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建筑地基基础设计标准规范(GB500072011~).doc

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建筑 地基基础 设计 标准规范 GB500072011
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#*1 总则1.0.1 为了在地基基础设计中贯彻执行国家的技术经济政策,做到安全适用、技术先进、经济合理、确保质量、保护环境,制定本规范。1.0.2 本规范适用于工业与民用建筑(包括构筑物)的地基基础设计。对于湿陷性黄土、多年冻土、膨胀土以及在地震和机械振动荷载作用下的地基基础设计,尚应符合国家现行相应专业标准的规定。1.0.3 地基基础设计,应坚持因地制宜、就地取材、保护环境和节约资源的原则;根据岩土工程勘察资料,综合考虑结构类型、材料情况与施工条件等因素,精心设计。1.0.4 建筑地基基础的设计除应符合本规范的规定外,尚应符合国家现行有关标准的规定。2 术语和符号2.1 术 语2.1.1 地基 Subgrade, Foundation soils 支承基础的土体或岩体。2.1.2 基础 Foundation 将结构所承受的各种作用传递到地基上的结构组成部分。2.1.3 地基承载力特征值 Characteristic value of subgrade bearing capacity由载荷试验测定的地基土压力变形曲线线性变形段内规定的变形所对应的压力值,其最大值为比例界限值。2.1.4 重力密度(重度) Gravity density, Unit weight 单位体积岩土体所承受的重力,为岩土体的密度与重力加速度的乘积。2.1.5 岩体结构面 Rock discontinuity structural plane 岩体内开裂的和易开裂的面,如层面、节理、断层、片理等,又称不连续构造面。2.1.6 标准冻结深度 Standard frost penetration 在地面平坦、裸露、城市之外的空旷场地中不少于10年的实测最大冻结深度的平均值。2.1.7 地基变形允许值 Allowable subsoil deformation 为保证建筑物正常使用而确定的变形控制值。2.1.8 土岩组合地基 Soil-rock composite subgrade 在建筑地基的主要受力层范围内,有下卧基岩表面坡度较大的地基;或石芽密布并有出露的地基;或大块孤石或个别石芽出露的地基。2.1.9 地基处理 Ground treatment, Ground improvement 为提高地基强度,或改善其变形性质或渗透性质而采取的工程措施。2.1.10 复合地基 Composite subgrade,Composite foundation 部分土体被增强或被置换,而形成的由地基土和增强体共同承担荷载的人工地基。2.1.11 扩展基础 Spread foundation为扩散上部结构传来的荷载,使作用在基底的压应力满足地基承载力的设计要求,且基础内部的应力满足材料强度的设计要求,通过向侧边扩展一定底面积的基础。2.1.12 无筋扩展基础 Non-reinforced spread foundation由砖、毛石、混凝土或毛石混凝土、灰土和三合土等材料组成的,且不需配置钢筋的墙下条形基础或柱下独立基础。2.1.13 桩基础 Pile foundation 由设置于岩土中的桩和连接于桩顶端的承台组成的基础。2.1.14 支挡结构 Retaining structure 使岩土边坡保持稳定、控制位移、主要承受侧向荷载而建造的结构物。2.1.15 基坑工程 Excavation engineering为保证地面向下开挖形成的地下空间在地下结构施工期间的安全稳定所需的挡土结构及地下水控制、环境保护等措施的总称。2.2 符 号2.2.1 作用和作用效应Ea——主动土压力;Fk——相应于作用的标准组合时,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;Mk——相应于作用的标准组合时,作用于基础底面的力矩值;pk——相应于作用的标准组合时,基础底面处的平均压力值;p0——基础底面处平均附加压力;Qk——相应于作用的标准组合时,轴心竖向力作用下桩基中单桩所受竖向力。2.2.2 抗力和材料性能a——压缩系数;c——粘聚力;Es——土的压缩模量;e——孔隙比;fa——修正后的地基承载力特征值;fak——地基承载力特征值;frk——岩石饱和单轴抗压强度标准值;qpa——桩端土的承载力特征值;qsa——桩周土的摩擦力特征值;Ra——单桩竖向承载力特征值;w——土的含水量;wL——液限;wp——塑限;γ——土的重力密度,简称土的重度;δ——填土与挡土墙墙背的摩擦角;δr——填土与稳定岩石坡面间的摩擦角;θ——地基的压力扩散角;μ——土与挡土墙基底间的摩擦系数;ν——泊松比;φ——内摩擦角。2.2.3 几何参数A——基础底面面积;b——基础底面宽度(最小边长);或力矩作用方向的基础底面边长;d——基础埋置深度,桩身直径;h0——基础高度;Hf——自基础底面算起的建筑物高度;Hg——自室外地面算起的建筑物高度;L——房屋长度或沉降缝分隔的单元长度;l——基础底面长度;s——沉降量;u——周边长度;z0——标准冻深;zn——地基沉降计算深度;β——边坡对水平面的坡角。2.2.4 计算系数——平均附加应力系数;ηb——基础宽度的承载力修正系数;ηd——基础埋深的承载力修正系数;ψs——沉降计算经验系数。 3 基本规定3.0.1 地基基础设计应根据地基复杂程度、建筑物规模和功能特征以及由于地基问题可能造成建筑物破坏或影响正常使用的程度分为三个设计等级,设计时应根据具体情况,按表3.0.1选用。 表3.0.1 地基基础设计等级 设 计 等 级 建筑和地基类型甲 级重要的工业与民用建筑物30层以上的高层建筑体型复杂,层数相差超过10层的高低层连成一体建筑物大面积的多层地下建筑物(如地下车库、商场、运动场等)对地基变形有特殊要求的建筑物复杂地质条件下的坡上建筑物(包括高边坡)对原有工程影响较大的新建建筑物场地和地基条件复杂的一般建筑物位于复杂地质条件及软土地区的二层及二层以上地下室的基坑工程开挖深度大于15m的基坑工程周边环境条件复杂、环境保护要求高的基坑工程乙 级除甲级、丙级以外的工业与民用建筑物除甲级、丙级以外的基坑工程丙 级场地和地基条件简单、荷载分布均匀的七层及七层以下民用建筑及一般工业建筑;次要的轻型建筑物非软土地区且场地地质条件简单、基坑周边环境条件简单、环境保护要求不高且开挖深度小于5.0m的基坑工程3.0.2 根据建筑物地基基础设计等级及长期荷载作用下地基变形对上部结构的影响程度,地基基础设计应符合下列规定: 1 所有建筑物的地基计算均应满足承载力计算的有关规定; 2 设计等级为甲级、乙级的建筑物,均应按地基变形设计; 3 设计等级为丙级的建筑物有下列情况之一时应作变形验算: l)地基承载力特征值小于130kPa,且体型复杂的建筑; 2)在基础上及其附近有地面堆载或相邻基础荷载差异较大,可能引起地基产生过大的不均匀沉降时; 3)软弱地基上的建筑物存在偏心荷载时; 4)相邻建筑距离近,可能发生倾斜时; 5)地基内有厚度较大或厚薄不均的填土,其自重固结未完成时。 4 对经常受水平荷载作用的高层建筑、高耸结构和挡土墙等,以及建造在斜坡上或边坡附近的建筑物和构筑物,尚应验算其稳定性; 5 基坑工程应进行稳定性验算; 6 建筑地下室或地下构筑物存在上浮问题时,尚应进行抗浮验算。3.0.3 表3.0.3所列范围内设计等级为丙级的建筑物可不作变形验算。表3.0.3 可不作地基变形验算的设计等级为丙级的建筑物范围地基主要受力层情况地基承载力特征值 fak(kPa)80≤fak<100100≤fak<130130≤fak<160160≤fak<200200≤fak<300各土层坡度(%)≤5≤10≤10≤10≤10建筑类型砌体承重结构、框架结构(层数)≤5≤5≤6≤6≤7单层排架结构( 6m柱距)单跨吊车额定起重量(t)10~1515~2020~3030~5050~100厂房跨度 (m)≤18≤24≤30≤30≤30多跨吊车额定起重量(t)5~1010~1515~2020~3030~75厂房跨度(m)≤18≤24≤30≤30≤30烟囱高度(m)≤40≤50≤75≤100水塔高度(m)≤20≤30≤30≤30容积(m3)50~100100~200200~300300~500500~1000注: 1 地基主要受力层系指条形基础底面下深度为3b(b为基础底面宽度),独立基础下为1.5 b,且厚度均不小于5m的范围(二层以下一般的民用建筑除外); 2 地基主要受力层中如有承载力特征值小于130kPa的土层时,表中砌体承重结构的设计,应符合本规范第7章的有关要求; 3 表中砌体承重结构和框架结构均指民用建筑,对于工业建筑可按厂房高度、荷载情况折合成与其相当的民用建筑层数; 4 表中吊车额定起重量、烟囱高度和水塔容积的数值系指最大值。 3.0.4 地基基础设计前应进行岩土工程勘察,并应符合下列规定: 1 岩土工程勘察报告应提供下列资料: 1)有无影响建筑场地稳定性的不良地质作用,评价其危害程度; 2)建筑物范围内的地层结构及其均匀性,各岩土层的物理力学性质指标,以及对建筑材料的腐蚀性; 3)地下水埋藏情况、类型和水位变化幅度及规律,以及对建筑材料的腐蚀性; 4)在抗震设防区应划分场地类别,并对饱和砂土及粉土进行液化判别; 5) 对可供采用的地基基础设计方案进行论证分析,提出经济合理、技术先进的设计方案建议;提供与设计要求相对应的地基承载力及变形计算参数,并对设计与施工应注意的问题提出建议; 6)当工程需要时,尚应提供:深基坑开挖的边坡稳定计算和支护设计所需的岩土技术参数,论证其对周边环境的影响;基坑施工降水的有关技术参数及地下水控制方法的建议;用于计算地下水浮力的设防水位; 2 地基评价宜采用钻探取样、室内土工试验、触探、并结合其它原位测试方法进行。设计等级为甲级的建筑物应提供载荷试验指标、抗剪强度指标、变形参数指标和触探资料;设计等级为乙级的建筑物应提供抗剪强度指标、变形参数指标和触探资料;设计等级为丙级的建筑物应提供触探及必要的钻探和土工试验资料。 3 建筑物地基均应进行施工验槽。当地基条件与原勘察报告不符时,应进行施工勘察。3.0.5 地基基础设计时,所采用的作用效应与相应的抗力限值应符合下列规定: 1 按地基承载力确定基础底面积及埋深或按单桩承载力确定桩数时,传至基础或承台底面上的作用效应应按正常使用极限状态下作用的标准组合。相应的抗力应采用地基承载力特征值或单桩承载力特征值; 2 计算地基变形时,传至基础底面上的作用效应应按正常使用极限状态下作用的准永久组合,不应计入风荷载和地震作用。相应的限值应为地基变形允许值; 3 计算挡土墙、地基或滑坡稳定以及基础抗浮稳定时,作用效应应按承载能力极限状态下作用的基本组合,但其分项系数均为1.0; 4 在确定基础或桩基承台高度、支挡结构截面、计算基础或支挡结构内力、确定配筋和验算材料强度时,上部结构传来的作用效应和相应的基底反力、挡土墙土压力以及滑坡推力,应按承载能力极限状态下作用的基本组合,采用相应的分项系数。当需要验算基础裂缝宽度时,应按正常使用极限状态作用的标准组合; 5 基础设计安全等级、结构设计使用年限、结构重要性系数应按有关规范的规定采用,但结构重要性系数(γ0)不应小于1.0。3.0.6 地基基础设计时,作用组合的效应设计值应符合下列规定:1 正常使用极限状态下,标准组合的效应设计值(Sk)应按下式确定: Sk=SGk+SQ1k+ψc2SQ2k+……+ψcnSQnk (3.0.6-1)式中:SGk——永久作用标准值(Gk)的效应; SQik——第i个可变作用标准值(Qik)的效应;ψci——第i个可变作用(Qi)的组合值系数,按现行国家标准《建筑结构荷载规范》GB 50009的规定取值。 2 准永久组合的效应设计值(Sk)应按下式确定: Sk=SGk+ψq1SQ1k+ψq2SQ2k+ …… +ψqnSQnk (3.0.6-2)式中:ψqi——第i个可变作用的准永久值系数,按现行国家标准《建筑结构荷载规范》GB 50009的规定取值。 3 承载能力极限状态下,由可变作用控制的基本组合的效应设计值(Sd),应按下式确定:Sd=γGSGk+γQ1SQ1k+γQ2ψc2SQ2k+ …… +γQnψcnSQnk (3.0.6-3)式中:γG——永久作用的分项系数,按现行国家标准《建筑结构荷载规范》GB 50009的规定取值;γQi——第i个可变作用的分项系数,按现行国家标准《建筑结构荷载规范》GB 50009的规定取值。4 对由永久作用控制的基本组合,也可采用简化规则,基本组合的效应设计值(Sd)可按下式确定: Sd=1.35Sk (3.0.6-4)式中: Sk——标准组合的作用效应设计值。3.0.7 地基基础的设计使用年限不应小于建筑结构的设计使用年限。4 地基岩土的分类及工程特性指标4.1 岩土的分类4.1.1 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。4.1.2 岩石的坚硬程度和完整程度可按本规范第4.1.3~4.1.4条划分。4.1.3 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条执行。岩石的风化程度可分为未风化、微风化、中等风化、强风化和全风化。 表4.1.3 岩石坚硬程度的划分 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)>6060≥frk>3030≥frk>1515≥frk>5≤54.1.4 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条确定。 表4.1.4 岩体完整程度划分完整程度等级完整较完整较破碎破碎极破碎完整性指数>0.750.75~0.550.55~0.350.35~0.15<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。4.1.5 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。 表4.1.5 碎石土的分类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。4.1.6 碎石土的密实度,可按表4.1.6分为松散、稍密、中密、密实。 表4.1.6 碎石土的密实度重型圆锥动力触探锤击数N63.5密实度N63.5≤5松 散5< N63.5≤10稍 密10< N63.5≤20中 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。4.1.7 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。 表4.1.7 砂土的分类土的名称粒 组 含 量砾 砂粒径大于2mm的颗粒含量占全重25%~50%粗 砂粒径大于0.5mm的颗粒含量超过全重50%中 砂粒径大于0.25mm的颗粒含量超过全重50%细 砂粒径大于0.075mm的颗粒含量超过全重85%粉 砂粒径大于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。4.1.8 砂土的密实度,可按表4.1.8分为松散、稍密、中密、密实。 表4.1.8 砂土的密实度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。4.1.9 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。 表4.1.9 粘性土的分类塑性指数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。4.1.10 粘性土的状态,可按表4.1.10分为坚硬、硬塑、可塑、软塑、流塑。 表 4.1.10 粘性土的状态液性指数IL状 态IL≤0坚 硬01流 塑注:当用静力触探探头阻力判定粘性土的状态时,可根据当地经验确定。4.1.11 粉土为介于砂土与粘性土之间,塑性指数(Ip)小于或等于10且粒径大于0.075mm的颗粒含量不超过全重50%的土。4.1.12 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。含有大量未分解的腐殖质,有机质含量大于60%的土为泥炭,有机质含量大于等于10%且小于等于60%的土为泥炭质土。4.1.13 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。4.1.14 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。4.1.15 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。4.1.16 湿陷性土为在一定压力下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4.2.1 土的工程特性指标可采用强度指标、压缩性指标以及静力触探探头阻力、动力触探锤击数、标准贯入试验锤击数、载荷试验承载力等特性指标表示。4.2.2 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。4.2.3 载荷试验应采用浅层平板载荷试验或深层平板载荷试验。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。4.2.4 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,宜选择三轴压缩试验的自重压力下预固结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。4.2.5 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,并应符合下列规定:1 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的附加压力之和,试验成果用e~p曲线表示;2 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~lg p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;3 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;4. 2. 6 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,并符合以下规定: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。5 地基计算5.1 基础埋置深度5.1.1 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。5.1.2 在满足地基稳定和变形要求的前提下,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。5.1.3 高层建筑基础的埋置深度应满足地基承载力、变形和稳定性要求。位于岩石地基上的高层建筑,其基础埋深应满足抗滑稳定性要求。5.1.4 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。5.1.5 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。5.1.6 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,其数值应根据建筑荷载大小、基础形式和土质情况确定。5.1.7 季节性冻土地基的场地冻结深度应按下式进行计算: zd= z0·ψzs·ψzw·ψze (5.1.7)式中:zd ——场地冻结深度(m),当有实测资料时按zd=h’-Δz计算; h’——最大冻深出现时场地最大冻土层厚度(m);Δz——最大冻深出现时场地地表冻胀量(m); z0——标准冻结深度(m)。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。 表5.1.7-1 土的类别对冻深的影响系数土的类别影响系数ψzs粘性土1.00细砂、粉砂、粉土1.20中、粗、砾砂1.30大块碎石土1.40 表5.1.7-2 土的冻胀性对冻深的影响系数冻胀性影响系数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 表5.1.7-3 环境对冻深的影响系数周围环境影响系数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,只计入市区影响;当城市市区人口超过100万时,除计入市区影响外,尚应考虑5公里以内的郊区近郊影响系数。5.1.8 季节性冻土地区基础埋置深度宜大于场地冻结深度。对于深厚季节冻土地区,当建筑基础底面土层为不冻胀、弱冻胀、冻胀土时,基础埋置深度可以小于场地冻结深度,基底允许冻土层最大厚度应根据当地经验确定。没有地区经验时可按本规范附录G查取。此时,基础最小埋深dmin可按下式计算: dmin = zd - hmax (5.1.8)式中:hmax——基础底面下允许冻土层的最大厚度(m)。5.1.9 地基土的冻胀类别分为不冻胀、弱冻胀、冻胀、强冻胀和特强冻胀,可按本规范附录G查取。在冻胀、强冻胀和特强冻胀地基上采用防冻害措施时应符合下列规定: 1 对在地下水位以上的基础,基础侧表面应回填不冻胀的中、粗砂,其厚度不应小于200mm;对在地下水位以下的基础,可采用桩基础、保温性基础、自锚式基础(冻土层下有扩大板或扩底短桩),也可将独立基础或条形基础做成正梯形的斜面基础; 2 宜选择地势高、地下水位低、地表排水条件好的建筑场地。对低洼场地,建筑物的室外地坪标高应至少高出自然地面300mm~500mm,其范围不宜小于建筑四周向外各一倍冻深距离的范围; 3 应做好排水设施,施工和使用期间防止水浸入建筑地基。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; 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,并控制建筑的长高比; 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; 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时,也应对地基采取保温措施。 5.2 承载力计算5.2.1 基础底面的压力,应符合下列规定:1 当轴心荷载作用时 pk≤fa (5.2.1-1)式中:pk——相应于作用的标准组合时,基础底面处的平均压力值(kPa); fa——修正后的地基承载力特征值(kPa)。 2 当偏心荷载作用时,除符合式(5.2.1-1)要求外,尚应符合下式规定: pkmax≤1.2fa (5.2.1-2)式中:pkmax——相应于作用的标准组合时,基础底面边缘的最大压力值(kPa)。5.2.2 基础底面的压力,可按下列公式确定: 1 当轴心荷载作用时 (5.2.2-1)式中:Fk——相应于作用的标准组合时,上部结构传至基础顶面的竖向力值(kN); Gk——基础自重和基础上的土重(kN); A——基础底面面积(m2)。 2 当偏心荷载作用时 (5.2.2-2) (5.2.2-3)式中:Mk——相应于作用的标准组合时,作用于基础底面的力矩值(kN·m); W——基础底面的抵抗矩(m3); pkmin——相应于作用的标准组合时,基础底面边缘的最小压力值(kPa)。3 当基础底面形状为矩形且偏心距e>b/6时(图5.2.2)时,pkmax应按下式计算: (5.2.2-4)式中:l——垂直于力矩作用方向的基础底面边长(m); a——合力作用点至基础底面最大压力边缘的距离(m)。pkmaxFk+Gkaeb3a图5.2.2 偏心荷载(e> b/6)下基底压力计算示意b—力矩作用方向基础底面边长5.2.3 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。5.2.4 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(kPa); fak——地基承载力特征值(kPa),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(kN/m3),地下水位以下取浮重度; b——基础底面宽度(m),当基础底面宽度小于3m时按3m取值,大于6m时按6m取值; γm——基础底面以上土的加权平均重度(kN/m3),位于地下水位以下的土层取有效重度; d——基础埋置深度(m),宜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。 表5.2.4 承载力修正系数 土 的 类 别ηbηd淤泥和淤泥质土01.0人工填土e或IL大于等于0.85的粘性土01.0红 粘 土含水比w>0.8含水比w≤0.800.151.21.4大面积 压实填土压实系数大于0.95、粘粒含量ρc≥10%的粉土01.5最大干密度大于2100kg/m3的级配砂石02.0粉 土粘粒含量ρc≥10%的粉土粘粒含量ρc<10%的粉土0.30.51.52.0e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0.32.03.01.63.04.4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;3 含水比是指土的天然含水量与液限的比值;4 大面积压实填土是指填土范围大于两倍基础宽度的填土。5.2.5 当偏心距(e)小于或等于0.033倍基础底面宽度时,根据土的抗剪强度指标确定地基承载力特征值可按下式计算,并应满足变形要求: fa= Mbγb+Mdγmd+Mcck (5.2.5)式中:fa——由土的抗剪强度指标确定的地基承载力特征值(kPa);Mb、Md、Mc——承载力系数,按表5.2.5确定; b——基础底面宽度(m),大于6m时按6m取值,对于砂土小于3m时按3m取值; ck——基底下一倍短边宽度的深度范围内土的粘聚力标准值(kPa)。 表5.2.5 承载力系数Mb、Md、Mc 土的内摩擦角标准值φk(°)MbMdMc024681012141618202224262830323436384000.030.060.100.140.180.230.290.360.430.510.610.801.101.401.902.603.404.205.005.801.001.121.251.391.551.731.942.172.432.723.063.443.874.374.935.596.357.218.259.4410.843.143.323.513.713.934.174.424.695.005.315.666.046.456.907.407.958.559.229.9710.8011.73注:φk—基底下一倍短边宽度的深度范围内土的内摩擦角标准值(°)。5. 2. 6 对于完整、较完整、较破碎的岩石地基承载力特征值可按本规范附录H岩基载荷试验方法确定;对破碎、极破碎的岩石地基承载力特征值,可根据平板载荷试验确定。对完整、较完整和较破碎的岩石地基承载力特征值,也可根据室内饱和单轴抗压强度按下式进行计算: fa=ψr·frk (5.2.6)式中:fa——岩石地基承载力特征值(kPa); frk——岩石饱和单轴抗压强度标准值(kPa),可按本规范附录J确定; ψr——折减系数。根据岩体完整程度以及结构面的间距、宽度、产状和组合,由地方经验确定。无经验时,对完整岩体可取0.5;对较完整岩体可取0.2~0.5;对较破碎岩体可取0.1~0.2。 注: 1上述折减系数值未考虑施工因素及建筑物使用后风化作用的继续;   2对于粘土质岩,在确保施工期及使用期不致遭水浸泡时,也可采用天然湿度的试样,不进行 饱和处理。 5. 2. 7 当地基受力层范围内有软弱下卧层时,应符合下列规定:1 应按下式验算软弱下卧层的地基承载力: pz+pcz≤faz (5.2.7-1)式中:pz——相应于作用的标准组合时,软弱下卧层顶面处的附加压力值(kPa); pcz——软弱下卧层顶面处土的自重压力值(kPa); faz——软弱下卧层顶面处经深度修正后的地基承载力特征值(kPa)。 2 对条形基础和矩形基础,式(5.2.7-1)中的pz值可按下列公式简化计算: 条形基础 (5.2.7-2) 矩形基础 (5.2.7-3)式中:b——矩形基础或条形基础底边的宽度(m); l——矩形基础底边的长度(m); pc——基础底面处土的自重压力值(kPa); z——基础底面至软弱下卧层顶面的距离(m); θ——地基压力扩散线与垂直线的夹角(°),可按表5.2.7采用。表5.2.7 地基压力扩散角θEs1/Es2z/b0.250.5035106°10°20°23°25°30° 注:1 Es1为上层土压缩模量;Es2为下层土压缩模量; 2 z/b <0.25时取θ=0°,必要时,宜由试验确定;z/b >0.50时θ值不变; 3 z/b在0.25与0.50之间可插值使用。5. 2. 8 对于沉降已经稳定的建筑或经过预压的地基,可适当提高地基承载力。 5. 3 变形计算5. 3. 1 建筑物的地基变形计算值,不应大于地基变形允许值。5.3. 2 地基变形特征可分为沉降量、沉降差、倾斜、局部倾斜。5.3. 3 在计算地基变形时,应符合下列规定: 1 由于建筑地基不均匀、荷载差异很大、体型复杂等因素引起的地基变形,对于砌体承重结构应由局部倾斜值控制;对于框架结构和单层排架结构应由相邻柱基的沉降差控制;对于多层或高层建筑和高耸结构应由倾斜值控制;必要时尚应控制平均沉降量。 2 在必要情况下,需要分别预估建筑物在施工期间和使用期间的地基变形值,以便预留建筑物有关部分之间的净空,选择连接方法和施工顺序。5. 3. 4 建筑物的地基变形允许值应按表5.3.4规定采用。对表中未包括的建筑物,其地基变形允许值应根据上部结构对地基变形的适应能力和使用上的要求确定。表5.3.4 建筑物的地基变形允许值变 形 特 征地 基 土 类 别中、低压缩性土高压缩性土砌体承重结构基础的局部倾斜0.0020.003工业与民用建筑相邻柱基的沉降差框架结构0.002l0.003l砌体墙填充的边排柱0.0007l0.001l当基础不均匀沉降时不产生附加应力的结构0.005l0.005l单层排架结构(柱距为6m)柱基的沉降量(mm)(120)200桥式吊车轨面的倾斜(按不调整轨道考虑)纵 向0.004横 向0.003多层和高层建筑的整体倾斜2Hg≤240.004241000.002体型简单的高层建筑基础的平均沉降量(mm)200高耸结构基础的倾斜Hg≤200.00820
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