学习单元3 划分建筑地基土的类别

知识目标

1.熟悉地基土的分类方法。

2.掌握地基土的分类与状态。

技能目标

1.能够充分掌握地基土的分类，并能够确定工程中的地基土的状态和名称。

2.掌握《建筑地基基础设计规范》（GB 50007—2011）中关于建筑地基的相关内容。

基础知识

自然界的土类众多，工程性质各异。土的工程分类就是根据实践经验，依照土的基本物理性质（如粒径、级配及塑性等），将工程性质相近的土划分类别，并予以定名，以便在不同土类间作有价值的比较、评价、积累以及学术与经验交流，并使之直接应用于工程建设。

土的分类方法很多，由于研究目的不同，所以不同部门分类方法各异。总体看来，国内外分类的依据，在总的体系上趋近于一致，各分类法的标准也都大同小异。一般原则是：①粗粒土按粒度成分及级配特征；②细粒土按塑性指数和液限，即塑性图法；③有机土和特殊土则分别单独各列为一类；④对定出的土名给以明确含义的文字符号，既一目了然，还可为运用电子计算机检索土质试验资料提供条件。

根据《建筑地基基础设计规范》（GB 50007—2011）规定，作为建筑地基岩土可分为岩石、碎石土、砂土、粉土、黏性土和人工填土六类。

一、岩石

岩石是指颗粒间牢固黏结，呈整体或具有节理裂隙的岩土。作为建筑地基的岩石，除应确定岩石的地质名称外，还应确定岩石的坚硬程度与岩体的完整程度。岩石的坚硬程度应根据岩块的饱和单轴抗压强度标准值f_rk按表1-10分为坚硬岩、较硬岩、较软岩、软岩和极软岩。当缺乏饱和单轴抗压强度资料或不能进行该项试验时，可在现场通过观察定性划分，划分标准见表1-11。

二、碎石土

碎石土为粒径大于2mm的颗粒含量超过总质量50%的土。碎石土可按表1-14分为漂石、块石、卵石、碎石、圆砾和角砾。

三、砂土

砂土为粒径大于2mm的颗粒含量不超过总质量50%、粒径大于0.075mm的颗粒超过总质量50%的土。砂土按粒组含量分为砾砂、粗砂、中砂、细砂和粉砂，见表1-15。

四、粉土

粉土为塑性指数I_p≤10且粒径大于0.075的颗粒含量不超过总质量50%的土；粉土的密实度应根据孔隙比e划分为密实、中密和稍密；其湿度应根据天然含水率ω（%）划分为稍湿、湿、很湿。

五、黏性土

黏性土是指塑性指数I_P大于10的土，一般可分为黏土和粉质黏土，见表1-16。

黏土的状态，可按表1-17分为坚硬、硬塑、可塑、软塑和流塑。

六、特殊岩土

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。

（1）软土：软土土为滨海、湖沼、谷地、河滩等处天然含水量高、天然孔隙比大、抗剪强度低的细粒土，其鉴别指标应符合表1-18的规定，包括淤泥、淤泥质土、泥炭、泥炭质土等。

淤泥在静水或缓慢的流水环境中沉积，并经生物化学作用形成。其天然含水量大于液限、天然孔隙比大于或等于1.5为黏性土。天然含水量大于液限而天然孔隙比小于1.5但大于或等于1.0的黏性土或粉土为淤泥质土。

（2）膨胀土：土中黏粒成分主要由亲水性矿物组成，同时具有显著的吸水膨胀和水收缩特性，其自由膨胀率大于或等于40%时为黏性土。

（3）湿陷性土：浸水后产生附加沉降，其湿陷系数大于或等于0.015的土。

（4）红黏土：红黏土为碳酸盐岩系的岩石经红土化作用形成的高塑性黏土，其液限一般大于50。红黏土经再搬运后仍保留其基本特征且其液限大于45的土为次生红黏土。

（5）盐渍土：土中易溶盐质量分数大于0.3%，并具有溶陷、盐胀、腐蚀等工程特性的土。

（6）填土：根据其组成和成因，填土可分为素填土、压实填土、杂填土和冲填土。素填土为由碎石土、砂土、粉土、黏性土等组成的填土。经过压实或夯实的素填土为压实填土。杂填土为含有建筑垃圾、工业废料、生活垃圾等杂物的填土。冲填土为由水力冲填泥砂形成的填土。

知识拓展

地基与基础设计的等级

地基与基础设计应根据地基复杂程度、建筑物规模和功能特征以及由于地基问题可能造成建筑物破坏或影响正常使用的程度分为三个设计等级。设计时应根据具体情况，按表1-19选用。

本章小结

本章主要介绍土的成因与组成、土的结构与构造、土的物理性质指标、土的压实原理、最优含水量、物理状态指标及地基土（岩）的工程分类。

通过了解地质构造变迁，结合工程地质的演化过程，学习土的成因与组成；结合土体三相图的表达方式，进行土体物理性质指标的换算；重点理解击实功能对压实曲线的影响，以及最优含水量的概念；区别无黏性土密实度和黏性土物理状态的描述，并结合单向坐标轴进行物理状态的描述。

学习检测

一、填空题

1.基础类型很多，按基础埋置深度的不同可分为_____和_____，埋深小于_____m的称为浅基础，埋深大于_____m的称为深基础。

2.土是岩石经过_____、_____、_____、_____形成的含有固体颗粒、水和气体的松散集合体。从广义上来讲，土包括_____的松散堆积物和地下的岩石。

3.独立基础的形状有_____、_____和_____等，其优点是_____，便于地下管道穿过，节省用料，但整体刚度差。

4.桩基础的类型很多，按桩的形状和竖向受力情况，可分为_____和_____；按桩的材料，分为_____、_____和_____；按桩的制作方法，有_____和_____两类。目前，较常用的是_____和_____。

5.在建筑设计中，当建筑物总荷载确定时，可通过增加_____或_____来保证建筑物的稳定和安全。

6.土的颗粒级配直接影响土的性质，如土的_____、_____、_____和压缩性等。

7.土的结构是指由土粒单元的大小、形状、相互排列及其联结关系等因素形成的综合特征，一般分为_____、_____和_____三种基本类型。

8.砂土为粒径大于_____mm的颗粒含量不超过总质量_____%、粒径大于mm的颗粒超过总质量_____%的土。

二、选择题

1.在工程建设中，常根据不均匀系数C_u值来选择填土的土料，下列属于级配良好的土的是（　）。

A.C_u=3

B.C_u=5

C.C_u=8

D.C_u=11

2.砂土的密实度通常采用相对密实度D_r来判别，当D_r=0.5时，属于（　）砂土。

A.密实的

B.中密的

C.稍密的

D.松散的

3.环刀切取一土样，测得体积为50cm³，质量为110g，土样烘干后质量为100g，土粒相对密度为2.70，则该土的相对密度为（　）。

A.1.8

B.2.0

C.2.1

D.2.2

4.粒径大于2mm的颗粒含量超过总质量50%的土为（　）。

A.碎石土

B.砂土

C.粉土

D.黏性土

5.黏性土的液限指数为0.5时，其状态为（　）。

A.硬塑

B.可塑

C.软塑

D.流塑

三、判断题

1.当地基的抗剪强度不足以支承上部结构的自重及外荷载时，地基就会产生局部或整体变形。（　）

2.当建筑物的荷载较大而地基承载能力较小时，由于基础底面宽度需要加宽，若仍采用素混凝土材料，势必导致基础深度可以减小。（　）

3.为了提高建筑物的整体刚度，避免不均匀沉降，常将柱下独立基础沿纵向和横向连接起来，做成十字交叉的井格基础。（　）

4.箱形基础具有刚度大、整体性好、内部空间可用作地下室的特点。因此，其适用于高层公共建筑、住宅建筑及需设地下室的建筑中。（　）

5.地基在建筑物荷载作用下的应力和应变随着土层深度的增加而减小，在达到一定深度后就可以忽略不计。（　）

6.在设计地基时，要考虑场地的工程地质和水文地质条件，同时也要考虑建筑物的使用要求、上部结构特点及施工条件等各种因素。（　）

7.土的固体颗粒是由大小不等、形状不同的矿物颗粒或岩石碎屑按照各种不同的排列方式组合在一起，构成土的骨架，是土的主要组成成分。的抗剪强度不足以支承上部结构的自重及外荷载时

8.黏粒能够在水中长期悬浮，不因自重而下沉。（　）

9.由于黏性土的主要成分是黏粒，土颗粒很细，土的比表面（单位体积颗粒的总表面积）大，与水相互作用的能力较强，故水对其工程性质影响较大。（　）

10.塑性指数表示土的可塑性范围，它主要与土中黏粒（直径小于0.005mm的土粒）含量有关。的抗剪强度不足以支承上部结构的自重及外荷载时

11.土的灵敏度越高，结构性越强，扰动后土的强度降低就越多。的抗剪强度不足以支承上部结构的自重及外荷载时

12.碎石土为粒径大于2mm的颗粒含量超过总质量50%的土。（　）

四、名词解释

1.地基

2.基础

3.天然地基

4.人工地基

五、问答题

1.土是怎样形成的？

2.土体结构有哪几种？它与矿物成分及成因条件有何关系？

3.土中三相比例指标中，哪些指标是直接测定的？哪些指标是推导得出的？

4.土的物理性质指标中哪些对砂土的影响较大？哪些对黏土的影响较大？

5.地基岩土分为几类？各类土划分的依据是什么？