建筑地基基础规范

建筑地基基础 2.1 术语 2.1.1 地基 subgrade，foundation，soils 为支承基础的土体或岩体。 foundation 2.1.2 基础 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 指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 densiyy，unit weight 单位体积岩土所承受的重力，为岩土的密度与重力加速度的乘积。 2.1.5 岩体结构面 rock discontinuity structral 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 标准冻深 standard frost penetration 在地面平坦、裸露、城市之外的空旷场地中不少于10年的实测最大冻深的平均值。 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(或被沉降缝分隔区段的建筑地基)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 指为提高地基土的承载力，改善其变形性质或渗透性质而采取的人工方法。 compoiste foundation 2.1.10 复合地基 cmoposite subgrade， 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 将上部结构传来的荷载，通过向侧边扩展成一定底面积，使作用在基底的压应力等于或小于地基土的允许承载力，而基础主要符号 A——基础底面面积; a——压缩系数; 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; c——粘聚力; d——基础埋置深度，桩身直径; Ea——主动土压力; Es——土的压缩模量; e——孔隙比; F——基础顶面竖向力; 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; G——恒载; 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; M——作用于基础底面的力矩或截面的弯矩; p——基础底面处平均压力; p0——基础底面处平均附加压力; Qk——相应于荷载效应标准组合时，桩基中单桩所受竖向力; qpk——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; s——沉降量; u——周边长度; ω ——土的含水量; ωL——液限; ωp——塑限; zo——标准冻深; zn——地基沉降计算深度; α ——平均附加应力系数; β ——边坡对水平面的坡角; 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; υ ——泊松比; φ —— 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 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，将地基基础分为三个设计等级，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 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 表 3.0.2 所列范围内设计等级为丙级的建筑物可不作变形验算，如有下列情况之一时，仍应作变形验算: 1) 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) 相邻建筑距离过近，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 当地下水埋藏较浅。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。 表3.0.2 可不作地基变形计算设计等级为丙级的建筑物范围 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 1.5b，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，应符合本规范第七章的有关要求; 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。 3.0.3 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 岩土工程勘察应提供下列资料: 1) 有无影响建筑场地稳定性的不良地质条件及其危害度; 2) 建筑物范围内的地层结构及其均匀性，以及各岩土层的物理力学性质; 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土类型和场地类别，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进行论证分析，提出经济合理的设计方案建议;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: (1) 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，论证其对周围已有建筑物和地下设施的影响; (2) 基坑施工降水的有关技术参数及施工降水方法的建议; (3) 提供用于计算地下水浮力的设计水位。 2 地基评价宜采用钻探取样、室内土工试验、触探、并结合其他原位测试方法进行。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。如地基条件与原勘察报告不符时，应进行施工勘察。 3.0.4 地基基础设计时，所采用的菏载效应最不利组合与相应的抗力限值应按下列规定: 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荷裁效应应按正常使用极限状态下荷载效应的标准组合。相应的抗力应采用地基承载力特征值或单桩承裁力特征值。 2 计算地基变形时，传至基础底面上的荷裁效应应按正常使用极限状态下荷载效应的准永久组合，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 计算挡土墙土压力、地基或斜坡稳定及滑坡推力时，荷载效应应按承载能力极限状态下荷载效应的基本组合，但其分项系数均为 1.0。 4 在确定基础或桩台高度、支挡结构截面、计算基础或支挡结构(3.0.5-1) 式中 SGk——按永久荷载标准值 Gk 计算的荷载效应值; SQik——按可变荷载标准值 Qik 计算的荷载效应值; ψci——可变荷载 Qi 的组合值系数，按现行《建筑结构荷载规范》GB 50009 的规定取值。 荷载效应的准永久组合值 Sk 应用下式表示: Sk,SGk，ψq1SQ1k，ψq2SQ2k，……，ψqnSQnk (3.0.5-2) 式中 ψqi——准永久值系数，按现行《建筑结构荷载规范》GB 50009 的规定取值。 承载能力极限状态下，由可变荷载效应控制的基本组合设计值 S，应用下式表达: S,γGSGk，γQ1SQ1k，γQ2ψc2SQ2k，……，γQnψcnSQnk (3.0.5-3) 式中 γG——永久荷载的分项系数，按现行《建筑结构荷载规范》GB 50009 的规定取值; γQi——第 i 个可变荷载的分项系数，按现行《建筑结构荷载规范》GB 50009 的规定取值。 对由永久荷载效应控制的基本组合，也可采用简化规则，荷载效应基本组合的设计值 S 按下式确定: S,1(35Sk?R (3.0.5-4) 式中 R——结构构件抗力的设计值，按有关建筑结构设计规范的规定确定; Sk——荷载效应的标准组合值。 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、粘性土和人工填土等。 4.1.2 岩石应为颗粒间牢固联结，呈整体或具有节理裂隙的岩体。作为建筑物地基,除应确定岩石的地质名称外,尚应按 4.1.3,4.1.4 条划分其坚硬程度和完整程度。 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 执行。岩石的风化程度可分为未风化、微风化、中风化、强风化和全风化。 表 4.1.3 岩石坚硬程度的划分 4.1.4 4.1.5 4.1.6 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，有无地下设施，基础和形式和构造; 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，基础宜浅埋，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 高层建筑筏形和箱形基础的埋置深度应满足地基承载力，变形和稳定性要求。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 1/18,1/20。位于岩石地基上的高层建筑，其基础埋深应满足抗滑要求。 5.1.4 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。 5.1.5 当在相邻建筑物时，新建建筑物的基础埋深不宜大于原有建筑基础。当埋深大于原有的建筑物时，两基础间应保持一定净距，其数值应根据原有的建筑荷载大小、基础形式和土质情况确定。当上述要求不能满足时，应采取分段施工，设临时加固支撑，打板桩，地下连续墙等施工措施，或加固原有的建筑物基础， 5.1.6 确定基础埋深应考虑地基的冻胀性。地基的冻胀性类别应根据冻土层的平均冻胀率 η 的大小，按本规范附录 G.0.1 查取。 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，考虑连接方法和施工顺序。一般多层建筑物在施工期间完成的沉降量，对于砂土可认为其最终沉降量已完成 80,以上，对于其它低压缩性土可认为已完成最终沉降量的 50,,80,，对于中压缩性土可认为已完成 20,,50,，对于高压缩性土可认为已完成 5,,20,。 5.3.4 建筑物的地基变形允许值，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 注:1 本表数值为建筑物地基实际最终变形允许值; 2 有括号者仅适用于中压缩性土; 3 L 为相邻柱基的中心距离(mm);Hg 为自室外地面起算的建筑物高度(m); 4 倾斜指基础倾斜方向两端点的沉降差与其距离的比值; 5 局部倾斜指砌体承重结构沿纵向 6,10m s——地基最终变形量(mm); s’——按分层总和法计算出的地基变形量; ψs——沉降计算经验系数，根据地区沉降观测资料及经验确定，无地区经验时可采用表 5.3.5 数值; n——地基变形计算深度范围内所划分的土层数(图 5.3.5); p0——对应于荷载效应准永久组合时的基础底面处的附加压力(kPa); Esi——基础底面下第 , 层土的压缩模量，应取土的自重压力至土的自重压力与附加压力之和的压力段计算(MPa); zi、zi-1——基础底面至第 i 层土、第 i-1 层土底面的距离(m); αi、αi-1——基础底面计算点至第 i 层土、第 i-1 层土底面范围 沉降计算经验系数 ψs 注:Es 为变形计算深度范围Ai——第 i 层土附加应力系数沿土层厚度的积分值; 图 5.3.5 基础沉降计算的分层示意 5.3.6 地基变形计算深度 zn(图 5.3.5)，应符合下式要求: (5.3.6) 式中 ?s’i——在计算深度范围 ?z 5.3.7 当无相邻荷载影响，基础宽度在 1,30m 范围 (5.3.7) 式中 b——基础宽度(m)。 在计算深度范围内存在基岩时，zn 可取至基岩表面;当存在较厚的坚硬粘性土层，其孔隙比小于 0.5、压缩模量大于 50MPa，或存在较厚的密实砂卵石层，其压缩模量大于 80MPa 时，zn 可取至该层土表面。 5.3.8 计算地基变形时，应考虑相邻荷载的影响，其值可按应力叠加原理，采用角点法计算。 5.3.9 5.3.10 在同一整体大面积基础上建有多栋高层和低层建筑，应该按照上部结构、基础与地基的共同作用进行变形计算。