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(shù)經(jīng)濟政策,做到安全適用、技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟合理、確保質(zhì)量、保護環(huán)境,制定本規范。
1.0.2 本規范適用于工業(yè)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(dòng)荷載作用下的地基基礎設計,尚應符合國家現行相應專(zhuān)業(yè)標準的規定。
1.0.3 地質(zhì)基礎設計,應堅持因地制宜、就地取材、保護環(huán)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(lèi)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(guān)標準的規定。
2 術(shù)語(yǔ)和符號
2.1 術(shù) 語(yǔ)
2.1.1 地基 Subgrade, Foundation soils
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 Characteristic value of subgrade bearing capacity
由載荷試驗測定的地基土壓力變形曲線(xiàn)線(xiàn)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) Gravity density, Unit weight
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 Rock discontinuity structural plane
巖體內開(kāi)裂的和易開(kāi)裂的面,如層面、節理、斷層、片理等,又稱(chēng)不連續構造面。
2.1.6 標準凍結深度 Standard frost penetration
在地面平坦、裸露、城市之外的空曠場(chǎng)地中不少于10年的實(shí)測最大凍結深度的平均值。
2.1.7 地基變形允許值 Allowable subsoil deformation
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-rock composite subgrade
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(gè)別石芽出露的地基。
2.1.9 地基處理 Ground treatment, Ground improvement
為提高地基強度,或改善其變形性質(zhì)或滲透性質(zhì)而采取的工程措施。
2.1.10 復合地基 Composite subgrade,Composite foundation
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 Spread foundation
為擴散上部結構傳來(lái)的荷載,使作用在基底的壓應力滿(mǎn)足地基承載力的設計要求,且基礎內部的應力滿(mǎn)足材料強度的設計要求,通過(guò)向側邊擴展一定底面積的基礎。
2.1.12 無(wú)筋擴展基礎 Non-reinforced spread foundation
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 Pile foundation
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 Retaining structure
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 Excavation engineering
為保證地面向下開(kāi)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(huán)境保護等措施的總稱(chēng)。
2.2 符 號
2.2.1 作用和作用效應
Ea——主動(dòng)土壓力;
Fk——相應于作用的標準組合時(shí),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(shí),作用于基礎底面的力矩值;
pk——相應于作用的標準組合時(shí),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(shí),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(jiǎn)稱(chēng)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(cháng));或力矩作用方向的基礎底面邊長(cháng);
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(cháng)度或沉降縫分隔的單元長(cháng)度;
l——基礎底面長(cháng)度;
s——沉降量;
u——周邊長(cháng)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(jīng)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(wèn)題可能造成建筑物破壞或影響正常使用的程度分為三個(gè)設計等級,設計時(shí)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(lèi)型 |
甲 級 | 重要的工業(yè)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(guò)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(chē)庫、商場(chǎng)、運動(dòng)場(chǎng)等) 對地基變形有特殊要求的建筑物 復雜地質(zhì)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(chǎng)地和地基條件復雜的一般建筑物 位于復雜地質(zhì)條件及軟土地區的二層及二層以上地下室的基坑工程 開(kāi)挖深度大于15m的基坑工程 周邊環(huán)境條件復雜、環(huán)境保護要求高的基坑工程 |
乙 級 | 除甲級、丙級以外的工業(yè)與民用建筑物 除甲級、丙級以外的基坑工程 |
丙 級 | 場(chǎng)地和地基條件簡(jiǎn)單、荷載分布均勻的七層及七層以下民用建筑及一般工業(yè)建筑;次要的輕型建筑物 非軟土地區且場(chǎng)地地質(zhì)條件簡(jiǎn)單、基坑周邊環(huán)境條件簡(jiǎn)單、環(huán)境保護要求不高且開(kāi)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(cháng)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(mǎn)足承載力計算的有關(guān)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(shí)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(chǎn)生過(guò)大的不均勻沉降時(shí);
3)軟弱地基上的建筑物存在偏心荷載時(shí);
4)相鄰建筑距離近,可能發(fā)生傾斜時(shí);
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(shí)。
4 對經(jīng)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(jìn)行穩定性驗算;
6 建筑地下室或地下構筑物存在上浮問(wèn)題時(shí),尚應進(jìn)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(lèi)
型 | 砌體承重結構、框架結構 (層數) | ≤5 | ≤5 | ≤6 | ≤6 | ≤7 |
單層排架結構( 6m柱距) | 單跨 | 吊車(chē)額定起重量(t) | 10~15 | 15~20 | 20~30 | 30~50 | 50~100 |
廠(chǎng)房跨度 (m) | ≤18 | ≤24 | ≤30 | ≤30 | ≤30 |
多跨 | 吊車(chē)額定起重量(t) | 5~10 | 10~15 | 15~20 | 20~30 | 30~75 |
廠(chǎng)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1.5 b,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(shí),表中砌體承重結構的設計,應符合本規范第7章的有關(guān)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(yè)建筑可按廠(chǎng)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(chē)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(jìn)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(wú)影響建筑場(chǎng)地穩定性的不良地質(zhì)作用,評價(jià)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(xué)性質(zhì)指標,以及對建筑材料的腐蝕性;
3)地下水埋藏情況、類(lèi)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(chǎng)地類(lèi)別,并對飽和砂土及粉土進(jìn)行液化判別;
5) 對可供采用的地基基礎設計方案進(jìn)行論證分析,提出經(jīng)濟合理、技術(shù)先進(jìn)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(wèn)題提出建議;
6)當工程需要時(shí),尚應提供:深基坑開(kāi)挖的邊坡穩定計算和支護設計所需的巖土技術(shù)參數,論證其對周邊環(huán)境的影響;基坑施工降水的有關(guān)技術(shù)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(jià)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(jìn)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(jìn)行施工驗槽。當地基條件與原勘察報告不符時(shí),應進(jìn)行施工勘察。
3.0.5 地基基礎設計時(shí),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(shí),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(tài)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(shí),傳至基礎底面上的作用效應應按正常使用極限狀態(tài)下作用的準永久組合,不應計入風(fēng)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(shí),作用效應應按承載能力極限狀態(tài)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(shí),上部結構傳來(lái)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(tài)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(shí),應按正常使用極限狀態(tài)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(guān)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(shí),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(tài)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(gè)可變作用標準值(Qik)的效應;
ψci——第i個(gè)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》GB 50009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(gè)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》GB 50009的規定取值。
3 承載能力極限狀態(tài)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》GB 50009的規定取值;
γQi——第i個(gè)可變作用的分項系數,按現行國家標準《建筑結構荷載規范》GB 50009的規定取值。
4 對由永久作用控制的基本組合,也可采用簡(jiǎn)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(lèi)及工程特性指標
4.1 巖土的分類(lèi)
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(jìn)行該項試驗時(shí),可在現場(chǎng)通過(guò)觀(guān)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(fēng)化程度可分為未風(fēng)化、微風(fēng)化、中等風(fēng)化、強風(fēng)化和全風(fēng)化。
表4.1.3 巖石堅硬程度的劃分
堅硬程度類(lèi)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(shí)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 | >0.75 | 0.75~0.55 | 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(shí)應有代表性。
4.1.5 碎石土為粒徑大于2mm的顆粒含量超過(guò)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(lèi)
土的名稱(chēng) | 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(guò)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(guò)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(guò)全重50% |
注:分類(lèi)時(shí)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(shí)度,可按表4.1.6分為松散、稍密、中密、密實(shí)。
表4.1.6 碎石土的密實(shí)度
重型圓錐動(dòng)力觸探錘擊數N63.5 | 密實(shí)度 |
N63.5≤5 | 松 散 |
5< N63.5≤10 | 稍 密 |
10< N63.5≤20 | 中 密 |
N63.5>20 | 密 實(shí) |
注:1. 本表適用于平均粒徑小于等于50mm且最大粒徑不超過(guò)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(shí)度;
2. 表內N63.5為經(jīng)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(guò)全重50%、粒徑大于0.075mm的顆粒超過(guò)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(lèi)
土的名稱(chēng) | 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(guò)全重50% |
中 砂 | 粒徑大于0.25mm的顆粒含量超過(guò)全重50% |
細 砂 | 粒徑大于0.075mm的顆粒含量超過(guò)全重85% |
粉 砂 | 粒徑大于0.075mm的顆粒含量超過(guò)全重50% |
注:分類(lèi)時(shí)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(shí)度,可按表4.1.8分為松散、稍密、中密、密實(shí)。
表4.1.8 砂土的密實(shí)度
標準貫入試驗錘擊數N | 密實(shí)度 |
N≤10 | 松 散 |
10< N≤15 | 稍 密 |
15< N≤30 | 中 密 |
N>30 | 密 實(shí) |
注:當用靜力觸探探頭阻力判定砂土的密實(shí)度時(shí),可根據當地經(jīng)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(zhì)粘土。
表4.1.9 粘性土的分類(lèi)
塑性指數Ip | 土的名稱(chēng) |
Ip>17 | 粘 土 |
10< Ip≤17 | 粉質(zhì)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(shí)測定的液限計算而得。
4.1.10 粘性土的狀態(tài),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(tài)
液性指數IL | 狀 態(tài) |
IL≤0 | 堅 硬 |
0<IL≤0.25 | 硬 塑 |
0.25<IL≤0.75 | 可 塑 |
0.75<IL≤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(tài)時(shí),可根據當地經(jīng)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(guò)全重50%的土。
4.1.12 淤泥為在靜水或緩慢的流水環(huán)境中沉積,并經(jīng)生物化學(xué)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(zhì)土。含有大量未分解的腐殖質(zhì),有機質(zhì)含量大于60%的土為泥炭,有機質(zhì)含量大于等于10%且小于等于60%的土為泥炭質(zhì)土。
4.1.13 紅粘土為碳酸鹽巖系的巖石經(jīng)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(jīng)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(shí)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(jīng)過(guò)壓實(shí)或夯實(shí)的素填土為壓實(shí)填土。雜填土為含有建筑垃圾、工業(yè)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(shí)具有顯著(zhù)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(chǎn)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(dòng)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??辜魪姸戎笜藨藴手?,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(wú)側限抗壓強度試驗、現場(chǎng)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(shí),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(jīng)過(guò)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(shí),對于已有剪切破裂面或其它軟弱結構面的抗剪強度,應進(jìn)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(shí),試驗所施加的最大壓力應超過(guò)土自重壓力與預計的附加壓力之和,試驗成果用e~p曲線(xiàn)表示;
2 當考慮土的應力歷史進(jìn)行沉降計算時(shí),應進(jìn)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~lg p曲線(xiàn)表示。為確定回彈指數,應在估計的先期固結壓力之后進(jìn)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(kāi)挖卸荷和再加荷時(shí),應進(jìn)行回彈再壓縮試驗,其壓力的施加應與實(shí)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(shí)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(shí),為低壓縮性土;
2 當0.1MPa-1≤a1-2<0.5MPa-1時(shí),為中壓縮性土;
3 當a1-2≥0.5MPa-1時(shí),為高壓縮性土。
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(wú)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(zhì);
3 工程地質(zhì)和水文地質(zhì)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(mǎn)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(shí),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(mǎn)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(mǎn)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(cháng))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(shí),應采取地基土在施工時(shí)不受擾動(dòng)的措施。當基礎埋置在易風(fēng)化的巖層上,施工時(shí)應在基坑開(kāi)挖后立即鋪筑墊層。
5.1.6 當存在相鄰建筑物時(shí),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(shí),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(zhì)情況確定。
5.1.7 季節性?xún)鐾恋鼗膱?chǎng)地凍結深度應按下式進(jìn)行計算:
zd= z0·ψzs·ψzw·ψze (5.1.7)
式中:zd ——場(chǎng)地凍結深度(m),當有實(shí)測資料時(shí)按zd=h’-Δz計算;
h’——最大凍深出現時(shí)場(chǎng)地最大凍土層厚度(m);
Δz——最大凍深出現時(shí)場(chǎng)地地表凍脹量(m);
z0——標準凍結深度(m)。當無(wú)實(shí)測資料時(shí),按本規范附錄F采用;
ψzs——土的類(lèi)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(huán)境對凍深的影響系數,按表5.1.7-3。
表5.1.7-1 土的類(lèi)別對凍深的影響系數
土的類(lèi)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(huán)境對凍深的影響系數
周?chē)h(huán)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(huán)境影響系數一項,當城市市區人口為20~50萬(wàn)時(shí),按城市近郊取值;當城市市區人口大于50萬(wàn)小于或等于100萬(wàn)時(shí),只計入市區影響;當城市市區人口超過(guò)100萬(wàn)時(shí),除計入市區影響外,尚應考慮5公里以?xún)鹊慕紖^近郊影響系數。
5.1.8 季節性?xún)鐾恋貐^基礎埋置深度宜大于場(chǎng)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(shí),基礎埋置深度可以小于場(chǎng)地凍結深度,基底允許凍土層最大厚度應根據當地經(jīng)驗確定。沒(méi)有地區經(jīng)驗時(shí)可按本規范附錄G查取。此時(shí),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(lèi)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(shí)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(chǎng)地。對低洼場(chǎng)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(cháng)高比;
5 當獨立基礎聯(lián)系梁下或樁基礎承臺下有凍土時(shí),應在梁或承臺下留有相當于該土層凍脹量的空隙;
6 外門(mén)斗、室外臺階和散水坡等部位宜與主體結構斷開(kāi),散水坡分段不宜超過(guò)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(shí),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(shí)
pk≤fa (5.2.1-1)
式中:pk——相應于作用的標準組合時(shí),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(shí),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(shí),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(shí)
(5.2.2-1)
式中:Fk——相應于作用的標準組合時(shí),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(shí)
(5.2.2-2)
(5.2.2-3)
式中:Mk——相應于作用的標準組合時(shí),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(shí),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(shí)(圖5.2.2)時(shí),pkmax應按下式計算:
(5.2.2-4)
式中:l——垂直于力矩作用方向的基礎底面邊長(cháng)(m);
a——合力作用點(diǎn)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(cháng)
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(shí)踐經(jīng)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(shí),從載荷試驗或其它原位測試、經(jīng)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(lèi)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(shí)按3m取值,大于6m時(shí)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(shí),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(shí),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(shí),應從室內地面標高算起。
表5.2.4 承載力修正系數
土 的 類(lèi) 別 ηb ηd
淤泥和淤泥質(zhì)土 0 1.0
人工填土
e或IL大于等于0.85的粘性土 0 1.0
紅 粘 土 含水比w>0.8
含水比w≤0.8 0
0.15 1.2
1.4
大面積 壓實(shí)填土 壓實(shí)系數大于0.95、粘粒含量ρc≥10%的粉土 0 1.5
最大干密度大于2100kg/m3的級配砂石 0 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、細砂(不包括很濕與飽和時(shí)的稍密狀態(tài))
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(fēng)化和全風(fēng)化的巖石,可參照所風(fēng)化成的相應土類(lèi)取值,其他狀態(tài)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(shí)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(shí)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(shí),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(mǎn)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(shí)按6m取值,對于砂土小于3m時(shí)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(°) Mb Md Mc
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
20
22
24
26
28
30
32
34
36
38
40 0
0.03
0.06
0.10
0.14
0.18
0.23
0.29
0.36
0.43
0.51
0.61
0.80
1.10
1.40
1.90
2.60
3.40
4.20
5.00
5.80 1.00
1.12
1.25
1.39
1.55
1.73
1.94
2.17
2.43
2.72
3.06
3.44
3.87
4.37
4.93
5.59
6.35
7.21
8.25
9.44
10.84 3.14
3.32
3.51
3.71
3.93
4.17
4.42
4.69
5.00
5.31
5.66
6.04
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(jìn)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(chǎn)狀和組合,由地方經(jīng)驗確定。無(wú)經(jīng)驗時(shí),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(fēng)化作用的繼續;
2對于粘土質(zhì)巖,在確保施工期及使用期不致遭水浸泡時(shí),也可采用天然濕度的試樣,不進(jìn)行
飽和處理。
5. 2. 7 當地基受力層范圍內有軟弱下臥層時(shí),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(shí),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(jīng)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(jiǎn)化計算:
條形基礎
(5.2.7-2)
矩形基礎
(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(cháng)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(xiàn)與垂直線(xiàn)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
0.25 0.50
3
5
10 6°
10°
20° 23°
25°
30°
注:1 Es1為上層土壓縮模量;Es2為下層土壓縮模量;
2 z/b <0.25時(shí)取θ=0°,必要時(shí),宜由試驗確定;z/b >0.50時(shí)θ值不變;
3 z/b在0.25與0.50之間可插值使用。
5. 2. 8 對于沉降已經(jīng)穩定的建筑或經(jīng)過(guò)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?jì)A斜。
5.3. 3 在計算地基變形時(shí),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?jì)A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(shí)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(guān)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(lèi) 別
中、低壓縮性土 高壓縮性土
砌體承重結構基礎的局部?jì)A斜 0.002 0.003
工業(yè)與民用建筑相鄰柱基的沉降差 框架結構 0.002l 0.003l
砌體墻填充的邊排柱 0.0007l 0.001l
當基礎不均勻沉降時(shí)不產(chǎn)生附加應力的結構 0.005l 0.005l
單層排架結構(柱距為6m)柱基的沉降量(mm) (120) 200
橋式吊車(chē)軌面的傾斜(按不調整軌道考慮) 縱 向 0.004
橫 向 0.003
多層和高層建筑的整體傾斜
2 Hg≤24 0.004
24<Hg≤60 0.003
60<Hg≤100 0.0025
Hg>100 0.002
體型簡(jiǎn)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≤20 0.008
20<Hg≤50 0.006
50<Hg≤100 0.005
100<Hg≤150 0.004
150<Hg≤200 0.003
200<Hg≤250 0.002
高聳結構基礎的沉降量(mm) Hg≤100 400
100<Hg≤200 300
200<Hg≤250 200
注:1 本表數值為建筑物地基實(shí)際最終變形允許值;
2 有括號者僅適用于中壓縮性土;
3 l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(diǎn)的沉降差與其距離的比值;
5 局部?jì)A斜指砌體承重結構沿縱向6~10m內基礎兩點(diǎn)的沉降差與其距離的比值。
5.3.5 計算地基變形時(shí),地基內的應力分布,可采用各向同性均質(zhì)線(xiàn)性變形體理論。其最終變形量可按下式進(jìn)行計算:
(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(jīng)驗系數,根據地區沉降觀(guān)測資料及經(jīng)驗確定,無(wú)地區經(jīng)驗時(shí)可根據變形計算深度范圍內壓縮模量的當量值()、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(shí)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);
、——基礎底面計算點(diǎn)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。
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(xiàn);4- i-1層;5- i層
表5.3.5 沉降計算經(jīng)驗系數ψs
(MPa)
基底附加壓力 2.5 4.0 7.0 15.0 20.0
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
5. 3. 6 變形計算深度范圍內壓縮模量的當量值(),應按下式計算:
(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(shí),應繼續計算。
(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(jiàn)圖5.3.5并按表5.3.7確定。
表5.3.7 Δz
b(m) ≤2 2<b≤4 4<b≤8 b>8
Δz(m) 0.3 0.6 0.8 1.0
5. 3. 8 當無(wú)相鄰荷載影響,基礎寬度在1~30m范圍內時(shí),基礎中點(diǎn)的地基變形計算深度也可按簡(jiǎn)化公式(5.3.8)進(jìn)行計算。在計算深度范圍內存在基巖時(shí),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(shí)砂卵石層,其壓縮模量大于80MPa時(shí),zn可取至該層土表面。此時(shí),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(shí),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(diǎn)法計算。
5. 3. 10 當建筑物地下室基礎埋置較深時(shí),地基土的回彈變形量可按下式進(jìn)行計算:
(5.3.10)
式中:sc——地基的回彈變形量(mm);
ψc——回彈量計算的經(jīng)驗系數,無(wú)地區經(jīng)驗時(shí)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(xiàn)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(xiàn)性分布的假定計算:
(5.3.11)
式中:——地基的回彈再壓縮變形量(mm);
——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;
——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(jìn)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(dòng)面法進(jìn)行驗算。最危險的滑動(dòng)面上諸力對滑動(dòng)中心所產(chǎn)生的抗滑力矩與滑動(dòng)力矩應符合下式要求:
MR/MS≥1.2 (5.4.1)
式中:MS——滑動(dòng)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(xiàn)的基礎底面邊長(cháng)小于或等于3m 時(shí),其基礎底面外邊緣線(xiàn)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
≥3.5b - (5.4.2-1)
矩形基礎
≥2.5b - (5.4.2-2)
式中:——基礎底面外邊緣線(xiàn)至坡頂的水平距離(m);
b——垂直于坡頂邊緣線(xiàn)的基礎底面邊長(cháng)(m);
d——基礎埋置深度(m);
β——邊坡坡角(°)。
2 當基礎底面外邊緣線(xiàn)至坡頂的水平距離不滿(mǎn)足式(5.4.2-1)、(5.4.2-2)的要求時(shí),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(shí),尚應按式(5.4.1)驗算坡體穩定性。
圖5.4.2 基礎底面外邊緣線(xiàn)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(shí)應進(jìn)行抗浮穩定性驗算,并應符合下列規定:
1 對于簡(jiǎn)單的浮力作用情況,基礎抗浮穩定性應符合下式要求:
(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);
——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(mǎn)足設計要求時(shí),可采用增加壓重或設置抗浮構件等措施。在整體滿(mǎn)足抗浮穩定性要求而局部不滿(mǎn)足時(shí),也可采用增加結構剛度的措施。
6 山區地基
10 檢驗與監測
10.1 一般規定
10.1.1 為設計提供依據的試驗應在設計前進(jìn)行,平板載荷試驗、基樁靜載試驗、基樁抗拔試驗及錨桿的抗拔試驗等應加載到極限或破壞,必要時(shí),應對基底反力、分深層沉降、樁身內力和樁端阻力等進(jìn)行測試。
10.1.2 驗收檢驗靜載荷試驗最大加載量不應小于承載力特征值的2倍。
10.1.3 抗拔樁的驗收檢驗應采取工程樁裂縫寬度控制的措施。
10.2 檢 驗
10.2.1基槽(坑)開(kāi)挖到底后,應進(jìn)行基槽(坑)檢驗。當發(fā)現地質(zhì)條件與勘察報告和設計文件不一致、或遇到異常情況時(shí),應結合地質(zhì)條件提出處理意見(jiàn)。
10.2.2地基處理的效果檢驗應符合下列規定:
1 地基處理后載荷試驗的數量,應根據場(chǎng)地復雜程度和建筑物重要性確定。對于簡(jiǎn)單場(chǎng)地上的一般建筑物,每個(gè)單體工程載荷試驗點(diǎn)數不宜少于3處;對復雜場(chǎng)地或重要建筑物應增加試驗點(diǎn)數;
2 處理地基的均勻性檢驗深度不應小于設計處理深度;
3 對回填風(fēng)化巖、山坯土、建筑垃圾等特殊土,應采用波速、超重型動(dòng)力觸探、深層載荷試驗等多種方法綜合評價(jià);
4對遇水軟化、崩解的風(fēng)化巖、膨脹性土等特殊土層,除根據試驗數據評價(jià)承載力外,尚應評價(jià)由于試驗條件與實(shí)際條件的差異對檢測結果的影響;
5 復合地基除應進(jìn)行靜載荷試驗外,尚應進(jìn)行豎向增強體及周邊土的質(zhì)量檢驗;
6 條形基礎和獨立基礎復合地基載荷試驗的壓板寬度宜按基礎寬度確定。
10.2.3 在填土壓實(shí)的過(guò)程中,應分層取樣檢驗土的干密度和含水量。檢驗點(diǎn)數量,對大基坑每50m2~100m2面積內不應少于一個(gè)檢驗點(diǎn);對基槽每10m~20m不應少于一個(gè)檢驗點(diǎn);每個(gè)獨立柱基不應少于一個(gè)檢驗點(diǎn)。采用貫入儀或動(dòng)力觸探檢驗墊層的施工質(zhì)量時(shí),分層檢驗點(diǎn)的間距應小于4m。根據檢驗結果求得的壓實(shí)系數,不得低于本規范表6.3.7的規定。
10.2.4 壓實(shí)系數可采用環(huán)刀法、灌砂法、灌水法或其他方法檢驗。
10.2.5 預壓處理的軟弱地基,在預壓前后應分別進(jìn)行原位十字板剪切試驗和室內土工試驗。預壓處理的地基承載力應進(jìn)行現場(chǎng)載荷試驗。
10.2.6 強夯地基的處理效果應采用載荷試驗結合其他原位測試方法檢驗。強夯置換的地基承載力檢驗除應采用單墩載荷試驗檢驗外,尚應采用動(dòng)力觸探等方法查明施工后土層密度隨深度的變化。強夯地基或強夯置換地基載荷試驗的壓板面積應按處理深度確定。
10.2.7 砂石樁、振沖碎石樁的處理效果應采用復合地基荷載試驗方法檢驗。大型工程及重要建筑應采用多樁復合地基荷載試驗方法檢驗;樁間土應在處理后采用動(dòng)力觸探、標準貫入、靜力觸探等原位測試方法檢驗。砂石樁、振沖碎石樁的樁體密實(shí)度可采用動(dòng)力觸探方法檢驗。
10.2.8 水泥攪拌樁成樁后可進(jìn)行輕便觸探和標準貫入試驗結合鉆取芯樣、分段取芯樣做抗壓強度試驗評價(jià)樁身強度。
10.2.9 水泥土攪拌樁復合地基承載力檢驗應進(jìn)行單樁載荷試驗和復合地基載荷試驗。
10.2.10 復合地基應進(jìn)行樁身完整性和單樁豎向承載力檢驗以及單樁或多樁復合地基載荷試驗,施工工藝對樁間土承載力有影響時(shí)還應進(jìn)行樁間土承載力檢驗。
10.2.11 對打入式樁、靜力壓樁,應提供經(jīng)確認的施工過(guò)程有關(guān)參數。施工完成后尚應進(jìn)行樁頂標高、樁位偏差等檢驗。
10.2.12 對混凝土灌注樁,應提供施工過(guò)程有關(guān)參數,包括原材料的力學(xué)性能檢驗報告,試件留置數量及制作養護方法、混凝土抗壓強度試驗報告,鋼筋籠制作質(zhì)量檢查報告。施工完成后尚應進(jìn)行樁頂標高、樁位偏差等檢驗。
10.2.13 人工挖孔樁終孔時(shí),應進(jìn)行樁端持力層檢驗。單柱單樁的大直徑嵌巖樁,應視巖性檢驗孔底下3倍樁身直徑或5m深度范圍內有無(wú)土洞、溶洞、破碎帶或軟弱夾層等不良地質(zhì)條件。
10.2.14 施工完成后的工程樁應進(jìn)行樁身完整性檢驗和豎向承載力檢驗。承受水平力較大的樁應進(jìn)行水平承載力檢驗,抗拔樁應進(jìn)行抗拔承載力檢驗。
10.2.15 樁身完整性檢驗宜采用兩種或多種合適的檢驗方法進(jìn)行。直徑大于800mm的混凝土嵌巖樁應采用鉆孔抽芯法或聲波透射法檢測,檢測樁數不得少于總樁數的10%,且不得少于10根,且每根柱下承臺的抽檢樁數不應少于1根。直徑不大于800mm的樁以及直徑大于800mm的非嵌巖樁,可根據樁徑和樁長(cháng)的大小,結合樁的類(lèi)型和當地經(jīng)驗采用鉆孔抽芯法、聲波透射法或動(dòng)測法進(jìn)行檢測。檢測的樁數不應少于總樁數的10%,且不得少于10根。
10.2.16 豎向承載力檢驗的方法和數量可根據地基基礎設計等級和現場(chǎng)條件,結合當地可靠的經(jīng)驗和技術(shù)確定。復雜地質(zhì)條件下的工程樁豎向承載力的檢驗應采用靜載荷試驗,檢驗樁數不得少于同條件下總樁數的1%,且不得少于3根。大直徑嵌巖樁的承載力可根據終孔時(shí)樁端持力層巖性報告結合樁身質(zhì)量檢驗報告核驗。
10.2.17水平受荷樁和抗拔樁承載力的檢驗可分別按本規范附錄S 單樁水平載荷試驗和附錄T 單樁豎向抗拔靜載試驗的規定進(jìn)行,檢驗樁數不得少于同條件下總樁數的1%,且不得少于3根。
10.2.18 地下連續墻應提交經(jīng)確認的有關(guān)成墻記錄和施工報告。地下連續墻完成后應進(jìn)行墻體質(zhì)量檢驗。檢驗方法可采用鉆孔抽芯或聲波透射法,非承重地下連續墻檢驗槽段數不得少于同條件下總槽段數的10%;對承重地下連續墻檢驗槽段數不得少于同條件下總槽段數的20%。
10.2.19 基礎抗?。ò危╁^桿完成后應按本規范附錄M進(jìn)行抗拔承載力檢驗,檢驗數量不得少于抗?。ò危╁^桿總數的5%,且不得少于6根。
10.2.20 當檢驗發(fā)現地基處理的效果、樁身或地下連續墻質(zhì)量、樁或抗?。ò危╁^桿承載力不滿(mǎn)足設計要求時(shí),應結合工程場(chǎng)地地質(zhì)和施工情況綜合分析,必要時(shí)應擴大檢驗數量,提出處理意見(jiàn)。
10.3 監 測
10.3.1 大面積填方、填海等地基處理工程,應對地面沉降進(jìn)行長(cháng)期監測,直到沉降達到穩定標準;施工過(guò)程中還應對土體位移、孔隙水壓力等進(jìn)行監測。
10.3.2 基坑開(kāi)挖應根據設計要求進(jìn)行監測,實(shí)施動(dòng)態(tài)設計和信息化施工。
10.3.3 施工過(guò)程中降低地下水對周邊環(huán)境影響較大時(shí),應對地下水位變化、周邊建筑物的沉降和位移、土體變形、地下管線(xiàn)變形等進(jìn)行監測。
10.3.4預應力錨桿施工完成后應對鎖定的預應力進(jìn)行監測,監測錨桿數量不得少于錨桿總數的5%,且不得少于6根。
10.3.5基坑開(kāi)挖監測包括支護結構的內力和變形,地下水位變化及周邊建(構)筑物、地下管線(xiàn)等市政設施的沉降和位移等監測內容可按表10.3.5選擇。
表10.3.5 基坑監測項目選擇表
地基基礎設計等級 支護結構水平位移 臨近建(構)筑物沉降與地下管線(xiàn)變形 地下水位 錨
桿
拉
力 支撐軸力或
變形 立
柱
變
形 樁
墻
內
力
地面沉降 基
坑
底
隆
起 土側向變形 孔
隙
水
壓
力 土壓力
甲級 √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ △ △
乙級 √ √ √ √ △ △ △ △ △ △ △ △
丙級 √ √ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○
注: 1 √為應測項目,△為宜測項目,○為可不測項目;
2 對深度超過(guò)15m的基坑宜設坑底土回彈監測點(diǎn);
3 基坑周邊環(huán)境進(jìn)行保護要求嚴格時(shí),地下水位監測應包括對基坑內、外地下水位進(jìn)行監測。
10.3.6 邊坡工程施工過(guò)程中,應嚴格記錄氣象條件、挖方、填方、堆載等情況。尚應對邊坡的水平位移和豎向位移進(jìn)行監測,直到變形穩定為止,且不得少于二年。爆破施工時(shí),應監控爆破對周邊環(huán)境的影響。
10.3.7對擠土樁布樁較密或周邊環(huán)境保護要求嚴格時(shí),應對打樁過(guò)程中造成的土體隆起和位移、鄰樁樁頂標高及樁位、孔隙水壓力等進(jìn)行監測。
10.3.8 下列建筑物應在施工期間及使用期間進(jìn)行沉降變形觀(guān)測:
1 地基基礎設計等級為甲級建筑物;
2 軟弱地基上的地基基礎設計等級為乙級建筑物;
3 處理地基上的建筑物;
4 加層、擴建建筑物;
5 受鄰近深基坑開(kāi)挖施工影響或受場(chǎng)地地下水等環(huán)境因素變化影響的建筑物;
6 采用新型基礎或新型結構的建筑物。
10.3.9 需要積累建筑物沉降經(jīng)驗或進(jìn)行設計反分析的工程,應進(jìn)行建筑物沉降觀(guān)測和基礎反力監測。沉降觀(guān)測宜同時(shí)設分層沉降監測點(diǎn)。