～3层）民用建筑物和少数热工建筑物出现开裂破坏，其中以广西地区较为严重，贵州地区较轻，有些地区红粘土的胀缩性很轻，可不作膨胀土对待。红粘土的胀缩性能表现为以缩为主。即天然状态下膨胀量微小，收缩量较大（见表5-2-1），经收缩后的土试样浸水时，可产生较大的膨胀量。
红粘土的透水性微弱，其中的地下水多为裂隙性潜水和上层滞水，它的补给来源主要是大气降水，基岩岩溶裂隙水和地表水体，水量一般均很小。在地势低洼地段的土层裂隙中或软塑、流塑状态土层中可见土中水，水量不大，且不具统一水位。红粘土层中的地下水水质属重碳酸钙型水，对混凝土一般不具腐蚀性。
3、膨胀土
1）膨胀土的评价
膨 胀 土 场 地 分 类
膨 胀 土 的 判 别
膨胀土的膨胀潜势分类
膨胀土地基的胀缩等级主
1）平坦场地：地形坡度小于5º；地形坡度大于5º小于小14º，且距坡肩水平距离大于10ｍ的坡顶地带。
2）坡地场地：地形坡度小于或等于5º；地形坡度小于5º，但同一座建筑物范围内局部地形高差大于1ｍ。
具有下列工程地质特征的场地，且自由膨胀率大于或等于40%的土，应判定为膨胀土。
⑴裂隙发育，常有光滑面和擦痕，有的裂隙中充填着灰白色、灰绿色粘土。在自然条件下呈坚硬或硬塑状态。
⑵多出露于二级阶地、山前和盆地边缘丘陵地带，地形平缓，无明显自然陡坎。
⑶常见浅层塑性坡、地裂，新开挖（槽）壁易发生坍塌等。
⑷建筑物裂缝随气候变化而张开和闭合。
自由膨胀率
δef（%）
膨 胀
潜 势
地基分级变形量Sc（㎜）
级 别
40≤δef＜65
65≤δef＜90
δef≥90
弱
中
强
15≤Sc＜35
35≤Sc＜70
δef≥70
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
2）膨胀土地基计算
（1）膨胀土地基变形量可按下列三种情况分别计算：①当离地表1ｍ处地基的天然含水量等于或接近最小值时，或地面有覆盖且无蒸发可能时，以及建筑物在使用期间经常有水浸湿的地基，可按膨胀变形量计算；②当地表1ｍ处地基土的天然含水量大于1.2倍塑限含水量时，或直接受高温作用地基，可按收缩变形量计算③其他情况下可按胀缩变形量计算。
膨胀变形量（㎜）
收缩变形量（㎜）
各土层的含水量变化值
胀缩变形量（㎜）
膨胀土湿度系数
epi·hi
式中：Se为地基土的膨胀变形量（㎜）；Ψe为计算膨胀变形量的经验系数，宜根据当地经验确定，若无可依据经验时，三层及三层以下建筑物可0.6；δepi为基础底面下第i层土在该层土的平均自重压力与平均附加压力之和作用下的膨胀率，由室内试验确定：hi为第i层土的计算厚度(mm)；n为自基础底面至计算深度内所划分的土层数，计算深度应根据大气影响深度确定，有浸水可能时，可按浸水影响深度确定。
λsiΔωi·hi式中：Ss为地基土的收缩变形量（㎜）；Ψs为计算收缩变形量的经验系数，宜根据当地经验确定，若无可依据经验时，三层及三层以下建筑物可0.8；λsi为第i层土的收缩系数，由室内试验确定：Δωi为地基土收缩过程中，第i层土可能发生的含水量变化的平均值(以小数表示)；n为自基础底面至计算深度内所划分的土层数，计算深度可取大气影响深度，当有热源影响时，应按热源影响深度确定。
Δωi=Δω1-（Δω1-0.01）
Δω1=ω1-Ψw·ωp
式中：ω1、ωp为地表下1m处的天然含水量和塑限含水量(以小数表示)；Ψw为土的湿度系数；Zi为第i层土的深度(m)；Zn为计算深度，可取大气影响深度(m)。
①在地表下4m土层深度内， 存在不透水基岩时，可假定含水量变化值为常数；②在计算深度内有稳定地下水位时，可计算至水位以上3m。
式中：Ψ为计算胀缩变形经验系数，可取0.7。
Ψw=1.152-0.726a-0.00107c
式中：Ψw为膨胀土湿度系数，在自然气候影响下，地表下1m处土层含水量可能达到的最小值与其塑限值之比；a为当地9月至次年2月的蒸发力之和与全年蒸发力之比值。我国部分地区蒸发力和降水量值，可按《膨胀土地区建筑技术规范》(GBJ112-87)的附录二选用；c为全年中干燥度1.00大于的月份的蒸发力与降水量差值之总和。
注：干燥度为蒸发力与降水量之比值。
膨胀土地基变形量的取值规定
大气影响深度(m)
表6.7-3
大气影响深度(m)
⑴膨胀变形量应取基础某点的最大膨胀上升量。
⑵收缩变形量应取基础某点的最大收缩下沉量。
⑶胀缩变形量应取基础某点的最大膨胀上升量与最大收缩下沉量之和。
⑷变形差应取相邻两基础的变形量之差。
⑸局部倾斜应取砖混承重结构纵墙6～10m内基础两点的变形量之差与其距离的之值。
大气影响深度：
应由各气候区的深层变形观测或含水量观测及地温观测资料确定。无此资料时，可按表6.7-3采用。
大气影响急剧层深度：
可按表6.7-3中的大气影响深度乘以0.45采用。
土的湿度
系数Ψw
大气影响
深度da
①大气影响深度是自然气候作用下，由降水 、蒸发、地湿等因素引起土的升降变形的有效深度。
②大气影响急剧层深度系指大气影响特别显著的深度。
0.6
0.7
0.8
0.9
5.0
4.0
3.5
3.0
附录二
中国部分地区的蒸发力及降水量表
（GBJ112-87）附表2.1
站
名
月份
项别
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
吐鲁番
蒸发力（㎜）
降水量（㎜）
5.6
1.0
16.7
0.1
59.2
1.8
102.8
0.4
167.0
0.7
191.2
3.8
196.4
2.0
173.8
3.5
93.9
0.9
43.8
0.4
42.7
1.7
3.5
1.1
汉
中
蒸发力（㎜）
降水量（㎜）
14.2
7.5
20.6
10.7
43.6
32.2
60.3
68.1
94.1
86.6
114.8
110.2
121.5
158.0
118.1
141.7
57.4
146.9
39.0
80.3
17.6
38.0
44.9
9.3
安
康
蒸发力（㎜）
降水量（㎜）
18.5
4.4
27.0
11.1
51.0
33.2
67.3
80.8
98.3
88.5
122.8
78.6
132.6
120.7
131.9
118.7
67.2
133.7
43.9
70.2
20.6
32.8
16.3
7.00
通
县
蒸发力（㎜）
降水量（㎜）
15.6
2.7
21.5
7.7
51.0
9.2
87.3
22.7
136.9
35.6
144.0
70.6
130.5
197.1
111.2
243.5
74.4
64.0
44.6
21.0
20.1
7.8
12.3
1.6
唐
山
蒸发力（㎜）
降水量（㎜）
14.3
2.1
20.3
6.2
49.8
6.5
83.0
27.2
138.8
24.3
140.8
64.4
126.2
224.8
112.4
196.5
75.5
46.2
45.5
22.5
20.4
6.9
19.1
4.0
衡
水
蒸发力（㎜）
降水量（㎜）
14.2
3.3
21.9
5.3
56.0
7.8
96.7
39.7
155.2
17.1
168.5
45.5
143.1
164.6
124.6
118.4
81.4
37.4
52.3
24.1
21.2
17.6
12.2
3.3
秦
安
蒸发力（㎜）
降水量（㎜）
16.8
5.5
24.9
8.7
56.8
16.5
85.6
36.8
132.5
42.4
148.1
87.4
133.8
228.8
123.6
163.2
78.5
70.7
54.6
32.2
23.8
26.4
14.2
8.1
兗
州
蒸发力（㎜）
降水量（㎜）
16.0
8.2
24.9
11.2
58.2
20.4
87.7
42.1
137.9
40.0
158.5
90.4
140.3
237.1
129.5
156.7
81.0
60.8
56.6
30.0
24.8
27.0
14.7
11.3
临
沂
蒸发力（㎜）
降水量（㎜）
17.2
11.5
24.3
15.1
53.1
24.4
78.9
52.1
123.7
48.2
137.2
111.1
123.3
284.8
123.7
183.1
77.5
160.4
56.2
33.7
25.6
32.3
15.5
13.3
文
登
蒸发力（㎜）
降水量（㎜）
13.2
15.7
20.2
12.5
47.7
22.4
71.5
44.3
120.4
43.3
121.1
82.4
110.4
234.1
112.3
194.3
73.4
107.9
48.0
36.0
21.4
35.3
12.0
16.3
南
京
蒸发力（㎜）
降水量（㎜）
19.5
31.8
24.9
53.0
50.1
78.7
70.5
98.7
103.5
97.3
120.6
139.9
140.0
182.0
139.1
121.0
80.7
100.9
59.0
44.3
27.3
53.2
17.8
21.2
蚌
埠
蒸发力（㎜）
降水量（㎜）
19.0
26.6
25.9
32.6
52.0
60.8
74.4
62.5
114.3
74.3
136.9
106.8
137.2
205.8
136.0
153.7
79.1
87.0
57.8
38.2
28.2
40.3
18.5
22.0
合
肥
蒸发力（㎜）
降水量（㎜）
19.0
33.6
25.6
50.2
51.3
75.4
71.7
106.1
111.5
105.9
131.9
96.3
150.0
181.5
146.3
114.1
80.8
80.0
59.2
43.2
27.9
52.5
18.5
31.5
巢
湖
蒸发力（㎜）
降水量（㎜）
22.8
27.4
27.6
45.5
54.2
73.7
72.6
111.1
111.3
110.2
134.8
89.0
159.7
158.1
149.9
98.9
84.2
76.6
64.7
40.1
31.2
59.6
21.6
26.1
许
昌
蒸发力（㎜）
降水量（㎜）
20.6
13.0
26.8
15.0
33.0
19.8
75.7
53.0
122.3
53.8
153.0
70.4
140.7
185.7
125.2
156.4
76.8
72.2
54.6
39.9
27.5
37.9
19.0
10.7
南
阳
蒸发力（㎜）
降水量（㎜）
19.2
14.2
29.9
16.1
53.3
36.2
74.4
69.9
113.8
66.0
144.8
84.0
137.6
196.8
132.6
163.1
78.8
93.8
55.6
47.3
26.5
31.5
18.6
10.2
郧
阳
蒸发力（㎜）
降水量（㎜）
17.5
14.5
23.3
20.3
46.5
43.7
65.7
84.1
105.3
74.8
131.0
74.7
135.7
145.2
127.0
134.6
69.4
109.7
49.0
61.7
23.3
38.9
16.2
12.3
钟
祥
蒸发力（㎜）
降水量（㎜）
23.4
26.4
29.1
30.3
52.2
55.9
70.5
99.4
108.6
119.5
131.2
136.5
151.3
184.6
146.2
114.0
89.9
73.7
62.5
53.1
31.9
47.2
21.7
22.8
江陵(荆州)
蒸发力（㎜）
降水量（㎜）
20.1
30.0
24.8
40.7
45.6
77.1
61.7
132.7
96.5
160.2
120.2
165.9
146.8
177.6
136.9
124.6
82.3
70.0
54.4
74.0
27.0
53.5
18.8
31.2
全
州
蒸发力（㎜）
降水量（㎜）
29.1
55.0
27.9
89.0
47.1
131.9
59.4
250.1
90.6
231.0
105.6
198.9
151.5
110.6
137.7
130.8
98.6
48.3
68.5
69.9
35.7
86.0
27.5
58.6
桂
林
蒸发力（㎜）
降水量（㎜）
32.5
55.6
31.2
76.1
47.7
134.0
61.6
279.7
91.5
318.4
106.7
315.8
138.4
224.2
133.5
166.9
106.9
65.2
78.5
97.3
42.9
83.2
33.5
56.6
百
色
蒸发力（㎜）
降水量（㎜）
31.6
19.9
36.9
17.3
67.6
31.1
90.5
66.1
123.1
168.7
117.9
195.7
134.1
170.3
128.8
189.3
96.8
109.4
68.3
81.3
40.0
39.6
26.4
17.7
田
东
蒸发力（㎜）
降水量（㎜）
37.1
17.4
41.2
22.3
70.1
37.2
68.0
66.0
125.5
159.4
122.0
213.5
138.5
153.7
132.8
211.2
101.1
134.5
73.9
67.3
42.7
37.2
35.5
22.4
贵
县
蒸发力（㎜）
降水量（㎜）
41.6
33.3
36.7
48.4
52.7
63.2
67.6
144.0
110.6
183.6
109.2
302.5
135.0
221.4
133.1
244.9
111.4
101.4
91.2
66.6
52.1
38.0
42.1
27.4
南
宁
蒸发力（㎜）
降水量（㎜）
25.1
40.2
33.4
41.8
51.2
63.0
71.3
84.1
116.0
183.3
115.7
241.8
136.3
179.9
130.5
203.6
101.9
110.1
81.7
67.0
46.1
43.3
35.3
25.1
上
思
蒸发力（㎜）
降水量（㎜）
45.0
23.4
34.7
26.0
54.9
23.1
74.3
62.4
123.0
126.7
108.5
144.3
127.2
201.0
119.0
235.6
94.1
141.7
73.4
74.1
42.5
40.4
34.6
18.0
来
宾
蒸发力（㎜）
36.0
34.2
51.3
76.4
107.5
112.0
140.9
135.7
107.0
79.9
43.4
34.2
降水量（㎜）
28.8
52.7
67.2
116.9
182.8
296.1
195.9
209.0
68.5
78.3
57.3
36.3
韶关(曲江)
蒸发力（㎜）
降水量（㎜）
33.2
52.4
31.8
83.2
51.4
149.7
65.0
226.2
103.4
239.9
111.4
264.3
155.6
127.6
141.2
138.4
109.9
90.8
79.5
57.3
44.4
49.3
32.2
43.5
广
州
蒸发力（㎜）
降水量（㎜）
40.1
39.3
35.9
62.5
53.1
91.3
66.2
158.2
105.4
266.7
109.2
299.2
137.5
220.0
131.1
225.5
99.5
204.0
88.4
52.2
54.5
42.0
41.8
19.7
湛
江
蒸发力（㎜）
降水量（㎜）
43.0
25.2
37.1
38.7
55.9
63.5
26.9
40.6
123.8
163.3
122.3
209.2
144.9
163.5
132.0
251.1
105.1
254.4
87.8
90.9
58.9
44.7
46.2
19.5
绵
阳
蒸发力（㎜）
降水量（㎜）
16.8
6.1
21.4
10.9
43.8
20.2
61.2
54.5
92.8
83.5
97.0
162.0
109.4
244.0
104.0
224.6
56.7
143.5
38.2
43.9
21.9
19.7
15.2
6.1
成
都
蒸发力（㎜）
降水量（㎜）
17.5
5.1
21.4
11.3
43.6
21.8
59.7
51.3
91.0
88.3
94.3
119.8
107.7
229.4
102.1
365.5
56.0
113.7
37.5
48.0
21.7
16.5
15.7
6.4
昭
通
蒸发力（㎜）
降水量（㎜）
23.4
5.6
31.4
6.6
66.1
12.6
83.0
26.6
97.7
74.3
81.9
144.1
101.9
162.0
92.8
124.4
61.7
101.2
40.1
62.2
27.2
15.2
21.2
7.0
元
谋
蒸发力（㎜）
降水量（㎜）
57.1
3.4
70.5
4.9
122.3
2.5
144.7
10.1
171.5
39.5
130.7
113.7
127.1
146.2
120.0
122.4
94.4
76.5
74.7
75.5
52.6
12.6
45.8
6.9
昆
明
蒸发力（㎜）
降水量（㎜）
35.6
10.0
47.2
9.9
85.1
13.6
103.4
19.7
122.6
78.5
91.9
182.0
90.2
216.5
90.3
195.1
67.6
123.0
53.0
94.9
36.9
33.6
30.1
16.0
开
远
蒸发力（㎜）
降水量（㎜）
44.4
14.2
56.9
14.2
99.6
25.9
116.7
40.9
140.2
75.7
105.4
131.8
107.5
166.6
100.8
135.1
81.6
83.2
66.5
55.2
44.2
33.2
39.2
20.0
元
江
蒸发力（㎜）
降水量（㎜）
54.2
12.5
69.4
11.1
114.3
17.2
123.3
41.9
148.7
80.3
118.8
142.6
121.2
132.1
116.9
133.3
95.3
72.4
76.4
74.1
52.2
37.1
44.8
26.9
文
山
蒸发力（㎜）
降水量（㎜）
36.1
13.7
45.8
12.4
84.3
24.5
104.4
61.6
120.8
103.9
94.5
154.0
99.3
194.6
93.6
175.0
70.5
103.6
59.5
64.9
40.4
31.1
34.3
23.0
蒙
自
蒸发力（㎜）
降水量（㎜）
40.4
12.9
58.4
16.4
100.8
26.2
117.6
45.9
134.5
90.1
102.2
131.8
102.6
150.8
97.7
150.5
78.7
81.1
66.0
52.8
47.8
27.7
41.3
19.8
贵
阳
蒸发力（㎜）
降水量（㎜）
21.0
19.7
25.0
21.8
51.8
33.2
70.3
108.3
90.9
191.8
92.7
213.2
116.9
178.9
110.1
142.0
74.4
82.6
46.7
89.2
28.1
55.9
21.1
25.7
三、地基承载力的确定
（一）确定浅基承载力：
1、按《建筑地基基础设计规范》（GBJ7-89）
岩石承载力标准值ƒk（kpa）
风化程度
岩石类别
强风化
中等风化
微风化
硬质岩石
软质岩石
500～1000
200～500
1500～2500
700～1200
≥4000
1500～2000
注：①对于微风化的硬质岩，其承载力如取用大于4000kpa时，应由试验确定；②对于强风化的岩石，当与残积土 难以区分时按土考虑。
【注】据RQD值估算：
RQD
岩石描述
现场/试验室
抗压强度比
K值范围
＜0.25
0.25～0.50
0.50～0.75
0.75～0.90
＞0.90
极
差
差
中
等
好
优
质
0.15
0.20
0.25
0.30～0.70
0.70～1.0
K=6～10，RQD＜0.75时，K应选高值。如硬质砂岩的无侧限抗压强度qu=70Mpa，选用K=10，允许承载力=7.0Mpa。任何基础只要比柱子大，都可以得到满足。
碎石土承载力标准值ƒk（kpa）
密实度
土的名称
稍密
中密
密实
卵
石
碎
石
圆
砾
角
砾
300～500
250～400
200～300
200～250
500～800
400～700
300～500
250～400
800～1000
700～900
500～700
400～600
注：①表中取值适用于骨架颗粒全部由中砂、粗砂或硬塑、坚硬状的粘性土或稍密粉土所充填；②当粗颗粒为中等风化或强风化时，可按其风化程度适当降低承载力，当颗粒间呈半胶结状态时，可适当提高承载力。
粉土承载力基本值ƒ0（kpa）
第二指标含水量ω（%）
第一指标孔隙比e
10
15
20
25
30
35
40
0.5
0.6
0.7
0.8
0.9
1.0
410
310
250
200
160
130
390
300
240
190
150
125
（365）
280
225
180
145
120
（270）
215
170
140
115
（205）
（165）
130
110
（125）
105
（100）
注：①有括号者仅供内插用；②折算系数ξ为0；③在湖、塘、沟、谷与河漫滩地段、新近沉积的粉土，其工程性质一般较差，应根据当地实践经验取值。
粘性土承载力基本值ƒ0（kpa）
第二指标液性指数IL
第一指标孔隙比e
0
0.25
0.50
0.75
1.00
1.20
0.5
0.6
0.7
0.8
0.9
1.0
475
400
325
275
230
200
450
360
295
240
210
180
390
325
265
220
190
160
（360）
295
240
200
170
135
（265）
210
170
135
115
170
135
105
1.1
160
135
115
105
注：①有括号者仅供内插用；②折算系数ξ为0.1；③在湖、塘、沟、谷与河漫滩地段新近沉积的粘性土，其工程性质一般较差，第四纪晚更新世（Q3）及其以前沉积的老粘性土，其工程性能通常较好。这些土均应根据当地实践经验应。
沿海地区淤泥和淤泥质土承载力基本值ƒ0（kpa）
天然含水量ω（%）
36
40
45
50
55
65
75
ƒ0（kpa）
100
90
80
70
60
50
40
注：对内陆淤泥和淤泥质土，可参照使用。
红粘土承载力基本值ƒ0（kpa）
第一指标含水比aω=ω/ωL
第二指标液塑比Ir=ωL/ωΡ
0.5
0.6
0.7
0.8
0.9
1.0
红粘土
≤1.70
380
270
210
180
150
140
≥2.80
280
200
160
130
110
100
次生红粘土
250
190
150
130
110
100
注：①本表仅供适用于定义范围内的红粘土；②折算系数ξ为0.4。
素填土承载力基本值ƒ0（kpa）
压缩模量ES1S-2（Mpa）
7
5
4
3
2
基本值ƒ0（kpa）
160
135
115
85
65
注：①本表只适用于堆填时间超过10年的粘性土，以及超过5年的粉土；②压实填土地基的承载力另行确定。
2、根据标准贯入和轻便触探试验确定：
N（或N10）=μ-1.645σ（取整数位）
砂土承载力标准值ƒk（kpa）
N
土类
10
15
30
50
中、粗砂
180
250
340
500
粉、细砂
140
180
250
340
粘性土承载力标准值ƒk（kpa）
N
3
5
7
9
11
13
15
17
19
21
23
ƒk（kpa）
105
145
190
235
280
325
370
430
515
600
680
粘性土承载力标准值ƒk（kpa）
N10
15
20
25
30
ƒk（kpa）
105
145
190
230
素填土承载力标准值ƒk（kpa）
N10
10
20
30
40
ƒk（kpa）
85
115
135
160
注：本表只适用于粘性土和粉土组成的素填土。
3、按《工程地质手册》（第三版）
含少量杂物的杂填土N10与承载力标准值ƒk关系
(表3-2-16)
N10
15～20
18～25
23～30
27～35
32～40
35～50
ｅ
ƒk（kpa）
1.25～1.15
40～70
1.20～1.10
60～90
1.15～1.00
80～120
1.05～0.90
100～150
0.95～0.80
130～180
＜0.80
150～200
注：饱和度Sｒ＞0.60取下值，Sｒ＜0.50取上限。
粘性土、粉土N63.5与承载力标准值ƒk关系
(表3-2-17)
N28
2
3
4
6
8
10
12
ƒk（kpa）
120
150
180
240
290
350
400
注：1、资料系原冶金勘察总公司，原《工业与民用建筑工程地质勘察规范》，采用过此表； 2、适用于冲、洪积的粘性土、粉土。
粘性土、粉土N63.5与承载力标准值ƒk关系
(表3-2-20)
N63.5
1
1.5
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
ƒk（kpa）
60
90
120
150
180
210
240
265
290
320
350
375
400
状 态
流 塑
软 塑
可 塑
硬 塑 ～ 坚 硬
砂土N63.5与承载力标准值ƒk关系
(表3-2-21)
N63.5
3
4
5
6
7
8
9
10
中、粗、砾砂ƒk（kpa）
120
160
200
240
280
320
360
400
粉、细砂
很湿ƒk（kpa）
60
80
100
120
140
160
180
200
稍湿ƒk（kpa）
90
120
150
180
210
240
270
300
密 实 度
松 散
稍 密
中 密
密 实
注：广东省建筑设计研究院资料
用动力触探N63.5确定地基基本承载力
（表3-2-22）
击数平均值N63.5
3
4
5
6
7
8
9
10
12
14
碎 石 土
中、粗、砾砂
140
120
170
150
200
180
240
220
280
260
320
300
360
340
400
380
470
540
击数平均值N63.5
16
18
20
22
24
26
28
30
35
40
碎 石 土
600
660
720
780
830
870
900
930
970
1000
注：确定地基土承载力时，其N63.5值均需进行触探杆长度的校正，承载力单位为ｋｐａ
碎石土N120与承载力标准值ƒk关系
(表3-2-23)
N120
3
4
5
6
8
10
12
14
≥16
ƒk（kpa）
250
300
400
500
640
720
800
850
900
注：1、资料引自中国建筑西南综合勘察院；2、N120需经杆长度的校正。
4、动力触探确定抗剪强度和变形模量
1）原冶金部勘察总公司资料：
N28与变形模量E0的关系
(表3-2-24)
N28
2
3
4
6
8
10
12
E0（Mｐａ）
5.0
7.5
10.0
14.5
19.0
23.5
28.0
注：1、此表《工业与民用建筑工程地质勘察规范》曾推荐过；2、一般适用于冲、洪积的粘性土、粉土。
2）铁道部第二勘测设计院的研究成果（1988年）
EO＝4.88N0.755468.5 （3-2-11）
用动力触探N63.5确定圆砾、卵石土的变形模量E0的关系 （表3-2-25）
击数平均值N63.5
3
4
5
6
7
8
9
10
12
14
E0（Mｐａ）
10
12
14
16
18.5
21
23.5
26
30
34
击数平均值N63.5
16
18
20
22
24
26
28
30
35
40
E0（Mｐａ）
37.5
41
44.5
48
51
54
56.5
59
62
64
3）冶金部建筑科学研究院和武汉冶金部勘察总公司资料：
对粘性土、粉土： EO＝5.488ｑｄ1.468 （3-2-12）
对填土： EO＝10（ｑｄ－0.56） （3-2-12）
式中： E0—变形模量（Mｐａ）； ｑｄ—动贯入阻力（Mｐａ）。
4）动力触探击数与砂土变形模量的关系：
对淤积、冲积的中、细砂（N＝1～20）： EO＝（5.5-5P）N （3-2-14）；
对不均匀的砾砂（N＝5～10）： EO＝（5.5-5P）N－10 （3-2-15）
式中： E0—变形模量（Mｐａ）； ｐ—载荷板单位压力（Mｐａ）； N—动力触探贯入10㎝的锤击数。
注：动贯入阻力的计算公式：
①荷兰公式：ｑｄ＝ （3-2-8）
式中：ｑｄ—动力触探动贯入阻力（Mｐａ）； M—落锤质量（kg）；M‘—触探器（包括探头、触探杆、锤座和导向杆）质量（kg）；
g—重力加速度（ｍ/ｓ）；
H—落锤高度（ｍ）；A—探头截面积（㎝2）；
e—每击贯入度（㎝）。
②苏联C.A.Ⅲ，aｗｋｏ的动贯入阻力公式 ：
ｑｄ= （式中符号同3-2-8）
（3-2-10）
当M=60kg，H=0.8m，A=43㎝2时，式3-2-10可写成：
ｑｄ=
（3-2-10a）
我国重型动力触探（M=63.5kg，H=0.76m）的动贯入阻力qd也可以按3-2-10和3-2-10a计算从表3-2-11查得：
动贯入阻力qd与每击贯入度e或触探锤击数N的关系
（表3-2-11）
每击贯入度
e
（㎝）
触探锤
击
数
N
动贯入阻力（Mpa）
10.0
5.0
3.3
2.5
2.0
1.67
1.25
1.00
1
2
3
4
5
6
8
10
0.49
0.86
1.17
1.44
1.68
1.91
2.32
2.68
0.58
1.00
1.35
1.66
1.93
2.30
2.64
3.04
0.63
1.08
1.45
1.78
2.08
2.34
2.82
3.25
0.66
1.13
1.52
1.86
2.16
2.44
2.94
3.38
0.67
0.50
15
20
3.47
4.14
3.92
4.66
4.17
4.95
4.38
5.12
5 地基土变形模量EO(《地基与基础施工手册》江正荣编
中国建筑工业出版社 1.2.4)
1)采用弹性力学公式可反算地基土的变形模量,其计算公式为:
EO=
EO—地基变形模量(Mpa)；ω—沉降系数，刚性正方形荷载ω=0.88；刚性正圆形荷载ω=0.79；μ—地基土的泊松比，为有侧胀竖向压缩时土的侧向应变与竖向压缩应变的比值，可按表1-8采用；PCr—P—S曲线直线段终点所对应的应力(kpa)；S1—与直线段终点所对应的沉降量(mm)；b—承压板宽度或直径(mm)；
士的变形模量是反映土的压缩性指标，因此可用变形模量EO来表示地基压缩的变化。如符合下列条件之一时，可认为地基土的压缩性变化是很小的。
⑴当Emin≥20Mpa时；⑵当20＞Emin≥15Mpa和1.8≤≤2.5时；⑶当15＞Emin≥7.5Mpa和1.3≤≤1.6时。
注：Emin和Eax分别为建筑场地范围内的最大变形模量和最小变形模量。
2)土的变形模量EO与压缩模量ES的关系 可按弹性理论得出EO=βEs
式中β—与土 的泊松比μ有关的系数，β=1-，亦可由表1-8查得。
土的泊松比μ与系数β参考值
表1-8
项次
土的种类与状态
μ
β
1
碎石土
0.15～0.20
0.95～0.90
2
砂土
0.20～0.25
0.90～0.83
3
粉土
0.25
0.83
4
粉质粘土
坚硬状态
可塑状态
软塑及流塑状态
0.25
0.30
0.35
0.83
0.74
0.62
5
粘土
坚硬状态
可塑状态
软塑及流塑状态
0.25
0.35
0.42
0.83
0.62
0.39
土的变形模量EO(Mpa)
表1-9
土的种类
EO
土的种类
EO
砾石及卵石
碎石
砂石
65～54
65～29
42～14
干的粉土
湿的粉土
饱和的粉土
密实的
中密的
16.0
12.5
9.0
12.5
9.0
5.0
粗砂、砾砂
中砂
干的细砂
湿的及饱和的细砂
干的粉砂
湿的粉砂
饱和的粉砂
密实的
中密的
48.0
42.0
36.0
31.0
21.0
17.5
14.0
36.0
31.0
25.0
19.0
17.5
14.0
9.0
粉土
粉质粘土
坚硬
塑性状态
59～16
39～16
16～4
16～4
淤泥
泥炭
3
2～4
处于流动状态的粘性土、粉土
3
（二）确定桩基承载力：
1、按材料强度确定单桩竖向承载力：
R＝φ（σ）Aρ
R—单桩承载力设计值（N） Aρ—桩身横截面积（㎜2）；
（σ）—桩材料的抗压许用应力（抗压强度）（Mｐａ）；
φ—纵向弯曲系数。对于低桩承台（桩全埋入土中），由于土的侧向支承作用，除极软土层中的长桩外，一般取φ＝1
2）对于钢筋混凝土桩，按材料强度确定的单桩承载力设计值为：
R＝φ/K（ƒCAρ+ ƒ’ｙA’S）
ƒC—桩身混凝土的轴心抗压设计强度（Mｐａ），
Aρ—桩身横截面积（㎜2）；
ƒ’ｙ—纵向钢筋的抗压设计强度（Mｐａ）；
φ—纵向弯曲系数；
A’S—纵向钢筋的横截面积（㎜2）；
对于就地灌注桩，当只配构造筋时，ƒ’ｙ、A’S这一项在通常情况下所占的比重很小，往往不考虑而作为安全储备；
K—钢筋混凝土轴心受压件的强度设计安全系数，预制桩K＝1.55；就地灌注桩K值应适当取大，（JGJ4-80）中取1.64；有些地方规范取2.0～2.5 。
混凝土轴心抗压设计强度与强度等级之间的关系（Mｐａ）
强度等级
C7.5
C10
C15
C20
C25
C30
C35
C40
C45
C50
C55
C60
ƒC（Mｐａ）
3.7
5
7.5
10
12.5
15
17.5
19.5
21.5
23.5
25
26.5
2、按规范确定单桩竖向承载力
（1）预制桩竖向承载力估算
1）旧规范（GBJ7-89、JGJ72—90）：
Rｋ＝ｑｐA +μｐ∑ｑSｉｌｉ
式中：Rｋ—单桩的竖向承载力标准值（KN）；ｑｐ—桩端土的承载力标准值（ｋｐａ），可按地区性经验确定，亦可按下表； A—桩底面积（㎡）；
μｐ—桩身横截面周边长度（ｍ）；ｑSｉ—第ｉ层土的摩阻力标准值（ｋｐａ），可按地区性经验确定，亦可按下表ｌｉ—按土层划分，第ｉ层土的分段桩长（ｍ）。
预制桩桩端土（岩）承载力标准值ｑｐ（ｋｐａ）
土的名称
土的状态
桩的入土深度（ｍ）
5
10
15
粘性土
0.50＜ＩＬ≤0.75
0.25＜ＩＬ≤0.50
0.00＜ＩＬ≤0.25
400～600
800～1000
1500～1700
700～900
1400～1600
2100～2300
900～1100
1600～1800
2500～2700
粉 土
ｅ＜0.70
1100～1600
1300～1800
1500～2000
粉 砂
细 砂
中 砂
粗 砂
中密、密实
800～1000
1100～1300
1700～1900
2700～3000
1400～1600
1800～2000
2600～2800
4000～4300
1600～1800
2100～2300
3100～3300
4600～4900
砾 砂
角砾、圆砾
碎石、卵石
中密、密实
3000～5000
3500～5500
4000～6000
软质岩石
硬质岩质
微风化
5000～7500
7500～10000
注：①入土深度超过15ｍ时，按15ｍ考虑；表中ｅ为土的孔隙比，ＩＬ为土的液性指数；②桩端进入持力层的深度根据桩径及地质条件确定，一般为桩径的1～3倍。
预制桩桩周摩阻力标准值ｑｓ（ｋｐａ）
土的名称
土的状态
ｑｓ（ｋｐａ）
土的名称
土的状态
ｑｓ（ｋｐａ）
填 土
9～13
粉 土
ｅ＞0.9
10～20
淤 泥
5～8
ｅ＝0.7～0.9
20～30
淤泥质土
9～13
ｅ＜0.7
30～40
粘性土
1＜ＩＬ
10～17
粉细砂
稍密
10～20
0.75＜ＩＬ≤1
17～24
中密
20～30
0.50＜ＩＬ≤0.75
24～31
密实
30～40
0.25＜ＩＬ≤0.50
31～38
中 砂
中密
25～35
0.00＜ＩＬ≤0.25
38～43
密实
35～45
ＩＬ≤0
43～48
粗 砂
中密
35～45
红粘土
0.75＜ａｗ≤1
6～15
密实
45～55
0.25＜ａｗ≤0.75
15～35
砾 砂
中密、密实
55～65
注：尚未完成固结的填土和以生活垃圾为主的杂填土可不计其摩阻力，ａｗ为含水比。
对于支承在岩层上的打入桩和振动下沉桩，其承载力的设计值R可按如下的经验公式计算：R＝CƒｒｋA
式中：ƒｒｋ—岩石试块饱和单轴极限抗压强度标准值（ｋｐａ）；C—系数，均质无裂缝的岩层C＝0.45；有严重裂缝的、风化的或易软化的岩层取C＝0.3 ；A—桩底面积（㎡）
2）现行新规范（GB50007-2002、JGJ94-94）：
Rａ＝ｑｐａAｐ+μｐ∑ｑｓｉａｌｉ
式中：Rａ—单桩的竖向承载力特征值（KN）；
ｑｐａ—桩端端阻力特征值（ｋｐａ），由当地静载荷试验结果统计分析算得（无经验按下表）；Aｐ—桩底端横截面面积（㎡）；
μｐ—桩身周边长度（ｍ）；ｑｓｉａ—桩侧阻力特征值（ｋｐａ），由当地静载荷试验结果统计分析算得（无经验按下表）；ｌｉ—第ｉ层岩土的厚度（ｍ）。
预制桩桩的极限端阻力标准值ｑｐｋ（ｋｐａ）
表5.2.8-2
土的名称
土的状态
桩的入土深度（ｍ）
ｈ≤9
9＜ｈ≤16
16＜ｈ≤30
ｈ＞30
粘性土
0.75＜ＩＬ≤1
210～840
630～1300
1100～1700
1300～1900
0.50＜ＩＬ≤0.75
840～1700
1500～2100
1900～2500
2300～3200
0.25＜ＩＬ≤0.50
1500～2300
2300～3000
2700～3600
3600～4400
0.00＜ＩＬ≤0.25
2500～3800
3800～5100
5100～5900
5900～6800
粉 土
0.75＜ｅ≤0.9
840～1700
1300～2100
1900～2700
2500～3400
ｅ≤0.75
1500～2300
2100～3000
2700～3600
3600～4400
粉 砂
稍密
800～1600
1500～2100
1900～2500
2100～3000
中密、密实
1400～2200
2100～3000
3000～3800
3800～4600
细 砂
中 砂
粗 砂
中密、密实
2500～3800
3600～4800
4400～5700
5300～6500
3600～5100
5100～6300
6300～7200
7000～8000
5700～7400
7400～8400
8400～9500
9500～10300
砾 砂
角砾、圆砾
碎石、卵石
中密、密实
6300～10500
7400～11600
8400～12700
注：①砂土和碎石类土中桩的极限端阻力取值，要综合考虑土的密实度。桩端进入持力层的深度比ｈｂ/ｄ，土愈密实，ｈｂ/ｄ愈大，取值愈高。
预制桩桩的极限侧阻力标准值ｑｓｉｋ（ｋｐａ）
表5.2.8-1
土的名称
土的状态
ｑｓ（ｋｐａ）
土的名称
土的状态
ｑｓ（ｋｐａ）
填 土
20～28
粉 土
ｅ＞0.9
22～44
淤 泥
11～17
ｅ＝0.7～0.9
42～64
淤泥质土
20～28
ｅ＜0.7
64～85
粘性土
1＜ＩＬ
21～36
粉细砂
稍密
22～42
0.75＜ＩＬ≤1
36～50
中密
42～63
0.50＜ＩＬ≤0.75
50～66
密实
63～85
0.25＜ＩＬ≤0.50
66～82
中 砂
中密
54～74
0.00＜ＩＬ≤0.25
82～91
密实
74～95
ＩＬ≤0
91～101
粗 砂
中密
74～95
红粘土
0.75＜ａｗ≤1
13～32
密实
95～116
0.25＜ａｗ≤0.75
32～74
砾 砂
中密、密实
116～138
注：①尚未完成固结的填土和以生活垃圾为主的杂填土可不计其摩阻力；②ａｗ为含水比；③对于预制桩，根据土层埋深ｈ，将ｑｓｉｋ乘以下表修正系数。
土的埋深ｈ（ｍ）
≤5
10
20
≥30
修正系数
0.8
1.0
1.1
1.2
（2）灌注桩的竖向承载力估算
1）旧规范（GBJ7-89、JGJ72—90）
Rｋ＝ｑｐA+πｄ1∑ｑSｉｌｉ＝ｑｐA+π∑ｑSｉｌｉ
Rｋ—单桩的竖向承载力标准值（KN）；ｑｐ—桩端土的承载力标准值（ｋｐａ），对于钻、挖、冲孔灌注桩和沉管灌注桩可按下表，亦可按地区性经验确定；
ｄ1—成桩直径（ｍ），根据施工经验确定，当缺乏经验时对于钻、挖、冲孔灌注桩按钻头直径增加下列数值：螺旋钻1～2㎝，潜水钻3～5㎝，机动洛阳钻2～3㎝，冲击钻4～8㎝；对沉管灌注桩，一般取ｄ1＝ｄｅ（ｄｅ为套管外直径），一次复打时取ｄ1＝√2ｄ1。对于流塑、软塑状态粘性应再乘以0.7～0.9系数； ｌｉ—按土层划分，第ｉ层土的分段桩长（ｍ）。
A—桩底面积（㎡）；μｐ—桩身横截面周边长度（ｍ）；ｑSｉ—第ｉ层桩周土的摩阻力标准值（ｋｐａ），对于钻、挖、冲孔灌注桩按下表，亦可按地区性经验确定。
地下水位以上的钻、挖、冲孔灌注桩桩端土承载力标准值ｑｐ（ｋｐａ）
土的名称
土的状态
桩的入土深度（ｍ）
5
10
15
粘性土
0.50＜ＩＬ≤0.75
0.25＜ＩＬ≤0.50
0.00＜ＩＬ≤0.25
240
260
300
390
410
450
550
570
600
粉细砂
中密
密实
400
600
700
900
1000
1250
中砂、粗砂
中密
密实
600
800
1100
1400
1600
1900
碎石土
中密、密实
2000
2500
3000
注：表列值适用于孔底虚土厚度≤30㎝
地下水位以下的钻、挖、冲孔灌注桩桩端土承载力标准值ｑｐ（ｋｐａ）
土的名称
土的状态
桩的入土深度（ｍ）
5
10
15
粘性土
100
160
220
粉细砂
中密
密实
150
200
300
350
400
500
中砂、粗砂
中密
密实
250
350
450
550
650
800
注：表列值适用于孔底淤土厚度≤30㎝
沉管灌注桩桩端土承载力标准值ｑｐ（ｋｐａ）
土的名称
土的状态
桩的入土深度（ｍ）
5
10
15
淤泥质土
100～200
粘性土
0.40＜ＩＬ≤0.60
0.25＜ＩＬ≤0.40
0.00＜ＩＬ≤0.25
500
800
1500
800
1500
2000
1000
1800
2400
粉 砂
细 砂
中密、密实
900
1300
1100
1600
1200
1800
中 砂
粗 砂
1650
2800
2100
3900
2450
4500
卵 石
中密、密实
3000
4000
5000
软质岩石
硬质岩质
微风化
5000～7500
7500～10000
地下水位以上的钻、挖、冲孔灌注桩桩端周摩阻力标准值ｑS（ｋｐａ）
土的名称
土的状态
ｑS
炉灰填土
已完成自重固结
8～13
房碴填土、粘性填土
已完成自重固结
20～30
粘性土
软塑
可塑
硬塑
20～30
30～35
35～40
粉土
25＜ω
15＜ω≤25
ω≤15
22～30
30～35
35～45
粉细砂
稍密
中密
密实
20～30
30～40
40～60
注：①地下水位以下的钻、挖、冲孔灌注桩，可根据成孔工艺对桩周土的影响，参照本表使用；②淤泥质土可参照沉管灌注桩周土摩阻力标准值表，表中ω为土的天然含水量。
沉管灌注桩桩周土摩阻力标准值ｑS（ｋｐａ）
土的名称
土的状态
ｑS
房碴填土、粘性填土
已完成自重固结
20～30
淤 泥
5～13
淤泥质土
10～30
粘性土
软塑
可塑
硬塑
15～30
20～35
35～40
粉 土
25＜ω
15＜ω≤25
ω≤15
15～25
25～35
35～45
粉细砂
稍密
中密
15～25
25～40
中 砂
中密
密实
35～40
40～50
—对于支承在岩层中的钻孔、挖孔灌注桩，其承载力的设计值R可按如下的经验公式计算： R＝（C1A+C2μLγ）ƒｒｋ
A—桩底面积（㎡）；μ—嵌入岩层内的桩孔周长（ｍ）；Lγ—自新鲜岩石面算起的桩的嵌入深度（ｍ）；ƒｒｋ—桩底岩石饱和单轴极限抗压强度标准值（ｋｐａ）；
C1、C2—系数，根据岩层破碎程度情况按下表
岩层及清底情况
C1
C2
铁规
路规
铁规
路规
良 好
一 般
较 差
0.50
0.40
0.30
0.60
0.50
0.40
0.04
0.03
0.02
0.05
0.04
0.03
2）现行新规范（GB50007-2002、JGJ94-94）：
Qμk＝QSk+QPk＝μ∑ｑｓikli+ｑｐkAP
ｑｓik为桩侧i层土的极限侧阻力标准值，（ｋｐａ）；
如无当地经验值时，可按（JGJ94-94）表5.2.8-1取值；ｑｐk为极限端阻力标准值，（ｋｐａ）；如无当地经验值时，可按（JGJ94-94）表5.2.8-2.取值；
桩的极限侧阻力标准值ｑｓik（ｋｐａ） 表5.2.8-1
土的名称
土的状态
水下钻（冲）孔桩
沉管灌注桩
干作业钻孔桩
填土
18～26
15～22
18～26
淤泥
10～16
9～13
10～16
淤泥质土
18～26
15～22
18～26
粘性土
1＜ＩＬ
0.75＜ＩＬ≤1
0.50＜ＩＬ≤0.75
0.25＜ＩＬ≤0.50
0.00＜ＩＬ≤0.25
ＩＬ≤0
20～34
34～48
48～64
64～78
78～88
88～98
16～28
28～40
40～52
52～63
63～72
72～80
20～34
34～48
48～62
62～76
76～86
86～96
红粘土
0.75＜ａｗ≤1
0.25＜ａｗ≤0.75
12～30
30～70
10～25
25～68
12～30
30～70
粉 土
ｅ＞0.9
0.75＜ｅ≤0.9
ｅ≤0.75
22～40
40～60
60～80
16～32
32～50
50～67
20～40
40～60
60～80
粉细砂
稍密
中密
密实
22～40
40～60
60～80
16～32
32～50
50～67
20～40
40～60
60～80
中 砂
中密
密实
50～72
72～90
42～58
58～75
50～70
70～90
粗 砂
中密
密实
74～95
95～116
58～75
75～92
70～90
90～110
砾 砂
中密、密实
116～135
42～110
110～130
注：①尚未完成自重固结的填土和以生活垃圾为主的杂填土，可不计其摩阻力；
②ａｗ为含水比，ａｗ＝ω/ωL；
土的名称
土的状态
水下钻（冲）孔桩入土深度ｍ
沉管灌注桩入土深度ｍ
干作业钻孔桩入土深度ｍ
5
10
15
ｈ＞30
5
10
15
ｈ＞15
5
10
15
黏性土
0.75＜ＩＬ≤1
100～150
150～250
250～300
300～450
400～600
600～750
750～1000
1000～1400
200～400
400～700
700～950
0.50＜ＩＬ≤0.75
200～300
350～450
450～550
550～750
670～1100
1200～1500
1500～1800
1800～2000
420～630
740～950
950～1200
0.25＜ＩＬ≤0.50
400～500
700～800
800～900
900～1000
1300～2200
2300～2700
2700～3000
3000～3500
850～1100
1500～1700
1700～1900
0.00＜ＩＬ≤0.25
750～850
1000～1200
1200～1400
1400～1600
2500～2900
3500～3900
4000～4500
4200～5000
1600～1800
2200～2400
2600～2800
粉 土
0.70＜ｅ≤1.0
250～350
300～500
450～650
650～850
1200～1600
1600～1800
1800～2100
2100～2600
600～1000
1000～1400
1400～1600
ｅ≤0.70
550～800
650～900
750～1000
850～1000
1800～2200
2200～2500
2500～3000
3000～3500
1200～1700
1400～1900
1600～2100
粉 砂
稍密实
200～400
350～500
450～600
600～700
800～1300
1300～1800
1800～2000
2000～2400
500～900
1000～1400
1500～1700
中密、密实
400～500
700～800
800～900
900～1100
1300～1700
1800～2400
2400～2800
2800～3600
850～1000
1500～1700
1700～1900
细 砂
中密、密实
550～650
900～1000
1000～1200
1200～1500
1800～2200
3000～3400
3500～3900
4000～4900
1200～1400
1900～2100
2200～2400
中 砂
850～950
1300～1400
1600～1700
1700～1900
2800～3200
4400～5000
5200～5500
5500～7000
1800～2000
2800～3000
3300～3500
粗 砂
1400～1500
2000～2200
2300～2400
2300～2500
4500～5000
6700～7200
7700～8200
8400～9000
2900～3200
4200～4600
4900～5200
砾 砂
中密、密实
1500～2500
5000～8400
3200～5300
角砾、圆砾
1800～2800
5900～9200
碎石、卵石
2000～3000
6700～10000
桩的极限端阻力标准值ｑｐk（ｋｐａ）
表5.2.8-2
注：①砂土和碎石类土中桩的极限端阻力取值，要综合考虑土的密实度，桩端进入持力层的深度比ｈｈ/ｄ，土愈密实，ｈｈ/ｄ愈大，取值愈高；②表中沉管灌注桩指带预制桩尖沉管灌注桩。
干作业桩（清底干净，D＝800ｍｍ）极限端阻力标准值ｑｐk（ｋｐａ）
表5.2.9-1
土的名称
状 态
黏性土
0.25＜ＩＬ≤0.75
0.00＜ＩＬ≤0.25
ＩＬ≤0.00
800～1800
1800～2400
2400～3000
粉 土
0.75＜ｅ≤0.9
ｅ≤0.75
1000～1500
1500～2000
砂土、碎石类土
状 态
稍 密
中 密
密 实
粉 砂
500～700
800～1100
1200～2000
细 砂
700～1100
1200～1800
2000～2500
中 砂
1000～2000
2200～3200
3500～5000
粗 砂
1200～2200
2500～3500
4000～5500
砾 砂
1400～2400
2600～4000
5000～7000
角砾、圆砾
1600～3000
3200～5000
6000～9000
碎石、卵石
2000～3000
3300～5000
7000～1100
注：①ｑｐk取值宜考虑桩端持力层土的状态及桩进入持力层的深度效应。当进入持力层深度ｈｂ为ｈｂ≤D，Ｄ＜ｈｂ＜4D，ｈｂ＞4D，ｑｐk可分别取低值、中值、高值；②砂土密实度可根据标贯击数判定，N≤10为松散，10＜Ｎ≤15为稍密，15＜Ｎ≤30为中密，Ｎ＞30为密实；③当沉降要求不严时，可适当提高ｑｐk值。
大直径灌注桩侧阻力尺寸效应系数ψSi端阻力尺寸效应系数ψP
表5.2.9-2
土类型
黏性土、粉土
砂土、碎石土类
土类型
黏性土、粉土
砂土、碎石土类
ψSi
1
（0.8/ｄ）1/3
ψP
（0.8/ D）1/4
（0.8/D）1/3
注：表中D为桩端直径。
（3）嵌岩灌注桩竖向承载力估算
1）旧规范（GBJ7-89、JGJ72—90）
RK＝（ＱSμ+Ｑγμ）/KS+Ｑbμ/Kb
式中：ＱSμ、Ｑγμ—分别为覆盖土层和嵌岩段的总极限侧阻力，端承桩取第一项侧阻力ＱSμ＝0；Ｑbμ—桩底总极限端阻力；KS、Kb—分别为侧阻力和桩端阻力的安全系数，根据长比、嵌岩段岩性和成桩工艺取值。
发挥极限侧阻对应的相对位移S（㎜）
岩石名称
破碎砂质粘土岩和细砂岩
完整细砂岩
完整石灰岩、花岗岩
S
4
3
≤2
ａ）完整基岩上的短粗挖孔嵌岩灌注桩
人工挖桩嵌岩灌注桩的特点是清底好，当长径比较小（ι/d≤8～10）且桩底支承于完整基岩时，竖向荷载下的位移很小，覆盖土层侧阻力不能发挥，其侧阻力潜在值相对较小。计算嵌岩段的承载力时，令ＱSμ＝0
R＝Ｑγμ/KS+Ｑbμ/Kb
由于嵌岩段侧阻与端阻同步发挥，故KS＝Kb＝K，从而：
R＝ƒγk（ψSUιγ+ψbA）/K
式中：R—单桩承载力设计值（KN）；ƒγk—岩石饱和单轴极限抗压强度标准值（ｋｐａ）；K—安全系数，一般取K＝2；U—嵌岩段桩周长，U＝πｄ（ｍ）；
ιγ—桩嵌岩段长度（ｍ）； A—桩底面积（㎡）；
ψS、ψb—分别为嵌岩段侧阻、端阻与岩石单轴极限抗压强度的比例系数。
岩石完整程度
ψS
ψb
微 风化
中等风化
0.08～0.10
0.04～0.06
1.0～1.2
0.6～0.8
ｂ）完整基岩上的钻（冲）孔嵌岩灌注桩
泥浆护壁钻（冲）孔嵌岩灌注桩，由于桩底“软垫”的压缩足以调动覆盖土层的侧阻力。端阻力则不能充分发挥，其发挥程度与桩的长径比、覆盖土层性质、嵌岩段岩性、成桩工艺等有关，故单桩承载力标准值按下式:
RK=U（qSμιS+ξSƒγιγ）/KS+ξbƒγkA/Kb
式中：ƒγk、U、ιγ、A同上式；
KS、Kb—分别为桩侧阻力和桩端阻力的安全系数，根据荷载传递特性分别取KS＝1.4～1.8（ι/d较小时取高值，ι/d较大时取低值），Kb＝3～5（ι/d较小时取低值，ι/d较大时取高值）；ξS、ξb—分别为嵌岩段、端阻按单轴抗压强度计算的折减系数，根据岩石的完整程度和清孔、清底情况取下列值：
岩石完整程度
ξS
ξb
清孔较好
清孔一般
清孔较好
清孔一般
微风化
中等风化
0.06～0.08
0.04～0.05
0.045～0.055
0.025～0.035
0.8～1.0
0.5～0.6
0.5～0.7
0.3～0.4
单桩承载力值设计R＝1.2Rk，对于桩数为3根以下的柱下承台，取R＝1.1 Rk。
2）现行新规范（GB50007-2002、JGJ94-94）
ａ）（JGJ94-94）嵌岩桩的单桩竖向极限承载力计算：
ＱUk＝ＱSk+Qγk+Qpk （5.2.11-1）；
ＱSk＝μ∑ξSiqSkiιSi （5.2.11-2）
Qγk＝μξγƒγｃｈγ （5.2.11-3）；
Qpk＝ξpƒγｃAp
（5.2.11-4）
式中: ＱSk、Qγk、Qpk 为分别为土的总极限侧阻力、嵌岩段总极限侧阻力、总极限端阻力标准值ｋｐａ，ξSi为覆盖层第i层的侧阻力发挥系数，当ｌ/ｄ＜30，桩端置于新鲜或微风化硬质岩中且桩底无沉渣时，对于粘性土、粉土取ξSi＝0.8，对于砂类土及碎石类土取ξSi＝0.7；对于其它情况取ξSi＝1；qSki为覆盖层第i层的极限侧阻力标准值，ｋｐａ；ƒγｃ为岩石饱和单轴极限抗压强度标准值，对于粘土质岩取天然湿度单轴抗压强度标准值，ｋｐａ；ιSi、ｈγ、Ap为分别为上覆土层第i层土厚度（ｍ）、嵌岩深度（ｍ）及桩端底面积，㎡；ξγ、ξp为嵌岩段侧阻、端阻的修正系数，与嵌岩深度比ｈγ/ｄ有关，按下表：
嵌岩段侧阻和端阻的修正系数
表5.2.11
嵌岩深度比ｈγ/ｄ
0
0.5
1
2
3
4
≥5
侧阻的修正系数ξγ
0.00
0.025
0.055
0.070
0.065
0.062
0.05
端阻的修正系数ξp
0.500
0.500
0.400
0.300
0.200
0.100
0.00
注：①当嵌岩段为中等风化岩时，表中数值乘以0.9折减；②岩石单轴抗压强度标准值可按《建筑桩基技术规范》附录C中C.0.11条规定取值。
注：（JGJ94-94）C.0.11单桩竖向极限承载力标准值应根据试桩位置、实际地质条件、施工情况等综合确定。当各试桩条件基本相同时，单桩竖向极限承载力标准值可按下列步骤与方法确定：
⑴按上述方法，确定ｎ根正常条件试桩的极限承载力实测值Qμi；⑵按下式计算ｎ根试桩的实测极限承载力平均值Qｕｍ＝1/ｎ∑Qμi
⑶ 按下式计算每根试桩的极限承载力实测值与平均值之比
ａｉ＝Qμi/Qｕｍ （下标ｉ根据Qμi值由小到大顺序确定）；
⑷计算ａｉ的标准差Sｎ。
C.0.11.2 确定单桩竖向极限承载力标准值Qｕk ：
⑴当Sｎ≤0.15时，Qｕk＝Qｕｍ；
⑵Sｎ＞0.15时，Qｕk＝λQｕｍ；
C.0.11.3单桩竖向极限承载力标准值折减系数λ，根据变量ａｉ分布按下列方法确定：
⑴当试桩数ｎ＝2时，按表C.5确定：（折减系数λ（ｎ＝2））
ａ2-ａ1
0.21
0.24
0.27
0.30
0.33
0.36
0.39
0.42
0.45
0.48
0.51
λ
1.00
0.99
0.97
0.96
0.94
0.93
0.91
0.90
0.88
0.87
0.85
a3-a1
λA
a22222ａ2
⑵当试桩数ｎ＝3时，按表C.6确定：（折减系数λ（ｎ＝3））
a2
0.3
0.33
0.36
0.39
0.42
0.45
0.48
0.51
0.84
0.93
0.92
0.92
1.00
1.08
1.16
0.99
1.00
0.98
0.98
0.99
0.97
0.98
0.98
0.95
0.97
0.97
0.94
0.96
0.96
0.93
0.95
0.95
0.91
0.94
0.93
0.90
0.86
0.92
0.92
0.88
0.84
⑶当试桩数ｎ≥4时按下式计算:
AO+A1λ+ A2λ2+ A3λ3+ A4λ4=0 （C-4）
AO=∑ａ2ｉ+1/ｍ（∑ａｉ）2 A1=-2ｎ/ｍ∑ａｉ
A2=0.127-1.127ｎ+ｎ2/ｍ； A3=0.147×（ｎ-1）； A3=-0.042×（ｎ-1）；取ｍ＝1，2……满足式（C-4）的λ值即为所求。
ｂ）敞口和闭口钢管桩单桩竖向极限承载力（据土的物理指标与承载力参数经验确定） Qμk＝QSk+QPk＝λSμ∑ｑSikli+λPｑｐkAP
式中：ｑSik、ｑｐk分别为与混凝土预制桩相同的桩侧摩阻力与端阻力标准值，ｋｐａ；λP为桩端闭塞效应系数，对于闭口钢管桩λP＝1，对于敞口钢管桩宜按下式取值：
当ｈｂ/ｄS＜5时，λP＝0.16×（ｈｂ/ｄS）×λS； 当ｈｂ/ｄS≥5时，λP＝0.80×λS ；
当ｈｂ为桩端进入持力层的深度，ｍ；ｄS是钢管桩外直径，ｍ；
λS为侧阻挤土效应系数，对于闭口钢管桩λS＝1，敞口钢管桩λS宜按下表确定：
敞口钢管桩侧阻挤土效应系数λS
ｄS（㎜）
≤600
700
800
900
1000
λS
1.00
0.93
0.87
0.82
0.77
四、岩土的经验数据：
（一）岩石物理力学性质指标的经验数据
主要造岩矿物的比重
矿物名称
比
重
矿物名称
比
重
石
英
蛋白石
正长石
斜长石
黑云母
白云母
角闪石
橄榄石
2.65
2.1～2.3
2.58
2.6～2.7
2.7～3.1
2.7～3.0
2.9～3.4
3.2～3.6
蛇纹石
绿泥石
石
膏
方解石
白云石
高岭土
褐铁矿
黄铁矿
2.5～2.65
2.7～2.9
2.2～2.4
2.6～2.8
2.85～2.95
2.60～2.63
3.4～4.0
4.9～5.2
岩石的物理性质指标
岩石名称
比重
天然密度
（g/㎝3）
孔隙率
（%）
吸水率
（%）
花岗岩
正长岩
闪长岩
辉长岩
斑岩
玢岩
辉绿岩
玄武岩
砾岩
砂岩
页岩
石灰岩
泥灰岩
白云岩
凝灰岩
片麻岩
片岩
板岩
大理岩
石英岩
蛇纹岩
2.5 ～2.84
2.6～3.1
2.7～3.2
2.3～2.8
2.6～2.9
2.6～3.1
2.5～3.3
1.8～2.75
2.63～2.73
2.48～2.76
2.7～2.8
2.8左右
2.6左右
2.6～3.1
2.6～2.9
2.7～2.84
2.7～2.87
2.63～2.84
2.4～2.8
2.3～2.8
2.5～3.0
2.52～2.96
2.55～2.98
2.4～2.86
2.53～2.97
2.6～3.1
1.9～2.3
2.2～2.6
2.4～2.7
1.8～2.6
2.3～2.5
2.1～2.7
0.75～1.4
2.6～2.9
2.3～2.6
2.6～2.7
2.7左右
2.8～3.3
2.6左右
0.04～2.8
0.25左右
0.29～1.13
0.29～2.75
0.29～1.13
0.3～2.75
1.6～28.3
0.7～1.87
0.53～27.0
16.0～52.0
0.3～25.0
25
0.3～2.4
0.02～1.85
0.45左右
0.1～6.0
0.8左右
0.56左右
0.10～0.70
0.47～1.94
0.3～0.38
0.07～0.65
0.80～5.0
0.30左右
1.0～5.0
0.2～7.0
0.10～1.45
2.14～8.16
0.10～0.70
0.10～0.20
0.10～0.30
0.10～0.80
0.10～1.45
卵石、圆砾地基承载力标准值ƒk（kpa）
剪
切
波
速
υ
ｓ
/
ｍ
/
ｓ
密
实
度
土
类
250～300
300～400
400～500
稍
密
中
密
密
实
卵
石
300～400
400～600
600～800
圆
砾
200～300
300～400
400～600
岩石力学性质指标的经验数据
岩 类
岩石名称
密度ρ
（ｇ/㎝3）
抗压强度Rc（Mpa）
抗拉强度Rt（Mpa）
静弹性模量E
（×104Mpa）
动弹性模量E4
（×104Mpa）
泊松比
纵波波速υρ
（ｍ/ｓ）
弹性抗力系数
Ko（MN/m3）
似内摩擦角
应力σ
（Mpa）
岩
浆
岩
花岗岩
2.63～2.73
2.80～3.10
3.10～3.30
75～110
120～180
180～200
2.1～3.3
3.4～5.1
5.1～5.7
1.4～5.5
～
5.43～6.9
5.0～7.0
7.1～9.1
9.1～9.4
0.36～0.16
0.16～0.10
0.10～0.02
600～3000
3000～6800
6800
600～2000
1200～5000
5000
70○～82○
75○～87○
87○
3～4
4～5
5～6
正长岩
2.5
2.7～2.8
2.8～3.3
80～100
120～180
180～250
2.3～2.8
3.4～5.1
5.1～5.7
1.5～11.4
5.4～7.0
7.1～9.1
9.1～11.4
0.36～0.16
0.16～0.10
0.10～0.02
600～3000
～
3000～6800
600～2000
1200～5000
5000
82O30’～85o
82O30’～85o
87o
4～5
4～5
5～6
闪长岩
2.5～2.9
2.9～3.3
120～200
200～250
3.4～5.7
5.7～7.1
2.2～11.4
7.1～9.4
9.4～11.4
0.25～0.10
0.10～0.02
3000～6000
6000～6800
1200～5000
2000～5000
75o～87o
87o
4～6
6
斑
岩
2.8
160
5.4
6.6～7.0
8.6
0.16
5200
1200～2000
85o
4～5
安山岩
玄武岩
2.5～2.7
2.7～3.3
120～160
160～250
3.4～4.5
4.5～7.1
4.3～10.6
7.1～8.6
8.6～11.4
0.20～0.16
0.16～0.02
3900～7500
3900～7500
1200～2000
2000～5000
75o～87o
87o
4～5
5～6
辉绿岩
2.7
2.9
160～180
200～250
4.5～5.1
5.7～7.1
6.9～7.9
8.6～9.1
9.4～11.4
0.16～0.10
0.10～0.02
5200～5800
5800～6800
2000～5000
85o
87o
4～5
5～6
流纹岩
2.5～3.3
120～250
3.4～7.1
2.2～22.4
7.1～11.4
0.16～0.02
3000～6800
1200～5000
75o～87o
4～6
变
质
岩
花岗片麻岩
2.7～2.9
180～200
5.1～5.7
7.3～9.4
9.1～9.4
0.20～0.05
6800
3500～5000
87o
5～6
片麻岩
2.5
2.6～2.8
80～100
140～180
2.2～2.8
4.0～5.1
1.5～7.0
5.0～7.0
7.8～9.1
0.30～0.20
0.20～0.05
3700～5000
5300～6500
600～2000
1200～5000
78o～82O30’
80o～87o
3～4
4～5
石英岩
2.61
2.8～3.0
87
200～360
2.5
5.7～10.2
4.5～14.2
5.6
9.4～14.2
0.20～0.16
0.15～0.10
3000～6500
800～2000
2000～5000
80o
87o
3
6
大理岩
2.5～3.3
70～140
2.0～4.0
1.0～3.4
5.0～8.2
0.36～0.16
3000～6500
600～2000
70○～82O30’
4～5
千枚岩
板
岩
2.5～3.3
120～140
3.4～4.0
2.2～11.4
7.1～7.8
0.16
3000～6500
1200～2000
75o～87o
4～5
沉
积
岩
凝灰岩
2.5～3.3
120～250
3.4～7.1
2.2～11.4
7.1～11.4
0.16～0.02
3000～6800
1200～5000
75o～87o
4～6
火山角砾岩
火山集块岩
2.5～3.3
120～250
3.4～7.1
1.0～11.0
7.1～11.4
0.16～0.05
3000～6800
1200～5000
80o～87o
4～6
砾
岩
2.2～2.5
2.8～2.9
2.9～3.3
40～100
120～160
160～250
1.1～2.8
3.4～4.5
4.5～7.1
1.0～11.4
3.3～7.0
7.1～8.6
8.6～11.4
0.36～0.20
0.20～0.16
0.16～0.05
3000～6500
200～1200
1200～5000
2000～5000
70○～82O30’
75o～85o
80o～87o
3～4
4～5
5～6
岩石力学性质指标的经验数据
岩石名称
密度ρ
（ｇ/㎝3）
抗压强度Rc（Mpa）
抗拉强度Rt（Mpa）
静弹性模量E
（×104Mpa）
动弹性模量E4
（×104Mpa）
泊松比
纵波波速υｐ
（ｍ/ｓ）
弹性抗力系数
Ko（MN/m3）
似内摩擦角
应力σ
（Mpa）
沉
石英砂岩
2.6～2.71
68～102.5
1.9～3.0
0.39～1.25
5.0～6.4
0.25～0.05
900～4200
400～2000
75o～82O30’
2～3
积
岩
砂
岩
1.2～1.5
2.2～3.0
4.5～10
47～180
0.2～0.3
1.4～5.2
0.0005～0.0025
2.78～5.4
0.5～1.0
3.7～9.1
0.30～0.25
0.20～0.05
900～3000
3000～4200
30～50
200～3500
27o～45o
70○～85o
1.2～2
2～4
片状砂岩
碳质砂岩
碳质页岩
黑页岩
带状页岩
2.76
2.2～3.0
2.0～2.6
2.71
1.55～1.65
80～130
50～140
～
66～130
6～8
2.3～3.8
1.5～4.1
1.8～5.6
4.7～9.1
0.4～0.6
6.1
0.6～2.2
2.6～5.5
～
0.0005～0.0025
5.0～8.0
4.0～7.8
2.8～5.4
5.0～7.5
0.7～0.9
0.25～0.05
0.25～0.08
0.20～0.16
0.20～0.16
0.30～0.25
900～4200
4000～4150
1800～5250
1800～5250
1800
400～2000
300～2000
200～1200
400～2000
30～50
72O30’
65o～85o
65o～75o
75o
30o～40o
1.2～8
2～3
2～4
2～4
1.2～2
砂质页岩
云母页岩
2.3～2.6
60～120
4.3～8.6
2.0～3.6
4.4～7.1
0.30～0.16
1800～5250
300～1200
70○～82O30’
2～4
软页岩
1.8～2.0
20
1.4
1.3～2.1
1.9
0.30～0.25
1800
60～300
45o～65o2
1.2～2
页
岩
2.0～2.7
20～40
1.4～2.8
1.3～2.1
1.9～3.3
0.25～0.16
1800～5250
60～400
45o～76o
2～3
泥灰岩
2.3～2.35
2.5
3.5～20
40～60
0.3～1.4
2.8～4.2
0.38～2.1
0.5～1.9
3.3～4.4
0.40～0.30
0.30～0.20
1800～2800
2800～5250
30～200
200～600
9o～65o
65o～76o
1.2～2
3～4
黑泥灰岩
2.2～2.3
25～30
1.8～2.1
1.3～2.1
2.8～3.6
0.30～0.25
1800
200～400
65o～70o
2.5～3
石灰岩
1.7～2.2
2.2～2.5
2.5～2.75
3.1
10～17
25～55
70～128
180～200
0.6～1.0
1.5～3.3
4.3～7.6
10.7～11.8
2.1～8.4
1.0～1.6
2.8～4.1
5.0～8.0
9.1～9.4
0.50～0.31
0.31～0.25
0.25～0.16
0.16～0.04
2500～2800
3500～4400
4800～6300
6700
30～300
120～800
600～2000
1200～2000
27o～60o
60o～73o
70o～85o
85o
1.2～2
2～2.5
2.5～3
3.5～4
白云岩
2.2～2.7
2.7～3.0
40～120
120～140
1.1～3.4
3.4～4.0
1.3～3.4
3.3～7.1
7.1～7.8
0.36～0.16
0.16
3000～6800
200～1200
1200～2000
65o～83o
87o
3～4
4～5
岩石的抗拉强度、抗剪强度和抗弯强度与抗压强度之间的经验关系
岩石名称
花岗岩
石灰岩
砂
岩
斑
岩
0.028
0.059
0.029
0.033
0.068～0.09
0.06～0.15
0.06～0.075
0.06～0.064
0.07～0.08
0.119
0.09～0.095
0.105
几种岩石力学强度的经验数值
岩 石 名 称
地 质 年 代
饱 和 抗 压 强 度
（Mpa）
摩 擦 系 数
（ƒ）
粘 聚 力
C
（kpa）
花岗岩
角闪花岗岩
花岗闪长岩
辉 绿 岩
云母石英片岩
千 枚 岩
大 理 岩
石英砾岩
石英砂岩
白云质泥灰岩
薄层灰岩
鲕状灰岩
泥 灰 岩
石英砂岩
砂
岩
中粒砂岩
砂质页岩
页
岩
燕山期
白垩纪
三叠纪
前震旦纪
前震旦纪
前震旦纪
泥盆纪
震旦纪
奥陶纪
奥陶纪
奥陶纪
石炭纪
寒武纪
寒武纪
寒武纪
侏罗纪
侏罗纪
160
106.5
116.1
170
113
8.9
63.7
126.2
165.8
87.2
106.3
87.8
128.3
68.1
108.9
39.9
104.4
43.8
0.70
0.57
0.64
0.45
0.55
0.78
0.50
0.69
0.49
0.67
0.75
0.70
0.60
0.54
0.82
0.75
0.69
0.70
31
5
28
25
51
10
54
5
22
23
21
13
2
3
39
47
砂土最大最小密度与颗粒形状和成因的关系
颗粒形状和成因
松散状态
密实状态
最大孔隙率nmax（%）
最大孔隙比emax
最小孔隙率nmin（%）
最小孔隙比emin
棱角石英砂（d=0.25～0.7㎜）
50.1
1.00
44.0
0.79
冲积砂（d=0.1～2.7㎜）
41.6
0.71
33.9
0.51
浑圆的砂丘砂
45.8
0.85
39.9
0.64
理论等粒径球状体
47.6
0.91
25.9
0.35
砂土最大最小密度与矿物成分和粒径关系
粒
径
（㎜）
石英
正长石
白云母
石英
正长石
白云母
最大孔隙率nmax（%）
最小孔隙率nmin（%）
2～1
1～0.5
0.5～0.25
0.25～0.1
0.1～0.06
0.06～0.01
47.63
47.10
46.98
52.47
54.60
55.99
47.50
51.98
54.76
58.46
61.22
62.53
87.00
85.18
83.71
82.74
82.98
37.90
40.61
41.09
44.82
45.31
45.68
45.46
47.88
49.18
51.62
52.72
80.46
75.20
72.16
66.30
68.98
65.33
砂土的内摩擦角与矿物成分及粒径关系
矿物成分
具有下列粒径时的内摩擦角φ（○）
2～1㎜
1～0.5㎜
0.5～0.25㎜
0.25～0.1㎜
0.06～0.01㎜
云
母
长
石
棱角石英
浑圆石英
28
66
61
26
56
17.5
39
46
27
19
27
28
17
17
15
18.5
不同成因粘性土的有关物理力学性质指标
土
类
指
标
孔隙比
ｅ
液性指数
IL
含水量
W（%）
液限
WL（%）
塑性指数
Ip
承载力
ƒ（kpa）
压缩模量
Es（Mpa）
粘聚力
c（kpa）
内摩擦角
φ（○）
下蜀系粘性土
0.6～0.9
＜0.8
15～25
25～40
10～18
300～800
＞15
40～100
22～30
一般粘性土
0.55～1.0
0～1.0
15～30
25～45
5～20
100～450
4～15
10～50
15～22
新近沉积粘性土
0.7～1.2
0.25～1.2
24～36
30～45
6～18
80～140
2～7.5
10～20
7～15
淤泥或
淤泥质土
沿
海
1.0～1.2
＞1.0
36～70
30～65
10～25
40～100
1～5
5～15
4～10
内
陆
50～110
2～5
山
区
30～80
1～6
云 贵 红 粘 土
1.0～1.9
0～0.4
30～50
50～90
＞17
100～320
5～16
30～80
5～10
几种土的渗透系数
土
类
渗透系数K（㎝/s）
土
类
渗透系数K（㎝/s）
砂土的渗透系数与有效粒径的经验关系公式
粘
土
粉质粘土
粘质粘土
黄
土
粉
砂
＜1.2×10-6
1.2×10-6～6.0×10-5
6.0×10-5～6.0×10-4
3.0×10-4～6.0×10-4
6.0×10-4～1.2×10-5
细
砂
中
砂
粗
砂
砾
砂
1.2×10-3～6.0×10-3
6.0×10-8～2.4×10-2
2.4×10-2～6.0×10-2
6.0×10-2～1.8×10-1
K=Cd210（0.7+0.03t）
K—渗透系数（m/d）； d10—颗粒有效粒径（㎜）
t—渗透水的温度（C）；C—常数，粘土质砂为：500～700，纯砂为：700～1000
土的平均物理、力学性质指标
土
类
孔隙比
e
天然含水量
W（%）
塑
限
Wp（%）
密
度
ρ（g/㎝3）
粘聚力C（kpa）
内摩擦角
φ（o）
变形模量
Eo（Mpa）
标准的
计算的
砂
土
粗砂
0.4～0.5
0.5～0.6
0.6～0.7
15～18
19～22
23～25
2.05
1.95
1.90
2
1
0
0
0
0
42
40
38
46
40
33
中砂
0.4～0.5
0.5～0.6
0.6～0.7
15～18
19～22
23～25
2.05
1.95
1.90
3
2
1
0
0
0
40
38
35
46
40
33
细砂
0.4～0.5
0.5～0.6
0.6～0.7
15～18
19～22
23～25
2.05
1.95
1.90
6
4
2
0
0
0
38
36
32
37
28
24
粉砂
0.5～0.6
0.6～0.7
0.7～0.8
15～18
19～22
23～25
2.05
1.95
1.90
8
6
4
5
3
2
36
34
28
14
12
10
粉
土
0.4～0.5
0.5～0.6
0.6～0.7
15～18
19～22
23～25
＜9.4
2.10
2.00
1.95
10
7
5
6
5
2
30
28
27
18
14
11
0.4～0.5
0.5～0.6
0.6～0.7
15～18
19～22
23～25
9.5～12.4
2.10
2.00
1.95
12
8
6
7
5
3
25
24
23
23
16
13
粘性土
粉质粘土
和
粘质粉土
0.4～0.5
0.5～0.6
0.6～0.7
0.7～0.8
15～18
19～22
23～25
26～29
12.5～15.4
2.10
2.00
1.95
1.90
42
21
14
7
25
15
10
0.5
24
23
22
21
45
21
15
12
0.5～0.6
0.6～0.7
0.7～0.8
0.8～0.9
0.9～1.0
19～22
23～25
26～29
30～34
35～40
15.5～18.4
2.00
1.95
1.90
1.85
1.80
50
25
19
11
0.8
35
15
10
0.8
0.5
22
21
20
19
18
39
18
15
13
8
0.6～0.7
0.7～0.8
0.8～0.9
0.9～1.0
23～25
26～29
30～34
35～40
18.5～22.4
1.95
1.90
1.85
1.80
68
34
28
19
40
25
20
10
20
19
18
17
33
19
13
9
粘
土
0.7～0.8
0.8～0.9
0.9～1.1
26～29
30～34
35～40
22.5～26.4
1.90
1.85
1.80
82
41
36
60
30
25
18
17
16
28
16
11
0.8～0.9
0.9～1.1
30～34
35～40
26.5～30.4
1.85
1.75
94
47
65
35
16
15
24
14
注：1、平均比重取：砂—2.65，粉土—2.70，粉质粘土—2.71，粘土—2.74；2、粗砂与中砂的Eo值适用于不均匀系数Cμ=3时，当Cμ＞5时应按表中所列值减少2/3，Cμ为中间值时Eo值按内插法确定；3、对于地基稳定计算，采用内摩擦角φ的计算值低于标准值2O。
土的侧压力系数ξ、泊松比μ和粘性土的压缩系数与孔隙比的经验关系
土的种类和状态
ξ
μ
粘性土的压缩系数与孔隙比的经验关系公式
碎石土
0.18～0.33
0.15～0.25
a1-2 =0.384e2.7
砂土
粉土
坚硬状态粉质粘土
可塑状态粉质粘土
软塑或流塑状态粘土
坚硬状态粘土
可塑状态粘土
软塑或流塑状态粘土
0.33～0.43
0.43
0.33
0.43
0.53
0.33
0.53
0.72
0.25～0.30
0.30
0.25
0.30
0.35
0.25
0.35
0.42
（土样数n＞500，相关系数r=0.96）
统计范围：e=0.56～1.80
a1-2=0.06～1.52（Mpa）
估算压缩指数CC的经验公式
公式
应用范围
CC=0.007（WL-7）
CC=0.30（eo—0.27）
CC=0.0115W
CC=0.009（WL-10）
CC=0.75（eo—0.50）
重型粘土
不含有机质的粘性土、粉土、粉质粘土、粘土
含有机质土、泥炭、含有机质粉土和粘土
灵敏度小于4的正常固结粘性土
低塑性土
上海地区估算压缩指数CC的经验公式
公式
应用范围
CC=0.598（eo—0.575）
CC=1.834（0.01W-0.222）
灰色淤泥质土及淤泥质粉质粘土；灰色粘土及粉质粘土
液限塑限、塑性指数的地区经验公式
地 区
回归方程
频数
重度γ
适用范围
推荐单位
地 区
回归方程
频数
重度γ
适用范围
推荐单位
全国各类土
Ip=0.59（WL-9.66）
建工部建研院
湘
潭
Wp= 0.50WL+2.40
983
0.886
一机部华东勘察院
全
国
Ip=0.7（WL-13.7）
3259
各地粘性土误差不超过1.2%
冶金系统
鄂
西
Wp= 0.43WL+6.64
1154
0.778
一机部华东勘察院
东
北
Ip=0.85（WL-15.4）
790
冶金系统
广州地区
Ip=0.507WL-4.74
WL20%～60%
四航局设计院
东北地区
Wp= 0.41WL+7.29
30＜WL≤40
东北电力设计院
福
建
Ip=0.579WL-6.3
1237
0.996
淤泥 WL39%～68.5%
福建电力设计院
Wp= 0.60WL-1.81
41≤WL＜50
Ip=0.511WL-4.6
781
0.99
粘土WL33%～74%
Wp= 0.74WL-6.74
WL＞50
Ip=0.445WL-2.4
236
0.96
粉质粘土WL21%～65.5%
华
北
Ip=0.703（WL-12.0）
冶金系统
南宁地区
Wp= 0.89WL-5.67
＞0.85
粉土WL17.5%～37.5%
广西水科所
天
津
Ip=0.68（WL-12.0）
冶金系统
Wp=0.823WL-7.2
＞0.85
粉质粘土WL22.5%～56.5%
包
头
Ip =0.615（WL-10.5）
1008
WL20%～35%
包钢设计院
Wp=0.633WL-3.37
＞0.85
粘土WL33%～99.5%
Wp= 0.545(WL+4.8)
1104
WL20%～30%
桂林地区
Wp=0.912WL-5.93
＞0.85
粉土WL22%～30%
广西水科所
山西晋南
Wp=7.305+0.356WL
100
0.82
WL23.7%～41.8%
五机部勘测公司
Wp=0.80WL-5.96
＞0.85
粉质粘土WL25%～54%
Wp=1.34+0.557WL
200
0.89
WL23.6%～41.0%
Wp=0.695WL-5.73
＞0.85
粘土WL33.5%～77.5%
Wp=0.755+0.584WL
260
0.84
WL21.0%～38.4%
柳州地区
Wp=0.905WL-5.69
＞0.85
粉土WL23%～32%
广西水科所
上
海
Ip=0.60WL-6.5
4239
28＜WL＜56
中国船舶勘察研究院
Wp=0.716WL-3.44
＞0.85
粉质粘土WL25.5%～47%
上海地区
Wp =8.505+0.3861WL
275
0.664
11＜Ip≤17
华东电力设计院
Wp=0.62WL-3.51
＞0.85
粘土WL42%～99%
Wp=0.9739+0.5858WL
115
0.812
Ip＞17
西北黄土
Ip=0.77（WL-14.3）
5588
冶金系统
南
京
Ip=0.686（WL-13.7）
1777
南京水科所
西宁、陇西
Wp= 0.697WL-2.6
淡黄色黄土WL23%～37%，粘土和粉质粘土不适用
西安冶金勘测设计院
山
东
Wp= 0.40WL+6.5
0.998
WL21～48%
山东水科所
西安地区
Wp=0.5WL+1.95
701
0.594
红褐色黄土WL24%～37%，粘土和粉质粘土不适用
西安冶金勘测设计院
济南地区
Wp=1.02WL-0.96
粉土
山东省建筑设计院
汉
中
Wp=0.40WL+6.28
885
0.751
一机部勘测公司
Wp= 0.81WL-6.8
粉质粘土
宝
鸡
Wp=0.55WL+2.10
631
0.861
一机部勘测公司
Wp= 0.477WL-1.80
粘土
天
水
Wp=0.46WL+4.84
1357
0.744
一机部勘测公司
中
南
Ip=0.73（WL-13.0）
1153
黄土状粉质粘土
冶金系统
兰
州
Wp=0.35WL+7.55
553
0.680
一机部勘测公司
武
汉
Wp= 0.30WL+9.44
1029
0.759
一机部华东勘察院
成
都
Wp=0.20WL+13.0
501
0.520
一机部勘测公司
洛
阳
Wp= 0.59WL+0.93
300
0.830
一机部华东勘察院
重
庆
Wp=0.38WL+6.63
175
0.790
一机部勘测公司
五、混凝土配合比设计
（一）现行的普通混凝土配合比设计（国标）
①硅酸盐水泥（GB175-85）、②普通硅酸盐水泥（GB175-85）、③矿渣硅酸盐水泥（GB1344-85）、④火山灰质硅酸盐水泥（GB1344-85）、⑥粉煤灰硅酸盐水泥（GB1344-85）、⑦快硬硅酸盐水泥（GB199-79）、⑧硅酸盐大坝水泥、普通硅酸盐大坝水泥、矿渣大坝水泥（GB200-80）；
《普通混凝土配合比设计技术规范》
（JBJ55-81）
《钢筋混凝土工程施工及验收规范》
（GBJ204-83）
《普通混凝土用砂质量标准及检验方法》（JGJ52-79）
《普通混凝土用碎石或卵石质量标准及检验方法》（JGJ53-79）
（二）配合比计算
1、选择水灰比（W/C）
1）混凝土配制强度Rｈ＝R+σｏ
R-混凝土标号，σｏ-施工单位的混凝土标准差的历吏统计水平（㎏/㎝2）
σｏ取值表
R
100～200
250～400
500～600
σｏ
40
50
60
老规范标号与新规范砼强度等级换算表
原标号
100
150
200
250
300
400
500
600
砼强度
C8
C13
C18
C23
C28
C38
C48
C58
*表内数值可采用内插
2）利用水泥富余标号：
水泥实际强度Rｃ＝KCRCｈ
式中：
RCｈ—水泥标号
KC—水泥的标号富余系数（按各地区实际统计资料，无统计资料可取1.13）；
3）根据强度要求按下式计算水灰比：
A）混凝土强度与水泥标号等关系（经验公式）：
R28＝A*RC（C/W-B）
R28—混凝土养护28天抗压强度（㎏/ｍ3）； RC—水泥标号（㎏/ｍ3）；
C/W—灰水比（水泥与水重量）；
A、B—经验系数（可参下表）：
材 料 类 别
A
B
普 通 水 泥
卵 石
碎 石
0.444
0.525
0.459
0.569
矿 渣 水 泥
卵 石
碎 石
0.501
0.503
0.666
0.581
B)采用碎石：
Rｈ＝0.46Rｃ(C/W－0.52) （C/W－水灰比倒数）；
C)采用卵石：Rｈ＝0.48Rｃ(C/W－0.61) （C/W－水灰比倒数）
2、选择混凝土拌合物的坍落度
项次
结构种类
坍落度（㎝）
1
基础或地面等的垫层、无配筋的厚大结构（挡土墙、基础或厚大的块体等）或配筋稀疏的结构
1～3
2
板、梁和大型及中型截面的柱子等
3～5
3
配筋密列的结构（薄壁、斗仓、简仓、细柱等
5～7
4
配筋特密的结构
7～9
3、选用粗骨料的最大粒径不得超过最小截面尺寸的1/4，配筋不得超过钢配筋最小净距的3/4（应根据施工条件考虑粗骨料规格中最大粒径）。
4、确定用水量：根据所需坍落度及碎石最大粒径，按下表选用：
混凝土用水量（W）选用表（㎏/ｍ3）
所需坍落度（㎜）
卵石最大粒径（㎜）
碎石最大粒径（㎜）
10
20
40
15
20
40
10～30
190
170
160
205
185
170
30～50
200
180
170
215
195
180
50～70
210
190
180
225
205
190
70～90
315
195
185
235
215
200
注：①本表用水量采用中砂时的平均值，若采用细砂，每ｍ3混凝土用水量可增加5～10㎏，采用粗砂则减少5～10㎏；②掺用各种外加剂或掺合料时，可相应增减用水量；
③混凝土的坍落度小于10㎜时，用水量按各地现有经验或试验取用；④本表不适用于水灰比小于0.4或大于0.8的混凝土。
5、确定水泥用量（C）：
C＝W/（W/C） （W－用水量，W/C－水灰比）
6、确定含砂率：
混凝土砂率选用表（%）
水灰比（W/C）
碎石最大粒径（㎜）
卵石最大粒径（㎜）
15
20
40
10
20
40
0.40
30～35
29～34
27～32
25～32
25～31
24～30
0.50
33～38
32～37
30～37
30～35
29～34
28～33
0.60
36～41
35～40
33～38
33～38
32～37
31～36
0.70
39～44
38～43
36～41
36～41
35～40
34～39
注：①表中数值系中砂的选用砂率，对细砂或粗砂，可相应地减少或增加砂率；②本砂率适用坍落度为10～60㎜的混凝土，坍落度大于60㎜或小于10㎜时，应相应地增加或减少砂率；
③只用一个单粒级组集料配制混凝土时，砂率值就适当增加；④掺有各种外加剂或掺合料时，其合理砂率值应经试验.或参照其它有关规定选用
7、计算砂、石用量：
1）绝对体积
Co/γｏ +Go/γg +So/γs +Wo/γw+10α＝1000 So
So/（So+ Go）×100%＝Sｒ%
式中：Co－每ｍ3 混凝土的水泥用量（㎏/ｍ3）; Go－每ｍ3 混凝土的粗骨料用量（㎏/ｍ3）; So－每ｍ3 混凝土的细骨料用量（㎏/ｍ3）; Wo－每ｍ3 混凝土的用水量（L/ｍ3）; γｏ— 水泥比重（㎏/㎝3）; γg— 粗骨料视比重（㎏/㎝3）; γs— 细骨料视比重（㎏/㎝3）; γw— 水的比重（㎏/㎝3）; α—混凝土含气量百分数（%），在不使用引气剂时α可取为1；Sｒ—砂率（%）。
2）假定容重法：
Co+ Go+ So+ Wo＝γｈ （γｈ—假定容重，）
So/（So+ Go）×100%＝Sｒ%
混凝土的容重（γｈ），可按下列数据进行估算：
75～150号混凝土容重为2300～2350（㎏/ｍ3）；
200～300号混凝土容重为2300～2400（㎏/ｍ3）；
75～150号混凝土容重为2400～2450（㎏/ｍ3）。
（二）试拌校正：
试验时按绝对体积法果计算出15L混凝土拌合物的材料用量：
水泥 Co/1000×15；
砂 So /1000×15；
石子 Go /1000×15；
水 Wo /1000×15
试拌测得坍落度比设计小20㎜，试拌混凝土容重变化较小，调整时只需增加用水量6L/ｍ3，水灰比保持不变。根据和易性观测结果，砂率也可不变或增减，但水泥浆体增加相应减少骨料用量。
用水量： Wo+6 （L/ｍ3）；水泥用量： Co/（W/C） （㎏/ｍ3）；骨料用量： （Go+ So）－17＝Q；砂子用量： QSｒ；石子用量： Q－（QSｒ）。
校正后的混凝土的配合比：水泥：细骨料：粗骨料：水灰比。
（四）现场施工配合比的调整
在施工前如测砂的含水率为5%，石子含水率为1.5%，则校正配合比（水、砂、石用量）应作下换算：
用水量 ＝（Wo+6）-（Q×Sｒ）×5%-｛Q－（Q×Sｒ）｝×1.5%；砂子用量＝（Q×Sｒ）+（Q×Sｒ）×5%；石子用量＝ Q－（Q×Sｒ）+｛Q－（Q×Sｒ）｝×1.5%。
施工配合比在现场常以一包水泥（50㎏）或两包水泥为拌，如以两包水泥拌制即：
用量名称
水泥（㎏）
砂（㎏）
石子（㎏）
水（L）
基准配合比
100
171
333
52
砂、石含水率
5
1.5
校正含水率
+8.55
+4.99
-13.54
施工称量
100
179.6
333
38.5
（五）试配与调整表 ：
混凝土试配用拌合量
集料最大颗粒（㎜）
混合物数量（L）
30或以下
15
40
30
砂率和用水量调整参考表
改变情况
砂率增减（%）
用水量增减（L/ｍ3）
水灰比每增加0.05，用水量保持不变
砂的细度模数每增加0.1
坍落度每增加1㎝
砂子用量每增加1%（含砂率）
含气量每增加1%（引气剂）
碎石
人工砂
+1
+0.5
.....
.....
-0.5～1.0
+3～5
+2～3
0
0
+3～4
+2
-5～6
+10
+6～9
骨料最大粒径与试块边长关系
骨料最大粒径（㎜）
试件边长（㎜）
30或以下
100×100×100
40
150×150×150
混凝土的最大水灰比和最小水泥用量
项次
混凝土所处的环境条件
最大水灰比
最小水泥用量（包括外掺混合材料）（㎏/ｍ3）
钢筋混凝土
无筋混凝土
1
不受雨雪影响的混凝土
不作规定
225
200
2
受雨雪影响的露天混凝土；位于水中及水位升降范围内的混凝土；在潮湿环境中的混凝土
0.7
250
225
3
寒冷地区水位升降范围内的混凝土；受水压作用的混凝土
0.65
275
250
4
严寒地区水位升降范围内的混凝土
0.6
300
275
注：①本表所列水灰比系指水与水泥（包括掺混合材料）用量之比；②采用矾土水泥时，最大水灰比表中数值增大0.05；③表中的最小水泥用量，仅适用于机械振捣的混凝土，如用人工捣实时，应增加25㎏/ｍ3；④当掺入塑化剂或加气剂且能有效地改善混凝土的技术性能时，表中最小 水泥用量可减少25㎏/ｍ3⑤标号≤100号的混凝土，其最大 水灰比和最小水泥用量，可不受本表的限制；⑥寒冷地区系指最冷月份的月均温度在-5～15○C之间，严寒地区系指最冷月份的月平均温度低于-15○C。
校正系数K＝混凝土实测容重值÷混凝土计算容重值。
附：水泥425＃，人工砂率（石屑）35%，碎石最大粒径40㎜， 坍落度控制30㎜。
Rｈ＝R+σｏ＝220+40＝260㎏/ｍ3 Rｃ＝KCRCｈ＝1.13×425＝480㎏/ｍ3
Rｈ＝0.46Rｃ(C/W－0.52)
260＝0.46×480（C/W-0.52）
C/W＝1.723 W/C＝0.58
C＝W/（W/C） C＝188/0.58＝324㎏/ｍ3
2）假定容重法（假定2350㎏/ｍ3）：
Co+ Go+ So+ Wo＝γｈ （γｈ—假定容重，）
So/（So+ Go）×100%＝Sｒ%
324+ Go+ So+188＝2350 ；
So/（So+ Go）＝0.38；Co＝324㎏/ｍ3 ，So＝699㎏/ｍ3， Go＝1139㎏/ｍ3 ， Wo＝188㎏/ｍ3。
配合比：水泥：石屑(人工砂)：20～40㎜碎石：水灰比＝1：2.16：3.52：0.58
（三）桩材料强度的确定
1、将桩视为插入土中的轴心受力杆件，
1）对于单一材料的桩的承地载力设计值按下式计算： R＝φ（σ）Aρ
式中：R—单桩承载力设计值（N） Aρ—桩身横截面积（㎜2）；（σ）—桩材料的抗压许用应力（抗压强度）（Mｐａ）；φ—纵向弯曲系数。对于低桩承台（桩全埋入土中），由于土的侧向支承作用，除极软土层中的长桩外，一般取φ＝1。
2）对于钢筋混凝土桩，按材料强度确定的单桩承载力设计值为：
（ƒCAρ+ ƒ’ｙA’S）
式中：ƒC—桩身混凝土的轴心抗压设计强度（Mｐａ），Aρ—桩身横截面积（㎜2）；ƒ’ｙ—纵向钢筋的抗压设计强度（Mｐａ）；A’S—纵向钢筋的横截面积（㎜2），对于就地灌注桩，当只配构造筋时；ƒ’ｙ、A’S这一项在通常情况下所占的比重很小，往往不考虑而作为安全储备；φ—纵向弯曲系数；K—钢筋混凝土轴心受压件的强度设计安全系数，预制桩K＝1.55；就地灌注桩K值应适当取大，（JGJ4-80）中取1.64；有些地方规范取2.0～2.5 。
混凝土轴心抗压设计强度与强度等级之间的关系（Mｐａ）
强度等级
C7.5
C10
C15
C20
C25
C30
C35
C40
C45
C50
C55
C60
ƒC（Mｐａ）
3.7
5
7.5
10
12.5
15
17.5
19.5
21.5
23.5
25
26.5
六、高层建筑工程地质
（一）高层建筑的划分
1972年，国际高层建筑会议规定
我国工业与民用建筑划分标准
第一类高层建筑：9～16层(最高到50m)；
第二类高层建筑：15～25层(最高到75m)；
第三类高层建筑：26～40层(最高到100m)；
第四类高层建筑：40层以上(高度超过100m)；
分类
层高（ｍ）
层数
对建筑结构起控制作用的荷载
低层建筑
多层建筑
高层建筑
超高层建筑
3～6
9～12
24～60
＞60
1～2
3～7
8～20
＞20
竖向荷载
竖向荷载与水平荷载
水平荷载
水平荷载
（二）结构体系与结构体系的选择
高层建筑向高空发展，水平力亦成为其结构设计中的主要控制因素。水平力包括地震力(为动力荷载)和风力(包括静力荷载和动力荷载两部分)。高层建筑结构设计中，除遵循一般结构设计要求外，对结构的承载能力、侧向刚度、抗震性能和材料用量等方面，均满足高层建筑的上述特点。又因为高层建筑的层数，总高度及空间大小等方面的要求各不相同，也就形成了不同的结构体系。
框架结构体系
框架-剪力墙结构体系
剪力墙结构体系
其他结构体系
由梁、柱构件通过节点连接而成。框架梁、柱既承受垂直荷载、也承受水平力，框架节点上应力集中的地方，也是保证结构整体性的关键部位。对于预制装配式框架节点部位更为重要。震害表明，节点常常是导致结构破坏的薄弱环节。
框架结构的侧向刚度小，属柔性结构。与剪力墙体系相比较，其自振周期长，建筑物自重轻，结构影响系数小，从而地震力小，有利抗震。
在框架结构平面图中的适当位置（楼梯间、电梯间墙体）设钢筋混凝土剪力墙，形成框架-剪力墙结构体系。
在水平力作用下，框架、剪力墙为恊同工作的结构体系。框架主要作为体系中承受垂直荷载的结构，其具有一定的刚度，也承受一部分水平剪力。而大部分水平剪力由剪力墙承受。剪力墙承受的水平剪力愈接近结构底部就愈大。通常，在结构上部，框架的水平位移较剪力墙的位移小，框架和剪力墙共同工作，剪力墙承受来自框架约束的负剪力。由于剪力墙分担水平剪力的作用，框架的受力情况和内力分布得到改善。与框架结构体系相比较属于中等刚性结构，水平 作用下的位移亦显著减少。从位移限制条件来说它所建造的房屋层数，比框架结构要多。
对于框架-剪力墙结构体系，由于剪力墙的作用，使整栋建筑物的侧向刚度增大，地震时结构变形和位移减小。有良好的抗震性能。
结合建筑使用要求布置剪力墙，建筑平面布置灵活，能满足设置大房间的要求。
承受主体结构全部为剪力墙时，就构成剪力墙结构体系。剪力墙承受垂直荷载，也抵抗水平力。
在某些剪力墙结构中，夹有少量框架梁、柱、，以承受局部平面范围内的垂直荷载，但它并不改变剪力墙结构体系的性质。
当建筑物底层需要设置大房间时，可以在底层做成框架的剪力墙结构称为框支剪力墙结构体系。
如在剪力墙上设置门、窗洞，其承载能力与刚度就会削弱。在水平力作用下，剪力墙结构的承载能力、水平位移，取决于剪力墙的平面形状、平面布置以及洞口的设置情况。此外，还与生有关。
相对上述两种结构体系而言，剪力墙结构体系为刚性结构。承载力高、抗震性能强，适应层数可以高于 30层。
剪力墙结构体系自重较大、侧向刚度大、自振周期短，导致产生较大的地震荷载。但由于其截面的有效工作高度大，所以，有较大的强度储备，水平 位移亦小。有利避免设备管道、建筑装饰、内部隔断墙等非结构性破坏（剪力墙结构 的最小，框架结构的非结构性破坏最严重）。
1、简体结构体系：属空间受力体系。
①单筒结构形式：四周采用框架、而利用电梯井、电梯间、管道井和服务间等中心部分形成一个筒核心（称为内筒），作抵抗水平力的主要结构，外墙框架承受垂直荷载或承受很小的水平力。
②筒中筒结构体系：当简单结构体系不能满足抵抗水平力要求时，可利用内筒和外筒连成一个整体共同抵抗水平力。
③成束筒结构体系：系由若干个单元筒集成一体，形成空间刚度极大的结构，每一个单元筒能单独形成一个筒体结构，沿建筑物高度方向，可以中断某些单元筒，且通过单元筒的平面组合，可形成很大的楼层面积。
筒体结构体系的整个刚度很大 ，能提供很大的建筑空间与建筑高度，建筑物内部空间的划分可灵活变更。广泛应用多功能、多用途、层数多的建筑物。
2、悬挂式结构体系：自重轻、基础集中在一个或多个承重筒体或者拱趾处、基础面积小、结构布置对称、钢筋混凝土构件常与钢构件结合使用以及运用预应力工艺等特点。平面 布置灵活，能扩大有效使用面积、钢材消耗少，基础工程量小，基础不均匀沉降的影响较小，有利抗震。但设计中妥善处理吊杆与核心之间的相对位移，垂直荷载与基础之间的可能偏心等问题。
3、减震结构体系：在建筑物基部设置隔震器来支承上部结构，通过隔震器吸收地震能量，以减少上部结构地震力。
4、自调谐体系 ：在底层或底部几层的框架中设置特殊的支撑或剪力墙。具有从低烈度到高烈度地震的自行适用能力。
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