
1總則
1.0.1為了在地基基礎設計中貫徹執行國家的技術經濟政策,做到安全適用、技
術先進、經濟合理、確保質量、保護環境,制定本規范。
1.0.2本規范適用于工業與民用建筑(包括構筑物)的地基基礎設計。對于濕陷
性黃土、多年凍土、膨脹土以及在地震和機械振動荷載作用下的地基基礎設計,尚
應符合國家現行相應專業標準的規定。
1.0.3地基基礎設計,應堅持因地制宜、就地取材、保護環境和節約資源的原則;
根據巖土工程勘察資料,綜合考慮結構類型、材料情況與施工條件等因素,精心設
計。
1.0.4建筑地基基礎的設計除應符合本規范的規定外,尚應符合國家現行有關標
準的規定。
2術語和符號
2.1術語
2.1.1地基Subgrade,Foundationsoils
支承基礎的土體或巖體。
2.1.2基礎Foundation
將結構所承受的各種作用傳遞到地基上的結構組成部分。
2.1.3地基承載力特征值Characteristicvalueofsubgradebearingcapacity
由載荷試驗測定的地基土壓力變形曲線線性變形段內規定的變形所對應
的壓力值,其最大值為比例界限值。
2.1.4重力密度(重度)Gravitydensity,Unitweight
單位體積巖土體所承受的重力,為巖土體的密度與重力加速度的乘積。
2.1.5巖體結構面Rockdiscontinuitystructuralplane
巖體內開裂的和易開裂的面,如層面、節理、斷層、片理等,又稱不連續
構造面。
2.1.6標準凍結深度Standardfrostpenetration
在地面平坦、裸露、城市之外的空曠場地中不少于10年的實測最大凍結
深度的平均值。
2.1.7地基變形允許值Allowablesubsoildeformation
為保證建筑物正常使用而確定的變形控制值。
2.1.8土巖組合地基Soil-rockcompositesubgrade
在建筑地基的主要受力層范圍內,有下臥基巖表面坡度較大的地基;或石
芽密布并有出露的地基;或大塊孤石或個別石芽出露的地基。
2.1.9地基處理Groundtreatment,Groundimprovement
為提高地基強度,或改善其變形性質或滲透性質而采取的工程措施。
2.1.10復合地基Compositesubgrade,Compositefoundation
部分土體被增強或被置換,而形成的由地基土和增強體共同承擔荷載的
人工地基。
2.1.11擴展基礎Spreadfoundation
為擴散上部結構傳來的荷載,使作用在基底的壓應力滿足地基承載力的
設計要求,且基礎內部的應力滿足材料強度的設計要求,通過向側邊擴展一定底面
積的基礎。
2.1.12無筋擴展基礎Non-reinforcedspreadfoundation
由磚、毛石、混凝土或毛石混凝土、灰土和三合土等材料組成的,且不
需配置鋼筋的墻下條形基礎或柱下獨立基礎。
2.1.13樁基礎Pilefoundation
由設置于巖土中的樁和連接于樁頂端的承臺組成的基礎。
2.1.14支擋結構Retainingstructure
使巖土邊坡保持穩定、控制位移、主要承受側向荷載而建造的結構物。
2.1.15基坑工程Excavationengineering
為保證地面向下開挖形成的地下空間在地下結構施工期間的安全穩定所
需的擋土結構及地下水控制、環境保護等措施的總稱。
2.2符號
2.2.1作用和作用效應
Ea
——主動土壓力;
Fk
——相應于作用的標準組合時,上部結構傳至基礎頂面的豎向力值;
Gk
——基礎自重和基礎上的土重;
Mk
——相應于作用的標準組合時,作用于基礎底面的力矩值;
pk
——相應于作用的標準組合時,基礎底面處的平均壓力值;
p0
——基礎底面處平均附加壓力;
Qk
——相應于作用的標準組合時,軸心豎向力作用下樁基中單樁所受豎向力。
2.2.2抗力和材料性能
a——壓縮系數;
c——粘聚力;
Es
——土的壓縮模量;
e——孔隙比;
fa
——修正后的地基承載力特征值;
fak
——地基承載力特征值;
frk
——巖石飽和單軸抗壓強度標準值;
qpa
——樁端土的承載力特征值;
qsa
——樁周土的摩擦力特征值;
Ra
——單樁豎向承載力特征值;
w——土的含水量;
wL
——液限;
wp
——塑限;
γ——土的重力密度,簡稱土的重度;
δ——填土與擋土墻墻背的摩擦角;
δr
——填土與穩定巖石坡面間的摩擦角;
θ——地基的壓力擴散角;
μ——土與擋土墻基底間的摩擦系數;
ν——泊松比;
φ——內摩擦角。
2.2.3幾何參數
A——基礎底面面積;
b——基礎底面寬度(最小邊長);或力矩作用方向的基礎底面邊長;
d——基礎埋置深度,樁身直徑;
h0
——基礎高度;
Hf
——自基礎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——房屋長度或沉降縫分隔的單元長度;
l——基礎底面長度;
s——沉降量;
u——周邊長度;
z0
——標準凍深;
zn
——地基沉降計算深度;
β——邊坡對水平面的坡角。
2.2.4計算系數
?
——平均附加應力系數;
ηb
——基礎寬度的承載力修正系數;
ηd
——基礎埋深的承載力修正系數;
ψs
——沉降計算經驗系數。
3基本規定
3.0.1地基基礎設計應根據地基復雜程度、建筑物規模和功能特征以及由于地基
問題可能造成建筑物破壞或影響正常使用的程度分為三個設計等級,設計時應根據
具體情況,按表3.0.1選用。
表3.0.1地基基礎設計等級
設計
等級
建筑和地基類型
甲級
重要的工業與民用建筑物
30層以上的高層建筑
體型復雜,層數相差超過10層的高低層連成一體建筑物
大面積的多層地下建筑物(如地下車庫、商場、運動場等)
對地基變形有特殊要求的建筑物
復雜地質條件下的坡上建筑物(包括高邊坡)
對原有工程影響較大的新建建筑物
場地和地基條件復雜的一般建筑物
位于復雜地質條件及軟土地區的二層及二層以上地下室的基
坑工程
開挖深度大于15m的基坑工程
周邊環境條件復雜、環境保護要求高的基坑工程
乙級
除甲級、丙級以外的工業與民用建筑物
除甲級、丙級以外的基坑工程
丙級
場地和地基條件簡單、荷載分布均勻的七層及七層以下民用建
筑及一般工業建筑;次要的輕型建筑物
非軟土地區且場地地質條件簡單、基坑周邊環境條件簡單、環
境保護要求不高且開挖深度小于5.0m的基坑工程
3.0.2根據建筑物地基基礎設計等級及長期荷載作用下地基變形對上部結構的影
響程度,地基基礎設計應符合下列規定:
1所有建筑物的地基計算均應滿足承載力計算的有關規定;
2設計等級為甲級、乙級的建筑物,均應按地基變形設計;
3設計等級為丙級的建筑物有下列情況之一時應作變形驗算:
l)地基承載力特征值小于130kPa,且體型復雜的建筑;
2)在基礎上及其附近有地面堆載或相鄰基礎荷載差異較大,可能引起地基
產生過大的不均勻沉降時;
3)軟弱地基上的建筑物存在偏心荷載時;
4)相鄰建筑距離近,可能發生傾斜時;
5)地基內有厚度較大或厚薄不均的填土,其自重固結未完成時。
4對經常受水平荷載作用的高層建筑、高聳結構和擋土墻等,以及建造在斜
坡上或邊坡附近的建筑物和構筑物,尚應驗算其穩定性;
5基坑工程應進行穩定性驗算;
6建筑地下室或地下構筑物存在上浮問題時,尚應進行抗浮驗算。
3.0.3表3.0.3所列范圍內設計等級為丙級的建筑物可不作變形驗算。
表3.0.3可不作地基變形驗算的設計等級為丙級的建筑物范圍
地基
主要
受力
層情
況
地基承載力特征值
fak
(kPa)
80≤
fak
<100
100≤
fak
<130
130≤
fak
<160
160≤
fak
<200
200≤
fak
<300
各土層坡度(%)≤5≤10≤10≤10≤10
建
筑
類
型
砌體承重結構、框架
結構
(層數)
≤5≤5≤6≤6≤7
單
層
排
架
結
構
單
跨
吊車額定
起重量
(t)
10~
15
15~2020~3030~50
50~
100
廠房跨度
(m)
≤18≤24≤30≤30≤30
(6m
柱
距)
多
跨
吊車額定
起重量
(t)
5~1010~1515~2020~3030~75
廠房跨度
(m)
≤18≤24≤30≤30≤30
煙囪高度(m)≤40≤50≤75≤100
水塔
高度(m)≤20≤30≤30≤30
容積(m3)
50~
100
100~
200
200~
300
300~
500
500~
1000
注:1地基主要受力層系指條形基礎底面下深度為3b(b為基礎底面寬度),獨立
基礎下為1.5b,且厚度均不小于5m的范圍(二層以下一般的民用建筑除
外);
2地基主要受力層中如有承載力特征值小于130kPa的土層時,表中砌體承重
結構的設計,應符合本規范第7章的有關要求;
3表中砌體承重結構和框架結構均指民用建筑,對于工業建筑可按廠房高度、
荷載情況折合成與其相當的民用建筑層數;
4表中吊車額定起重量、煙囪高度和水塔容積的數值系指最大值。
3.0.4地基基礎設計前應進行巖土工程勘察,并應符合下列規定:
1巖土工程勘察報告應提供下列資料:
1)有無影響建筑場地穩定性的不良地質作用,評價其危害程度;
2)建筑物范圍內的地層結構及其均勻性,各巖土層的物理力學性質指標,
以及對建筑材料的腐蝕性;
3)地下水埋藏情況、類型和水位變化幅度及規律,以及對建筑材料的腐
蝕性;
4)在抗震設防區應劃分場地類別,并對飽和砂土及粉土進行液化判別;
5)對可供采用的地基基礎設計方案進行論證分析,提出經濟合理、技術
先進的設計方案建議;提供與設計要求相對應的地基承載力及變形計算參數,并對
設計與施工應注意的問題提出建議;
6)當工程需要時,尚應提供:深基坑開挖的邊坡穩定計算和支護設計所
需的巖土技術參數,論證其對周邊環境的影響;基坑施工降水的有關技術參數及地
下水控制方法的建議;用于計算地下水浮力的設防水位;
2地基評價宜采用鉆探取樣、室內土工試驗、觸探、并結合其它原位測試方法
進行。設計等級為甲級的建筑物應提供載荷試驗指標、抗剪強度指標、變形參數指標
和觸探資料;設計等級為乙級的建筑物應提供抗剪強度指標、變形參數指標和觸探資
料;設計等級為丙級的建筑物應提供觸探及必要的鉆探和土工試驗資料。
3建筑物地基均應進行施工驗槽。當地基條件與原勘察報告不符時,應進行施
工勘察。
3.0.5地基基礎設計時,所采用的作用效應與相應的抗力限值應符合下列規定:
1按地基承載力確定基礎底面積及埋深或按單樁承載力確定樁數時,傳至基
礎或承臺底面上的作用效應應按正常使用極限狀態下作用的標準組合。相應的抗力
應采用地基承載力特征值或單樁承載力特征值;
2計算地基變形時,傳至基礎底面上的作用效應應按正常使用極限狀態下作
用的準永久組合,不應計入風荷載和地震作用。相應的限值應為地基變形允許值;
3計算擋土墻、地基或滑坡穩定以及基礎抗浮穩定時,作用效應應按承載能
力極限狀態下作用的基本組合,但其分項系數均為1.0;
4在確定基礎或樁基承臺高度、支擋結構截面、計算基礎或支擋結構內力、
確定配筋和驗算材料強度時,上部結構傳來的作用效應和相應的基底反力、擋土墻
土壓力以及滑坡推力,應按承載能力極限狀態下作用的基本組合,采用相應的分項
系數。當需要驗算基礎裂縫寬度時,應按正常使用極限狀態作用的標準組合;
5基礎設計安全等級、結構設計使用年限、結構重要性系數應按有關規范的
規定采用,但結構重要性系數(γ0
)不應小于1.0。
3.0.6地基基礎設計時,作用組合的效應設計值應符合下列規定:
1正常使用極限狀態下,標準組合的效應設計值(Sk
)應按下式確定:
Sk
=SGk
+SQ1k
+ψc2SQ2k
+……+ψcnSQnk
(3.0.6-1)
式中:SGk
——永久作用標準值(Gk
)的效應;
SQik
——第i個可變作用標準值(Qik
)的效應;
ψci
——第i個可變作用(Qi
)的組合值系數,按現行國家標準《建筑結構荷
載規范》GB50009的規定取值。
2準永久組合的效應設計值(Sk
)應按下式確定:
Sk
=SGk
+ψq1SQ1k
+ψq2SQ2k
+……+ψqnSQnk
(3.0.6-2)
式中:ψqi
——第i個可變作用的準永久值系數,按現行國家標準《建筑結構荷載規
范》GB50009的規定取值。
3承載能力極限狀態下,由可變作用控制的基本組合的效應設計值(Sd
),應
按下式確定:
Sd
=γGSGk
+γQ1SQ1k
+γQ2ψc2SQ2k
+……+γQnψcnSQnk
(3.0.6-3)
式中:γG
——永久作用的分項系數,按現行國家標準《建筑結構荷載規范》GB50009
的規定取值;
γQi
——第i個可變作用的分項系數,按現行國家標準《建筑結構荷載規范》
GB50009的規定取值。
4對由永久作用控制的基本組合,也可采用簡化規則,基本組合的效應設計值
(Sd
)可按下式確定:
Sd
=1.35Sk
(3.0.6-4)
式中:Sk
——標準組合的作用效應設計值。
3.0.7地基基礎的設計使用年限不應小于建筑結構的設計使用年限。
4地基巖土的分類及工程特性指標
4.1巖土的分類
4.1.1作為建筑地基的巖土,可分為巖石、碎石土、砂土、粉土、粘性土和人工
填土。
4.1.2巖石的堅硬程度和完整程度可按本規范第4.1.3~4.1.4條劃分。
4.1.3巖石的堅硬程度應根據巖塊的飽和單軸抗壓強度frk
按表4.1.3分為堅硬
巖、較硬巖、較軟巖、軟巖和極軟巖。當缺乏飽和單軸抗壓強度資料或不能進行該
項試驗時,可在現場通過觀察定性劃分,劃分標準可按本規范附錄A.0.1條執行。
巖石的風化程度可分為未風化、微風化、中等風化、強風化和全風化。
表4.1.3巖石堅硬程度的劃分
堅硬程度類別堅硬
巖
較硬巖較軟巖軟巖極軟巖
飽和單軸抗壓強
度標準值frk
(MPa)
>60
60≥
frk
>30
30≥
frk
>15
15≥frk
>5≤5
4.1.4巖體完整程度應按表4.1.4劃分為完整、較完整、較破碎、破碎和極破碎。
當缺乏試驗數據時可按本規范附錄A.0.2條確定。
表4.1.4巖體完整程度劃分
完整程度等
級
完整較完整較破碎破碎極破碎
完整性指數>0.750.75~
0.55
0.55~
0.35
0.35~
0.15
<0.15
注:完整性指數為巖體縱波波速與巖塊縱波波速之比的平方。選定巖體、巖塊測定
波速時應有代表性。
4.1.5碎石土為粒徑大于2mm的顆粒含量超過全重50%的土。碎石土可按表4.1.5
分為漂石、塊石、卵石、碎石、圓礫和角礫。
表4.1.5碎石土的分類
土的名稱顆粒形狀粒組含量
漂石
塊石
圓形及亞圓形為主
棱角形為主
粒徑大于200mm的顆粒含量超
過全重50%
卵石
碎石
圓形及亞圓形為主
棱角形為主
粒徑大于20mm的顆粒含量超過
全重50%
圓礫
角礫
圓形及亞圓形為主
棱角形為主
粒徑大于2mm的顆粒含量超過
全重50%
注:分類時應根據粒組含量欄從上到下以最先符合者確定。
4.1.6碎石土的密實度,可按表4.1.6分為松散、稍密、中密、密實。
表4.1.6碎石土的密實度
重型圓錐動力觸探錘擊數N63.5
密實度
N63.5
≤5松散
5
≤10稍密
10
≤20中密
N63.5
>20密實
注:1.本表適用于平均粒徑小于等于50mm且最大粒徑不超過100mm的卵石、碎石、
圓礫、角礫。對于平均粒徑大于50mm或最大粒徑大于100mm的碎石土,可
按本規范附錄B鑒別其密實度;
2.表內N63.5
為經綜合修正后的平均值。
4.1.7砂土為粒徑大于2mm的顆粒含量不超過全重50%、粒徑大于0.075mm的顆
粒超過全重50%的土。砂土可按表4.1.7分為礫砂、粗砂、中砂、細砂和粉砂。
表4.1.7砂土的分類
土的名稱粒組含量
礫砂粒徑大于2mm的顆粒含量占全重25%~50%
粗砂粒徑大于0.5mm的顆粒含量超過全重50%
中砂粒徑大于0.25mm的顆粒含量超過全重50%
細砂粒徑大于0.075mm的顆粒含量超過全重85%
粉砂粒徑大于0.075mm的顆粒含量超過全重50%
注:分類時應根據粒組含量欄從上到下以最先符合者確定。
4.1.8砂土的密實度,可按表4.1.8分為松散、稍密、中密、密實。
表4.1.8砂土的密實度
標準貫入試驗錘擊數N密實度
N≤10松散
10
15
N>30密實
注:當用靜力觸探探頭阻力判定砂土的密實度時,可根據當地經驗確定。
4.1.9粘性土為塑性指數Ip
大于10的土,可按表4.1.9分為粘土、粉質粘土。
表4.1.9粘性土的分類
塑性指數Ip
土的名稱
Ip
>17粘土
10
≤17粉質粘土
注:塑性指數由相應于76g圓錐體沉入土樣中深度為10mm時測定的液限計算而得。
4.1.10粘性土的狀態,可按表4.1.10分為堅硬、硬塑、可塑、軟塑、流塑。
表4.1.10粘性土的狀態
液性指數IL
狀態
IL
≤0堅硬
0
≤0.25硬塑
0.25
≤0.75可塑
0.75
≤1軟塑
IL
>1流塑
注:當用靜力觸探探頭阻力判定粘性土的狀態時,可根據當地經驗確定。
4.1.11粉土為介于砂土與粘性土之間,塑性指數(Ip
)小于或等于10且粒徑大
于0.075mm的顆粒含量不超過全重50%的土。
4.1.12淤泥為在靜水或緩慢的流水環境中沉積,并經生物化學作用形成,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。當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的粘性土或粉土為淤泥質土。含有大量未
分解的腐殖質,有機質含量大于60%的土為泥炭,有機質含量大于等于10%且小于等
于60%的土為泥炭質土。
4.1.13紅粘土為碳酸鹽巖系的巖石經紅土化作用形成的高塑性粘土。其液限一
般大于50%。紅粘土經再搬運后仍保留其基本特征,其液限大于45%的土為次生紅粘
土。
4.1.14人工填土根據其組成和成因,可分為素填土、壓實填土、雜填土、沖填
土。素填土為由碎石土、砂土、粉土、粘性土等組成的填土。經過壓實或夯實的素
填土為壓實填土。雜填土為含有建筑垃圾、工業廢料、生活垃圾等雜物的填土。沖
填土為由水力沖填泥砂形成的填土。
4.1.15膨脹土為土中粘粒成分主要由親水性礦物組成,同時具有顯著的吸水膨
脹和失水收縮特性,其自由膨脹率大于或等于40%的粘性土。
4.1.16濕陷性土為在一定壓力下浸水后產生附加沉降,其濕陷系數大于或等于
0.015的土。
4.2工程特性指標
4.2.1土的工程特性指標可采用強度指標、壓縮性指標以及靜力觸探探頭阻力、
動力觸探錘擊數、標準貫入試驗錘擊數、載荷試驗承載力等特性指標表示。
4.2.2地基土工程特性指標的代表值應分別為標準值、平均值及特征值。抗剪強
度指標應取標準值,壓縮性指標應取平均值,載荷試驗承載力應取特征值。
4.2.3載荷試驗應采用淺層平板載荷試驗或深層平板載荷試驗。淺層平板載荷試
驗適用于淺層地基,深層平板載荷試驗適用于深層地基。兩種載荷試驗的試驗要求
應分別符合本規范附錄C、D的規定。
4.2.4土的抗剪強度指標,可采用原狀土室內剪切試驗、無側限抗壓強度試驗、
現場剪切試驗、十字板剪切試驗等方法測定。當采用室內剪切試驗確定時,宜選擇
三軸壓縮試驗的自重壓力下預固結的不固結不排水試驗。經過預壓固結的地基可采
用固結不排水試驗。每層土的試驗數量不得少于六組。室內試驗抗剪強度指標ck
、
φk
,可按本規范附錄E確定。在驗算坡體的穩定性時,對于已有剪切破裂面或其它
軟弱結構面的抗剪強度,應進行野外大型剪切試驗。
4.2.5土的壓縮性指標可采用原狀土室內壓縮試驗、原位淺層或深層平板載荷試
驗、旁壓試驗確定,并應符合下列規定:
1當采用室內壓縮試驗確定壓縮模量時,試驗所施加的最大壓力應超過土自
重壓力與預計的附加壓力之和,試驗成果用e~p曲線表示;
2當考慮土的應力歷史進行沉降計算時,應進行高壓固結試驗,確定先期固
結壓力、壓縮指數,試驗成果用e~lgp曲線表示。為確定回彈指數,應在估計的先
期固結壓力之后進行一次卸荷,再繼續加荷至預定的最后一級壓力;
3當考慮深基坑開挖卸荷和再加荷時,應進行回彈再壓縮試驗,其壓力的施
加應與實際的加卸荷狀況一致;
4.2.6地基土的壓縮性可按p1
為100kPa,p2
為200kPa時相對應的壓縮系數值a1-2
劃分為低、中、高壓縮性,并符合以下規定:
1當a1-2
<0.1MPa-1時,為低壓縮性土;
2當0.1MPa-1≤a1-2
<0.5MPa-1時,為中壓縮性土;
3當a1-2
≥0.5MPa-1時,為高壓縮性土。
5地基計算
5.1基礎埋置深度
5.1.1基礎的埋置深度,應按下列條件確定:
1建筑物的用途,有無地下室、設備基礎和地下設施,基礎的形式和構造;
2作用在地基上的荷載大小和性質;
3工程地質和水文地質條件;
4相鄰建筑物的基礎埋深;
5地基土凍脹和融陷的影響。
5.1.2在滿足地基穩定和變形要求的前提下,當上層地基的承載力大于下層土時,
宜利用上層土作持力層。除巖石地基外,基礎埋深不宜小于0.5m。
5.1.3高層建筑基礎的埋置深度應滿足地基承載力、變形和穩定性要求。位于巖
石地基上的高層建筑,其基礎埋深應滿足抗滑穩定性要求。
5.1.4在抗震設防區,除巖石地基外,天然地基上的箱形和筏形基礎其埋置深度
不宜小于建筑物高度的1/15;樁箱或樁筏基礎的埋置深度(不計樁長)不宜小于建
筑物高度的1/18。
5.1.5基礎宜埋置在地下水位以上,當必須埋在地下水位以下時,應采取地基土
在施工時不受擾動的措施。當基礎埋置在易風化的巖層上,施工時應在基坑開挖后
立即鋪筑墊層。
5.1.6當存在相鄰建筑物時,新建建筑物的基礎埋深不宜大于原有建筑基礎。當
埋深大于原有建筑基礎時,兩基礎間應保持一定凈距,其數值應根據建筑荷載大小、
基礎形式和土質情況確定。
5.1.7季節性凍土地基的場地凍結深度應按下式進行計算:
zd
=z0
·ψzs
·ψzw
·ψze
(5.1.7)
式中:zd
——場地凍結深度(m),當有實測資料時按zd
=h’-Δz計算;
h’——最大凍深出現時場地最大凍土層厚度(m);
Δz——最大凍深出現時場地地表凍脹量(m);
z0
——標準凍結深度(m)。當無實測資料時,按本規范附錄F采用;
ψzs
——土的類別對凍深的影響系數,按表5.1.7-1;
ψzw
——土的凍脹性對凍深的影響系數,按表5.1.7-2;
ψze
——環境對凍深的影響系數,按表5.1.7-3。
表5.1.7-1土的類別對凍深的影響系數
土的類別影響系數ψzs
粘性土1.00
細砂、粉砂、粉土1.20
中、粗、礫砂1.30
大塊碎石土1.40
表5.1.7-2土的凍脹性對凍深的影響系數
凍脹性影響系數ψzw
不凍脹1.00
弱凍脹0.95
凍脹0.90
強凍脹0.85
特強凍脹0.80
表5.1.7-3環境對凍深的影響系數
周圍環境影響系數ψze
村、鎮、曠野1.00
城市近郊0.95
城市市區0.90
注:環境影響系數一項,當城市市區人口為20~50萬時,按城市近郊取值;當城市
市區人口大于50萬小于或等于100萬時,只計入市區影響;當城市市區人口超過
100萬時,除計入市區影響外,尚應考慮5公里以內的郊區近郊影響系數。
5.1.8季節性凍土地區基礎埋置深度宜大于場地凍結深度。對于深厚季節凍土地
區,當建筑基礎底面土層為不凍脹、弱凍脹、凍脹土時,基礎埋置深度可以小于場
地凍結深度,基底允許凍土層最大厚度應根據當地經驗確定。沒有地區經驗時可按
本規范附錄G查取。此時,基礎最小埋深dmin
可按下式計算:
dmin
=zd
-hmax
(5.1.8)
式中:hmax
——基礎底面下允許凍土層的最大厚度(m)。
5.1.9地基土的凍脹類別分為不凍脹、弱凍脹、凍脹、強凍脹和特強凍脹,可按
本規范附錄G查取。在凍脹、強凍脹和特強凍脹地基上采用防凍害措施時應符合下
列規定:
1對在地下水位以上的基礎,基礎側表面應回填不凍脹的中、粗砂,其厚度
不應小于200mm;對在地下水位以下的基礎,可采用樁基礎、保溫性基礎、自錨式
基礎(凍土層下有擴大板或擴底短樁),也可將獨立基礎或條形基礎做成正梯形的斜
面基礎;
2宜選擇地勢高、地下水位低、地表排水條件好的建筑場地。對低洼場地,
建筑物的室外地坪標高應至少高出自然地面300mm~500mm,其范圍不宜小于建筑四
周向外各一倍凍深距離的范圍;
3應做好排水設施,施工和使用期間防止水浸入建筑地基。在山區應設截水
溝或在建筑物下設置暗溝,以排走地表水和潛水;
4在強凍脹性和特強凍脹性地基上,其基礎結構應設置鋼筋混凝土圈梁和基
礎梁,并控制建筑的長高比;
5當獨立基礎聯系梁下或樁基礎承臺下有凍土時,應在梁或承臺下留有相當
于該土層凍脹量的空隙;
6外門斗、室外臺階和散水坡等部位宜與主體結構斷開,散水坡分段不宜超
過1.5m,坡度不宜小于3%,其下宜填入非凍脹性材料;
7對跨年度施工的建筑,入冬前應對地基采取相應的防護措施;按采暖設計
的建筑物,當冬季不能正常采暖時,也應對地基采取保溫措施。
5.2承載力計算
5.2.1基礎底面的壓力,應符合下列規定:
1當軸心荷載作用時
pk
≤fa
(5.2.1-1)
式中:pk
——相應于作用的標準組合時,基礎底面處的平均壓力值(kPa);
fa
——修正后的地基承載力特征值(kPa)。
2當偏心荷載作用時,除符合式(5.2.1-1)要求外,尚應符合下式規定:
pkmax
≤1.2fa
(5.2.1-2)
式中:pkmax
——相應于作用的標準組合時,基礎底面邊緣的最大壓力值(kPa)。
5.2.2基礎底面的壓力,可按下列公式確定:
1當軸心荷載作用時
A
GF
pkk
k
?
?(5.2.2-1)
式中:Fk
——相應于作用的標準組合時,上部結構傳至基礎頂面的豎向力值(kN);
Gk
——基礎自重和基礎上的土重(kN);
A——基礎底面面積(m2)。
2當偏心荷載作用時
W
M
A
GF
pkkk
k
?
?
?
max
(5.2.2-2)
W
M
A
GF
pkkk
k
?
?
?
min
(5.2.2-3)
式中:Mk
——相應于作用的標準組合時,作用于基礎底面的力矩值(kN·m);
W——基礎底面的抵抗矩(m3);
pkmin
——相應于作用的標準組合時,基礎底面邊緣的最小壓力值(kPa)。
3當基礎底面形狀為矩形且偏心距e>b/6時(圖5.2.2)時,pkmax
應按下式
計算:
la
GF
pkk
k3
)(2
max
?
?(5.2.2-4)
式中:l——垂直于力矩作用方向的基礎底面邊長(m);
p
a——合力作用點至基礎底面最大壓力邊緣的距離(m)。
圖5.2.2偏心荷載(e>b/6)下基底壓力計算示意
b—力矩作用方向基礎底面邊長
5.2.3地基承載力特征值可由載荷試驗或其它原位測試、公式計算、并結合工程
實踐經驗等方法綜合確定。
5.2.4當基礎寬度大于3m或埋置深度大于0.5m時,從載荷試驗或其它原位測試、
經驗值等方法確定的地基承載力特征值,尚應按下式修正:
fa
=fak
+ηbγ(b-3)+ηdγm
(d-0.5)(5.2.4)
式中:fa
——修正后的地基承載力特征值(kPa);
fak
——地基承載力特征值(kPa),按本規范第5.2.3條的原則確定;
ηb
、ηd
——基礎寬度和埋深的地基承載力修正系數,按基底下土的類別查表5.2.4
取值;
γ——基礎底面以下土的重度(kN/m3),地下水位以下取浮重度;
b——基礎底面寬度(m),當基礎底面寬度小于3m時按3m取值,大于6m時按
6m取值;
γm
——基礎底面以上土的加權平均重度(kN/m3),位于地下水位以下的土層取
有效重度;
d——基礎埋置深度(m),宜自室外地面標高算起。在填方整平地區,可自填
土地面標高算起,但填土在上部結構施工后完成時,應從天然地面標高
算起。對于地下室,如采用箱形基礎或筏基時,基礎埋置深度自室外地
面標高算起;當采用獨立基礎或條形基礎時,應從室內地面標高算起。
表5.2.4承載力修正系數
土的類別ηbηd
淤泥和淤泥質土01.0
人工填土
e或IL
大于等于0.85的粘性土
01.0
紅粘
土
含水比?
w
>0.8
含水比?
w
≤0.8
0
0.1
5
1.2
1.4
大面積
壓實填
土
壓實系數大于0.95、粘粒含量ρc
≥10%
的粉土
01.5
最大干密度大于2100kg/m3的級配砂石02.0
粉土粘粒含量ρc
≥10%的粉土
粘粒含量ρc
<10%的粉土
0.3
0.5
1.5
2.0
e及IL
均小于0.85的粘性土
粉砂、細砂(不包括很濕與飽和時的稍密狀態)
中砂、粗砂、礫砂和碎石土
0.3
2.0
3.0
1.6
3.0
4.4
注:1強風化和全風化的巖石,可參照所風化成的相應土類取值,其他狀態下
的巖石不修正;
2地基承載力特征值按本規范附錄D深層平板載荷試驗確定時ηd
取0;
3含水比是指土的天然含水量與液限的比值;
4大面積壓實填土是指填土范圍大于兩倍基礎寬度的填土。
5.2.5當偏心距(e)小于或等于0.033倍基礎底面寬度時,根據土的抗剪強度
指標確定地基承載力特征值可按下式計算,并應滿足變形要求:
fa
=Mbγb+Mdγmd+Mcck
(5.2.5)
式中:fa
——由土的抗剪強度指標確定的地基承載力特征值(kPa);
Mb
、Md
、Mc
——承載力系數,按表5.2.5確定;
b——基礎底面寬度(m),大于6m時按6m取值,對于砂土小于3m時按3m取
值;
ck
——基底下一倍短邊寬度的深度范圍內土的粘聚力標準值(kPa)。
表5.2.5承載力系數Mb
、Md
、Mc
土的內摩擦角標準值φk
(°)
MbMdMc
001.003.14
2
4
6
8
10
12
14
16
18
20
22
0.03
0.06
0.10
0.14
0.18
0.23
0.29
0.36
0.43
0.51
0.61
1.12
1.25
1.39
1.55
1.73
1.94
2.17
2.43
2.72
3.06
3.44
3.32
3.51
3.71
3.93
4.17
4.42
4.69
5.00
5.31
5.66
6.04
24
26
28
30
32
34
36
38
40
0.80
1.10
1.40
1.90
2.60
3.40
4.20
5.00
5.80
3.87
4.37
4.93
5.59
6.35
7.21
8.25
9.44
10.84
6.45
6.90
7.40
7.95
8.55
9.22
9.97
10.80
11.73
注:φk
—基底下一倍短邊寬度的深度范圍內土的內摩擦角標準值(°)。
5.2.6對于完整、較完整、較破碎的巖石地基承載力特征值可按本規范附錄H巖
基載荷試驗方法確定;對破碎、極破碎的巖石地基承載力特征值,可根據平板載荷
試驗確定。對完整、較完整和較破碎的巖石地基承載力特征值,也可根據室內飽和
單軸抗壓強度按下式進行計算:
fa
=ψr
·frk
(5.2.6)
式中:fa
——巖石地基承載力特征值(kPa);
frk
——巖石飽和單軸抗壓強度標準值(kPa),可按本規范附錄J確定;
ψr
——折減系數。根據巖體完整程度以及結構面的間距、寬度、產狀和組合,
由地方經驗確定。無經驗時,對完整巖體可取0.5;對較完整巖體可取0.2~
0.5;對較破碎巖體可取0.1~0.2。
注:1上述折減系數值未考慮施工因素及建筑物使用后風化作用的繼續;
2對于粘土質巖,在確保施工期及使用期不致遭水浸泡時,也可采用天然
濕度的試樣,不進行
飽和處理。
5.2.7當地基受力層范圍內有軟弱下臥層時,應符合下列規定:
1應按下式驗算軟弱下臥層的地基承載力:
pz
+pcz
≤faz
(5.2.7-1)
式中:pz
——相應于作用的標準組合時,軟弱下臥層頂面處的附加壓力值(kPa);
pcz
——軟弱下臥層頂面處土的自重壓力值(kPa);
faz
——軟弱下臥層頂面處經深度修正后的地基承載力特征值(kPa)。
2對條形基礎和矩形基礎,式(5.2.7-1)中的pz
值可按下列公式簡化計算:
條形基礎
?tan2
)(
zb
ppb
pck
z?
?
?(5.2.7-2)
矩形基礎
)tan2)(tan2(
)(
??zlzb
pplb
pck
z??
?
?
(5.2.7-3)
式中:b——矩形基礎或條形基礎底邊的寬度(m);
l——矩形基礎底邊的長度(m);
pc
——基礎底面處土的自重壓力值(kPa);
z——基礎底面至軟弱下臥層頂面的距離(m);
θ——地基壓力擴散線與垂直線的夾角(°),可按表5.2.7采用。
表5.2.7地基壓力擴散角θ
Es1
/Es2
z/b
0.250.50
3
5
10
6°
10°
20°
23°
25°
30°
注:1Es1
為上層土壓縮模量;Es2
為下層土壓縮模量;
2z/b<0.25時取θ=0°,必要時,宜由試驗確定;z/b>0.50時θ值
不變;
3z/b在0.25與0.50之間可插值使用。
5.2.8對于沉降已經穩定的建筑或經過預壓的地基,可適當提高地基承載力。
5.3變形計算
5.3.1建筑物的地基變形計算值,不應大于地基變形允許值。
5.3.2地基變形特征可分為沉降量、沉降差、傾斜、局部傾斜。
5.3.3在計算地基變形時,應符合下列規定:
1由于建筑地基不均勻、荷載差異很大、體型復雜等因素引起的地基變形,對
于砌體承重結構應由局部傾斜值控制;對于框架結構和單層排架結構應由相鄰柱基
的沉降差控制;對于多層或高層建筑和高聳結構應由傾斜值控制;必要時尚應控制
平均沉降量。
2在必要情況下,需要分別預估建筑物在施工期間和使用期間的地基變形值,
以便預留建筑物有關部分之間的凈空,選擇連接方法和施工順序。
5.3.4建筑物的地基變形允許值應按表5.3.4規定采用。對表中未包括的建筑物,
其地基變形允許值應根據上部結構對地基變形的適應能力和使用上的要求確定。
表5.3.4建筑物的地基變形允許值
變形特征
地基土類別
中、低壓縮性
土
高壓縮性
土
砌體承重結構基礎的局部傾斜0.0020.003
工業與民用建筑相
鄰柱基的沉降差
框架結構0.002l0.003l
砌體墻填充的邊排
柱
0.0007l0.001l
當基礎不均勻沉降
時不產生附加應力
的結構
0.005l0.005l
單層排架結構(柱距為6m)柱基的沉降量
(mm)
(120)200
橋式吊車軌面的傾
縱向0.004
斜(按不調整軌道考
慮)
橫向0.003
多層和高層建筑的
整體傾斜
Hg
≤240.004
24
≤600.003
60
≤1000.0025
Hg
>1000.002
體型簡單的高層建筑基礎的平均沉降量
(mm)
200
高聳結構基礎的傾
斜
Hg
≤200.008
20
≤500.006
50
≤1000.005
100
≤1500.004
150
≤2000.003
200
≤2500.002
高聳結構基礎的沉
降量(mm)
Hg
≤100400
100
≤200300
200
≤250200
注:1本表數值為建筑物地基實際最終變形允許值;
2有括號者僅適用于中壓縮性土;
3l為相鄰柱基的中心距離(mm);Hg
為自室外地面起算的建筑物高度(m);
4傾斜指基礎傾斜方向兩端點的沉降差與其距離的比值;
5局部傾斜指砌體承重結構沿縱向6~10m內基礎兩點的沉降差與其距
離的比值。
5.3.5計算地基變形時,地基內的應力分布,可采用各向同性均質線性變形體理
論。其最終變形量可按下式進行計算:
?
?
??
??
?
?
n
i
iiii
si
ss
zz
E
p
ss
1
11
0)(????(5.3.5)
式中:s——地基最終變形量(mm);
s’——按分層總和法計算出的地基變形量(mm);
Ψs
——沉降計算經驗系數,根據地區沉降觀測資料及經驗確定,無地區經驗
時可根據變形計算深度范圍內壓縮模量的當量值(
s
E)、基底附加壓力
按表5.3.5取值;
n——地基變形計算深度范圍內所劃分的土層數(圖5.3.5);
p0
——相應于作用的準永久組合時基礎底面處的附加壓力(kPa);
Esi
——基礎底面下第i層土的壓縮模量(MPa),應取土的自重壓力至土的自
重壓力與附加壓力之和的壓力段計算;
zi
、zi-1
——基礎底面至第i層土、第i-1層土底面的距離(m);
i
?、
1?i
?——基礎底面計算點至第i層土、第i-1層土底面范圍內平均附加應力系
數,可按本規范附錄K采用。
z
z
z
Δ
圖5.3.5基礎沉降計算的分層示意
1-天然地面標高;2-基底標高;3-平均附加應力系數
?
曲線;4-i-1層;5-i層
表5.3.5沉降計算經驗系數ψs
s
E(MPa)
基底附加壓力
2.54.07.015.020.0
p0
≥fak
p0
≤0.75fak
1.4
1.1
1.3
1.0
1.0
0.7
0.4
0.4
0.2
0.2
3
5.3.6變形計算深度范圍內壓縮模量的當量值(
s
E),應按下式計算:
?
?
?
si
i
i
s
E
A
A
E
(5.3.6)
式中:Ai
——第i層土附加應力系數沿土層厚度的積分值。
5.3.7地基變形計算深度zn
(圖5.3.5),應符合式(5.3.7)的規定。當計算深
度下部仍有較軟土層時,應繼續計算。
?
?
?
??
?
?
n
i
in
ss
1
025.0(5.3.7)
式中:Δs’
i
——在計算深度范圍內,第i層土的計算變形值(mm);
Δs’
n
——在由計算深度向上取厚度為Δz的土層計算變形值(mm),Δz見
圖5.3.5并按表5.3.7確定。
表5.3.7Δz
b(m)≤22<b≤44<b≤8b>8
Δz(m)0.30.60.81.0
5.3.8當無相鄰荷載影響,基礎寬度在1~30m范圍內時,基礎中點的地基變形
計算深度也可按簡化公式(5.3.8)進行計算。在計算深度范圍內存在基巖時,zn
可
取至基巖表面;當存在較厚的堅硬粘性土層,其孔隙比小于0.5、壓縮模量大于
50MPa,或存在較厚的密實砂卵石層,其壓縮模量大于80MPa時,zn
可取至該層土表
面。此時,地基土附加壓力分布應考慮相對硬層存在的影響,按本規范公式(6.2.2)
計算地基最終變形量。
zn
=b(2.5-0.4lnb)(5.3.8)
式中:b——基礎寬度(m)。
5.3.9當存在相鄰荷載時,應計算相鄰荷載引起的地基變形,其值可按應力疊加
原理,采用角點法計算。
5.3.10當建筑物地下室基礎埋置較深時,地基土的回彈變形量可按下式進行計
算:
?
?
??
??
n
i
iiii
ci
c
cc
zz
E
p
s
1
11
)(???(5.3.10)
式中:sc
——地基的回彈變形量(mm);
ψc
——回彈量計算的經驗系數,無地區經驗時可取1.0;
pc
——基坑底面以上土的自重壓力(kPa),地下水位以下應扣除浮力;
Eci
——土的回彈模量(kPa),按現行國家標準《土工試驗方法標準》GB/T50123
中土的固結試驗回彈曲線的不同應力段計算。
5.3.11回彈再壓縮變形量計算可采用再壓縮的壓力小于卸荷土的自重壓力段內
再壓縮變形線性分布的假定計算:
c
cccp
p
ss??
?
?(5.3.11)
式中:
c
s
?——地基的回彈再壓縮變形量(mm);
c
??——回彈再壓縮變形增大系數,由土的固結回彈再壓縮試驗確定;
c
s——地基的最大回彈變形量(mm);
p——再壓縮的荷載壓力(kPa);
pc
——基坑底面以上土的自重壓力(kPa),地下水位以下應扣除浮力。
5.3.12在同一整體大面積基礎上建有多棟高層和低層建筑,宜考慮上部結構、
基礎與地基的共同作用進行變形計算。
5.4穩定性計算
5.4.1地基穩定性可采用圓弧滑動面法進行驗算。最危險的滑動面上諸力對滑動
中心所產生的抗滑力矩與滑動力矩應符合下式要求:
MR
/MS
≥1.2(5.4.1)
式中:MS
——滑動力矩(kN·m);
MR
——抗滑力矩(kN·m)。
5.4.2位于穩定土坡坡頂上的建筑,應符合下列規定:
1對于條形基礎或矩形基礎,當垂直于坡頂邊緣線的基礎底面邊長小于或等
于3m時,其基礎底面外邊緣線至坡頂的水平距離(圖5.4.2)應符合下式要求,
且不得小于2.5m:
條形基礎
a≥3.5b-
?tan
d
(5.4.2-1)
矩形基礎
b
a≥2.5b-
?tan
d
(5.4.2-2)
式中:a——基礎底面外邊緣線至坡頂的水平距離(m);
b——垂直于坡頂邊緣線的基礎底面邊長(m);
d——基礎埋置深度(m);
β——邊坡坡角(°)。
2當基礎底面外邊緣線至坡頂的水平距離不滿足式(5.4.2-1)、(5.4.2-2)的
要求時,可根據基底平均壓力按公式(5.4.1)確定基礎距坡頂邊緣的距離和基礎埋
深。
3當邊坡坡角大于45°、坡高大于8m時,尚應按式(5.4.1)驗算坡體穩定
性。
β
a
圖5.4.2基礎底面外邊緣線至坡頂的水平距離示意
5.4.3建筑物基礎存在浮力作用時應進行抗浮穩定性驗算,并應符合下列規定:
1對于簡單的浮力作用情況,基礎抗浮穩定性應符合下式要求:
w
kw
kk
N
G
?
,
(5.4.3)
式中:Gk
——建筑物自重及壓重之和(kN);
Nw,k
——浮力作用值(kN);
w
k——抗浮穩定安全系數,一般情況下可取1.05。
2抗浮穩定性不滿足設計要求時,可采用增加壓重或設置抗浮構件等措施。
在整體滿足抗浮穩定性要求而局部不滿足時,也可采用增加結構剛度的措施。
6山區地基
6.1一般規定
6.1.1山區(包括丘陵地帶)地基的設計,應對下列設計條件分析認定:
1建設場區內,在自然條件下,有無滑坡現象,有無影響場地穩定性的斷層、
破碎帶;
2在建設場地周圍,有無不穩定的邊坡;
3施工過程中,因挖方、填方、堆載和卸載等對山坡穩定性的影響;
4地基內巖石厚度及空間分布情況、基巖面的起伏情況、有無影響地基穩定
性的臨空面;
5建筑地基的不均勻性;
6巖溶、土洞的發育程度,有無采空區;
7出現危巖崩塌、泥石流等不良地質現象的可能性;
8地面水、地下水對建筑地基和建設場區的影響。
6.1.2在山區建設時應對場區作出必要的工程地質和水文地質評價。對建筑物有
潛在威脅或直接危害的滑坡、泥石流、崩塌以及巖溶、土洞強烈發育地段,不應選
作建設場地。
6.1.3山區建設工程的總體規劃,應根據使用要求、地形地質條件合理布置。主
體建筑宜設置在較好的地基上,使地基條件與上部結構的要求相適應。
6.1.4山區建設中,應充分利用和保護天然排水系統和山地植被。當必須改變排
水系統時,應在易于導流或攔截的部位將水引出場外。在受山洪影響的地段,應采
取相應的排洪措施。
6.2土巖組合地基
6.2.1建筑地基(或被沉降縫分隔區段的建筑地基)的主要受力層范圍內,如遇
下列情況之一者,屬于土巖組合地基:
1下臥基巖表面坡度較大的地基;
2石芽密布并有出露的地基;
3大塊孤石或個別石芽出露的地基。
6.2.2當地基中下臥基巖面為單向傾斜、巖面坡度大于10%、基底下的土層厚
度大于1.5m時,應按下列規定進行設計:
1當結構類型和地質條件符合表6.2.2-1的要求時,可不作地基變形驗算。
表6.2.2-1下臥基巖表面允許坡度值
地基土承
載力特征
值
fak
(kPa)
四層及四層以下
的砌體承重結
構,三層及三層
以下的框架結構
具有150kN和150kN以下吊
車
的一般單層排架結構
帶墻的邊柱和
山墻
無墻的中
柱
≥150≤15%≤15%≤30%
≥200≤25%≤30%≤50%
≥300≤40%≤50%≤70%
2不滿足上述條件時,應考慮剛性下臥層的影響,按下式計算地基的變形:
式中:sgz
——具剛性下臥層時,地基土的變形計算值(mm);
βgz
——剛性下臥層對上覆土層的變形增大系數,按表6.2.2-2采用;
sz
——變形計算深度相當于實際土層厚度按本規范第5.3.5條計算確定的地
基最終變形計算值(mm)。
表6.2.2-2具有剛性下臥層時地基變形增大系數βgz
h/b0.51.01.52.0
2.5
βgz
1.261.171.121.09
1.00
注:h─基底下的土層厚度;b─基礎底面寬度。
3在巖土界面上存在軟弱層(如泥化帶)時,應驗算地基的整體穩定性;
4當土巖組合地基位于山間坡地、山麓洼地或沖溝地帶,存在局部軟弱土層
時,應驗算軟弱下臥層的強度及不均勻變形。
6.2.3對于石芽密布并有出露的地基,當石芽間距小于2m,其間為硬塑或堅硬
狀態的紅粘土時,對于房屋為六層和六層以下的砌體承重結構、三層和三層以下的
框架結構或具有150kN和150kN以下吊車的單層排架結構,其基底壓力小于200kPa,
可不作地基處理。如不能滿足上述要求時,可利用經檢驗穩定性可靠的石芽作支墩
式基礎,也可在石芽出露部位作褥墊。當石芽間有較厚的軟弱土層時,可用碎石、
土夾石等進行置換。
6.2.4對于大塊孤石或個別石芽出露的地基,當土層的承載力特征值大于150kPa、
房屋為單層排架結構或一、二層砌體承重結構時,宜在基礎與巖石接觸的部位采用
褥墊進行處理。對于多層砌體承重結構,應根據土質情況,結合本規范第6.2.6條、
第6.2.7條的規定綜合處理。
6.2.5褥墊可采用爐渣、中砂、粗砂、土夾石等材料,其厚度宜取300mm~500mm,
夯填度應根據試驗確定。當無資料時,夯填度可按下列數值進行設計:
中砂、粗砂0.87±0.05;
土夾石(其中碎石含量為20%~30%)0.70±0.05。
注:夯填度為褥墊夯實后的厚度與虛鋪厚度的比值。
6.2.6當建筑物對地基變形要求較高或地質條件比較復雜不宜按本規范第6.2.3
條、第6.2.4條有關規定進行地基處理時,可調整建筑平面位置,或采用樁基或梁、
拱跨越等處理措施。
6.2.7在地基壓縮性相差較大的部位,宜結合建筑平面形狀、荷載條件設置沉降
縫。沉降縫寬度宜取30mm~50mm,在特殊情況下可適當加寬。
6.3填土地基
6.3.1當利用壓實填土作為建筑工程的地基持力層時,在平整場地前,應根據結
構類型、填料性能和現場條件等,對擬壓實的填土提出質量要求。未經檢驗查明以
及不符合質量要求的壓實填土,均不得作為建筑工程的地基持力層。
6.3.2當利用未經填方設計處理形成的填土作為建筑物地基時,應查明填料成份
與來源,填土的分布、厚度、均勻性、密實度與壓縮性以及填土的堆積年限等情況,
根據建筑物的重要性、上部結構類型、荷載性質與大小、現場條件等因素,選擇合
適的地基處理方法,并提出填土地基處理的質量要求與檢驗方法。
6.3.3擬壓實的填土地基應根據建筑物對地基的具體要求,進行填方設計。填方
設計的內容包括填料的性質、壓實機械的選擇、密實度要求、質量監督和檢驗方法
等。對重大的填方工程,必須在填方設計前選擇典型的場區進行現場試驗,取得填
方設計參數后,才能進行填方工程的設計與施工。
6.3.4填方工程設計前應具備詳細的場地地形、地貌及工程地質勘察資料。位于
塘、溝、積水洼地等地區的填土地基,應查明地下水的補給與排泄條件、底層軟弱
土體的清除情況、自重固結程度等。
6.3.5對含有生活垃圾或有機質廢料的填土,未經處理不宜作為建筑物地基使用。
6.3.6壓實填土的填料,應符合下列規定:
1級配良好的砂土或碎石土。以卵、礫石、塊石或巖石碎屑作填料時,分層
壓實時其最大粒徑不宜大于200mm,分層夯實時其最大粒徑不宜大于400mm;
2性能穩定的礦渣、煤渣等工業廢料;
3以粉質粘土、粉土作填料時,其含水量宜為最優含水量,可采用擊實試驗
確定;
4挖高填低或開山填溝的土石料,應符合設計要求;
5不得使用淤泥、耕土、凍土、膨脹性土以及有機質含量大于5%的土。
6.3.7壓實填土的質量以壓實系數λc
控制,并應根據結構類型、壓實填土所在部
位按表6.3.7確定。
表6.3.7壓實填土地基壓實系數控制值
結構類
型
填土部位
壓實系數(λc
)控制含水量
(%)
砌體承重
及框架結
構
在地基主要受力層范
圍內
≥0.97
wop
±2
在地基主要受力層范
圍以下
≥0.95
排架結構
在地基主要受力層范
圍內
≥0.96
在地基主要受力層范
圍以下
≥0.94
注:1、壓實系數(λc
)為填土的實際干密度(ρd
)與最大干密度(ρdmax
)之比;
wop
為最優含水量。
2、地坪墊層以下及基礎底面標高以上的壓實填土,壓實系數不應小于0.94。
6.3.8壓實填土的最大干密度和最優含水量,應采用擊實試驗確定,擊實試驗的
操作應符合現行國家標準《土工試驗方法標準》GB/T50123的有關規定。對于碎石、
卵石,或巖石碎屑等填料,其最大干密度可取2100kg/m3~2200kg/m3。對于粘性土
或粉土填料,當無試驗資料時,可按下式計算最大干密度:
式中:ρdmax
——壓實填土的最大干密度(kg/m3);
η——經驗系數,粉質粘土取0.96,粉土取0.97;
ρw
——水的密度(kg/m3);
ds
——土粒相對密度(比重);
wop
——最優含水量(%),對于粉質粘土取wp
+2%,wp
為塑限,粉土取14%~18%。
6.3.9壓實填土地基承載力特征值,應根據現場原位測試(靜載荷試驗、動力觸
探、靜力觸探等)結果確定。其下臥層頂面的承載力特征值應滿足本規范5.2.7條
的要求。
6.3.10填土地基在進行壓實施工時,應注意采取地面排水措施,當其阻礙原地表
水暢通排泄時,應根據地形修建截水溝,或設置其它排水設施。設置在填土區的上、
下水管道,應采取防滲、防漏措施,避免因漏水使填土顆粒流失,必要時應在填土
土坡的坡腳處設置反濾層。
6.3.11位于斜坡上的填土,應驗算其穩定性。對由填土而產生的新邊坡,當填土
邊坡符合表6.3.11的要求時,可不設置支擋結構。當天然地面坡度大于20%時,應
采取防止填土可能沿坡面滑動的措施,并應避免雨水沿斜坡排泄。
表6.3.11壓實填土的邊坡坡度允許值
填土類
邊坡坡度允許值(高寬比)壓實
型
坡高在8m以內坡高為8~15
m
系數
(λc
)
碎石、卵石1:1.50~1:1.251:1.75~
1:1.50
0.94
~
0.97
砂夾石(碎石卵
石占全重30~
50%)
1:1.50~1:1.25
1:1.75~
1:1.50
土夾石(碎石卵
石占全重30~
50%)
1:1.50~1:1.25
1:2.00~
1:1.50
粉質粘土,粘粒
含量ρc
≥10%的
粉土
1:1.75~1:1.50
1:2.25~
1:1.75
6.4滑坡防治
6.4.1在建設場區內,由于施工或其他因素的影響有可能形成滑坡的地段,必須
采取可靠的預防措施。對具有發展趨勢并威脅建筑物安全使用的滑坡,應及早采取
綜合整治措施,防止滑坡繼續發展。
6.4.2應根據工程地質、水文地質條件以及施工影響等因素,分析滑坡可能發生
或發展的主要原因,采取下列防治滑坡的處理措施:
1排水:應設置排水溝以防止地面水浸入滑坡地段,必要時尚應采取防滲措
施。在地下水影響較大的情況下,應根據地質條件,設置地下排水系統;
2支擋:根據滑坡推力的大小、方向及作用點,可選用重力式抗滑擋墻、阻
滑樁及其他抗滑結構。抗滑擋墻的基底及阻滑樁的樁端應埋置于滑動面以下的穩定
土(巖)層中。必要時,應驗算墻頂以上的土(巖)體從墻頂滑出的可能性;
3卸載:在保證卸載區上方及兩側巖土穩定的情況下,可在滑體主動區卸載,
但不得在滑體被動區卸載;
4反壓:在滑體的阻滑區段增加豎向荷載以提高滑體的阻滑安全系數。
6.4.3滑坡推力可按下列規定進行計算:
1當滑體有多層滑動面(帶)時,可取推力最大的滑動面(帶)確定滑坡推
力;
2選擇平行于滑動方向的幾個具有代表性的斷面進行計算。計算斷面一般不
得少于2個,其中應有一個是滑動主軸斷面。根據不同斷面的推力設計相應的抗滑
結構;
3當滑動面為折線形時,滑坡推力可按下列公式進行計算(圖6.4.3)。
圖6.4.3滑坡推力計算示意
Fn
=Fn-1ψ+γtGnt
-Gnn
tanφn
-cnln
(6.4.3-1)
ψ=cos(βn-1
-βn
)-sin(βn-1
-βn
)tanφn
(6.4.3-2)
式中:Fn
、Fn-1
——第n塊、第n-1塊滑體的剩余下滑力(kN);
ψ——傳遞系數;
γt
——滑坡推力安全系數;
Gnt
、Gnn
——第n塊滑體自重沿滑動面、垂直滑動面的分力(kN);
φn
——第n塊滑體沿滑動面土的內摩擦角標準值(°);
cn
——第n塊滑體沿滑動面土的粘聚力標準值(kPa);
ln
——第n塊滑體沿滑動面的長度(m);
4滑坡推力作用點,可取在滑體厚度的1/2處;
5滑坡推力安全系數,應根據滑坡現狀及其對工程的影響等因素確定,對地
基基礎設計等級為甲級的建筑物宜取1.30,設計等級為乙級的建筑物宜取1.20,設
計等級為丙級的建筑物宜取1.10;
6根據土(巖)的性質和當地經驗,可采用試驗和滑坡反算相結合的方法,
合理地確定滑動面上的抗剪強度。
6.5巖石地基
6.5.1巖石地基基礎設計應符合下列規定:
1置于完整、較完整、較破碎巖體上的建筑物可僅進行地基承載力計算;
2地基基礎設計等級為甲、乙級的建筑物,同一建筑物的地基存在堅硬程度
不同,兩種或多種巖體變形模量差異達2倍及2倍以上,應進行地基變形驗算;
3地基主要受力層深度內存在軟弱下臥巖層時,應考慮軟弱下臥巖層的影響
進行地基穩定性驗算;
4樁孔、基底和基坑邊坡開挖應控制爆破,到達持力層后,對軟巖、極軟巖
表面應及時封閉保護;
5當基巖面起伏較大,且都使用巖石地基時,同一建筑物可以使用多種基礎
形式;
6當基礎附近有臨空面時,應驗算向臨空面傾覆和滑移穩定性。存在不穩定
的臨空面時,應將基礎埋深加大至下伏穩定基巖;亦可在基礎底部設置錨桿,錨桿
應進入下伏穩定巖體,并滿足抗傾覆和抗滑移要求。同一基礎的地基可以放階處理,
但應滿足抗傾覆和抗滑移要求;
7對于節理、裂隙發育及破碎程度較高的不穩定巖體,可采用注漿加固和清
爆填塞等措施。
6.5.2對遇水易軟化和膨脹、易崩解的巖石,應采取保護措施減少其對巖體承載力
的影響。
6.6巖溶與土洞
6.6.1在碳酸鹽巖為主的可溶性巖石地區,當存在巖溶(溶洞、溶蝕裂隙等)、土
洞等現象時,應考慮其對地基穩定的影響。
6.6.2巖溶場地可根據巖溶發育程度劃分為三個等級,設計時應根據具體情況,按
表6.6.2選用。
表6.6.2巖溶發育程度
等級巖溶場地條件
巖溶強發育
地表有較多巖溶塌陷、漏斗、洼地、泉眼
溶溝、溶槽、石芽密布,相鄰鉆孔間存在臨空面、且基巖
面高差大于5m
地下有暗河、伏流
鉆孔見洞隙率大于30%或線巖溶率大于20%
溶槽或串珠狀豎向溶洞發育深度達20m以上
巖溶中等發
育
介于強發育和微發育之間
巖溶微發育
地表無巖溶塌陷、漏斗
溶溝、溶槽較發育
相鄰鉆孔間存在臨空面、且基巖面相對高差小于2m
鉆孔見洞隙率小于10%或線巖溶率小于5%
6.6.3地基基礎設計等級為甲級、乙級的建筑物主體宜避開巖溶強發育地段。
6.6.4存在下列情況之一且未經處理的場地,不應作為建筑物地基:
1淺層溶洞成群分布,洞徑大,且不穩定的地段;
2漏斗、溶槽等埋藏淺,其中充填物為軟弱土體;
3土洞或塌陷等巖溶強發育的地段;
4巖溶水排泄不暢,有可能造成場地暫時淹沒的地段。
6.6.5對于完整、較完整的堅硬巖、較硬巖地基,且符合下列條件之一時,可不考
慮巖溶對地基穩定性的影響:
1洞體較小,基礎底面尺寸大于洞的平面尺寸,并有足夠的支承長度;
2頂板巖石厚度大于或等于洞的跨度。
6.6.6地基基礎設計等級為丙級且荷載較小的建筑物,當符合下列條件之一時,可
不考慮巖溶對地基穩定性的影響。
1基礎底面以下的土層厚度大于獨立基礎寬度的3倍或條形基礎寬度的6
倍,且不具備形成土洞的條件時;
2基礎底面與洞體頂板間土層厚度小于獨立基礎寬度的3倍或條形基礎寬
度的6倍,洞隙或巖溶漏斗被沉積物填滿,其承載力特征值超過150kPa,且無被水
沖蝕的可能性時;
3基礎底面存在面積小于基礎底面積25%的垂直洞隙,但基底巖石面積滿
足上部荷載要求時。
6.6.7不符合本規范第6.6.5、6.6.6條的條件時,應進行洞體穩定性分析;基礎附
近有臨空面時,應驗算向臨空面傾覆和沿巖體結構面滑移穩定性。
6.6.8土洞對地基的影響,應按下列規定綜合分析與處理:
1在地下水強烈活動于巖土交界面的地區,應考慮由地下水作用所形成的土
洞對地基的影響,預測地下水位在建筑物使用期間的變化趨勢。總圖布置前,應獲
得場地土洞發育程度分區資料。施工時,除已查明的土洞外,尚應沿基槽進一步查
明土洞的特征和分布情況;
2在地下水位高于基巖表面的巖溶地區,應注意人工降水引起土洞進一步發
育或地表塌陷的可能性。塌陷區的范圍及方向可根據水文地質條件和抽水試驗的觀
測結果綜合分析確定。在塌陷范圍內不應采用天然地基。并應注意降水對周圍環境
和建構筑物的影響。
3由地表水形成的土洞或塌陷,應采取地表截流、防滲或堵塞等措施進行處
理。應根據土洞埋深,分別選用挖填、灌砂等方法進行處理。由地下水形成的塌陷
及淺埋土洞,應清除軟土,拋填塊石作反濾層,面層用粘土夯填;深埋土洞宜用砂、
礫石或細石混凝土灌填。在上述處理的同時,尚應采用梁、板或拱跨越。對重要的
建筑物,可采用樁基處理。
6.6.9對地基穩定性有影響的巖溶洞隙,應根據其位置、大小、埋深、圍巖穩定性
和水文地質條件綜合分析,因地制宜采取下列處理措施:
1對較小的巖溶洞隙,可采用鑲補、嵌塞與跨越等方法處理;
2對較大的巖溶洞隙,可采用梁、板和拱等結構跨越,也可采用漿砌塊石等
堵塞措施以及洞底支撐或調整柱距等方法處理。跨越結構應有可靠的支承面。梁式
結構在穩定巖石上的支承長度應大于梁高1.5倍;
3基底有不超過25%基底面積的溶洞(隙)且充填物難以挖除時,宜在洞隙
部位設置鋼筋混凝土底板,底板寬度應大于洞隙,并采取措施保證底板不向洞隙方
向滑移。也可在洞隙部位設置鉆孔樁進行穿越處理。
4對于荷載不大的低層和多層建筑,圍巖穩定,如溶洞位于條形基礎末端,
跨越工程量大,可按懸臂梁設計基礎,若溶洞位于單獨基礎重心一側,可按偏心荷
載設計基礎。
6.7土質邊坡與重力式擋墻
6.7.1邊坡設計應符合下列規定:
1邊坡設計應保護和整治邊坡環境,邊坡水系應因勢利導,設置地表排水系
統,邊坡工程應設內部排水系統。對于穩定的邊坡,應采取保護及營造植被的防護
措施;
2建筑物的布局應依山就勢,防止大挖大填。對于平整場地而出現的新邊坡,
應及時進行支擋或構造防護;
3應根據邊坡類型、邊坡環境、邊坡高度及可能的破壞模式,選擇適當的邊
坡穩定計算方法和支擋結構型式;
4支擋結構設計應進行整體穩定性計算、局部穩定性計算、地基承載力計算、
抗傾覆穩定性計算、抗滑移計算及結構強度計算;
5邊坡工程設計前,應進行詳細的工程地質勘察,并應對邊坡的穩定性作出
準確的評價;對周圍環境的危害性作出預測;對巖石邊坡的結構面調查清楚,指出
主要結構面的所在位置;提供邊坡設計所需要的各項參數;
6邊坡的支擋結構應進行排水設計。對于可以向坡外排水的支擋結構,應在
支擋結構上設置排水孔。排水孔應沿著橫豎兩個方向設置,其間距宜取2m~3m,排
水孔外斜坡度宜為5%,孔眼尺寸不宜小于100mm。支擋結構后面應做好濾水層,必
要時應作排水暗溝。支擋結構后面有山坡時,應在坡腳處設置截水溝。對于不能向
坡外排水的邊坡,應在支擋結構后面設置排水暗溝;
7支擋結構后面的填土,應選擇透水性強的填料。當采用粘性土作填料時,
宜摻入適量的碎石。在季節性凍土地區,應選擇爐碴、碎石、粗砂等非凍脹性填料。
6.7.2在坡體整體穩定的條件下,土質邊坡的開挖應符合下列規定:
1邊坡的坡度允許值,應根據當地經驗,參照同類土層的穩定坡度確定。當
土質良好且均勻、無不良地質現象、地下水不豐富時,可按表6.7.2確定;
表6.7.2土質邊坡坡度允許值
土的類別
密實度
或狀態
坡度允許值(高寬比)
坡高在5m以內坡高為5~10m
碎石土
密實
中密
稍密
1:0.35~1:0.50
1:0.50~1:0.75
1:0.75~1:1.00
1:0.50~
1:0.75
1:0.75~
1:1.00
1:1.00~
1:1.25
粘性土堅硬1:0.75~1:1.001:1.00~
硬塑1:1.00~1:1.25
1:1.25
1:1.25~
1:1.50
注:1表中碎石土的充填物為堅硬或硬塑狀態的粘性土;
2對于砂土或充填物為砂土的碎石土,其邊坡坡度允許值均按自然休止角
確定。
2土質邊坡開挖時,應采取排水措施,邊坡的頂部應設置截水溝。在任何情
況下不應在坡腳及坡面上積水;
3邊坡開挖時,應由上往下開挖,依次進行。棄土應分散處理,不得將棄土
堆置在坡頂及坡面上。當必須在坡頂或坡面上設置棄土轉運站時,應進行坡體穩定
性驗算,嚴格控制堆棧的土方量;
4邊坡開挖后,應立即對邊坡進行防護處理。
6.7.3重力式擋土墻土壓力計算應符合下列規定:
1對土質邊坡,邊坡主動土壓力應按式(6.7.3-1)進行計算。當填土為無
粘性土時,主動土壓力系數可按庫倫土壓力理論確定。當支擋結構滿足朗肯條件時,
主動土壓力系數可按朗肯土壓力理論確定。粘性土或粉土的主動土壓力也可采用楔
體試算法圖解求得。
aaa
KhE2
2
1
???
(6.7.3-1)
式中:Ea
——主動土壓力(kN);
a
?——主動土壓力增大系數,擋土墻高度小于5m時宜取1.0,高度5m~8m
時宜取1.1,高度大于8m時宜取1.2;
γ——填土的重度(kPa);
h——擋土結構的高度(m);
ka
——主動土壓力系數,按
本規范附錄L確定。
2當支擋結構后緣有較陡峻
的穩定巖石坡面,巖坡的坡角θ>
(45o+φ/2)時,應按有限范圍填
土計算土壓力,取巖石坡面為破裂
面。根據穩定巖石坡面與填土間的
摩擦角按下式計算主動土壓力系
數:
圖6.7.3有限填土擋土墻土壓力
計算示意
1-巖石邊坡;2-填土
ka
=sin(α+θ)sin(α+β)sin(θ-δr
)/sin2αsin(θ-β)
sin(α-δ+θ-δr
)(6.7.3-2)
式中:θ——穩定巖石坡面傾角(°);
δr
——穩定巖石坡面與填土間的摩擦角(°),根據試驗確定。當
無試驗資料時,可取δr
=0.33φk
,φk
為填土的內摩擦角標準
值(°)。
6.7.4重力式擋土墻的構造應符合下列規定:
1重力式擋土墻適用于高度小于8m、地層穩定、開挖土石方時不會
危及相鄰建筑物的地段;
2重力式擋土墻可在基底設置逆坡。對于土質地基,基底逆坡坡度不
宜大于1:10;對于巖質地基,基底逆坡坡度不宜大于1:5;
3毛石擋土墻的墻頂寬度不宜小于400mm;混凝土擋土墻的墻頂寬度
不宜小于200mm;
4重力式擋墻的基礎埋置深度,應根據地基承載力、水流沖刷、巖石
裂隙發育及風化程度等因素進行確定。在特強凍漲、強凍漲地區應考慮凍
漲的影響。在土質地基中,基礎埋置深度不宜小于0.5m;在軟質巖地基中,
基礎埋置深度不宜小于0.3m;
5重力式擋土墻應每間隔10m~20m設置一道伸縮縫。當地基有變化
時宜加設沉降縫。在擋土結構的拐角處,應采取加強的構造措施。
6.7.5擋土墻的穩定性驗算應符合下列規定:
1抗滑移穩定性應按下列公式進行驗算(圖6.7.5-1);
3.1
)(
?
?
?
tat
ann
GE
EG?
(6.7.5-1)
Gn
=Gcos?
0
(6.7.5-2)
Gt
=Gsin?
0
(6.7.5-3)
Eat
=Ea
sin(?-?
0
-δ)
(6.7.5-4)
Ean
=Ea
cos(?-?
0
-δ)
(6.7.5-5)
式中:G——擋土墻每延米自重
(kN);
?
0
——擋土墻基底的傾角
(°);
?——擋土墻墻背的傾角
(°);
δ——土對擋土墻墻背的摩
擦角(°),可按表
6.7.5-1選用;
μ——土對擋土墻基底的摩
擦系數,由試驗確定,
也可按表6.7.5-2選
用。
圖6.7.5-1擋土墻抗滑穩定驗算
示意
表6.7.5-1土對擋土墻墻背的摩擦角δ
擋土墻情況摩擦角δ
墻背平滑、排水不良(0~0.33)φk
墻背粗糙、排水良好(0.33~0.50)φk
墻背很粗糙、排水良好(0.50~0.67)φk
墻背與填土間不可能滑動(0.67~1.00)φk
注:φk
為墻背填土的內摩擦角。
表6.7.5-2土對擋土墻基底的摩擦系數μ
土的類別摩擦系數μ
粘性土
可塑0.25~0.30
硬塑0.30~0.35
堅硬0.35~0.45
粉土0.30~0.40
中砂、粗砂、礫砂0.40~0.50
碎石土0.40~0.60
軟質巖0.40~0.60
表面粗糙的硬質巖0.65~0.75
注:1對易風化的軟質巖和塑性指數Ip
大于22的粘性土,基底摩擦系
數應通過試驗確定。
2對碎石土,可根據其密實程度、填充物狀況、風化程度等確定。
2抗傾覆穩定性應按下列公式進行驗算(圖6.7.5-2):
6.1
f
f0?
?
zE
xEGx
ax
az
(6.7.5-6)
Eax
=Ea
sin(?-δ)
(6.7.5-7)
Eaz
=Ea
cos(?-δ)
(6.7.5-8)
xf
=b-zcot?
(6.7.5-9)
zf
=z-btan?
0
(6.7.5-10)
式中:z——土壓力作用點與墻踵的
高度(m);
x0
——擋土墻重心與墻趾的
水平距離(m);
b——基底的水平投影寬度
(m)。
圖6.7.5-2擋土墻抗傾覆穩定
驗算示意
3整體滑動穩定性驗算可采用圓弧滑動面法;
4地基承載力驗算,除應符合本規范第5.2節的規定外,基底合力的
偏心距不應大于0.25倍基礎的寬度。當基底下有軟弱下臥層時,尚應進
行軟弱下臥層的承載力驗算。
6.8巖石邊坡與巖石錨桿擋墻
6.8.1在巖石邊坡整體穩定的條件下,巖石邊坡的開挖坡度允許值,應根
據當地經驗按工程類比的原則,參照本地區已有穩定邊坡的坡度值加以確
定。
6.8.2當整體穩定的軟質巖邊坡高度小于12m,硬質巖邊坡高度小于15m
時,邊坡開挖時可進行構造處理(圖6.8.2-1,圖6.8.2-2)。
圖6.8.2-1邊坡頂部支護圖6.8.2-2整體穩定邊坡支
護
1-崩塌體;2-巖石邊坡頂部裂隙;1-土層;2-橫向連系梁;
3-支護錨桿;
3-錨桿;4-破裂面4-面板;5-防護錨桿;
6-巖石
6.8.3對單結構面外傾邊坡作用在支擋結構上的推力,可根據楔體平衡
法進行計算,并應考慮結構面填充物的性質及其浸水后的變化。具有兩組
或多組結構面的交線傾向于臨空面的邊坡,可采用棱形體分割法計算棱體
的下滑力。
6.8.4巖石錨桿擋土結構設計,應符合下列規定(圖6.8.4):
圖6.8.4錨桿體系支擋結構
1-壓頂梁;2-土層;3-立柱及面板;4-巖石;5-巖石錨桿;6-立柱嵌入巖
體;7-頂撐錨桿;8-護面;9-面板;10-立柱(豎柱);11-土體;12-土坡
頂部;13-土坡坡腳;14-剖面圖;15-平面圖
1巖石錨桿擋土結構的荷載,宜采用主動土壓力乘以1.l~l.2的增
大系數;
2擋板計算時,其荷載的取值可考慮支承擋板的兩立柱間土體的卸荷
拱作用;
3立柱端部應嵌入穩定巖層內,并應根據端部的實際情況假定為固定
支承或鉸支承,當立柱插入巖層中的深度大于3倍立柱長邊時,可按固定
支承計算;
4巖石錨桿應與立柱牢固連接,并應驗算連接處立柱的抗剪切強度。
6.8.5巖石錨桿的構造應符合下列規定:
1巖石錨桿由錨固段和非錨固段組成。錨固段應嵌入穩定的基巖中,
嵌入基巖深度應大于40倍錨桿筋體直徑,且不得小于3倍錨桿的孔徑。
非錨固段的主筋必須進行防護處理;
2作支護用的巖石錨桿,錨桿孔徑不宜小于100mm;作防護用的錨桿,
其孔徑可小于100mm,但不應小于60mm;
3巖石錨桿的間距,不應小于錨桿孔徑的6倍;
4巖石錨桿與水平面的夾角宜為15°~25°;
5錨桿筋體宜采用熱軋帶肋鋼筋,水泥砂漿強度不宜低于25MPa,細石
混凝土強度不宜低于C25。
6.8.6巖石錨桿錨固段的抗拔承載力,應按照本規范附錄M的試驗方法經
現場原位試驗確定。對于永久性錨桿的初步設計或對于臨時性錨桿的施工
階段設計,可按下式計算:
Rt
=ξfurhr
(6.8.6)
式中:Rt
——錨桿抗拔承載力特征值(kN);
ξ——經驗系數,對于永久性錨桿取0.8,對于臨時性錨桿取1.0;
f——砂漿與巖石間的粘結強度特征值(kPa),由試驗確定,當缺乏
試驗資料時,可按表6.8.6取用;
ur
——錨桿的周長(m);
hr
——錨桿錨固段嵌入巖層中的長度(m),當長度超過13倍錨桿直
徑時,按13倍直徑計算。
表6.8.6砂漿與巖石間的粘結強度特征值(MPa)
巖石堅硬程度軟巖較軟巖硬質巖
粘結強度<0.20.2~0.40.4~0.6
注:水泥砂漿強度為30MPa或細石混凝土強度等級為C30。
7軟弱地基
7.1一般規定
7.1.1當地基壓縮層主要由淤泥、淤泥質土、沖填土、雜填土或其他
高壓縮性土層構成時應按軟弱地基進行設計。在建筑地基的局部范圍內有
高壓縮性土層時,應按局部軟弱土層處理。
7.1.2勘察時,應查明軟弱土層的均勻性、組成、分布范圍和土質情
況;沖填土尚應查明排水固結條件;雜填土應查明堆積歷史,確定自重壓
力下的穩定性、濕陷性等。
7.1.3設計時,應考慮上部結構和地基的共同作用。對建筑體型、荷
載情況、結構類型和地質條件進行綜合分析,確定合理的建筑措施、結構
措施和地基處理方法。
7.1.4施工時,應注意對淤泥和淤泥質土基槽底面的保護,減少擾動。
荷載差異較大的建筑物,宜先建重、高部分,后建輕、低部分。
7.1.5活荷載較大的構筑物或構筑物群(如料倉、油罐等),使用初期
應根據沉降情況控制加載速率,掌握加載間隔時間,或調整活荷載分布,
避免過大傾斜。
7.2利用與處理
7.2.1利用軟弱土層作為持力層時,應符合下列規定:
1淤泥和淤泥質土,宜利用其上覆較好土層作為持力層,當上覆
土層較薄,應采取避免施工時對淤泥和淤泥質土擾動的措施;
2沖填土、建筑垃圾和性能穩定的工業廢料,當均勻性和密實度
較好時,可利用作為輕型建筑物地基的持力層。
7.2.2局部軟弱土層以及暗塘、暗溝等,可采用基礎梁、換土、樁基
或其他方法處理。
7.2.3當地基承載力或變形不能滿足設計要求時,地基處理可選用機
械壓實、堆載預壓、真空預壓、換填墊層或復合地基等方法。處理后的地
基承載力應通過試驗確定。
7.2.4機械壓實包括重錘夯實、強夯、振動壓實等方法,可用于處理
由建筑垃圾或工業廢料組成的雜填土地基,處理有效深度應通過試驗確
定。
7.2.5堆載預壓可用于處理較厚淤泥和淤泥質土地基。預壓荷載宜大
于設計荷載,預壓時間應根據建筑物的要求以及地基固結情況決定,并應
考慮堆載大小和速率對堆載效果和周圍建筑物的影響。采用塑料排水帶或
砂井進行堆載預壓和真空預壓時,應在塑料排水帶或砂井頂部作排水砂墊
層。
7.2.6換填墊層(包括加筋墊層)可用于軟弱地基的淺層處理。墊層
材料可采用中砂、粗砂、礫砂、角(圓)礫、碎(卵)石、礦渣、灰土、
粘性土以及其它性能穩定、無腐蝕性的材料。加筋材料可采用高強度、低
徐變、耐久性好的土工合成材料。
7.2.7復合地基設計應滿足建筑物承載力和變形要求。當地基土為欠
固結土、膨脹土、濕陷性黃土、可液化土等特殊性土時,設計采用的增強
體和施工工藝應滿足處理后地基土和增強體共同承擔荷載的技術要求。
7.2.8復合地基承載力特征值應通過現場復合地基載荷試驗確定,或
采用增強體載荷試驗結果和其周邊土的承載力特征值結合經驗確定。
7.2.9復合地基基礎底面的壓力除應滿足本規范公式(5.2.1-1)的要求
外,還應滿足本規范公式(5.2.1-2)的要求。
7.2.10復合地基的最終變形量可按式(7.2.10)計算:
'ss
sp
??
(7.2.10)
式中:s——復合地基最終變形量(mm);
sp
?——復合地基沉降計算經驗系數,根據地區沉降觀測資料經驗確定,
無地區經驗時可根據變形計算深度范圍內壓縮模量的當量值(
s
E)按表
7.2.10取值;
s’
——復合地基計算變形量(mm),可按本規范公式(5.3.5)計算。
加固土層的壓縮模量可取復合土層的壓縮模量,可按本規范第7.2.12條
確定;地基變形計算深度應大于加固土層的厚度,并應符合本規范第5.3.7
條的規定。
表7.2.10復合地基沉降計算經驗系數
sp
?
s
E(MPa)
4.07.015.020.030.0
1.00.70.40.250.2
7.2.11變形計算深度范圍內壓縮模量的當量值(
s
E),應按下式計算:
??
??
??
?
?
?
n
i
m
j
sj
j
spi
i
ji
s
E
A
E
A
AA
E
11
(7.2.11)
式中:Espi
——第i層復合土層的壓縮模量(MPa);
Esj
——加固土層以下的第j層土的壓縮模量(MPa)。
7.2.12復合地基變形計算時,復合土層的壓縮模量可按下列公式計算:
sispi
EE???
(7.2.12-1)
/
spkak
ff??
(7.2.12-2)
式中:Espi
——第i層復合土層的壓縮模量(MPa);
?——復合土層的壓縮模量提高系數;
spk
f——復合地基承載力特征值(kPa);
ak
f——基礎底面下天然地基承載力特征值(kPa)。
7.2.13增強體頂部應設褥墊層。褥墊層可采用中砂、粗砂、礫砂、碎
石、卵石等散體材料。碎石、卵石宜摻入20%~30%的砂。
7.3建筑措施
7.3.1在滿足使用和其他要求的前提下,建筑體型應力求簡單。當建
筑體型比較復雜時,宜根據其平面形狀和高度差異情況,在適當部位用沉
降縫將其劃分成若干個剛度較好的單元;當高度差異或荷載差異較大時,
可將兩者隔開一定距離,當拉開距離后的兩單元必須連接時,應采用能自
由沉降的連接構造。
7.3.2當建筑物設置沉降縫時,應符合下列規定:
1建筑物的下列部位,宜設置沉降縫:
1)建筑平面的轉折部位;
2)高度差異或荷載差異處;
3)長高比過大的砌體承重結構或鋼筋混凝土框架結構的適當
部位;
4)地基土的壓縮性有顯著差異處;
5)建筑結構或基礎類型不同處;
6)分期建造房屋的交界處。
2沉降縫應有足夠的寬度,縫寬可按表7.3.2選用。
表7.3.2房屋沉降縫的寬度
房屋層數沉降縫寬度(mm)
二~三
四~五
五層以上
50~80
80~120
不小于120
7.3.3相鄰建筑物基礎間的凈距,可按表7.3.3選用。
表7.3.3相鄰建筑物基礎間的凈距(m)
被影響建筑
的長高比
影響建筑的預
2.0≤
f
H
L
<3.0
3.0≤
f
H
L
<5.0
估平均沉降量s(mm)
70~150
160~250
260~400
>400
2~3
3~6
6~9
9~12
3~6
6~9
9~12
≥12
注:1表中L為建筑物長度或沉降縫分隔的單元長度(m);Hf
為自基礎底
面標高算起的建筑物高度(m);
2當被影響建筑的長高比為1.5
<2.0時,其間凈距可適當縮小。
7.3.4相鄰高聳結構或對傾斜要求嚴格的構筑物的外墻間隔距離,應
根據傾斜允許值計算確定。
7.3.5建筑物各組成部分的標高,應根據可能產生的不均勻沉降采取
下列相應措施:
1室內地坪和地下設施的標高,應根據預估沉降量予以提高。建
筑物各部分(或設備之間)有聯系時,可將沉降較大者標高提高;
2建筑物與設備之間,應留有凈空。當建筑物有管道穿過時,應
預留孔洞,或采用柔性的管道接頭等。
7.4結構措施
7.4.1為減少建筑物沉降和不均勻沉降,可采用下列措施:
1選用輕型結構,減輕墻體自重,采用架空地板代替室內填土;
2設置地下室或半地下室,采用覆土少、自重輕的基礎形式;
3調整各部分的荷載分布、基礎寬度或埋置深度;
4對不均勻沉降要求嚴格的建筑物,可選用較小的基底壓力。
7.4.2對于建筑體型復雜、荷載差異較大的框架結構,可采用箱基、
樁基、筏基等加強基礎整體剛度,減少不均勻沉降。
7.4.3對于砌體承重結構的房屋,宜采用下列措施增強整體剛度和強
度:
1對于三層和三層以上的房屋,其長高比L/Hf
宜小于或等于2.5;
當房屋的長高比為2.5
≤3.0時,宜做到縱墻不轉折或少轉折,并應
控制其內橫墻間距或增強基礎剛度和強度。當房屋的預估最大沉降量小于
或等于120mm時,其長高比可不受限制;
2墻體內宜設置鋼筋混凝土圈梁或鋼筋磚圈梁;
3在墻體上開洞時,宜在開洞部位配筋或采用構造柱及圈梁加強。
7.4.4圈梁應按下列要求設置:
1在多層房屋的基礎和頂層處應各設置一道,其他各層可隔層設
置,必要時也可逐層設置。單層工業廠房、倉庫,可結合基礎梁、聯系梁、
過梁等酌情設置;
2圈梁應設置在外墻、內縱墻和主要內橫墻上,并宜在平面內聯
成封閉系統。
7.5大面積地面荷載
7.5.1在建筑范圍內有地面荷載的單層工業廠房、露天車間和單層倉
庫的設計,應考慮由于地面荷載所產生的地基不均勻變形及其對上部結構
的不利影響。當有條件時,宜利用堆載預壓過的建筑場地。
注:地面荷載系指生產堆料、工業設備等地面堆載和天然地面上的大
面積填土。
7.5.2地面堆載應均衡,并應根據使用要求、堆載特點、結構類型和
地質條件確定允許堆載量和范圍。
堆載不宜壓在基礎上。大面積的填土,宜在基礎施工前三個月完成。
7.5.3地面堆載荷載應滿足地基承載力、變形、穩定性要求,并應考
慮對周邊環境的影響。當堆載量超過地基承載力特征值時應進行專項設
計。
7.5.4廠房和倉庫的結構設計,可適當提高柱、墻的抗彎能力,增強
房屋的剛度。對于中、小型倉庫,宜采用靜定結構。
7.5.5對于在使用過程中允許調整吊車軌道的單層鋼筋混凝土工業廠
房和露天車間的天然地基設計,除應遵守本規范第5章的有關規定外,尚
應符合下式要求:
s’
g
≤[s’
g
]
(7.5.5)
式中s’
g
——由地面荷載引起柱基內側邊緣中點的地基附加沉降量計算
值,可按本規范附錄N計算;
[s’
g
]——由地面荷載引起柱基內側邊緣中點的地基附加沉降允許
值,可按表7.5.5采用。
表7.5.5地基附加沉降量允許值[s’
g
](mm)
b
a
610
14590
2
3
4
5
45
50
55
65
50
55
60
70
55
60
65
75
60
65
70
80
60
70
75
85
80
90
95100
注:表中
a
為地面荷載的縱向長度(m);b為車間跨度方向基礎底面邊
長(m)。
7.5.6按本規范第7.5.5條設計時,應考慮在使用過程中墊高或移動
吊車軌道和吊車梁的可能性。應增大吊車頂面與屋架下弦間的凈空和吊車
邊緣與上柱邊緣間的凈距,當地基土平均壓縮模量Es
為3MPa左右,地面
平均荷載大于25kPa時,凈空宜大于300mm,凈距宜大于200mm。并應按
吊車軌道可能移動的幅度,加寬鋼筋混凝土吊車梁腹部及配置抗扭鋼筋。
7.5.7具有地面荷載的建筑地基遇到下列情況之一時,宜采用樁基:
1不符合本規范7.5.5條要求;
2車間內設有起重量300kN以上、工作級別大于A5的吊車;
3基底下軟土層較薄,采用樁基經濟者。
8基礎
8.1無筋擴展基礎
8.1.1無筋擴展基礎(圖8.1.1)高度應滿足下式的要求:
?tan2
0
0
bb
H
?
?(8.1.1)
式中:b——基礎底面寬度(m);
b0
——基礎頂面的墻體寬度或柱腳寬度(m);
H0
——基礎高度(m);
tan?——基礎臺階寬高比b2
:H0
,其允許值可按表8.1.1選用;
b2
——基礎臺階寬度(m)。
表8.1.1無筋擴展基礎臺階寬高比的允許值
基礎材料質量要求
臺階寬高比的允許值
pk
≤10
0
100<
pk
≤200
200<
pk
≤300
混凝土基礎C15混凝土1∶
1.00
1∶1.001∶1.25
毛石混凝土
基礎
C15混凝土1∶
1.00
1∶1.251∶1.50
磚基礎磚不低于MU10、砂漿不低
于M5
1∶
1.50
1∶1.501∶1.50
毛石基礎砂漿不低于M51∶
1.25
1∶1.50—
灰土基礎
體積比為3∶7或2∶8的
灰土,其最小干密度:
粉土1550㎏/m3
粉質粘土1500㎏/m3
粘土1450㎏/m3
1∶
1.25
1∶1.50—
三合土基礎
體積比1∶2∶4~1∶3∶
6
(石灰∶砂∶骨料),每層
約虛鋪220mm,夯至150mm
1∶
1.50
1∶2.00—
注:1pk
為作用標準組合時的基礎底面處的平均壓力值(kPa);
2階梯形毛石基礎的每階伸出寬度,不宜大于200mm;
3當基礎由不同材料疊合組成時,應對接觸部分作抗壓驗
算;
4混凝土基礎單側擴展范圍內基礎底面處的平均壓力值超
過300kPa時,尚應進行抗剪驗算;對基底反力集中于立柱
附近的巖石地基,應進行局部受壓承載力驗算。
(a)(b)
圖8.1.1無筋擴展基礎構造示意
d——柱中縱向鋼筋直徑
1-承重墻;2-鋼筋混凝土柱
8.1.2采用無筋擴展基礎的鋼筋混凝土柱,其柱腳高度h1
不得小于
b1
(圖8.1.1),并不應小于300mm且不小于20d。當柱縱向鋼筋在柱腳內
的豎向錨固長度不滿足錨固要求時,可沿水平方向彎折,彎折后的水平錨
固長度不應小于10d也不應大于20d。
注:d為柱中的縱向受力鋼筋的最大直徑。
8.2擴展基礎
8.2.1擴展基礎的構造,應符合下列規定:
1錐形基礎的邊緣高度不宜小于200mm,且兩個方向的坡度不宜大
于1:3;階梯形基礎的每階高度,宜為300mm~500mm;
2墊層的厚度不宜小于70mm,墊層混凝土強度等級不宜低于C10;
3擴展基礎受力鋼筋最小配筋率不應小于0.15%,底板受力鋼筋的
最小直徑不宜小于10mm,間距不宜大于200mm,也不宜小于100mm。墻下
鋼筋混凝土條形基礎縱向分布鋼筋的直徑不宜小于8mm;間距不宜大于
300mm;每延米分布鋼筋的面積應不小于受力鋼筋面積的15%。當有墊層
時鋼筋保護層的厚度不應小于40mm;無墊層時不應小于70mm;
4混凝土強度等級不應低于C20;
5當柱下鋼筋混凝土獨立基礎的邊長和墻下鋼筋混凝土條形基礎的
寬度大于或等于2.5m時,底板受力鋼筋的長度可取邊長或寬度的0.9倍,
并宜交錯布置(圖8.2.1-1);
6鋼筋混凝土條形基礎底板在T形及十字形交接處,底板橫向受力
鋼筋僅沿一個主要受力方向通長布置,另一方向的橫向受力鋼筋可布置到
主要受力方向底板寬度1/4處(圖8.2.1-2)。在拐角處底板橫向受力鋼筋
應沿兩個方向布置(圖8.2.1-2)。
圖8.2.1-1柱下獨立基礎底板受力鋼筋布置
圖8.2.1-2墻下條形基礎縱橫交叉處底板受力鋼筋布置
8.2.2鋼筋混凝土柱和剪力墻縱向受力鋼筋在基礎內的錨固長度應符合
下列規定:
1鋼筋混凝土柱和剪力墻縱向受力鋼筋在基礎內的錨固長度(la
)應
根據現行國家標準《混凝土結構設計規范》GB50010有關規定確定;
2抗震設防烈度為6度、7度、8度和9度地區的建筑工程,縱向受
力鋼筋的抗震錨固長度(laE
)應按下式計算:
1)一、二級抗震等級縱向受力鋼筋的抗震錨固長度(laE
)應按
下式計算:
laE
=1.15la
(8.2.2-1)
2)三級抗震等級縱向受力鋼筋的抗震錨固長度(laE
)應按下式
計算:
laE
=1.05la
(8.2.2-2)
3)四級抗震等級縱向受力鋼筋的抗震錨固長度(laE
)應按下式
計算:
laE
=la
(8.2.2-3)
式中:la
——縱向受拉鋼筋的錨固長度(m)。
3當基礎高度小于la
(laE
)時,縱向受力鋼筋的錨固總長度除符合
上述要求外,其最小直錨段的長度不應小于20d,彎折段的長度不應小于
150mm。
8.2.3現澆柱的基礎,其插筋的數量、直徑以及鋼筋種類應與柱內縱向
受力鋼筋相同。插筋的錨固長度應滿足本規范第8.2.2條的規定,插筋與
柱的縱向受力鋼筋的連接方法,應符合現行國家標準《混凝土結構設計規
范》GB50010的有關規定。插筋的下端宜作成直鉤放在基礎底板鋼筋網上。
當符合下列條件之一時,可僅將四角的插筋伸至底板鋼筋網上,其余插筋
錨固在基礎頂面下la
或laE
處(圖8.2.3)。
1柱為軸心受壓或小偏心受壓,基礎高度大于等于1200mm;
2柱為大偏心受壓,基礎高度大于等于1400mm。
圖8.2.3現澆柱的基礎中插筋構造示意
8.2.4預制鋼筋混凝土柱與杯口基礎的連接(圖8.2.4),應符合下列規定:
圖8.2.4預制鋼筋混凝土柱與杯口基礎的連接示意
注:a2
≥a1
1-焊接網
1柱的插入深度,可按表8.2.4-1選用,并應滿足本規范第8.2.2條
鋼筋錨固長度的要求及吊裝時柱的穩定性;
表8.2.4-1柱的插入深度h1
(mm)
矩形或工字形柱
雙肢柱
h<500500≤h<
800
800≤h≤1000h>1000
本文發布于:2023-03-05 19:47:31,感謝您對本站的認可!
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