《建筑结构与识图》地基土基本知识与建筑基础1（讲义）- 湖南省建筑类 考点讲练测

编写说明：《建筑类考点讲练测》专辑，是依据湖南省职教高考建筑类专业综合知识考试基本要求及考试大纲编写，按照考试大纲的五门课程的40个章节内容和复习要求，精心编撰了62套讲练测。每套讲练测的内容均涵盖考点解读、思维导图、知识梳理、师生互动、概念强化、高考真题、课堂练习、课堂小结以及课后测验九个环节。 本讲属于湖南省《建筑类考点讲练测》的第12套，包含讲义、课件和课后自测三个教学文件，且与之配套使用的还有湖南省《建筑类考纲百套卷》。欢迎各位老师下载使用，并敬请给予宝贵建议。 湖南省《建筑类考点讲练测》 【地基土基本知识与建筑基础】1讲义 [考纲要求] 1.基础知识 (1)了解地基沉降的概念。 (2)熟悉地基土的组成及土的物理性质指标、地基土的施工分类及特征。 (3)了解地基承载力的确定方法。 (4)掌握基础施工图的识读。 2.应用技能 能阅读岩土工程勘察报告。 [思维导图] [知识梳理] 一、地基土的物理性质及工程分类 （一）概述 1.区分地基和基础 (1)将结构所承受的各种作用传递到地基上的结构组成部分称为基础。 (2)支承基础的岩土层称为地基。 2.天然地基和人工地基 (1)不需要处理就可满足设计要求所需承载力和变形要求的地基称为天然地基。 (2)凡需经过人工加强才能达到设计要求的地基称为人工地基。 3.土的组成 (1)三相体系：固体颗粒、水和空气(固相、液相、气相)。 (2)二相体系：干土(固相、气相)和饱和土(固相、液相)。 （二）土的物理性质指标 1.土的含水量 (1)定义：土中水的质量与颗粒质量之比的百分率，称为土的含水量，用ω表示。 (2)作用：ω是表示土的湿度的一个指标。 2.土的饱和度 (1)定义：土中水的体积与孔隙总体积之比的百分率，称为土的饱和度，用St表示。 (2)作用：St表示土的潮湿程度。 3.土的孔隙比 (1)定义：土中孔隙的体积与土的颗粒体积之比，称为土的孔隙比，用e表示。 (2)作用：e是表示土的密实程度的一个很重要的指标。 4.土的孔隙率 土中孔隙的体积与土的总体积之比的百分率，称为土的孔隙率，用n表示。 黏性土的孔隙率为30%～60%，砂土的孔隙率为25%～45%。 5.土的天然密度 土在天然状态下单位体积的质量称为土的天然密度，用ρ表示。 6.天然重度 土在天然状态下单位体积的重力称为土的天然重度，用γ表示。 7.土的饱和重度 当土中孔隙全被水充满时，单位体积的重力称为土的饱和重度，用γsat表示。 8.土的有效重度 土的重力减去水的浮力，称为土的有效重力，也称浮重力。水下土单位体积的有效重力称为土的有效重度，也称浮重度，用γ'表示。 9.土的干重度 干土单位体积的重力称为土的干重度，用γd表示。 γd越大，说明土越密实。 10.土粒的相对密度 土粒质量与同体积4℃时纯水的质量之比称为土粒的相对密度，用ds表示。 其中土的含水量ω、天然密度ρ、土粒的相对密度ds是每种土必须测定的基本指标。 （三）黏性土的特征 1.界限含水量 黏性土由某一种状态转入另一状态的分界含水量称为界限含水量。 黏性土的三种状态：固体、塑性、流动。 2.塑限 (1)定义：土由固体状态转为塑性状态的界限含水量称为塑限，用符号ωp表示。 (2)测定方法：搓条法。在干土内加适量水，拌均匀后捏成小圆球，放在毛玻璃上用手掌握搓成土条，当土条搓到直径3mm刚好断裂时含水量即为塑限。 3.液限 (1)定义：土由塑性状态转为流动状态的界限含水量称为液限，用符号ωL表示。 (2)测定方法：锥式液限仪测定。将质量为76g的圆锥在自重下15s后恰好沉入10mm时的土中含水量即为液限。 4.塑性指数 (1)定义：液限和塑限之差称为塑性指数，用符号Ip表示。 (2)作用：塑性指数表示黏性土处在可塑状态时含水量的变化范围。黏土颗粒含量愈多，塑性指数愈大。 5.液性指数 (1)定义：天然含水量减塑限与塑性指数之比即为液性指数，用符号I表示。 (2)作用：液性指数是判别黏性土软硬程度的指标(见表)。 液性指数判别黏性土软硬程度 状态 坚硬 硬塑 可塑 软塑 流动 液性指数 IL≤0 0<IL≤0.25 0，25<IL≤0.75 0，75<IL≤1.0 IL>1.0 （四）地基土的分类及其特征 地基土分为岩石、碎石土、砂土、粉土、黏性土和人工填土六种。 1.岩石 (1)按坚固程度分类：硬质岩与软质岩。 (2)按风化程度分类：微风化、中等风化和强风化。 2.碎石土 碎石土是指粒径大于2mm的颗粒含量超过总重50%的土，分为漂石、块石、卵石、碎石、圆砾和角砾六种。 注意：分类时应根据粒组含量由大到小以最先符合者确定。 3.砂土 砂土是指粒径大于2mm的颗粒含量不超过总重50%，且粒径大于0.075mm的颗粒含量超过总重50%的土。砂土的分类见表。 砂土分类 土的名称 粒组含量 砾砂 粒径大于2mm的颗粒含量超过总重25%～50% 粗砂 粒径大于0.5mm的颗粒含量超过总重50% 中砂 粒径大于0.25mm的颗粒含量超过总重50% 细砂 粒径大于0.075mm的颗粒含量超过总重85% 粉砂 粒径大于0.075mm的颗粒含量超过总重50% 注意：分类时应根据粒组含量栏从上到下以最先符合者确定。 4.粉土 粉土是指粒径大于0.075mm的颗粒含量不超过总重50%，且塑性指数Ip≤10的土。 5.黏性土 黏性土是指塑性指数Ip>10的土。黏性土可分为黏土和粉质黏土，见表。 黏性土分类 粉质黏土 10<Ip≤17 黏土 Ip>17 6.人工填土 根据地基土成因不同，人工填土可分为素填土、压实填土、冲填土、杂填土等。 二、岩土工程勘察与地基承载力 （一）岩土工程勘察 1.岩土工程勘察的目的 查明地下土层分布、土的物理力学性质及地下水的状况，取得工程地质资料，为地基基础的设计和施工提供依据。 2.岩土工程勘察的方法 地质勘探，一般可采用坑探与钻探、现场原位测试、土的野外鉴别等方法。 (1)坑探与钻探 ①坑探也称槽探，方法原始但可靠，即在现场开挖1.5m×1.0m的矩形坑或直径为0.8～1.0m的圆形坑，深度不超过3～4m的坑槽，直接观察土层情况，并从坑中取原状土样进行试验分析。 ②钻探是用钻机在地层中钻孔，获取原状土样，供室内试验，确定土的物理力学指标。 (2)现场原位测试 ①载荷试验 载荷试验是确定地基承载力的标准试验。 ②标准贯入试验 标准贯入试验是动力触探的一种。 ③圆锥动力触探试验 圆锥动力触探试验的类型分为轻型、重型和超重型三种。 (3)土的野外鉴别 土的野外鉴别是指用直观的看、摸、搓、压等方法来判别土性。 （二）地基承载力的确定 1.地基承载力特征值的定义 地基单位面积上所能承受的最大压力。 2.确定地基承载力的原则 不同设计等级的建筑物，确定方法不同 (1)甲级建筑物：必须用载荷试验、理论公式及其他原位试验方法综合考虑。 (2)乙级建筑物：可按室内试验、标准贯入、轻便触探、野外鉴别或其他原位试验确定。 (3)丙级建筑物：按邻近建筑物的实际经验确定。 3.影响地基承载力的因素 重度、内摩擦角、黏聚力、基础埋置深度、基础埋置宽度。 4.由理论公式确定地基承载力特征值 式中fa——地基承载力特征值； γ——基底以下土的重度，地下水位以下取浮重度； 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； B——基础底面宽度，大于6m时按6m考虑，对于砂土小于3m按3m考虑； D——基础的埋置深度，一般自室外地面标高算起； ck——基底下1倍短边宽深度内的黏聚力标准值； Mb、Md、Mc——承载力系数。 5.修正后的地基承载力特征值 式中fa——修正后的地基承载力特征值； fak——地基承载力特征值，可由相应地质勘察报告查得； ηb、ηd——基础宽度和埋深的地基承载力修正系数。 当计算所得fa<1.1fak时，可取fa=1.1fak。 （三）地基的沉降 1.沉降观测的目的 了解地基的沉降量与沉降速率。 2.沉降观测的步骤 首先设置好水准基点(在同一个观测区内其数量不应少于3个)，其次设置好建筑上的沉降观测点。 （四）岩土工程勘察报告 1.岩土工程勘察报告的作用 岩土工程勘察报告主要反映地质勘探位置、勘探试验数据及实验室数据、岩土层分布状况及承载力结论和建议等内容，为工程设计提供可靠数据。 2.岩土工程勘察报告的具体内容 具体内容可分为文字说明、数字表格、岩土工程勘察图。文字说明包括前言和工程现场地质条件。勘察图包括勘探点平面布置图、工程地质剖面图等。 [师生互动] 1.简述液性指数的定义及作用。 【答案】定义：天然含水量减塑限与塑性指数之比即为液性指数，用符号I表示。 作用：液性指数是判别黏性土软硬程度的指标。 2.液限。 【答案】土由塑性状态转为流动状态的界限含水量称为液限，用符号ωL表示。 3.简述塑限的测定方法。 【答案】搓条法。在干土内加适量水，拌均匀后捏成小圆球，放在毛玻璃上用手掌握搓成土条，当土条搓到直径3mm刚好断裂时含水量即为塑限。 4.简述土的组成。 【答案】(1)三相体系：固体颗粒、水和空气(固相、液相、气相)。 (2)二相体系：干土(固相、气相)和饱和土(固相、液相)。 [概念强化] 1.关于土的塑性指数和液性指数，下列说法正确的是( ) A.土的塑性指数越大，可塑性越差；土的液性指数越大，土质越硬 B.土的塑性指数越大，可塑性越差；土的液性指数越大，土质越软 C.土的塑性指数越大，可塑性越强；土的液性指数越大，土质越软 D.土的塑性指数越大，可塑性越强；土的液性指数越大，土质越硬 【答案】C 2.关于地基土的物理性质，下列叙述错误的是( ) A.土的含水量是指土中水的质量与颗粒质量之比的百分率 B.土的孔隙率是指土中孔隙的体积与土的总体积之比的百分率 C.土的塑性指数是指土的液限与塑限之差 D.黏土颗粒含量越多，塑性指数越小，工程上常用塑性指数对土进行分类 【答案】D 3.土由固体状态转为塑性状态的界限含水量称为( ) A.塑限 B.塑性指数 C.液限 D.液性指数 【答案】A 4.黏性土是指塑性指数Ip大于( )的土。 A.25 B.20 C.17 D.10 【答案】D 5.当液性指数I≤0时，表示土处于( )状态。 A.固体坚硬 B.硬塑 C.软塑 D.流动 【答案】A 6.饱和土属于二相土，它由( )组成。 A.固相和气相 B.固相和液相 C.气相和液相 D.固相、气相和液相 【答案】B [高考模拟] 一、选择题 1.(2017年真题)土的天然含水量增大时，其塑性指数( ) A.随之增大 B.与之无关 C.随之减少 D.先增加后减少 【答案】B 2.土的孔隙比e表示土的( ) A.湿度 B.潮湿程度 C.密实程度 D.可塑状态时含水量的变化范围 【答案】C 3.土中水的体积与孔隙总体积之比的百分率称为( ) A.含水量 B.饱和度 C.孔隙率 D.孔隙比 【答案】B 4.土的三相组成中，( )是土的骨架。 A.水 B.土颗粒 C.空气 D.以上都不是 【答案】B 5.土的含水量是指( )。 A.土中水的质量与土粒质量之比 B.土中水的质量与土的总质量之比 C.土粒质量与土中水质量之比 D.土的总质量与土中水质量之比 【答案】A 6.某土样质量为100g，烘干后质量为80g，则该土样的含水量为( )。 A.20% B.25% C.30% D.35% 【答案】B 二、简答题 7.简述沉降观测的目的及步骤。 【答案】(1)沉降观测的目的：了解地基的沉降量与沉降速率。 (2)沉降观测的步骤：首先设置好水准基点(在同一个观测区内其数量不应少于3个)，其次设置好建筑上的沉降观测点。 8.影响地基承载力的因素有哪些? 【答案】影响地基承载力的因素：重度、内摩擦角、粘聚力、基础埋置深度、基础埋置宽度。 9.简述不同设计等级的建筑物地基承载力的确定。 【答案】(1)甲级建筑物：必须用载荷试验、理论公式及其他原位试验方法综合考虑。 (2)乙级建筑物：可按室内试验、标准贯入、轻便触探、野外鉴别或其他原位试验确定。 (3)丙级建筑物：按邻近建筑物的实际经验确定。 [课堂练习] 1.粘性土由半固态转入可塑状态的界限含水量称为( )。 A.缩限 B.塑限 C.液限 D.最优含水量 【答案】B 2.砂土的密实度可根据( )来划分。 A.孔隙比 B.相对密实度 C.标准贯入试验锤击数 D.以上都是 【答案】D 3.以下属于粗粒土的是( )。 A.粉土 B.砂土 C.粘性土 D.淤泥 【答案】B 4.岩土工程勘察的主要目的是( )。 A.查明场地工程地质条件 B.分析存在的工程地质问题 C.提出解决问题的建议和方案 D.以上都是 【答案】D 5.标准贯入试验用于测定( )。 A.粘性土的状态 B.砂土的密实度 C.地基承载力 D.以上都是 【答案】D 6.地基承载力特征值的确定方法不包括( )。 A.理论公式计算 B.现场载荷试验 C.工程经验法 D.材料强度计算 【答案】D 7.在地基基础设计中，起控制作用的是( )。 A.临塑荷载 B.临界荷载 C.极限荷载 D.地基承载力特征值 【答案】D 8.当基础宽度大于3m或埋置深度大于0.5m时，从载荷试验或其他原位测试、经验值等方法确定的地基承载力特征值，尚应进行( )修正。 A.深度 B.宽度 C.深度和宽度 D.不需要 【答案】C [课堂小结] 一、地基土的物理性质及工程分类 二、岩土工程勘察与地基承载力 学科网（北京）股份有限公司 $$