第23卷第2期 V ol.23 No.2 工 程 力 学 2006年 2 月 Feb. 2006 ENGINEERING MECHANICS 72 ——————————————— 收稿日期：2004-04-01；修改日期：2004-05-21 基金项目：国家自然科学基金资助项目(50279015，50309008) 作者简介：*张 嘎(1976)，男，山东人，讲师，博士，主要从事岩土工程等方面的教学研究(E-mail:zhangga@https://www.doczj.com/doc/7a13466073.html,)； 张建民(1960)，男，陕西人，教授，博士，主要从事岩土工程等方面的教学研究。 文章编号：1000-4750(2006)02-0072-06 土与结构接触面弹塑性损伤模型用于单桩与地基 相互作用分析 * 张 嘎，张建民 (清华大学 岩土工程研究所，北京 100084) 摘 要：基于粗粒土与结构接触面弹塑性损伤静动力统一模型(称作EPDI 模型)建立了可用于有限元分析的弹塑性损伤接触面单元。对接触面试验进行了模拟，采用不同的接触面本构模型及参数对单调和循环荷载作用下的单桩基础的侧摩阻力和桩顶位移进行了有限元分析。结果表明：包括剪应力应变关系和剪胀特性在内的接触面力学特性对桩土相互作用分析有重要影响，需要合理地加以描述。基于试验结果建立的弹塑性损伤接触面单元能够有效地用于土体与结构物相互作用分析，并能够合理地反映土与结构接触面的包括体应变及其与剪应变耦合特性在内的接触面主要静动力学特性。 关键词：岩土工程；接触面；有限元法；本构模型；单桩；相互作用 中图分类号：TU43 文献标识码：A ELASTOPLASTIC DAMAGE MODEL OF SOIL-STRUCTURE INTERFACE IN SINGLE PILE-SOIL INTERACTION ANALYSIS * ZHANG Ga , ZHANG Jian-min (Institute of Geotechnical Engineering, Tsinghua University, Beijing 100084, China) Abstract: A new interface element for FEM analysis is presented based on elastoplastic damage model of soil-structure interface (i.e., EPDI model) which is characterized by united description of the monotonic and cyclic behavior of the interface between structures and coarse grained soil. The interface element is used to predict the response of the soil-structure interface and confirmed to be effective by test results. The static and cyclic responses such as the friction resistance and the top displacement of a single pile are analyzed by FEM with various interface models and parameters. Results show that the stress-strain behavior of soil-structure interface has significant effect on the pile-soil interaction and should be well considered. The presented model could be effectively used for soil-structure interaction analysis with a reasonable description of the main static and dynamic characteristics of the soil-structure interface, such as volumetric stress-strain relationship, shear stress-strain relationship and their coupling. Key words: geotechnical engineering; interface; FEM; constitutive model; single pile; interaction 桩基础、上部结构与土体的静动力相互作用分析一直受到广泛关注和研究。桩基础与周围土体之 间的接触面力学特性是合理地评价桩基础与地基相互作用的关键问题之一。近年来，已在试验、理
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桩-土接触面力学特性的研究现状 作者：华斌， 赵春风， HUA Bin， ZHAO Chun-feng 作者单位：同济大学岩土及地下工程教育部重点实验室,上海,200092;同济大学地下建筑与工程系,上海,200092 刊名： 低温建筑技术 英文刊名：LOW TEMPERATURE ARCHITECTURE TECHNOLOGY 年，卷(期)：2009,31(12) 参考文献(19条) 1.Potyondy J G Skin friction between various soils and construction materials 1961(04) 2.Ghaboussi J;Wilson E L;Isenberg J Finite dement for rock joints and interfaces 1973(10) 3.Brandt J R T Behavior of soil-concrete interfaces 1985 4.雷晓燕;G Swboda;杜庆华接触摩擦单元的理论及其应用[期刊论文]-岩土工程学报 1994(03) 5.Katona A simple contact-friction interface element with application to buried culverts 1983(01) 6.Desai C S;Zaman M M Thin-layer dement for interfaces and joints intermational 1984(01) 7.Goodman R E;Taylor R L;Brekke T L A medel for the mechanics of jointed rock 1968(03) 8.D Ngo;A C Scordelis Finite dement analysis of reinforced concrete beams 1967(03) 9.张嘎;张建民粗粒土与结构接触面统一本构模型及试验验证[期刊论文]-岩土工程学报 2005(10) 10.胡黎明;濮家骝土与结构物接触面损伤本构模型[期刊论文]-岩土力学 2002(01) 11.胡黎明;濮家骝土与结构物接触面物理力学特性试验研究[期刊论文]-岩土工程学报 2001(04) 12.沈珠江结构性粘土的弹塑性损伤模型[期刊论文]-岩土工程学报 1993(03) 13.Desai C S;Ma Y Modeling of joints and interfaces using the disturbed-state concept 1992 14.Clough G W;Duncan J M Finite element analysis of retaining wall behavior 1971(SM12) 15.张治军;饶锡保;王志军;丁红顺泥皮厚度对结构接触面力学特性影响的试验研究[期刊论文]-岩土力学 2008(09) 16.Fakharin AK;Evgin E An automated apparatus for three-dimensional monotonic and cyclic testing of interfaces[外文期刊] 1996(01) 17.Dcsai C S;Drumm E C;Zaman M M Cyclic testing and modeling of interfaces 1985(06) 18.殷宗泽;朱泓;许国华土与结构材料接触面的变形及其数学模拟[期刊论文]-岩土工程学报 1994(03) 19.Desai C S;Holloway D M Load deformation analysis of deep foundations 1976 本文链接：https://www.doczj.com/doc/7a13466073.html,/Periodical_dwjzjs200912039.aspx
地基土(岩)的工程分类定义及意义 (岩)的工程分类定义及意义 1、定义：地基土(岩)的工程分类是根据对土(岩)的工程性质最有影响的基本特征指标，把工程性质接近的土划分为一类并定以相应的名称。 2、意义：地基土(岩)的工程分类有利于工程技术人员选择正确的研究土(岩)性质的方法，对土(岩)做出合理的评价，便于统一认识交流经验。 二、地基土(岩)的工程分类 作为建筑物地基的土(岩)是根据土的颗粒级配，土的塑性，土的成因和土的特殊工程性质来划分土的类型。地基规范将地基土(岩)划分为岩石、碎石土、砂土、粉土、粘性土和人工填土六大类。 （一）岩石 1、定义：岩石是由一种和几种矿物组成的具有一定结构和构造的集合体。工程作用涉及到的地质体称为岩体。岩体为由岩石组成的岩块及在结构面切割下具有一定的结构和构造。 2、分类： （1）按饱和单轴抗压强度标准值分为坚硬岩、较硬岩、较软岩、软岩和极软岩； （2）按风化程度分为风化、微风化、中风化、强风化和全风化岩石。（二）碎石土 1、定义：碎石土是粒径大于2mm的颗粒含量超过全重50%的土。 2、分类： 碎石土根据颗粒级配和形状进一步划分为漂石、块石、卵石、圆砾和角
砾。 注：定名时应根据粒组含量由大到小以最先符合者确定。 （三）砂土 1、定义：砂土是指粒径大于2mm的颗粒含量不超过全重50%，粒径大于0.075mm的颗粒超过全重50%的土。 2、分类：砂土按其颗粒级配分为砾砂、粗砂、中砂、细砂和粉砂。注：定名时应根据粒组含量由大到小以最先符合者确定。 砂土是无粘性材料。但如果砂是湿的或很湿的，水的表面张力可以使砂土产生细粘聚力，而当砂处于干燥或饱和状态时则消失。砂是一种有利的建筑材料。 （四）粉土 粉土是塑性指数Ip小于或等于10，粒径大于0.075mm的颗粒含量不超过全重50%的土。粉土的性质介于砂土或粘性土之间。粉土中其粒径为0.05～0.005mm的粉粒占绝大多数，水与土粒之间的作用明显地不同于粘性土和砂，主要表现粉粒的特征。粉土常显示出一些粘聚力或粒间引力和吸附力。粉土一般不是很好的地基材料，它难以压实，太湿时在压实时易成“橡皮土”。 （五）粘性土 1、定义：粘性土是塑性指数Ip大于10的土。 2、分类：地基规范按塑性指数将粘性土进一步划分为： 粘土Ip＞17 粉质粘土10＜Ip≤17
桩土相互作用研究综述 1 桩土相互作用的研究现状 桩土相互作用问题属于固体力学中不同介质的接触问题,表现为材料非线性(混凝土、土为非线性材料)、接触非线性(桩土接触面在复杂受荷条件下有黏结、滑移、张开、闭合4形态)等,是典型的非线性问题。 为了能够全面地评价桩土的相互作用问题,通常需要确定桩、土体各自的应力和应变以及接触区域处位移和应力分布的数据,对影响桩土相互作用的各因素进行全面研究。研究桩土相互作用问题需要考虑的因素有:(a)土的变形特征;(b)桩的变形特征;(c)桩的埋置深度;(d)时间效应(土的固结和蠕变);(e)外部荷载的形式(静载或动载);(f)施工顺序(即开挖、排水以及基础和上部结构施工各个阶段的影响)。 目前桩土相互作用的研究方法主要有理论分析法和试验方法。 1.1理论分析方法 理论分析方法分为经典理论分析方法和数值分析方法。 1.1.1经典理论分析法 (1)弹性理论法。以Poulos方法为代表。假定桩和土为弹性材料,土的杨氏模量ES或为常数或随深度按某一规律变化。由轴向荷载下桩身的压缩求得桩的位移,由荷载作用于半无限空间内某一点所产生的Mindlin位移解求得桩周土体的位移。假定桩土界面不发生滑移,即可求得桩身摩阻力和桩端力的分布,进而求得桩的位移分布。如果假定Mindlin位移解在群桩的情况下仍旧适用,则弹性理论法可以被推广至群桩的相互作用分析中。 (2)剪切位移法。以Cooke等为代表。根据线性问题的叠加原理,可将剪切位移法推广到群桩的桩土相互作用分析中。Nogami等基于上述思想再把每根桩分成若干段并考虑地基土分层特性,得到比Mindlin公式积分大为简化的数值计算方程组。剪切位移法的优点是在竖向引入一个变化矩阵,可方便考虑层状地基的性况,均质土不需对桩身模型进行离散,分析群桩时不依赖于许多共同作用系数,便于计算。 (3)荷载传递法。荷载传递法本质为地基反力法。根据求取传递函数手段的不同,可将传递函数法分为Seed等提出的位移协调法和佐腾悟等提出的解析法。荷载传递法可较好地模拟单桩性状。由于没有考虑土体的连续性,荷载传递法一般不能直接用于群桩,除非经分层积分位移迭代或与有限元耦合。 1.1.2数值分析方法
桩土接触面薄层单元数值模拟 摘要：桩土接触面是桩土相互作用的关键。利用ABAQUS有限元分析软件，在桩土间增加一定厚度的薄层单元来模拟桩土界面处的剪切错动带。薄层单元力学参数介于桩土之间，单元近桩一侧与桩体的接触本构关系采用库仑摩擦定律，近土一侧与土体相应节点耦合。选择不同厚度与长度的薄层单元，对比分析薄层单元厚度与长度对桩侧摩阻力的影响。研究表明，桩侧摩阻力在不同桩顶荷载作用下，薄层单元厚度与宽度对其有不同程度的影响。 关键词：桩基；有限元；薄层单元 Abstract: The pile – soil interface is the key factor in the pile – soil interaction. In this paper, the pile – soil model was simulated based on numerical method using the finite element software of ABAQUS. The thin layer element of the pile –soil interface was used at the different thicknesses to simulate the mechanical features of the interface between the pile and soil. The elements close to the soil were coupled with the element nodes in the soil. The Coulomb’s law was utilized to reflect the constitutive law of the elements close to the pile In order to reflect the mechanicals and deformation of the interface, different thicknesses and lengths were choose for the thin layer elements to analyze and compare the influence of the thicknesses and lengths to the side resistances of the pile. The result showed that the influence of the thin layer elements to the side resistances of the pile were not the same under different pressure on the top of the pile. Key words: pile; finite element; thin layer element 1引言 桩土接触问题具有一定复杂性和不确定性。由于接触是一种高度非线性行为(陈开旭等，2000) [4]，这给桩土之间力的传递的计算带来一定的困难。利用有限元软件ABAQUS，通过在桩土之间设置有厚度薄层单元来模拟剪切错动带，可以反映桩土接触面力学变化特点。 目前对接触面研究取得很多成果。Goodman等(1968)[3]提出了无厚度接触面单，能够较好地反映接触面切向应力和变形；Cloug和Duncan(1971)[1]提出了接触面处剪应力τ和相对错动位移ws之间的双曲线本构关系；Desai等(1984)[2]提出了薄层四边形单元，既可以反映接触面切向应力和变形，又可以模拟法向应力和变形，与实际接触情况更接近；殷宗泽等(1994)[6]通过对直剪试验研究，否定了Clough和Duncan(1971)[1]提出的接触面处剪应力τ－ws双曲线本构关系，认为土体与结构之间的变形是刚－塑性变形；张冬霁等(1998) [7]在单剪试验的基础上提出了剪切错动带单元，给出了确定薄层单元参数的方法。栾茂田等(2004) [5]提出了非线性–弹性理想塑性模型，并用之模拟接触面变形和破坏机理。 采用有厚度薄层单元模拟桩土接触面时，单元厚度与长度的选择具有一定的
场地土类别 场地土系指构造物所在地的土层。分为四类： Ⅰ类场地土：岩石，紧密的碎石土。 Ⅱ类场地土：中密、松散的碎石土，密实、中密的砾、粗、中砂；地基土容许承载力[σ ]〉250kPa的粘性土。 Ⅲ类场地土：松散的砾、粗、中砂，密实、中密的细、粉砂，地基土容许承 载力[σ 0] ≤250kPa的粘性土和[σ ]≥130kPa的填土。 Ⅳ类场地土：淤泥质土，松散的细、粉砂，新近沉积的粘性土；地基土容许承载力[σ ]<130kPa的填土。 场地等级 根据场地覆盖层厚度和场地土刚度等因素，按有关规定对建设场地所做的分类。用以反映不同场地条件对基岩地震震动的综合放大效应。 岩土工程勘察规范 GB 50021 2001 3.1.2 根据场地的复杂程度，可按下列规定分为三个场地等级： 1 符合下列条件之一者为一级场地(复杂场地)： 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。 2 符合下列条件之一者为二级场地(中等复杂场地)： 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)基础位于地下水位以下的场地。 3 符合下列条件者为三级场地(简单场地)： 1)抗震设防烈度等于或小于6 度，或对建筑抗震有利的地段； 2)不良地质作用不发育； 3)地质环境基本未受破坏； 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；第3.1.3 条亦按本方法确定地基等级； 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》(GB 50011)的规定确定。
比较水利部《土工试验规程》（SL1999 237—）分类法、《建筑地基基础设计规范》（GB2011 50007-）分类法与美国统 一土壤分类法（USCS）的异同 总体来说，三种方法中水利部《土工试验规程》的分类方法最细致明确，美国统一土壤分类法最为全面但有些不够细致，而《建筑地基基础设计规范》则最为笼统。 共同点： 三种方法都根据土的粒径大小和塑性指数（ I）或者液限(L w) P 或者可塑性(plasticity)进行划分 粗粒土和细粒土的界限均为0.075mm且重量占总重的50%及以上才能被划分为细粒土。 不同点： 水利部《土工试验规程》（SL1999 237—）分类法中对有机质土简单分类，对巨粒土和粗粒土以及细粒土中的粉土和黏土分类比较细。且用最多可由三个基本代号构成，其中第一个基本代号表示土的主要成分，第二个基本代号表示液限的高低（或级配的好坏），第三个基本代号表示土中所含次要成分，如：CHG——含砾高液限黏土，MLS——含砂低液限粉土。 《建筑地基基础设计规范》（GB2011 50007-）分类法以作为建筑地基岩土的工程用土进行分类。没有单独对有机质土进行分类，而是很简单的将土分成五大类，其中分别为碎石土、砂土、粉土、黏性土和人工填土5大类。其中对碎石土、砂土只大致进行分类，黏性土
只分析了塑性指数（P I ）但可依次分为坚硬（0≤L I ）硬塑（25.00≤
第三章土的工程分类和特殊土的工程地质特征 第一节土的工程地质分类 一、概述 土的工程地质分类，按其具体内容和适用范围，可以概括的分为三种基本类型 一般性分类：比较全面的综合性分类； 局部性分类：仅根据一个或较少的几个专门指标，或仅对部分土进行分类； 专门型分类：根据某些工程部门的具体需要而进行的分类。 土的工程地质分类的一般原则和形式： 在充分认识土的不同特殊性的基础上归纳其共性，将客观存在的各种土划分为若干不同的类或组。 常将成因和形成年代作为最粗略的第一级分类标准，即所谓地质成因分类。 将反映土的成分（粒度成分和矿物成分）和与水相互作用的关系特征作为第二级分类标准，即所谓的土质分类。 为了进一步研究土的结构及其所处状态和土的指标变化特征，更好的提供工程设计施工所需要的资料，必须进一步进行第三级分类，即工程建筑分类。 上述三种土的工程地质分类中，土质分类是土分类的最基本形式，有两种分类原则：一是按土的粒度成分；二是按土的塑性特性。 国内外的土质分类方案很多，归纳起来有三种不同体系，一是按粒度成分，一种是按塑性指标，一种是综合考虑粒度和塑性的影响。 二、土的分类 （一）按地质成因分类： 土按地质成因可分为：残积、坡积、洪积、冲积、冰积、风积等类型。 （二）按颗粒级配和塑性指数分类 土按颗粒级配和塑性指数可分为碎石土、砂土、粉土和粘性土。 1．土按颗粒大小分类 粒组名称分界颗粒（mm）组亚组 漂石或块石大800 中400 小200 卵石或碎石极大100 大60 中40 小20 圆砾或角砾粗10 中 5 细 2 砂粒粗0.5 中0.25 细0.10 极细0.05 粉粒粗0.1 细0.05 粘粒粗0.002
土的工程分类 目前国内应用较广的工程分类来自GB50007—2002《建筑地基基础设计规范》和GB50021—2001《岩土工程勘察规范》。 岩石（基岩）为颗粒间牢固联结，呈整体或具有解理裂隙的岩体。作为建筑物场地和建筑地基，可按下列原则分类： 1.按成因分为岩浆岩，沉积岩，变质岩。 2.根据坚硬程度分为坚硬岩，较硬岩，较软岩，软岩，极软 岩。 3.根据风化程度分为未风化，微风化，中风化，强风化，全 风化。 4.按岩石完整程度分为完整，较完整，较破碎，破碎，极破 碎。 作为建筑场地和建筑物地基的土分类一般可按以下原则进行：1.根据沉积年代可分为老沉积土（第四纪晚更新世Q3及其以 前沉积的土）、一般沉积土（第四纪全新世Q4文化期以前沉积的土）和新近沉积土（Q4文化期以来沉积的土）。 2.根据地质成因可分为残积土，坡积土，冲积土，洪积土。 3.根据有机质含量可分为无机土，有机土，泥炭质土，泥炭。 4.根据颗粒级配或塑性指数可分为碎石类土，砂类土，粉土， 黏性土。 5.根据土的工程特性的特殊性质可分为一般土和特殊土。
《建筑地基基础设计规范》GB50007—2002对土的有关规定作为建筑地基的岩土可分为岩石，碎石土，砂土，粉土，粘土，人工填土。 1.岩石的分类 对岩石的坚硬程度和完整程度划分如下 岩石坚硬程度的划分 岩体完整程度的划分 2碎石土的分类 碎石土是指粒径大于2mm的颗粒含量超过全重的50﹪的土。 根据颗粒形状及级配，可将碎石土分为
3砂土的分类 砂土是指粒径大于2mm的颗粒含量不超过全重的50﹪，而粒径大于0.075mm的颗粒含量超过全重的50﹪的土。砂土根据粒组含量不同又细分为砾砂，粗砂，中砂，细砂，粉砂。
第二章土的物理性质及地基土的工程分类 1. 土力学的研究对象：土 土——土是连续、坚固的岩石在风化作用下形成的大小悬殊的颗粒，经过不同的搬运方式，在各种自然环境中生成的沉积物。 §2-1 土的组成 一、土的组成? ? ? ? ? 孔隙中的水液 气体 气 冰 土颗粒 固 : : : 土中颗粒的大小、成分及三相之间的比例关系反映出土的不同性质，如干湿、轻重、松紧、软硬等。这就是土的物理性质。 二、土的固体颗粒 （一）土的颗粒级配 1．土颗粒的大小直接决定土的性质 2．粒径——颗粒直径大小 3．粒组——为了研究方便，将粒径大小接近、矿物成分和性质相似的土粒归并为若干组别即称为粒组。 粒组的划分： 0.005mm 漂石粘粒4．颗粒级配——土粒的大小及组成情况，通常以土中各个粒组的相对含量来表示，称为土的颗粒级配。 颗粒级配的测室方法：——筛析法比重计法 试验成果分析： ①颗粒级配累积曲线（半对数坐标） 见P17 图1-10 分析? ? ? 级配良好 不均匀 粒径大小接近 曲线陡 级配良好 不均匀 粒径大小悬殊 曲线平缓 ②不均匀系数（C u） 10 60 u d/ d C=? ? ? < > 级配不良 级配良好 5 C C u u 式中：d60——当小于某粒径的土粒质量累计百分数为60%时，该粒径称为限定粒径d60。 d10——当小于某粒径的土粒质量累计百分数为10%时，相应的粒径称为有效粒径d10。
③曲率系数（C c ） 60102 30 c d d d C ?= 式中：d 30——当小于某粒径的土粒质量累计百分数为30%时的粒径用d 30表 示。 C c ——曲率系数，它描写的是累积曲线的分布范围，反映曲线的整体 形状。 C c =1~3时 级配良好 （二）土粒的矿物成分 漂石、卵石、砾石等粗大土粒的矿物成分以原生矿物为主。（与每岩相同） 砂粒的矿物成分大多为母岩中的单矿物颗粒。如石英等。 粉粒的矿物成分以粘土矿物为主。 粘土矿物由两种原子层构成，主要类型?? ? ??高岭石伊利石蒙脱石 粘土矿物的特点：细小、亲水性强，吸水膨胀，脱水收缩。 二、土中的水和气 （一）土中水? ? ? ??? ???????毛细水重力水自由水弱结合水强结合水结合水 1. 结合水 ——指受电分子吸引力吸附于土粒表面的土中水。 几万大气压 吸收力达几千极性分子水负电土粒~??? -- 见P19 图1-13 （1）强结合水 ——指紧靠土粒表面的结合水。 特征：没有溶解盐类的能力，不传递静水压力，只有吸热变成蒸汽时才能移动。 物理指标：容度1.2~2.4g/cm 3 固体状态 冰点-78℃ 砂土吸 度占土粒质量1%、粘土17%。 特点：极大的粘滞度，弹性和抗剪强度。
场地类别与场地土类型 及建筑场地地段划分 （发表于2010.6.30；2012.9.6按GB50011-2010版修改） 一、场地类别与场地土类型 《建筑抗震设计规范》（GB50011-2010）4.1.2：建筑场地的类别划分，应以土层等效剪切波速和场地覆盖层厚度为准。 《建筑抗震设计规范》（GB50011-2010）4.1.6：建筑的场地类别，应根据土层等效剪切波速和场地覆盖层厚度按表4.1.6划分为四类，其中I类分为I 0、I 1两个亚类。当有可靠的剪切波速和覆盖层厚度且其值处于表4.1.6所列场地类别的分界线附近时，应允许按插值方法确定地震作用计算所用的特征周期。 （强制性条文） ※《建筑抗震设计规范》（GBJ11-89）第3.1.5条：建筑的场地类别，应根据场地土类型和场地覆盖层厚度划分为四类，并且符合表3.1.5的规定。 1、《建筑抗震设计规范》（GB50011-2010）4.1.6条规定了建筑的场地类别划分，应以“土层等效剪切波速”和“场地覆盖层厚度”双参数为划分标准。 这一条（包括整个GB50011规范版本）与《建筑抗震设计规范》（GBJ11-89）有一个明显区别，就是用“土层等效剪切波速”取代了GBJ11-89规范第3.1.5条中的“场地土类型”。 现在好些岩土工程勘察报告及钻孔波速测试报告中，对场地类别的评述或划分，仍沿用GBJ11-89规范“应根据场地土类型和场地覆盖层厚度”的划分标准，显然有一个理解问题：
GB50011-2010（包括整个GB50011规范版本）4.1.3条之表4.1.3：指的是当无实测剪切波速时，可结合当地经验，根据地岩土名称与性状，划分土的类型和估算各土层的剪切波速，至于土层的等效剪切波速计算可在此基础上进行。如果确实要确定场地土类型（现在不少勘察任务委托书中有这个要求），那也只能一层一层的确定了。哪怕是单一土层（尽管其剪切波速就等于等效剪切波速），报告中也不应叙述为“场地土类型为××土，场地类别为××类”。本人认为当需要回答“场地土类型“问题时，宜将场地内土层列表评述；有关“场地类别”叙述为“场地覆盖层厚度××，土层等效剪切波速××或土层平均（有代表性多孔计算时）等效剪切波速××，场地类别××类”较合理。 注意：条文讲的是“土层”等效剪切波速，而不是“覆盖层”的等效剪切波速，按GB50011-2010-4.1.5条理解，“覆盖层”厚度大于20m时，“土层”仅是“覆盖层”的一部分，只有“覆盖层”小于20m时，“土层”才是或等于“覆盖层”。 《建筑抗震设计规范》GB50011-2010-4.1.5条规定了土层等效剪切波速计算公式。其中“式中d o—计算深度（m），取覆盖层厚度和20m二者的较小值”，本人对此的理解是：覆盖层厚度小于20m时按实际厚度计算，大于时只计算到整平地面以下20m处。 2、场地类别是根据等效剪切波速和覆盖层厚度确定的（见B50011-2010-表 4.1.6），设计特征周期是根据场地类别和设计地震分组确定的（见B50011-2010-表 5.1.4-2）。执行过程中，应注意等效剪切波和覆盖层厚度不是一个绝对的数据，在勘察工作中有±15%的误差是正常范围，当“等效剪切波速”和“覆盖层厚度”这两项数据处于表4.1.6中相邻两类场地分界处数据上下15%范围内时，勘察报告应说明该场地处于某两类场地之间，以便设计人员通过插入法确定工程设计用的特征周期。 3、《建筑抗震设计规范》GB50011-2010-4.1.4条规定了建筑场地覆盖层厚度确定的几条标准： 1）一般情况下，应按地面至剪切波速大于500m/s且其下卧各层岩土的剪切波速均不小于500m／s的土层顶面的距离确定。（本人理解：剪切波速大于
2. 土的工程分类方法 （1）岩石的分类 岩石（基岩）是指颗粒间牢固联结，形成整体或具有节理、裂隙的岩体。它作为建筑场地和建筑地基可按下列原则分类： 1）按成因分为岩浆岩、沉积岩和变质岩。 2）根据坚固性即未风化岩石的饱和单轴极限抗压强度q分为硬质岩石（q≥30 MPa）和软质岩石（q<30 MPa）。 3）根据风化程度分为微风化、中等风化和强风化。 4）按软化系数K R分为软化岩石和不软化岩石。K R为饱和状态与风干状态的岩石单轴极限抗压强度之比，K R＜0.75为软化岩石，K R＞0.75为不软化岩石。
（2）碎石土 碎石土是指粒径大于2 mm的颗粒含量超过总质量的50％的土，按粒径和颗粒形状可进一步划分为漂石、块石、卵石、碎石、圆砾和角砾，具体划分见表1-5。 表1-5碎石土的分类（GBJ 7-89） 土的名称颗粒形状粒组含量 漂石圆形及亚圆形为主 粒径大于200 mm的颗粒超过全重50% 块石棱角形为主 卵石圆形及亚圆形为主粒径大于20 mm的颗粒超过全重50%
碎石棱角形为主 圆砾圆形及亚圆形为主 粒径大于2 mm的颗粒超过全重50％ 角砾棱角形为主 碎石土的密实度一般用定性的方法由野外描述确定，卵石的密实度可按超重型动力触探的锤击数划分。 （3）砂土 砂土是指粒径大于2 mm的颗粒含量不超过总质量的50％且粒径大于0.075 mm的颗粒含量超过总质量的50％的土。砂土可再划分为5个亚类，即砾砂、粗砂、中砂、细砂和粉砂，具体划分见表1-6。 表1-6砂土的分类（GBJ 7-89）
土的名称粒组含量 砾砂粒径大于2 mm的颗粒超过全重25%~50％ 粗砂粒径大于0.5 mm的颗粒超过全重50％ 中砂粒径大于0.25 mm的颗粒超过全重50％ 细砂粒径大于0.075 mm的颗粒超过全重85％ 粉砂粒径大于0.075 mm的颗粒超过全重50％ （4）粉土 粉土是指粒径大于0.075 mm的颗粒含量不超过总质量的50％，且塑性指数I p 小于或等于10的土。粉土是介于砂土和粘性土之间的过渡性土类，它具有砂土和粘性土的某些特征，根据粘粒含量可以将粉土再划分为砂质粉土和粘质粉土。