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内容摘要：。各项工程建设在设计和施工前，必须按基本建设程序进行岩土工程勘察。岩土工程地质勘察是工程设计的先决条件，本文从利用岩土工程勘察资料来推断场地土的区域分布规律，利用岩土工程勘察资料来预测场地土的岩土工程性质方面做出评价，使勘察成果更直接、方便地满足设计的需要
Abstract: Before the design and construction of various pre-construction, according to construction procedures there must be basic geotechnical engineering investigation. Geotechnical engineering geological survey is a prerequisite. From the use of geotechnical site survey data this paper make a geotechnical assessment to infer the regional distribution of the soil, the use of geotechnical site survey data to predict the nature of soil to of the survey results more directly and easily to meet the design needs.
关键词：场地土类别划分，剪切波速，地震液化判别，液化指数，双桥探头静力触探，预制桩单桩竖向极限承载力标准值。
Key Word: site soil type, shear wave velocity, seismic liquefaction, liquefaction index, double-bridge probe CPT, ultimate bearing capacity of precast piles Pile the standard value
中图分类号：U442文献标识码：A 文章编号：
引言
岩土工程勘察报告是工程地质勘察的最终成果,是建筑地基基础设计和施工的重要依据。报告是否正确反映工程地质条件和岩土工程特点,关系到工程设计和建筑施工能否安全可靠、措施得当、经济合理。当然,不同的工程项目,不同的勘察阶段,报告反映的内容和侧重有所不同;有关规范、规程对报告的编写也有相应的要求。下面着重谈一谈有关岩土工程勘察报告编写工作中应用的计算公式以及容易出现的计算错误。
二、场地土类别划分
在编写岩土工程勘察报告时需要对所在场地进行场地土类别划分，场地类别的划分可根据剪切波速来划分，当场地土无剪切波速实测值时，可按下列公式计算：
V s=A+B×ds
式中：Vs—剪切波速（m/s）；
ds—地面至拟计算剪切波速土层的深度（m）。
天津市各类土剪切波速A（m/sec）、B（m/sec）值按下表确定。
vs
地区 淤泥质土 粘土 粉质粘土 粉土 粉砂 细砂
A B A B A B A B A B A B
市区 93 4.6 140 2.5 139 3.6 147 4.8 218 3.4 196 4.1
滨海地区 65 6.0 83 4.6 115 4.6 126 4.9 - - 230 2.9
按照上述公式，计算得出V s后可根据下列公式场地等效剪切波速Vsc：
Vsc=d0/t
t=
式中Vsc—场地土层的等效剪切波速（m/s）；
d0—场地评定用的计算深度（m），取覆盖层厚度（d0v）或20m两者较小值；
t—剪切波由地表到达计算深度的时间（s）；
di—计算深度范围内第i层的厚度（m）；
n—计算深度范围内土层的分层数；
Vsi—计算深度范围内第i层的剪切波速（m/s）；
下面举实例进行计算，如图1所示地层情况，计算该场地的场地土类型，该场地位于滨海地区：
Vs素填土、杂填土=A+B×ds=115+4.6×1.3=120.98
素填土、杂填土的A、B值可取粉质粘土的A、B值。本层土厚2.60m，ds应取本层土中点至地表的厚度，即1.30m。
Vs淤泥质粘土= A+B×ds =65+6.0×6.3=102.8
Vs粉质粘土1= A+B×ds =115+4.6×10.7=164.22
Vs粉土= A+B×ds =126+4.9×14.7=198.03
Vs粉质粘土2= A+B×ds =115+4.6×18.95=202.17
只需计算20m深度以内的Vsi ，因此Vs粉质粘土2的厚度为20-17.90=2.10m，
ds值应为18.95。
图-1 t=
=≈0.145315
Vsc=d0/t=20/0.145315≈138 m/s
估算得出场地的等效剪切波速Vsc约为138m/s，根据《岩土工程技术规范》（DB 29-20-2000）第14.2.7条款，划分该场地类别为Ⅳ类。
三、地震液化判别
根据《建筑抗震设计规范》GB50011—2001，当地面以下20米范围内有饱和砂土或饱和粉土层时可根据以下情况初步判定其是否有可能液化：①地质年代为第四纪晚更新世(Q3)及其以前时，7、8度时，可判为不液化。②设防烈度为7度、8度、9度区，粉土的粘粒（粒径＜0.005mm的颗粒）含量百分率ρc（按重量计）分别不小于10、13、16时，可判为不液化。
经初步判定有可能液化的土层可通过标准贯入试验进一步判定是否液化。当饱和土标准贯入锤击数（未经杆长修正）小于液化判别标准贯入锤击数临界值时，应判为液化土，否则不液化。
液化判别公式：
Ncr=N。[0.9+0.1(ds-dw)] (ds≤15)
Ncr=N。(2.4-0.1dw) (15≤dw≤20)
式中Ncr—液化判別标准贯入锤击数临界值；
N。—液化判别标准贯入锤击数基准值；
ds—饱和土标准贯入点深度（m）；
dw—地下水位深度（m）；
ρc—粘粒含量百分率，当小于3或为砂土时，应采用3；
下面举实例进行计算，如图2所示地层情况，采用桩基础，抗震设防烈度为7度，设计基本地震加速度值为0.15g，地下水位埋深1.3m，标准贯入试验12.15-12.45，粘粒含量为7.4%，16.15-16.45，粘粒含量为13.0%。
根据规范，应判别20m深度范围内土的液化，本场地N。取值8。ds取标准贯入深度的中点。
液化判别：
12.3处Ncr=N。[0.9+0.1(ds-dw)]
=8[0.9+0.1（12.3-1.3）] =10.19＜26 不液化
16.3处Ncr=N。(2.4-0.1dw)=8[2.4-0.1×1.3]×
=18.16＞10 液化该点所在土层为粉砂，ρc取值3
液化指数计算：
图-2
ILE==（1-10/18.16）×1.1×=1.15轻微液化
n—在判别深度范围内
每一个钻孔标准贯入试验点的总数；
Ni、Ncri—分别为i点标准贯入锤击数的实测值和临界值，当实测值大于临界值时应取临界值的数值；
di—i点所代表的土层厚度（m）,可采用与该标准贯入试验点相邻的上、下两标准贯入试验点深度差的一半，但上界不高于地下水位深度，下界不深于液化深度；
Wi—i土层单位土层厚度的层位影响权函数值（单位为m-1）。若判别深度为15m，当该层中点深度不大于5m时应采用10，等于15m时应采用零值，5～15m时应按线性内插法取值；若判别深度为20m，当该层中点深度不大于5m时应采用10，等于20m时应采用零值，5～20m时应按线性内插法取值。
四、双桥探头静力触探资料计算预制桩单桩竖向极限承载力标准值
计算公式：Quk= u+α.qc.Ap
式中ƒsi—第i层土的探头平均侧阻力；
qc—桩端平面上、下探头阻力，取桩端平面以上4d（d为桩的直径或边长）范围内按土层厚度的探头阻力加权平均值，然后再和桩端平面以下1d范围内的探头阻力进行平均；
α—桩端阻力修正系数，对粘性土、粉土取2/3，饱和砂土取1/2；
βi—第i层土桩侧阻力综合修正系数，按下式计算：
粘性土、粉土：βi =10.04（ƒsi）-0.55
砂土：βi =5.05（ƒsi）-0.45
下面举实例进行计算，如图3所示地层情况，采用预制桩，持力层选在④-1粉土，桩顶标高2.00m，桩尖标高-22.00m，有效桩长24m，桩径Φ500mm。
Quk=×0.5×（8.33×10.04×4.75-0.55×4.75+5.78×10.04×44.01-0.55×44.01+2.18×10.04×16.86-0.55×16.86+0.93×10.04×45.26-0.55×45.26+4.85×10.04×24.78-0.55×24.78+2.31×10.04×100.03-0.55×100.03）+×9.69×1000××（）2≈2850kN
五、结束语
以上是本人在编写岩土工程勘察报告时的一点心得体会。此外，在編写报告过程中，除了要对这些公式透彻理解，正确应用，还要了解工作区的地质情况，对于勘察地段的区域地质、水文地质、工程地质资料,应尽可能地搜集并熟悉。对于邻近地段已有的工程地质勘察资料,也要尽可能了解,以便在勘察工作中发挥其参考作用。
参考文献：
[1] 《建筑抗震设计规范》（GB50021—2001）
[2] 《岩土工程技术规范》（DB 29-20-2000）
[3] 《建筑桩基技术规范》（JGJ 94-94）
注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。
Abstract: Before the design and construction of various pre-construction, according to construction procedures there must be basic geotechnical engineering investigation. Geotechnical engineering geological survey is a prerequisite. From the use of geotechnical site survey data this paper make a geotechnical assessment to infer the regional distribution of the soil, the use of geotechnical site survey data to predict the nature of soil to of the survey results more directly and easily to meet the design needs.
关键词：场地土类别划分，剪切波速，地震液化判别，液化指数，双桥探头静力触探，预制桩单桩竖向极限承载力标准值。
Key Word: site soil type, shear wave velocity, seismic liquefaction, liquefaction index, double-bridge probe CPT, ultimate bearing capacity of precast piles Pile the standard value
中图分类号：U442文献标识码：A 文章编号：
引言
岩土工程勘察报告是工程地质勘察的最终成果,是建筑地基基础设计和施工的重要依据。报告是否正确反映工程地质条件和岩土工程特点,关系到工程设计和建筑施工能否安全可靠、措施得当、经济合理。当然,不同的工程项目,不同的勘察阶段,报告反映的内容和侧重有所不同;有关规范、规程对报告的编写也有相应的要求。下面着重谈一谈有关岩土工程勘察报告编写工作中应用的计算公式以及容易出现的计算错误。
二、场地土类别划分
在编写岩土工程勘察报告时需要对所在场地进行场地土类别划分，场地类别的划分可根据剪切波速来划分，当场地土无剪切波速实测值时，可按下列公式计算：
V s=A+B×ds
式中：Vs—剪切波速（m/s）；
ds—地面至拟计算剪切波速土层的深度（m）。
天津市各类土剪切波速A（m/sec）、B（m/sec）值按下表确定。
vs
地区 淤泥质土 粘土 粉质粘土 粉土 粉砂 细砂
A B A B A B A B A B A B
市区 93 4.6 140 2.5 139 3.6 147 4.8 218 3.4 196 4.1
滨海地区 65 6.0 83 4.6 115 4.6 126 4.9 - - 230 2.9
按照上述公式，计算得出V s后可根据下列公式场地等效剪切波速Vsc：
Vsc=d0/t
t=
式中Vsc—场地土层的等效剪切波速（m/s）；
d0—场地评定用的计算深度（m），取覆盖层厚度（d0v）或20m两者较小值；
t—剪切波由地表到达计算深度的时间（s）；
di—计算深度范围内第i层的厚度（m）；
n—计算深度范围内土层的分层数；
Vsi—计算深度范围内第i层的剪切波速（m/s）；
下面举实例进行计算，如图1所示地层情况，计算该场地的场地土类型，该场地位于滨海地区：
Vs素填土、杂填土=A+B×ds=115+4.6×1.3=120.98
素填土、杂填土的A、B值可取粉质粘土的A、B值。本层土厚2.60m，ds应取本层土中点至地表的厚度，即1.30m。
Vs淤泥质粘土= A+B×ds =65+6.0×6.3=102.8
Vs粉质粘土1= A+B×ds =115+4.6×10.7=164.22
Vs粉土= A+B×ds =126+4.9×14.7=198.03
Vs粉质粘土2= A+B×ds =115+4.6×18.95=202.17
只需计算20m深度以内的Vsi ，因此Vs粉质粘土2的厚度为20-17.90=2.10m，
ds值应为18.95。
图-1 t=
=≈0.145315
Vsc=d0/t=20/0.145315≈138 m/s
估算得出场地的等效剪切波速Vsc约为138m/s，根据《岩土工程技术规范》（DB 29-20-2000）第14.2.7条款，划分该场地类别为Ⅳ类。
三、地震液化判别
根据《建筑抗震设计规范》GB50011—2001，当地面以下20米范围内有饱和砂土或饱和粉土层时可根据以下情况初步判定其是否有可能液化：①地质年代为第四纪晚更新世(Q3)及其以前时，7、8度时，可判为不液化。②设防烈度为7度、8度、9度区，粉土的粘粒（粒径＜0.005mm的颗粒）含量百分率ρc（按重量计）分别不小于10、13、16时，可判为不液化。
经初步判定有可能液化的土层可通过标准贯入试验进一步判定是否液化。当饱和土标准贯入锤击数（未经杆长修正）小于液化判别标准贯入锤击数临界值时，应判为液化土，否则不液化。
液化判别公式：
Ncr=N。[0.9+0.1(ds-dw)] (ds≤15)
Ncr=N。(2.4-0.1dw) (15≤dw≤20)
式中Ncr—液化判別标准贯入锤击数临界值；
N。—液化判别标准贯入锤击数基准值；
ds—饱和土标准贯入点深度（m）；
dw—地下水位深度（m）；
ρc—粘粒含量百分率，当小于3或为砂土时，应采用3；
下面举实例进行计算，如图2所示地层情况，采用桩基础，抗震设防烈度为7度，设计基本地震加速度值为0.15g，地下水位埋深1.3m，标准贯入试验12.15-12.45，粘粒含量为7.4%，16.15-16.45，粘粒含量为13.0%。
根据规范，应判别20m深度范围内土的液化，本场地N。取值8。ds取标准贯入深度的中点。
液化判别：
12.3处Ncr=N。[0.9+0.1(ds-dw)]
=8[0.9+0.1（12.3-1.3）] =10.19＜26 不液化
16.3处Ncr=N。(2.4-0.1dw)=8[2.4-0.1×1.3]×
=18.16＞10 液化该点所在土层为粉砂，ρc取值3
液化指数计算：
图-2
ILE==（1-10/18.16）×1.1×=1.15轻微液化
n—在判别深度范围内
每一个钻孔标准贯入试验点的总数；
Ni、Ncri—分别为i点标准贯入锤击数的实测值和临界值，当实测值大于临界值时应取临界值的数值；
di—i点所代表的土层厚度（m）,可采用与该标准贯入试验点相邻的上、下两标准贯入试验点深度差的一半，但上界不高于地下水位深度，下界不深于液化深度；
Wi—i土层单位土层厚度的层位影响权函数值（单位为m-1）。若判别深度为15m，当该层中点深度不大于5m时应采用10，等于15m时应采用零值，5～15m时应按线性内插法取值；若判别深度为20m，当该层中点深度不大于5m时应采用10，等于20m时应采用零值，5～20m时应按线性内插法取值。
四、双桥探头静力触探资料计算预制桩单桩竖向极限承载力标准值
计算公式：Quk= u+α.qc.Ap
式中ƒsi—第i层土的探头平均侧阻力；
qc—桩端平面上、下探头阻力，取桩端平面以上4d（d为桩的直径或边长）范围内按土层厚度的探头阻力加权平均值，然后再和桩端平面以下1d范围内的探头阻力进行平均；
α—桩端阻力修正系数，对粘性土、粉土取2/3，饱和砂土取1/2；
βi—第i层土桩侧阻力综合修正系数，按下式计算：
粘性土、粉土：βi =10.04（ƒsi）-0.55
砂土：βi =5.05（ƒsi）-0.45
下面举实例进行计算，如图3所示地层情况，采用预制桩，持力层选在④-1粉土，桩顶标高2.00m，桩尖标高-22.00m，有效桩长24m，桩径Φ500mm。
Quk=×0.5×（8.33×10.04×4.75-0.55×4.75+5.78×10.04×44.01-0.55×44.01+2.18×10.04×16.86-0.55×16.86+0.93×10.04×45.26-0.55×45.26+4.85×10.04×24.78-0.55×24.78+2.31×10.04×100.03-0.55×100.03）+×9.69×1000××（）2≈2850kN
五、结束语
以上是本人在编写岩土工程勘察报告时的一点心得体会。此外，在編写报告过程中，除了要对这些公式透彻理解，正确应用，还要了解工作区的地质情况，对于勘察地段的区域地质、水文地质、工程地质资料,应尽可能地搜集并熟悉。对于邻近地段已有的工程地质勘察资料,也要尽可能了解,以便在勘察工作中发挥其参考作用。
参考文献：
[1] 《建筑抗震设计规范》（GB50021—2001）
[2] 《岩土工程技术规范》（DB 29-20-2000）
[3] 《建筑桩基技术规范》（JGJ 94-94）
注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。