中华人民共和国国家标准建筑地基基础设计规范GB 50007—2002 2
第4章 地基岩土的分类及工程特性指标
4.1岩土的分类
第4.1.1条 作为建筑地基的岩土，可分为岩石、碎石土、砂土、粉土、粘性土和人工填土。
第4.1.2条 岩石应为颗粒间牢固联结，呈整体或具有节理裂隙的岩体。作为建筑物地基，除应确定岩石的地质名称外，尚应按4.1.3-4.1.4条划分其坚硬程度和完整程度。
第4.1.3条 岩石的坚硬程度应根据岩块的饱和单轴抗压强度frk按表4.1.3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，划分标准可按本规范附录A.0.1执行。岩石的风化程度可分为未风化、微风化、中风化、强风化和全风化。 岩石坚硬程度的划分 表4.1.3 坚硬程度类别 坚硬岩 较硬岩 较软岩 软岩 极软岩 饱和单轴抗压强度标 准值frk(MPa) frk>60 60≥frk>30 30≥frk>15 15≥frk>5 frk≤5
第4.1.4条 岩体完整程度应按表4.1.4划分为完整、较完整、较破碎、破碎和极破碎。当缺乏试验数据时可按本规范附录A.0.2执行。 岩体完整程度划分 表4.1.4 完整程度等级 完整 较完整 较破碎 破碎 极破碎 完整性指数 >0.75 0.75-0.55 0.55-0.35 0.35-0.15 <0.15 注： 完整性指数为岩体纵波波速与岩块纵波波速之比的平方。选定岩体、岩块测定波速时应有代表性。
第4.1.5条 碎石土为粒径大于2mm的颗粒含量超过全重50%的土。碎石土可按表4.1.5分为漂石、块石、卵石、碎石、圆砾和角砾。 碎石土的分类 表4.1.5 土的名称 颗粒形状 粒组含量 漂石 块石 圆形及亚圆形为主 棱角形为主 粒径大于200mm的颗粒含量超过全重 50% 卵石 碎石 圆形及亚圆形为主 棱角形为主 粒径大于20mm的颗粒含量超过全重 50% 圆砾 角砾 圆形及亚圆形为主 棱角形为主 粒径大于2mm的颗粒含量超过全重50% 注： 分类时应根据粒组含量栏从上到下以最先符合者确定。
第4.1.6条 碎石土的密实度，可按表4.1.6分为松散、稍密、中密、密实。 碎石土的密实度 表4.1.6 重型圆锥动力触探 锤击数N63.5 密实度 重型圆锥动力触探锤击数N63.5 密实度 N63.5≤5 松散 10< N63.5≤20 中密 5< N63.5≤10 稍密 N63.5>20 密实 注： 1.本表适用于平均粒径小于等于50mm且最大粒径不超过100mm的卵石、碎石、圆砾、角砾。对于平均粒径大于50mm或最大粒径大于100mm的碎石土,可按本规范附录B鉴别其密实度； 2.表内N63.5为经综合修正后的平均值。
第4.1.7条 砂土为粒径大于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。砂土可按表4.1.7分为砾砂、粗砂、中砂、细砂和粉砂。 砂土的分类 表4.1.7 土的名称 粒组含量 砾砂 粗砂 中砂 细砂 粉砂 粒径大于2mm的颗粒含量占全重25%-50% 粒径大于0.5mm的颗粒含量超过全重50% 粒径大于0.25mm的颗粒含量超过全重50% 粒径大于0.075mm的颗粒含量超过全重85% 粒径大于0.075mm的颗粒含量超过全重50% 注： 分类时应根据粒组含量栏从上到下以最先符合者确定。
第4.1.8条 砂土的密实度，可按表4.1.8分为松散、稍密、中密、密实。 砂土的密实度 表4.1.8 标准贯入试验锤击数N 密实度 N≤10 松散 10 〈N≤15 稍密 15 〈N≤30 中密 N>30 密实 注： 当用静力触探探头阻力判定砂土的密实度时，可根据当地经验确定。
第4.1.9条 粘性土为塑性指数Ip大于10的土，可按表4.1.9分为粘土、粉质粘土。 粘性土的分类 表4.1.9 塑性指数Ip 土的名称 Ip>17 粘土 10< Ip≤17 粉质粘土 注： 塑性指数由相应于76g圆锥体沉入土样中深度为10mm时测定的液限计算而得。
第4.1.10条 粘性土的状态，可按表4.1.10分为坚硬、硬塑、可塑、软塑、流塑。 粘性土的状态 表4.1.10 液性指数IL 状态 液性指数IL 状态 IL≤0 坚硬 0.75<IL≤1 软塑 0< IL≤0.25 硬塑 IL>1 流塑 0.25< IL≤0.75 可塑 注： 当用静力触探探头阻力或标准贯入试验锤击数判定粘性土的状态时，可根据当地经验确定。
第4.1.11条 粉土为介于砂土与粘性土之间，塑性指数Ip≤10且粒径大于0.075mm的颗粒含量不超过全重50%的土。
第4.1.12条 淤泥为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的粘性土。当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的粘性土或粉土为淤泥质土。
第4.1.13条 红粘土为碳酸盐岩系的岩石经红土化作用形成的高塑性粘土。其液限一般大于50。红粘土经再搬运后仍保留其基本特征，其液限大于45的土为次生红粘土。
第4.1.14条 人工填土根据其组成和成因,可分为素填土、压实填土、杂填土、冲填土。 素填土为由碎石土、砂土、粉土、粘性土等组成的填土。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。
第4.1.15条 膨胀土为土中粘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失水收缩特性，其自由膨胀率大于或等于40%的粘性土。
第4.1.16条 湿陷性土为浸水后产生附加沉降,其湿陷系数大于或等于0.015的土。
4.2 工程特性指标
第4.2.1条 土的工程特性指标应包括强度指标、压缩性指标以及静力触探探头阻力，标准贯入试验锤击数、载荷试验承载力等其他特性指标。
第4.2.2条 地基土工程特性指标的代表值应分别为标准值、平均值及特征值。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。
第4.2.3条 载荷试验包括浅层平板载荷试验和深层平板载荷试验。浅层平板载荷试验适用于浅层地基，深层平板载荷试验适用于深层地基。两种载荷试验的试验要求应分别符合本规范附录C、D的规定。
第4.2.4条 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、现场剪切试验、十字板剪切试验等方法测定。当采用室内剪切试验确定时，应选择三轴压缩试验中的不固结不排水试验。经过预压固结的地基可采用固结不排水试验。每层土的试验数量不得少于六组。室内试验抗剪强度指标ck,φk,可按本规范附录E确定。 在验算坡体的稳定性时，对于已有剪切破裂面或其它软弱结构面的抗剪强度，应进行野外大型剪切试验。
第4.2.5条 土的压缩性指标可采用原状土室内压缩试验、原位浅层或深层平板载荷试验、旁压试验确定。 当采用室内压缩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和附加压力之和，试验成果用e~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，确定先期固结压力、压缩指数，试验成果用e~lgp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。 地基土的压缩性可按p1为100kPa,p2为200kPa时相对应的压缩系数值a1-2划分为低、中、高压缩性，并应按以下规定进行评价： 1.当a1-2<0.1MPa-1时，为低压缩性土； 2.当0.1MPa-1≤a1-2<0.5MPa-1时，为中压缩性土； 3.当a1-2≥0.5MPa-1时，为高压缩性土。 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。
第5章 地基计算
5.1基础埋置深度
第5.1.1条 基础的埋置深度，应按下列条件确定： 1.建筑物的用途，有无地下室、设备基础和地下设施，基础的形式和构造； 2.作用在地基上的荷载大小和性质； 3.工程地质和水文地质条件； 4.相邻建筑物的基础埋深； 5.地基土冻胀和融陷的影响。
第5.1.2条 在满足地基稳定和变形要求的前提下，基础宜浅埋，当上层地基的承载力大于下层土时，宜利用上层土作持力层。除岩石地基外，基础埋深不宜小于0.5m。
第5.1.3条 高层建筑筏形和箱形基础的埋置深度应满足地基承载力、变形和稳定性要求。在抗震设防区，除岩石地基外，天然地基上的箱形和筏形基础其埋置深度不宜小于建筑物高度的1/15；桩箱或桩筏基础的埋置深度(不计桩长)不宜小于建筑物高度的1/18~1/20。 位于岩石地基上的高层建筑，其基础埋深应满足抗滑要求。
第5.1.4条 基础宜埋置在地下水位以上，当必须埋在地下水位以下时，应采取地基土在施工时不受扰动的措施。 当基础埋置在易风化的岩层上，施工时应在基坑开挖后立即铺筑垫层。
第5.1.5条 当存在相邻建筑物时，新建建筑物的基础埋深不宜大于原有建筑基础。当埋深大于原有建筑基础时，两基础间应保持一定净距，其数值应根据原有建筑荷载大小，基础形式和土质情况确定。当上述要求不能满足时，应采取分段施工，设临时加固支撑，打板桩，地下连续墙等施工措施，或加固原有建筑物地基。
第5.1.6条 确定基础埋深应考虑地基的冻胀性。地基的冻胀性类别应根据冻土层的平均冻胀率η的大小，按本规范附录G.0.1查取。
第5.1.7条 季节性冻土地基的设计冻深zd应按下式计算： zd=z0.ψzs.ψzw.ψze (5.1.7) 式中 zd---设计冻深。若当地有多年实测资料时，也可:zd=h'-△z,h'和△z分别为实测冻土层厚度和地表冻胀量； z0---标准冻深。系采用在地表平坦、裸露、城市之外的空旷场地中不少于10年实测最大冻深的平均值。当无实测资料时，按本规范附录F采用； ψzs---土的类别对冻深的影响系数，按表5.1.7-1； ψzw---土的冻胀性对冻深的影响系数，按表5.1.7-2； ψze---环境对冻深的影响系数，按表5.1.7-3 土的类别对冻深的影响系数 表5.1.7-1 土的类别 影响系数ψzs 土的类别 影响系数ψzs 粘性土 1.00 中、粗、砾砂 1.30 细砂、粉砂、粉土 1.20 碎石土 1.40 土的冻胀性对冻深的影响系数 表5.1.7-2 冻胀性 影响系数ψzw 不冻胀 1.00 弱冻胀 0.95 冻胀 0.90 强冻胀 0.85 特强冻胀 0.80 环境对冻深的影响系数 表5.1.7-3 周围环境 影响系数ψze 村、镇、旷野 1.00 城市近郊 0.95 城市市区 0.90 注： 环境影响系数一项，当城市市区人口为20-50万时，按城市近郊取值；当城市市区人口大于50万小于或等于100万时，按城市市区取值；当城市市区人口超过100万时，按城市市区取值，5km以内的郊区应按城市近郊取值。
第5.1.8条 当建筑基础底面之下允许有一定厚度的冻土层，可用下式计算基础的最小埋深： dmin=zd-hmax (5.1.8) 式中 hmax---基础底面下允许残留冻土层的最大厚度，按本规范附录G.0.2查取。 当有充分依据时，基底下允许残留冻土层厚度也可根据当地经验确定。
第5.1.9条 在冻胀、强冻胀、特强冻胀地基上，应采用下列防冻害措施： 1.对在地下水位以上的基础，基础侧面应回填非冻胀性的中砂或粗砂，其厚度不应小于10cm.对在地下水位以下的基础，可采用桩基础，自锚式基础(冻土层下有扩大板或扩底短 桩)或采取其他有效措施。 2 宜选择地势高、地下水位低、地表排水良好的建筑场地。对低洼场地，宜在建筑四周向外一倍冻深距离范围内，使室外地坪至少高出自然地面300-500mm。 3 防止雨水、地表水、生产废水、生活污水浸入建筑地基，应设置排水设施。在山区应设截水沟或在建筑物下设置暗沟，以排走地表水和潜水流。 4 在强冻胀性和特强冻胀性地基上，其基础结构应设置钢筋混凝土圈梁和基础梁，并控制上部建筑的长高比，增强房屋的整体刚度。 5 当独立基础联系梁下或桩基础承台下有冻土时，应在梁或承台下留有相当于该土层冻胀量的空隙，以防止因土的冻胀将梁或承台拱裂。 6 外门斗、室外台阶和散水坡等部位宜与主体结构断开，散水坡分段不宜超过1.5m，坡度不宜小于3%，其下宜填入非冻胀性材料。 7 对跨年度施工的建筑，入冬前应对地基采取相应的防护措施；按采暖设计的建筑物，当冬季不能正常采暖，也应对地基采取保温措施。
5.2 承载力计算
第5.2.1条 基础底面的压力，应符合下式要求： 当轴心荷载作用时 pk≤fa (5.2.1-1) 式中 pk--相应于荷载效应标准组合时，基础底面处的平均压力值； fa--修正后的地基承载力特征值。 当偏心荷载作用时，除符合式(5.2.1-1)要求外，尚应符合下式要求： pkmax≤1.2fa (5.2.1-2) 式中 pkmax--相应于荷载效应标准组合时，基础底面边缘的最大压力值。
第5.2.2条 基础底面的压力，可按下列公式确定： 1 当轴心荷载作用时 pk= Fk+Gk (5.2.2-1) A 式中 Fk--相应于荷载效应标准组合时，上部结构传至基础顶面的竖向力值； Gk--基础自重和基础上的土重； A--基础底面面积。 2 当偏心荷载作用时 pkmax= (Fk+Gk) + Mk (5.2.2-2) A W pkmin=(Fk+Gk)/A-Mk/W (5.2.2-3) 式中 Mk--相应于荷载效应标准组合时，作用于基础底面的力矩值； W--基础底面的抵抗矩； pkmin--相应于荷载效应标准组合时，基础底面边缘的最小压力值。
图5.2.2：偏心荷载(e>b/6)下基底压力计算示意
<BR> 当偏心距e>b/6时(图5.2.2)，pkmax应按下式计算： pkmax=2(Fk+Gk)/3la (5.2.2-4) 式中 l--垂直于力矩作用方向的基础底面边长； a--合力作用点至基础底面最大压力边缘的距离。
第5.2.3条 地基承载力特征值可由载荷试验或其它原位测试、公式计算、并结合工程实践经验等方法综合确定。
第5.2.4条 当基础宽度大于3m或埋置深度大于0.5m时，从载荷试验或其它原位测试、经验值等方法确定的地基承载力特征值，尚应按下式修正： fa=fak+ηbγ(b-3)+ηdγm(d-0.5) (5.2.4) 式中 fa--修正后的地基承载力特征值； fak--地基承载力特征值，按本规范第5.2.3条的原则确定； ηb、ηd--基础宽度和埋深的地基承载力修正系数，按基底下土的类别查表5.2.4取值； γ--基础底面以下土的重度，地下水位以下取浮重度； b--基础底面宽度(m)，当基宽小于3m按3m取值，大于6m按6m取值； γm--基础底面以上土的加权平均重度，地下水位以下取浮重度； d--基础埋置深度(m)，一般自室外地面标高算起。在填方整平地区，可自填土地面标高算起，但填土在上部结构施工后完成时，应从天然地面标高算起。对于地下室，如采用箱形基础或筏基时，基础埋置深度自室外地面标高算起；当采用独立基础或条形基础时，应从室内地面标高算起。 承载力修正系数 表5.2.4 土的类别 ηb ηd 淤泥和淤泥质土 0 1.0 人工填土 e或IL大于等于0.85的粘性土 0 1.0 红粘土 含水比αw>0.8 含水比αw≤0.8 0 0.15 1.2 1.4 大面积 压实填土 压实系数大于0.95,粘粒含量ρc≥10%的粉土 最大干密度大于2.1t/m3的级配砂石 0 0 1.5 2.0 粉土 粘粒含量ρc≥10%的粉土 粘粒含量ρc<10%的粉土 0.3 0.5 1.5 2.0 e及IL均小于0.85的粘性土 粉砂、细砂(不包括很湿与饱和时的稍密状态) 中砂、粗砂、砾砂和碎石土 0.3 2.0 3.0 1.6 3.0 4.4 注： 1.强风化和全风化的岩石，可参照所风化成的相应土类取值；其他状态下的岩石不修正； 2.地基承载力特征值按本规范附录D深层平板载荷试验确定时ηd取0。