各种土参数参考值
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有关土的经验参数一、原状土物理性质指标变化范围原状土物理性质指标变化范围,见表3-3-28。
注:粘砂土3<I p≤7;砂粘土7<I p≤17二、土的平均物理、力学性质指标,见表3-3-29。
土的平均物理、力学性质指标,见表3-3-29。
注:①平均比重采取:砂——2.66;粘砂土——2.70;砂粘土——2.71;粘土——2.74;②粗砂和中砂的E 0值适用于不均匀系数C u = = 3者,当C u >5时应按表中所列值减少 。
C u为中间值时E 0 值按内插法确定;③对于地基稳定计算,采用人摩擦角φ的计算值低于标准值2°。
1060d d 32三、土的压缩模量一般范围值土的压缩模量一般范围值,见表3-3-3-。
注:砂粘土7<I p≤7;粘土I p>17四、粘性土剪强度参考值粘性土抗剪强度参考值,见表3-3-31。
注:粘砂土3<I p≤7;砂粘土7<I p≤7;粘土I p>17五、土的侧压力系数(ξ)和泊松比(u)参考值注:粘土I p>17;粉质粘土10<I p≤17;I p≤10五、变形模量于压缩模量的关系变形模量E0是指土体在无侧限条件下应力与应变之比,其中的应变包含弹性应变和塑性应变两部分。
因此,变形模量较弹性模量E小,通常在土与基础的共同作用分析中用变形模量E。
变形模量一般是通过现场载荷试验确定,一些地方通过静力触探、标贯试验与变形模量建立了经验公式。
压缩模量Es是在侧限条件下应力与应变的比值,是通过室内试验获取的参数。
两者的关系:对于软土E0近似等于Es;较硬土层,E0=βEs,β=2~8,土愈坚硬,倍数愈大。
1.粘性土承载力f (Kpa)N 3 5 7911131517192123 f(Kpa)1051451902202953253704305156006802.砂土承载力f(Kpa)密实度土类N10~1515~30>30稍密中密密实中、粗砂200~250250~340340~500粉、细砂140~180180~250250~3403.粘性土N与φ、C的关系N15171921252931 C(KPa)7882879298103110φ(°)手与E s、φ、C的关系N手3579111315171921252931压缩模量Es(Mpa)79111316182022243133粘聚力C(Kpa)1736495966727883879198103107内摩擦角φ(o)标准贯入锤击数N手是用手拉绳方法测得的,其值比机械化自动落锤方法所得锤击数N机略高,换算关系如下:N手=+机适用范围:2<N机<23按比贯入阻力s(Mpa)确定E0和E s(Mpa)E s=+ ≤s<5E0=≤s<3E0= 3≤s<6选自《工业与民用建筑工程地质勘察规范》(TJ21-77)粘性土、粉土静力触探承载力经验式f0—kPa、P s—MPa粘性土:f0=104 P s+ ≤s<6粉土:f0=36P s+各种土的渗透系数参考值土类渗透系数土类渗透系数k (m/d)(cm/s)(m/d)(cm/s)粘土<<6×10-6中砂~6×10-3~2×10-2粉质粘土~6×10-6~1×10-4均质中砂35~504×10-2~6×10-2粉土~1×10-4~6×10-4粗砂20~502×10-2~6×10-2粉砂~6×10-4~1×10-3圆砾50~1006×10-2~1×10-1细砂~1×10-3~6×10-3卵石100~5001×10-1~6×10-1表—3 式—1中的桩侧极限阻力标准值应依据各土层的埋藏深度、排列次序、土的类型及各层土的s p 平均值,按下表中的关系式计算注:1. Ⅰ类土为位于粉土或砂土以上(或无粉土、砂土层)的粘性土Ⅱ类土为位于粉土或砂土层下的粘性土; Ⅲ类土为粉土或砂土层2.地表下6m 范围内的土层极限侧阻力,一律取15KPa3.当桩穿过粉土或砂土层而进入下卧软土层时,则其ski q 应按Ⅲ类土取值后,再根据该层土的平均sp 和下卧软土的平均sL p 二者的比值大小按下表所给系数s ζ予以折减一般土的最优含水率和最大干密度根据静探的比贯入阻力P s 值确定单桩的竖向极限承载力Q u =i ski sb b L q U A p ⋅+∑α (式—1)sb p —桩端附近的静探比贯入阻力标准值(平均值)Kpab α—桩端阻力修正系数;可查下表—2ski q —用静探估算的桩周第i 层土的极限阴力标准值Kpa ;可按表—3计算sb p 的计算当21sb sb p p ≤时: sb p =)(21sb sb p p β+/2 (式—2) 当21sb sb p p φ时, sb p =2sb p式中:1sb p —桩端平面(不包括桩靴)以上8倍桩径范围内的比贯入阻力平均值;2sb p —桩底平面以下4倍桩径范围内的比贯入阻力平均值;若持力层为密实砂土,其s p 平均值超过20Mpa 时,则应乘以下表—1中折减系数后再计算1sb p 、2sb p 表—1表—2 式—1中的修正系数b α表—3 式—2中的系数β可根据1sb p 、2sb p 的比值在下表中查用。
地基承载力是指土壤在承受荷载时能够承受的最大重量。
不同类型的土壤具有不同的承载力,因此在进行地基承载力计算时需要根据土壤类型来确定相应的参考值。
以下是各类土层的地基承载力参考值:
1. 砂质土
砂质土的地基承载力一般在20kPa到100kPa之间。
2. 粉质土
粉质土的地基承载力一般在10kPa到30kPa之间。
3. 粘土
粘土的地基承载力一般在5kPa到20kPa之间。
4. 砂砾石层
砂砾石层的地基承载力一般在50kPa到150kPa之间。
5. 硬岩
硬岩的地基承载力非常高,可以达到数百千帕斯卡。
需要注意的是,以上地基承载力参考值仅供参考,实际承载力还受到土壤湿度、温度、荷载大小等多种因素的影响。
在进行地基承载力计算时,应该根据具体情况进行综合考虑,以确保计算的准确性和可靠性。
用标准贯入试验锤击数确定承载力1.粘性土承载力f (Kpa)2.砂土承载力f (Kpa)3.粘性土N 与φ、C 的关系4.N 手与E s 、φ、C 的关系手是用手拉绳方法测得的,其值比机械化自动落锤方法所得锤击数N 机略高,换算关系如下:N 手=0.74+1.12N 机 适用范围:2<N 机<23按比贯入阻力 s(Mpa)确定E0和E s(Mpa)E s=3.72 +1.260.3≤ s<5E0=9.79 s-2.630.3≤ s<3E0=11.77 s-4.69 3≤ s<6选自《工业与民用建筑工程地质勘察规范》(TJ21-77)粘性土、粉土静力触探承载力经验式f0—kPa、P s—MPa粘性土:f0=104P s+26.90.3≤ s<6粉土:f=36P s+76.6各种土的渗透系数参考值表—3 式—1中的桩侧极限阻力标准值应依据各土层的埋藏深度、排列次序、土的类型及各层土的s p 平均值,按下表中的关系式计算注:1. Ⅰ类土为位于粉土或砂土以上(或无粉土、砂土层)的粘性土Ⅱ类土为位于粉土或砂土层下的粘性土; Ⅲ类土为粉土或砂土层2.地表下6m 范围内的土层极限侧阻力,一律取15KPa3.当桩穿过粉土或砂土层而进入下卧软土层时,则其ski q 应按Ⅲ类土取值后,再根据该层土的平均sp 和下卧软土的平均sL p 二者的比值大小按下表所给系数s ζ予以折减一般土的最优含水率和最大干密度根据静探的比贯入阻力P s 值确定单桩的竖向极限承载力Q u =i ski sb b L q U A p ⋅+∑α (式—1)sb p —桩端附近的静探比贯入阻力标准值(平均值)Kpab α—桩端阻力修正系数;可查下表—2ski q —用静探估算的桩周第i 层土的极限阴力标准值Kpa ;可按表—3计算sb p 的计算当21sb sb p p ≤时: sb p =)(21sb sb p p β+/2 (式—2) 当21sb sb p p 时, sb p =2sb p式中:1sb p —桩端平面(不包括桩靴)以上8倍桩径范围内的比贯入阻力平均值;2sb p —桩底平面以下4倍桩径范围内的比贯入阻力平均值;若持力层为密实砂土,其s p 平均值超过20Mpa 时,则应乘以下表—1中折减系数后再计算1sb p 、2sb pb α1sb p 2sb p。
土的重度参数表
土壤质地:
- 沙土比例:高于70%;
- 黏土比例:低于15%;
- s石英含量:高于80%。
土壤肥力:
- pH值:4.5-5.5;
- 有机质含量:低于0.5%;
- 总氮含量:低于0.02%;
- 总磷含量:低于0.01%;
- 总钾含量:低于0.02%。
土壤水分:
- 持水能力:低于15%;
- 土壤容重:高于1.6g/cm3;
- 土壤含水量:低于10%。
土壤通气:
- 土壤孔隙度:低于40%;
- 饱和导水率:低于0.01 cm/s。
土壤理化性质:
- 物理状态:干燥、坚硬;
- 土壤颜色:较为偏黄。
这些参数以土壤重度为标准,适用于描述土壤的一般特征。
请
注意,这只是一份常见的参数表,具体土壤的参数可能会因区域和环境条件的不同而有所变化。
常用部分岩土参数经验值1岩土的渗透性(1)渗透系数岩土的渗透系数经验值土体的渗透系数值岩土体渗透性分级(2)单位吸水量各种构造岩的单位吸水量(ω值)上表可以看出同一断层内,一般碎块岩强烈透水;压碎岩中等透水;断层角砾岩弱透水;糜棱岩和断层泥不透水或微透水。
摘自高等学校教材天津大学《水利工程地质》第三版113页坝基(肩)防渗控制标准注:透水率1Lu(吕荣)相当于单位吸水量0.01。
(3)简易钻孔抽注水公式1)简易钻孔抽水公式根据水位恢复速度计算渗透系数公式1.57γ(h2-h1)K= ———————t (S1+S2)式中:γ---- 井的半径;h1---- 抽水停止后t1时刻的水头值;h2---- 抽水停止后t2时刻的水头值;S1、S2---- t1或t2时刻从承压水的静止水位至恢复水位的距离;H---- 未抽水时承压水的水头值或潜水含水层厚度。
《工程地质手册》第三版927页2)简易钻孔注水公式当l/γ<4时0.366Q 2lK= ———— lg ———Ls γ式中:K—渗透系数(m/d);l---试验段或过滤器长度(m);Q---稳定注水量(m3/d);s---孔中水头高度(m);γ---钻孔或过滤器半径(m)。
《工程地质手册》第三版936页(4)水力坡降各种土允许水力坡降参考表允许水力坡降等于临界水力坡降被安全系数除,一般安全系数值取2.0~3.0,即Ⅰ允= Ⅰ临/2.0~3.0。
摘自长春地质学院《中小型水利水电工程地质》1978年139页各种土地基上水闸设计的允许渗流比降无渗流出口保护情况下地基允许渗流比降见上表。
摘自《堤防工程地质勘察与评价》水规总院李广诚司富安杜忠信等。
42页(5)土毛细水上升值不同土的毛细水上升高度不同岩性毛细压力水头H k表k摘自《工程地质手册》(第三版)937页2土分类及状态、密实度(1)分类粒组划分《土工试验规程》SL237-1999 2页砂土的分类粘土分类(2)密实度、状态判定碎石土的密实度砂土密实度N'为实测标贯击数。
有关土的经验参数一、原状土物理性质指标变化范围原状土物理性质指标变化范围,见表3-3-28。
原状土物理性质指标变化范围表3-3-28注:粘砂土3<I p≤7;砂粘土 7<I p≤17二、土的平均物理、力学性质指标,见表3-3-29。
土的平均物理、力学性质指标,见表3-3-29。
土的平均物理、力学指标表3-3-29注:①平均比重采取:砂——;粘砂土——;砂粘土——;粘土——;②粗砂和中砂的E 0值适用于不均匀系数C u = = 3者,当C u >5时应按表中所列值减少 。
C u为中间值时E 0 值按内插法确定;③对于地基稳定计算,采用人摩擦角φ的计算值低于标准值2°。
三、土的压缩模量一般范围值土的压缩模量一般范围值,见表3-3-3-。
土的压缩模量一般范围值 表3-3-30注:砂粘土7<I p ≤7;粘土I p >17四、粘性土剪强度参考值1060d d 32粘性土抗剪强度参考值,见表3-3-31。
注:粘砂土3<I p≤7;砂粘土7<I p≤7;粘土I p>17五、土的侧压力系数(ξ)和泊松比(u)参考值土的侧压力系数ξ和泊松比u参考值表3-3-32注:粘土I p>17;粉质粘土10<I p≤17;I p≤10五、变形模量于压缩模量的关系变形模量E0是指土体在无侧限条件下应力与应变之比,其中的应变包含弹性应变和塑性应变两部分。
因此,变形模量较弹性模量E小,通常在土与基础的共同作用分析中用变形模量E。
变形模量一般是通过现场载荷试验确定,一些地方通过静力触探、标贯试验与变形模量建立了经验公式。
压缩模量Es是在侧限条件下应力与应变的比值,是通过室内试验获取的参数。
两者的关系:对于软土E0近似等于Es;较硬土层,E0=βEs,β=2~8,土愈坚硬,倍数愈大。
各种土参数参考值用标准贯入试验锤击数确定承载力1 .粘性土承载力 f (Kpa)2.砂土承载力f (Kpa)3.粘性土N与0、C的关系4. N手与E s、$、C的关系标准贯入锤击数N手是用手拉绳方法测得的,其值比机械化自动落锤方法所得锤击数N机略高,换算关系如下:N 手=0.74+1.12N 机适用范围:2VN机<23按比贯入阻力』Mpa)确定E o和E s(Mpa)E s= 3.72 +1.26 0.3C s<5E o=9.79 s-2.63 0.3< s<3E o=11.77 s-4.69 3< s<6选自《工业与民用建筑工程地质勘察规范》(TJ21-77)粘性土、粉土静力触探承载力经验式f 0 —kPa、P s —MPa粘性土:f o二104P s+26.90.3C s<6粉土: f o= 36°s+76.6各种土的渗透系数参考值表一3式一1中的桩侧极限阻力标准值应依据各土层的埋藏深度、排列次序、土的类型及各层土的Ps平均值,按下表中的关系式计算注:1.I 类土为位于粉土或砂土以上(或无粉土、砂土层)的粘性土n 类土为位于粉土或砂土层下的粘性土; 川类土为粉土或砂土层2 •地表下6m 范围内的土层极限侧阻力,一律 取15KPa3 •当桩穿过粉土或砂土层而进入下卧软土层时,则其q ski应按川类土取值后,再根据该层土的平均 Ps和下卧软土的平均P SL二者的比值大小按下表所给 系数S予以折减般土的最优含水率和最大干密度根据静探的比贯入阻力 P s 值确定单桩的竖向极限承载力Q u = : b P sb A U q ski L i(式一1)P sb —桩端附近的静探比贯入阻力标准值(平均值)Kpa:b —桩端阻力修正系数;可查下表一2q ski —用静探估算的桩周第i 层土的极限阴力标准值 Kpa ;可按表-P sb2 时: P sb =(P sb1 :P sb2 )/2 (式一2)-P sb2 时, P sb = P sb2P sbi —桩端平面(不包括桩靴)以上8倍桩径范围内的比贯入阻Psb2—桩底平面以下4倍桩径范围内的比贯入阻力平均值; 若持力层为密实砂土,其Ps 平均值超过20Mpa 时,则应乘以下表一1中折 减系数后再计算Psb1、Psb2 表一1表一2 式一1中的修正系数■ b表一3 式一2中的系数1可根据Psb1、Psb2的比值在下表中查用—3计算P sb 的计算当 P sbi 当 P sbi 式中: 力平均值;。
各种土参数参考值
用标准贯入试验锤击数确定承载力
1.粘性土承载力f(Kpa)
N 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 f(Kpa)105 145 190 220 295 325 370 430 515 600 680
2.砂土承载力f(Kpa)
密实度土类
N
10~15 15~30 >30 稍密中密密实
中、粗砂200~250 250~340 340~500
粉、细砂140~180 180~250 250~340
3.粘性土N与φ、C的关系
N 15 17 19 21 25 29 31
C(KPa)78 82 87 92 98 103 110 φ(°)24.3 24.8 25.3 26.4 27.0 27.3
4.N手与E s、φ、C的关系
N手 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 25 29 31 压缩模
量
Es(Mpa)
7 9 11 13 14.5 16 18 20 22 24 27.5 31 33
各种土的渗透系数参考值
土类
渗透系数土类渗透系数k (m/d) (cm/s) (m/d) (cm/s)
粘土<0.005 <6×10-6
中
砂
5.0~20.0 6×10-3~2×10-2
粉质粘土0.005~0.1 6×10-6~1×10-4
均质
中砂
35~50 4×10-2~6×10-2
粉土0.1~0.5 1×10-4~6×10-4
粗
砂
20~50 2×10-2~6×10-2
粉砂0.5~1.0 6×10-4~1×10-3
圆
砾
50~100 6×10-2~1×10-1
细砂1.0~5.0 1×10-3~6×10-3
卵
石
100~500 1×10-1~6×10-1
表—3 式—1中的桩侧极限阻力标准值应依据各土层的埋藏深度、排列次序、土的类型及各层土的s p 平均值,按下表中的关系式计算 土 类
s
p 平均值范围(Kpa )
ski q (Kpa ) Ⅰ
0~1000
s
p 05.0 1000~4000 25
025.0+s p
>4000 125
Ⅱ
0~600
s
p 05.0
600~5000 45.20016.0+s p
>5000
100
Ⅲ
0~5000 s p 02.0
>5000
100
注:1. Ⅰ类土为位于粉土或砂土以上(或无粉土、砂
土层)的粘性土
Ⅱ类土为位于粉土或砂土层下的粘性土; Ⅲ类土为粉土或砂土层
2.地表下6m 范围内的土层极限侧阻力,一律取15KPa
3.当桩穿过粉土或砂土层而进入下卧软土层时,则其ski
q 应按Ⅲ类土取值后,再根据该层土的平均s
p
和下卧软土的平均sL
p 二者的比值大小按下表所给系数s
ζ予以折减
s
p /sL
p
≤5 7.5 ≥10 s ζ
1.00 0.50 0.33
一般土的最优含水率和最大干密度
土类
砂类土亚砂土亚粘土轻粘土指标
I p <3 3~7 7~17 17~25
最优含水率% 7~12 9~15 12~20 18~25 最大干密度(g·cm-3) 1.80~1.95 1.70~1.95 1.60~1.85 1.88~1.70
根据静探的比贯入阻力P s 值确定单桩的竖向极限承载力
Q u =i ski sb b L q U A p ⋅+∑α (式—1)
sb p —桩端附近的静探比贯入阻力标准值(平均值)Kpa
b α—桩端阻力修正系数;可查下表—2
ski q —用静探估算的桩周第i 层土的极限阴力标准值Kpa ;可按表
—3计算
sb p 的计算
当21sb sb p p ≤时: sb p =)(21sb sb p p β+/2 (式—2) 当21sb sb p p 时, sb p =2sb p
式中:1sb p —桩端平面(不包括桩靴)以上8倍桩径范围内的比贯入阻力平均值;
2
sb p —桩底平面以下4倍桩径范围内的比贯入阻力平均值;
若持力层为密实砂土,其s p 平均值超过20Mpa 时,则应乘以下表—1中折减系数后再计算1sb p 、2sb p s
p (Mpa ) 20~30 35 >40 系数C
5/6
2/3
1/2
b α桩入土深度(m )
<15 15~30 30~60 b α
0.75
0.75~0.90
0.90
1sb p 2sb p 1sb p /2
sb p <5 7.5 12.5 >15 β
1
5/6
2/3
1/2。