中华人民共和国行业标准
水运工程地基设计规范¶
JTS 147—2017
主编单位 中交天津港湾工程研究院有限公司
批准部门:中华人民共和国交通运输部
施行日期: 2018 年 3 月 1 日
人民交通出版社股份有限公司
2018·北京
图书在版编目(CIP)数据
水运工程地基设计规范 中交天津港湾工程研究院有限公司主编 北京 人民交通出版社股份有限公司2017. 5
ISBN 978-7-114-13750-1
Ⅰ. ①水· Ⅱ. ①中· Ⅲ. ①港口工程 －地基 －基础(工程) － 设计规范 Ⅳ. ①U652. 7
中国版本图书馆 CIP 数据核字(2017)第 070004 号
中华人民共和国行业标准
书 名: 水运工程地基设计规范
著 作 者: 中交天津港湾工程研究院有限公司
责任编辑: 董 方
出版发行: 人民交通出版社股份有限公司
地 址: (100011)北京市朝阳区安定门外外馆斜街3 号
网 址: http: / / www. chinasybook. com
销售电话: (010)64981400，59757915
总 经 销: 北京交实文化发展有限公司
印 刷: 北京鑫正大印刷有限公司
开 本: 880 × 1230 1/16
印 张: 9. 75
字 数: 219 千
版 次: 2018 年 1 月 第 1 版
印 次: 2018 年1 月 第1 次印刷
书 号: ISBN 978-7-114-13750-1
定 价: 90. 00 元
有印刷 装订质量问题的图书由本公司负责调换
交通运输部关于发布《水运工程地基设计规范》(JTS 147—2017)的公告
2017 年第 55 号
现发布《水运工程地基设计规范》(以下简称《规范》)。本《规范》为强制性行业标准，编号为JTS 147—2017，自2018年3月1日起施行。《港口工程粉煤灰填筑技术规程》(JTJ/T 260—97)、《水下深层水泥搅拌法加固软土地基技术规程》(JTJ/T 259—2004)、《港口工程碎石桩复合地基设计与施工规程》(JTJ/T 246—2004)、《真空预压加固软土地基技术规程》(JTS 147—2—2009)和《港口工程地基规范》(JTS 147—1—2010)同时废止。
本《规范》第4.3.13条、第8.3.9条和第8.7.16条中的黑体字部分为强制性条文，必须严格执行。
本《规范》由交通运输部水运局负责管理和解释。
特此公告。
中华人民共和国交通运输部
2017 年 12 月 11 日
制 定 说 明 制 定 说 明
本规范是根据交通运输部关于下达2008年度水运工程建设标准编制计划的通知（交水发[2008]227号）要求，由交通运输部组织有关单位在《港口工程地基规范》(JTS 147—1—2010)、《水下深层水泥搅拌法加固软土地基技术规程》(JTJ/T 259—2004)、《港口工程碎石桩复合地基设计与施工规程》(JTJ/T 246—2004)、《真空预压加固软土地基技术规程》(JTS 147—2—2009)和《水运工程爆破技术规范》(JTS 204—2008)等标准的基础上，经深入调查研究，并总结我国近年来水运工程地基设计的实践经验，吸纳成熟的新技术、新成果，广泛征求有关单位和专家的意见编制而成。主要包括水运工程岩土分类及工程特性、地基承载力、土坡和地基稳定、地基沉降、地基处理、地基监测和检测等技术内容。
《港口工程地基规范》(JTS 147—1—2010)、《水下深层水泥搅拌法加固软土地基技术规程》(JTJ/T 259—2004)、《港口工程碎石桩复合地基设计与施工规程》(JTJ/T 246—2004)、《真空预压加固软土地基技术规程》(JTS 147—2—2009)和《水运工程爆破技术规范》(JTS 204—2008)实施以来，对规范和指导水运工程地基设计，保障水运工程建设质量和安全发挥了重要作用。随着水运工程建设的快速发展，涌现出一批水运工程地基设计新方法，原标准不能完全适应当前水运工程地基设计的需要，为此，交通运输部组织开展《水运工程地基设计规范》的制定工作。
本规范中第4.3.13 条、第8.3.9 条和第8.7.16 条的黑体字部分为强制性条文，必须严格执行。
本规范的主编单位为中交天津港湾工程研究院有限公司，参编单位为中交第一航务工程局有限公司、中交水运规划设计院有限公司、中交第一航务工程勘察设计院有限公司、中交第二航务工程勘察设计院有限公司、中交第三航务工程勘察设计院有限公司、中交第四航务工程勘察设计院有限公司、天津大学和四川省交通运输厅交通勘察设计研究院。
本规范共分9 章和15 个附录，并附条文说明。 本规范编写组人员分工如下:
1 总则:李树奇
2 术语:苗中海、朱耀庭、刘爱民
3 基本规定:叶国良 李树奇
4 岩土分类及工程特性:朱耀庭 郭述军
5 地基承载力:黄传志、喻志发、闫澍旺
6 土坡和地基稳定:黄传志、曹永华、朱胜利、闫澍旺
7 地基沉降:朱胜利、喻志发、叶国良、刘爱民
8 地基处理:刘爱民、叶国良、喻志发、杨京方、岳铭滨、杨国平、刘彦忠、俞武华、刘家才、何汉艺、尹彦忠、曹永华、李树奇、朱胜利、郭述军、苗中海、黄传志
9 监测和检测:喻志发、刘爱民、朱胜利、附录 A :闫澍旺、黄传志、刘爱民、附录 B :叶国良、朱耀庭、尹彦忠、附录 C :叶国良、杨国平、尹彦忠、附录 D :叶国良、苗中海、附录 E :叶国良、刘爱民、刘彦忠、附录 F :叶国良、黄传志、附录 G :黄传志、闫澍旺、苗中海、岳铭滨、附录 H:闫澍旺、黄传志、刘爱民、叶国良、附录 J :黄传志、刘爱民、苗中海、何汉艺、附录 K :朱胜利、刘爱民、杨国平、刘家才、附录 L :刘爱民、朱胜利、叶国良、附录 M:黄传志、刘爱民、俞武华、附录 N :刘爱民、朱耀庭、刘彦忠、附录 刘爱民
附录 Q :苗中海
本规范于 2014 年 8 月 26 日通过部审，2017 年 12 月 11 日发布，自 2018 年 3 月 1 日起实施。
本规范由交通运输部水运局负责管理和解释 各有关单位在执行过程中发现的问题和意见，请及时函告交通运输部水运局(地址:北京市建国门内大街11 号，交通运输部水运局技术管理处，邮政编码:100736)和本规范管理组(地址:天津市河西区大沽南路1002号 中交天津港湾工程研究院有限公司 邮政编码 以便修订时参考
目 次
目 次¶
1 总则 …… (1) 2 术语 …… (2) 3 基本规定 …… (4) 4 岩土分类及工程特性 …… (5) 4.1 岩的分类 …… (5) 4.2 土的分类 …… (6) 4.3 岩土工程特性指标 …… (11) 5 地基承载力 …… (13) 5.1 一般规定 …… (13) 5.2 作用于计算面上的应力 …… (13) 5.3 验算方法 …… (14) 5.4 提高地基承载力的技术措施 …… (18) 6 土坡和地基稳定 …… (20) 6.1 一般规定 …… (20) 6.2 抗剪强度指标 …… (20) 6.3 土坡和地基稳定的验算 …… (20) 6.4 抗力分项系数 …… (24) 6.5 保证土坡稳定的技术措施 …… (25) 7 地基沉降 …… (26) 7.1 一般规定 …… (26) 7.2 地基沉降量计算 …… (26) 7.3 适应与减小地基沉降的技术措施 …… (30) 8 地基处理 …… (31) 8.1 一般规定 …… (31) 8.2 换填法 …… (32) 8.3 爆破法 …… (32) 8.4 加筋垫层法 …… (33) 8.5 堆载预压法 …… (35) 8.6 真空预压法 …… (38)
8.7 强夯法和强夯置换法 …… (40) 8.8 降水强夯法 …… (42) 8.9 振冲挤密法和振冲置换法 …… (43) 8.10 砂桩法和挤密砂桩法 …… (45) 8.11 碎石桩法 …… (47) 8.12 水泥搅拌桩法 …… (48) 8.13 高压喷射注浆法 …… (52) 8.14 岩石地基及边坡 …… (53) 8.15 其他方法 …… (56)
9 监测和检测 …… (58) 9.1 一般规定 …… (58) 9.2 监测 …… (58) 9.3 检测 …… (59)
附录 A 岩土基本变量的概率分布及统计参数的近似确定方法 …… (62) A.1 一般规定 …… (62) A.2 岩土基本变量统计参数的确定方法 …… (62) A.3 可靠指标计算时基本变量统计参数的确定方法 …… (65)
附录 B 岩体风化程度划分 …… (69) 附录 C 岩体结构类型分类 …… (70) 附录 D 水运工程中常见的几种成因类型的土及其工程地质特征 …… (71) 附录 E 碎石土密实度野外鉴别方法 …… (72) 附录 F 用分级加荷实测沉降过程线推算固结系数的方法 …… (73) 附录 G 查表法确定地基承载力 …… (75) 附录 H 地基承载力系数表 …… (78) 附录 J 用十字板剪切强度回归抗剪强度指标计算方法 …… (82) 附录 K 考虑侧面摩阻的土坡稳定抗力分项系数修正 …… (84) 附录 L 地基垂直附加应力系数图表 …… (85) 附录 M 平均应力固结度计算表 …… (90) 附录 N 水泥搅拌桩法室内配合比试验 …… (92) 附录 P 水下水泥拌和体稳定性验算和强度验算 …… (93) 附录 Q 本规范用词说明 …… (105) 引用标准名录 …… (106)
附加说明 本规范主编单位、参编单位、主要起草人、主要审查人、总校人员 和管理组人员名单 …… (107)
条文说明 …… (109)
1 总 则
1 总 则¶
1.0.1 为统一水运工程地基设计的要求,满足安全可靠、技术先进、经济合理、耐久适用等要求,制定本规范。¶
1.0.2 本规范适用于水运工程地基设计。¶
1.0.3 地基设计应坚持因地制宜、就近取材、保护环境和节约资源的原则。设计方案应根据岩土工程勘察资料,综合考虑建筑物使用功能、结构形式和施工条件等确定。¶
1.0.4 水运工程地基设计除应符合本规范规定外,尚应符合国家现行有关标准的规定。¶
2 术 语¶
2.0.1 应力固结度 Consolidation Degree in Stress饱和土体在某荷载作用下,某时刻的超静孔隙水压力消散值与初始超静孔隙水压力的比值,以百分数表示。¶
2.0.2 重度 Unit Gravity重力密度或容重,单位体积岩土材料受到的重力。¶
2.0.3 土粒比重 Specific Gravity of Soil Particle土颗粒在105℃ \~110℃下烘至恒量时的质量与同体积4℃时纯水质量的比值。¶
2.0.4 黏粒 Clay Particle粒径小于等于0.005mm 的土颗粒。¶
2.0.5 合力倾斜角 Slope Angle of Composite Force作用于计算面上的合力方向与竖向的夹角。¶
2.0.6 合力倾斜率 Slope Gradient of Composite Force作用于计算面上的水平合力与竖向合力的比值。¶
2.0.7 危险滑动面 Critical Sliding Surface土坡与地基稳定计算中，抗力分项系数计算值最小的滑动面。¶
2.0.8 先期固结压力 Preconsolidation Pressure土体在地质历史上曾受过的最大有效竖向压力。¶
2.0.9 超固结比 Over￣consolidation Ratio土体的先期固结压力与现有土层有效上覆压力的比值¶
2.0.10 欠固结土 Under￣consolidation Soil在自重压力下尚未完成固结的土。¶
2.0.11 软土 Soft Soil由滨海相、泻湖相、三角洲相、河湖相等沉积环境形成的天然孔隙比大于或等于1.0、天然含水率大于液限的细粒土。¶
2.0.12 超软土 Ultra Soft Soil十字板抗剪强度小于等于5kPa 的软土。¶
2.0.13 灵敏度 Sensitivity原状土与重塑土不排水剪强度之比。¶
2.0.14 总应力法 Total Stress Method不计孔隙水压力，只考虑总应力，并采用总应力强度指标分析的方法。¶
2.0.15 有效应力法 Effective Stress Method¶
2 术 语 在计算抗滑力矩时，考虑孔隙水压力的影响，并采用土的有效剪强度指标计算的方法。
2.0.16 复合地基 Composite Foundation部分土体被增强或被置换,形成由地基土和增强体共同承担荷载的人工地基¶
2.0.17 地基承载力特征值 Characteristic Value of Subsoil 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。¶
3 基 本 规 定¶
3.0.1 地基设计前期应开展下列工作:(1)收集详细的地质、水文、地形、地貌、气象、地震等资料¶
调查邻近建筑 地下工程和管线等情况
了解当地地基处理经验和施工条件 以及类似地基条件下同类工程的地基处理经验和使用情况等；
(4)根据工程要求和地基条件，确定地基处理的目的、范围和处理后要求达到的各项技术指标。
3.0.2 地基设计应满足下列要求:¶
(1)地基承载力和整体稳定的要求
(2)地基变形和不均匀变形的要求；
(3)渗透稳定的要求；
(4)在建筑物和地下水长期作用下，不发生地基强度降低而影响正常使用的要求
(5)抗震的要求。
3.0.3 地基设计应查明对建筑物稳定性影响较大的软弱夹层、岩体不利结构面、岩溶、地下水状态、滑坡体、被掩埋的故河道和故冲沟、河床坡度及不同季节受冲淤影响而引起边坡坡度的变化等。¶
3.0.4 地基设计应考虑地基土的变异性并准确划分土层单元体 对较厚土层 宜区分亚层；对变异性较大的土层,应分析其原因；对取样困难的土层,应取得现场测试资料¶
3.0.5 岩土物理力学指标等基本参数的统计应按代表性分区同时根据不同地质单元体分层进行 并应符合附录 A 的有关规定 主要岩土体单元各项室内和现场测得的岩土试验指标的统计样本数量均不应少于 6 个¶
3.0.6 当需要进行可靠指标计算时 确定岩土物理力学指标等基本变量的取样要求及统计参数应按随机场考虑 并应符合附录 A 的有关规定¶
3.0.7 当波浪力等往复荷载为主导作用或工程前后水位变化时 应判断软黏土地基是否产生软化、强度降低,必要时应进行试验研究,确定强度指标。¶
3.0.8 设计应对地基工程施工期和使用期提出监测和检测要求¶
3.0.9 对于湿陷性土、红黏土、冻土、盐渍土和膨胀土等特殊土地基 可参照国家现行有关标准执行。¶
4 岩土分类及工程特性¶
4.1 岩 的 分 类¶
4.1.1 岩石应按下列因素分类:¶
(1)按成因分为岩浆岩、沉积岩和变质岩
根据强度按表 进行岩石坚硬程度分类
表4.1.1-1 岩石坚硬程度分类
| 坚硬程度分类 | 极软岩 | 软岩 | 较软岩 | 较硬岩 | 坚硬岩 |
| 岩石饱和单轴抗压强度 (MPa) |
岩石根据其软化系数按表 分为软化岩石和不软化岩石
表4.1.1-2 岩石软化类别分类
| 岩石软化类别 | 软化岩石 | 不软化岩石 |
| 软化系数 |
注:软化系数 \(K _ { \mathrm { { R } } }\) 为饱和与干燥状态的岩石单轴抗压强度之比。
4.1.2 岩体应按下列因素分类:¶
(1)岩体风化程度按附录 B 分为未风化、微风化、中等风化、强风化和全风化
(2)岩体依岩石质量指标按表4.1.2-1 分类
表4.1.2-1 岩体按岩石质量指标RQD 分类
| 岩体RQD分类 | 极差 | 差 | 较差 | 较好 | 好 |
| RQD(%) |
4 岩土分类及工程特性 注:RQD 指用直径75mm 金刚石钻头和双层岩芯管在岩石中连续钻进取芯，回次钻进所取岩芯中，长度大于 10cm岩芯段长度之和与该回次进尺的比值 以百分数表示
(3)岩体结构类型按附录 C 分类；
(4)岩层的单层厚度按表 4. 1. 2-2 分类；
表4.1.2-2 岩层按单层厚度分类
| 厚度分类 | 薄层 | 中厚层 | 厚层 | 巨厚层 |
| 单层厚度h(m) | h≤0.1 | 0.1 < h ≤ 0.5 | 0.5 < h ≤ 1.0 | h >1.0 |
(5)岩体完整程度按表 4. 1. 2-3 确定。
表4.1.2-3 岩体完整程度分类
| 岩体完整程度 | 极破碎 | 破碎 | 较破碎 | 较完整 | 完整 |
| 完整性指数 |
注:完整性指数 \(K _ { \mathrm { v } }\) 为岩体压缩波波速与岩块压缩波波速之比的平方，选定岩体和岩块测定波速时要具有代表性
4.1.3 岩体基本质量等级分类可按表4.1.3-1 确定。 当地下工程的岩体存在地下水、软弱结构面和高初始应力时,应按表4.1.3￣1 及表4.1.3￣2 综合确定岩体基本质量等级。 岩体基本质量指标的计 算及修正方法应按现行国家标准《工程岩体分级标准》(GB 50218)的有关规定执行。表4.1.3￣1 岩体基本质量等级分类(按坚硬程度和完整程度)¶
| 坚硬程度\完整程度 | 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 |
表4.1.3-2 岩体基本质量等级分类(按岩体基本质量指标)
| 岩体基本质量等级分类 | I | II | III | IV | V |
| 岩体基本质量指标BQ |
4.1.4 岩体节理发育程度可按表4.1.4 确定。表4.1.4 岩体节理发育程度分级¶
| 节理发育程度分级 | 基本特征 |
| 节理不发育 | 节理1~2组,规则,为构造状,间距在1m以上,多为密闭节理;岩体被切割成巨块状 |
| 节理较发育 | 节理2~3组,呈X形,较规则,以构造型为主,多数间距大于0.4m,多为密闭节理,部分为微张节理,少有充填物;岩体被切割成大块状 |
| 节理发育 | 节理3组以上,不规则,呈X形或米字形,以构造型和风化型为主,多数间距小于0.4m,大部分为张开节理,部分有充填物;岩体被切割成块状 |
| 节理很发育 | 节理3组以上,杂乱,以风化型为主,多数间距小于0.2m,多以张开节理为主,有个别扩张节理,一般均有充填物;岩体被切割成破碎状 |
4.2 土 的 分 类¶
4.2.1 土的分类根据地质成因可划分为残积土、坡积土、洪积土、冲积土、湖积土、海积土、风积土、人工填土和复合成因的土等 水运工程常见的几种成因类型的土及其工程地质特征见附录 D。¶
4.2.2 土的分类根据沉积时代可进行下列分类:¶
(1)老沉积土,即第四纪晚更新世 \(\left( \mathbf { Q } _ { 3 } \right)(Q3)\left( \mathbf { Q } _ { 3 } \right)(Q3)\) 及其以前沉积的土,一般具有较高的强度和较
4 岩土分类及工程特性 低的压缩性；
(2)一般沉积土，即第四纪全新世 \(( \mathrm { Q } _ { 4 } )\) 文化期以前沉积的土，一般为正常固结的土
(3)新近沉积土，即第四纪全新世 (Q4) 文化期以来沉积的土，其中黏性土一般为欠固结的土，且具有强度较低和压缩性较高的特征。
4.2.3 土的分类根据颗粒级配和塑性指数可划分为碎石土、砂土、粉土和黏性土,并应符合下列规定。¶
4.2.3.1 粒径大于2mm 的颗粒质量超过总质量50％的土应定名为碎石土。 碎石土可根据颗粒级配及形状按表4.2.3￣1 作进一步分类。表 4. 2. 3￣1 碎 石 土 分 类
| 土的名称 | 颗粒形状 | 颗粒级配 |
| 漂石 | 圆形、亚圆形为主 | 粒径大于200mm的颗粒质量超过总质量的50% |
| 块石 | 棱角形为主 | |
| 卵石 | 圆形、亚圆形为主 | 粒径大于20mm的颗粒质量超过总质量的50% |
| 碎石 | 棱角形为主 | |
| 圆砾 | 圆形、亚圆形为主 | 粒径大于2mm的颗粒质量超过总质量的50% |
| 角砾 | 棱角形为主 |
注 定名时应根据颗粒级配由大到小以最先符合者确定
4.2.3.2 粒径大于2mm 的颗粒质量不超过总质量50％,且粒径大于0.075mm 的粒径质量超过总质量的 的土应定名为砂土 砂土可根据颗粒级配按表 作进一步分类。表 4. 2. 3￣2 砂 土 分 类
| 土的分类 | 颗粒级配 |
| 砾砂 | 粒径大于2mm的颗粒质量占总质量的25%~50% |
| 粗砂 | 粒径大于0.5mm的颗粒质量超过总质量的50% |
| 中砂 | 粒径大于0.25mm的颗粒质量超过总质量的50% |
| 细砂 | 粒径大于0.075mm的颗粒质量超过总质量的85% |
| 粉砂 | 粒径大于0.075mm的颗粒质量超过总质量的50% |
注:定名时根据颗粒级配由大到小以最先符合者确定
4.2.3.3 粒径大于 的颗粒质量不超过总质量的 且塑性指数小于或等于10 的土应定名为粉土。 4.2.3.4 塑性指数大于10 的土应定名为黏性土,按表4.2.3￣3 分为黏土和粉质黏土。表 4. 2. 3￣3 黏 性 土 的 分 类
| 名称 | 黏土 | 粉质黏土 |
| 塑性指数 |
注 塑性指数计算采用的液限值为 \(7 6 \mathrm { g }\) 圆锥仪沉入土中 对应的含水率值
4.2.4 在静水或缓慢的流水环境中沉积 天然含水率大于 且大于液限 天然孔隙比大于或等于1.0 的黏性土应定名为淤泥性土,淤泥性土按表4.2.4 进一步划分为淤泥质土、淤泥和流泥。¶
表4.2.4 淤泥性土的分类
| 指标\土的名称 | 淤泥质土 | 淤泥 | 流泥 |
| 孔隙比e | 1.0≤e<1.5 | 1.5≤e<2.4 | e≥2.4 |
| 含水率ω(%) | 36≤ω<55 | 55≤ω<85 | ω≥85 |
注:①淤泥质土可根据塑性指数指标再划分为淤泥质黏土、淤泥质粉质黏土
②当根据孔隙比和含水率分类不一致时按差的土确定
4.2.5 土中有机质含量不小于 5％ 时,可按现行国家标准《岩土工程勘察规范》(GB 50021)划分为有机质土、泥炭质土和泥炭。¶
4.2.6 由粗细两类土呈混合状态存在,具有颗粒级配不连续,中间粒组颗粒含量极少,级配曲线中间段极为平缓等特征的土应定名为混合土。 定名时应将主要土类列在名称前部,次要土类列在名称后部,中间以“混”字联结。 混合土按不同土类的含量可分为淤泥和砂的混合土、黏性土和砂或碎石的混合土,其分类方法应符合下列规定。¶
4.2.6.1 淤泥和砂的混合土可分为淤泥混砂或砂混淤泥 淤泥质量超过总质量的30％时为淤泥混砂,淤泥质量超过总质量 10％ 且小于或等于总质量的 30％ 时为砂混淤泥。 4.2.6.2 黏性土和砂或碎石的混合土可分为黏性土混砂或碎石、砂或碎石混黏性土。 黏性土质量超过总质量的40％时定名为黏性土混砂或碎石；黏性土的质量大于10％且小 于或等于总质量的40％时定名为砂或碎石混黏性土
4.2.7 层状构造土定名时应将厚层土列在名称前部,薄层土列在名称后部,根据两类土层的厚度比可分为下列三类:¶
(1)互层土,具互层构造,两类土层厚度相差不大,厚度比一般大于1∶3
(2)夹层土,具夹层构造,两类土层厚度相差较大,厚度比1∶3 \~1∶10；
(3)间层土，常呈黏性土间极薄层粉砂的特点，厚度比小于1∶10。
4.2.8 花岗岩残积土可根据大于 的颗粒含量按表 分为黏性土 砂质黏性土和砾质黏性土。表4.2.8 花岗岩残积土分类¶
| 土的名称 | 黏性土 | 砂质黏性土 | 砾质黏性土 |
| 大于2mm颗粒百分含量X(%) | X<5 | 5≤X≤20 | X>20 |
4.2.9 填土根据其物质组成和堆填方式可分为下列三类¶
(1)冲填土,由水力冲填的淤泥性土、砂土或粉土；
(2)素填土,由碎石类土、砂土、粉土、黏性土等堆积的填土；
(3)杂填土，含有建筑垃圾、工业废料或生活垃圾的填土。
4.2.10 碎石土的密实度可根据重型或超重型动力触探试验锤击数按表 4.2.10-1 或表 4.2.10-2 确定, \(N _ { 6 3 . 5 } \setminus N _ { 1 2 0 }\) 的值应采用现场实测值按现行国家标准《岩土工程勘察规范》的有关规定修正 碎石土密实度野外鉴别可按附录 E 执行表 4. 2. 10￣1 碎石土密实度按 \(N _ { 6 3 . 5 }\) 分类¶
| 密实度 | 松散 | 稍密 | 中密 | 密实 |
| 重型动力触探试验击数 |
注:本表适用于平均粒径等于或小于50mm，且最大粒径小于100mm 的碎石土
表 4. 2. 10-2 碎石土密实度按 \(N _ { \mathbf { 1 } 2 \mathbf { 0 } }\) 分类
| 密实度 | 松散 | 稍密 | 中密 | 密实 | 很密 |
| 超重型动力触探试验击数 |
注:本表适用于平均粒径大于50mm 或最大粒径大于100mm 的碎石土。
4.2.11 砂土的密实度可根据标准贯入试验击数按表4.2.11 判定表4.2.11 砂土的密实度分类¶
| 密实度 | 松散 | 稍密 | 中密 | 密实 | 极密实 |
| 标准贯入试验击数N | N≤10 | 10| 15 | 30 | N>50 | |
注:对地下水位以下的中砂、粗砂，其 N值宜按实测锤击数增加5 击计。
4.2.12 粉土的密实度和湿度可根据表 4. 2. 12-1 和表 4. 2. 12-2 进行判定。表4.2.12-1 粉土密实度按孔隙比分类¶
| 密实度 | 密实 | 中密 | 稍密 |
| 孔隙比e | e<0.75 | 0.75≤e≤0.90 | e>0.90 |
注:当有经验时，也可用原位测试或其他方法划分粉土的密实度。
表4.2.12-2 粉土湿度按含水率分类
| 湿度 | 稍湿 | 湿 | 很湿 |
| 含水率 ω(%) | ω<20 | 20≤ω≤30 | ω>30 |
4 岩土分类及工程特性
4.2.13 黏性土状态应根据液性指数按表4.2.13￣1 确定,黏性土的天然状态可根据标准贯入试验击数或锥沉量分别按表4.2.13￣2 和表4.2.13￣3 确定。表4.2.13￣1 黏性土的状态(按液性指数确定)¶
| 状态 | 流塑 | 软塑 | 可塑 | 硬塑 | 坚硬 |
| 液性指数 |
表4.2.13-2 黏性土的天然状态(按标准贯入试验击数确定)
| 天然状态 | 很软 | 软 | 中等 | 硬 | 坚硬 |
| 标准贯入试验击数N | N<2 | 2≤N<4 | 4≤N<8 | 8≤N<15 | N≥15 |
表4.2.13-3 黏性土的天然状态(按锥沉量确定)
| 天然状态 | 很软 | 软 | 中等 | 硬 | 坚硬 |
| 锥沉量h(mm) | h≥7 | 7>h≥5 | 5>h≥3 | 3>h≥2 | h<2 |
注 锥沉量为 \(7 6 \mathrm { g }\) 圆锥仪沉入土中的毫米数
4.2.14 砂土颗粒组成特征应根据土的不均匀系数和曲率系数确定,当不均匀系数大于等于5 且曲率系数为1 \~3 时,为级配良好的砂土。 不均匀系数和曲率系数应按下列公式计算:¶
式中 \(C _ { \mathrm { u } }\) ——不均匀系数，表示级配曲线分布范围的宽窄；
\(d _ { 6 0 }\) ——限制粒径，在土的粒径分布曲线上的某粒径，小于该粒径的土粒质量为总土粒质量的 60％ (mm)；
\(d _ { 1 0 }\) ——有效粒径，在土的粒径分布曲线上的某粒径，小于该粒径的土粒质量为总土粒质量的 10％ (mm)；
\(C _ { \mathrm { c } }\) ——曲率系数，表示级配曲线分布形态；
\(d _ { 3 0 }\) ——在土的粒径分布曲线上的某粒径，小于该粒径的土粒质量为总土粒质量的 30％ ；
4.2.15 软土可根据无侧限抗压强度试验或现场十字板剪切试验按表4.2.15 进行灵敏性分类。 软土的灵敏度可按式(4. 2. 15￣1)或式(4. 2. 15￣2)计算表4.2.15 软土灵敏性的划分¶
| 灵敏度 | 灵敏性分类 | 灵敏度 | 灵敏性分类 |
| 中灵敏性 | 极灵敏性 | ||
| 高灵敏性 | 流性 |
式中 \(S _ { \mathrm { t } }\) ——软土的灵敏度；
\(q _ { \mathrm { u } }\) ——原状土的无侧限抗压强度(kPa)
\(q _ { \mathrm { ~ u ~ } } ^ { \prime }\) ——重塑土的无侧限抗压强度(kPa)
\(c _ { \mathrm { u } }\) ——原状土的十字板剪切强度(kPa)
\(c _ { \mathrm { ~ u ~ } } ^ { \prime }\) ——重塑土的十字板剪切强度(kPa)；
4.2.16 饱和状态的淤泥性土重度可按式 计算 也可根据饱和状态淤泥性土的天然含水率按式(4. 2. 16￣2)估算。¶
式中 $\gamma $ ——土的重度 \(( \mathrm { k N } / \mathrm { m } ^ { 3 } )\) ；
\(G _ { \mathrm { s } }\) ——土粒的比重；
\(\omega \cdot\) ———天然含水率(％ )；
4 岩土分类及工程特性 \(\gamma _ { \mathrm { w } }\) ——水的重度 \(( \mathrm { k N } / \mathrm { m } ^ { 3 } )\)；
4.3 岩土工程特性指标¶
4.3.1 地基土的工程特性指标应包括室内试验的强度特性指标、压缩性能指标、地下水水力学性能指标和静力触探、标准贯入、圆锥动力触探、载荷试验、现场十字板剪切试验等原位试验指标。¶
4.3.2 地基土工程特性指标的代表值应分别为标准值、平均值和特征值。 抗剪强度指标应取标准值 压缩性指标应取平均值 载荷试验承载力应取特征值¶
4.3.3 土的抗剪强度指标可采用原状土室内剪切试验 无侧限抗压强度试验或现场原位剪切试验 十字板剪切试验等方法测定 当采用室内剪切试验确定时 宜选择三轴压缩试验的不固结不排水试验 经过预压固结的地基土可采用固结不排水试验 主要土层的试样数量不得少于 组 在验算坡体的稳定性时 对于碎屑岩土 开山土石混合料 其他矿渣回填料和已有剪切破裂带或其他软弱结构带的抗剪强度宜进行野外大型剪切试验 对黏性土边坡,可沿剪切破裂带进行十字板剪切试验。¶
4.3.4 土的压缩性指标可采用原状土室内固结试验、原位浅层或深层平板载荷试验、旁压试验等确定,并应符合下列规定。¶
4.3.4.1 当采用室内固结试验确定压缩模量时 试验所施加的最大压力应超过土自重压力与预计的附加压力之和 试验成果用 \(e \sim p\) 曲线表示 当考虑土的应力历史进行沉降计算时 应进行高压固结试验 并确定先期固结压力 压缩指数 试验成果用 \(e \sim \log p\) 曲线表示 为确定回弹指数应在估计的先期固结压力之后进行一次卸荷再继续加荷至预定的最后一级压力 4.3.4.2 地基土的压缩性可按固结压力为 100kPa、200kPa 时相对应的压缩系数值\(a _ { 1 - 2 }\) 按下列规定进行压缩性评价(1)当 \(a _ { 1 - 2 } < 0 . 1 \mathrm { M P a } ^ { - 1 }\) 时为低压缩性土
(2)当 \(0 . 1 \mathrm { M P a } ^ { - 1 } \leqslant a _ { 1 - 2 } < 0 . 5 \mathrm { M P a } ^ { - 1 }\) 时为中压缩性土；
(3)当 \(a _ { 1 - 2 } { \geqslant } 0 . 5 \mathrm { M P a } ^ { - 1 }\) 时为高压缩性土。
4.3.4.3 当考虑深基坑开挖卸荷和再加荷时 应进行回弹再压缩试验 其压力的施加应与实际的加卸荷状况一致。
4.3.5 地下水水力学性能指标可采用室内渗透试验或现场抽水试验、注水试验、压水试验等测定 根据土性不同 室内渗透试验可分别采用常水头试验或变水头试验 透水性差的软土也可通过固结试验测定的固结系数、体积压缩系数计算渗透系数。¶
4.3.6 根据静力触探试验结果可估算地基土的密实度、固结系数、渗透系数、地基承载力和单桩承载力,判定沉桩的可能性,进行地基土液化评价等。¶
4.3.7 根据标准贯入试验结果可判定砂土 粉土 黏性土的物理状态 估算土的强度 变形参数 地基承载力和单桩承载力 判别砂土和粉土的液化 判定沉桩的可能性等¶
4.3.8 根据圆锥动力触探试验结果可评定地基土的均匀性和物理性质、土的强度、变形参数、地基承载力、单桩承载力等。¶
4.3.9 地基土层的承载力宜采用现场载荷试验确定。 载荷试验包括浅层平板载荷试验和深层平板载荷试验。¶
4.3.10 土的固结系数可通过室内固结试验确定或利用已有沉降资料按附录 F 推算 对水平向和垂向渗透性相差较大的土层 宜分别测定水平向和垂向固结系数 必要时应采用现场渗透试验与室内压缩试验的成果确定。¶
4.3.11 饱和软黏土地基的稳定分析计算 软土加固效果检验 软弱地基破坏后滑动面位置和强度确定、软黏土的灵敏度测定可采用原位十字板剪切试验结果。¶
4.3.12 软土地基宜考虑次固结效应。¶
4.3.13 抗震设防烈度6 度以上地区,当地基下存在饱和砂土或粉土时,应进行液化判别。 对于存在液化土层的地基,应根据建筑物的抗震设防类别、地基液化等级,采取相应抗液化措施。¶
4.3.14 地基土动力特性试验,现场可采用剪切波速试验和标准贯入试验,室内宜进行振动三轴 共振柱等试验5 地基承载力。¶
5 地基承载力¶
5.1 一 般 规 定¶
5.1.1 本章适用于地基极限承载力验算 船闸 船坞的地基承载力验算应按现行行业标准执行。¶
5.1.2 条形基础的地基承载力验算可按平面问题考虑。¶
5.1.3 基础形状为条形以外的其他形状时,可按下列原则简化为相当的矩形:(1)基础底面的重心不变；¶
(2)两个主轴的方向不变；
(3)面积相等；
(4)长宽比接近。
5.1.4 矩形基础的地基承载力验算,可将作用于基础的水平合力分解为平行于长边和短边的分力,分别按条形基础验算¶
5.1.5 地基承载力验算时强度指标选取应符合下列规定。¶
5.1.5.1 持久状况宜采用直剪固结快剪强度指标或三轴固结不排水剪强度指标。 5.1.5.2 对饱和黏性土 应验算短暂状况的地基承载力 短暂状况宜用十字板剪切强度指标或三轴不固结不排水剪强度指标,有经验时可采用直剪快剪强度指标。 5.1.5.3 对于砂土和碎石土地基,强度指标宜根据原位测试结果、结合当地经验取值。 5.1.5.4 对开挖区 宜采用卸荷条件下进行试验的抗剪强度指标
5.1.6 地基承载力验算时 对不计波浪力的建筑物 持久状况宜取极端低水位 短暂状况宜取设计低水位 对计入波浪力的建筑物应取水位与波浪力作用的最不利组合¶
5.2 作用于计算面上的应力¶
5.2.1 验算地基承载力时,无抛石基床的水工建筑物应以建筑物结构底面为计算面；有抛石基床的水工建筑物基础应以抛石基床底面为计算面 图 抛石基床底面的计算宽度宜按下式计算:¶
式中 \(B _ { \mathrm { e } }\) ——计算面宽度(m)；
\(B _ { 1 }\) ——建筑物底面即抛石基床顶面的实际受压宽度(m)，按现行行业标准《重力式码头设计与施工规范》(JTS 167—2)或《防波堤设计与施工规范》(JTS 154—1)等有关规定确定；
图5.2.1 计算面应力示意图
\(d\) ——抛石基床厚度(m)；
5.2.2 计算面的竖向应力可按线性分布考虑,其后端、前端的竖向应力可按下列公式确定(图 5. 2. 1):¶
式中 \(p _ { \mathrm { v 1 } }\) ——计算面后端竖向应力标准值 \(\mathrm{(kPa)}\)
\(B _ { 1 }\) ——建筑物底面即抛石基床顶面的实际受压宽度 按现行行业标准 重力式码头设计与施工规范》(JTS 167—2)或《防波堤设计与施工规范》(JTS 154—1)等有关规定确定；
\(B _ { \mathrm { e } }\) ——计算面宽度(m)；
\(p _ { 1 } 、 p _ { 2 }\) ——分别为建筑物底面后踵、前趾竖向应力标准值(kPa)，按现行行业标准《重力式码头设计与施工规范》(JTS 167—2)或《防波堤设计与施工规范》(JTS 154—1)等有关规定确定；
$\gamma $ ——抛石体的重度标准值 \(( \mathrm { k N } / \mathrm { m } ^ { 3 } )\) ，水下用浮重度；
$d $ ——抛石基床厚度(m)；
\(p _ { \mathrm { v } 2 }\) ——计算面前端竖向应力标准值 \(\mathrm{(kPa)}\) ；
5.2.3 计算面合力的倾斜率可按下式计算:¶
式中 δ———作用于计算面上的合力方向与竖向的夹角(°)；
\(H _ { \mathrm { k } }\) ——作用于计算面以上的水平合力标准值(kN/m)，对重力式码头 \(H _ { \mathrm { k } }\) 应包括基床厚度范围内的主动土压力，对直立式防波堤可不计土压力；
\(V _ { \mathrm { k } }\) ——作用于计算面上的竖向合力标准值(kN/m)；
5.3 验 算 方 法¶
5.3.1 地基承载力应按极限状态验算 并应结合原位测试结果和实践经验综合确定 对岩石、碎石、砂土等非黏性土地基或安全等级为三级的建筑物亦可按附录 G 确定。¶
5.3.2 地基承载力应按下述极限状态设计表达式验算:¶
式中 \(\gamma _ { 0 }\) ——重要性系数，安全等级为一级、二级、三级的建筑物分别取1.1、1.0、1.0；；
\(V _ { \mathrm { d } }\) ——作用于计算面上竖向合力的设计值(kN/m )
\(\gamma _ { \mathrm { { R } } }\) ——抗力分项系数；
\(F _ { \mathrm { k } }\) ——计算面上地基承载力的竖向合力标准值(kN/m)；
5.3.3 抗力分项系数应综合考虑强度指标的可靠性、结构安全等级和地基土情况等因素,其计算的最小值应符合表5.3.3 的规定。表5.3.3 各种计算情况采用的抗剪强度指标及对应的抗力分项系数范围¶
| 设计状况 | 强度指标 | 抗力分项系数 | 说明 |
| 持久状况 | 直剪固结快剪或三轴固结不排水剪 | 2.0~3.0 | — |
| 短暂状况 | 十字板剪或三轴不固结不排水剪 | 1.5~2.0 | 有经验时可采用直剪快剪 |
注 持久状况时 安全等级为一 二级的建筑物取较高值 安全等级为三级的建筑物取较低值 以黏性土为主的地基取较高值，以砂土为主的地基取较低值，基床较厚取高值
短暂状况时 由砂土和饱和软黏土组成的非均质地基取高值 以波浪力为主导可变作用时取较高值
5.3.4 作用于计算面上竖向合力的设计值 \(V _ { \mathrm { d } }\) 可按下式计算:¶
式中 \(V _ { \mathrm { d } }\) ———作用于计算面上竖向合力的设计值(kN/m )
\(\gamma _ { \mathrm { s } }\) ——作用综合分项系数，可取1.0；
\(V _ { \mathrm { k } }\) ——作用于计算面上竖向合力的标准值(kN/m )；
5.3.5 地基承载力的竖向合力标准值可按下述方法计算(1)将计算宽度分成 M 个小区间 \(\big [ b _ { j - 1 } , b _ { j } \big ] ( j = 1 , 2 \cdots M )\) (图 5. 3. 5):¶
式中 \(b _ { j }\) ——小区间分点坐标 (m),$ b _ { 0 } = 0$
\(\Delta B\) ——小区间宽度(m)， \(\Delta B = \frac { B _ { \mathrm { e } } } { M } , B _ { \mathrm { e } }\) 为计算面宽度；
(2)地基承载力竖向合力标准值按下列公式计算:
图 地基承载力的竖向合力计算示意图
5 地基承载力
式中 \(F _ { \mathrm { k } }\) ——地基承载力的竖向合力标准值(kN/m)；
\(p _ { \mathrm { z } } ( { b } _ { j } ^ { * } )\)——\([ b _ { j - 1 } , b _ { j }]\) ——极限承载力竖向应力的平均值 \(\mathrm{(kPa)}\)
\(p _ { \mathrm { v } } ( { b } _ { j } ^ { * } )\) ——作用于 \(\left[ b _ { j - 1 } , b _ { j } \right]\) ——竖向应力的平均值 \(\mathrm{(kPa)}\)
$\Delta B $ ——小区间宽度(m)， \(\Delta B = { \frac { B _ { \mathrm { e } } } { M } } , B _ { \mathrm { e } }\) 为计算面宽度；
\(K ^ { * }\) ——极限承载力竖向合力的标准值与竖向合力设计值的比值
\(P _ { \mathrm { ~ z ~ } }\) ——计算面上极限承载力竖向合力的标准值(kN/m)
\(V _ { \mathrm { d } }\) ———作用于计算面上竖向合力的设计值 \(\left( \mathrm { k N } / \mathrm { m } \right)\) 。
5.3.6 均质土地基 均布边载的极限承载力竖向应力应对 \(\varphi > 0\) 和 \(\varphi = 0\) 分别计算,并应符合下列规定。¶
5.3.6.1 当 \(\varphi > 0\) 时, \([ b _ { j - 1 } , b _ { j } ]\) 极限承载力竖向应力的平均值宜按下列公式计算: $\(p _ {z} \left(b _ {j} ^ {*}\right) = 0. 5 \gamma_ {\mathrm{k}} \left(b _ {j} + b _ {j - 1}\right) N _ {\gamma} + q _ {\mathrm{k}} N _ {\mathrm{q}} + c _ {\mathrm{k}} N _ {\mathrm{c}} (j = 1, 2 \dots \dots M)\tag{5.3.6-1}\)$