1 总则
1.0.1为了在地基勘察和地基基础设计中贯彻执行国家技术经济政策,做到技术先进、安全适用、经济合理、确保质量、保护环境、提高效益,制定本规范。
1.0.2本规范适用于北京地区建筑物(含构筑物)的地基勘察和地基基础设计。
1.0.3各项工程建设在设计和施工之前,必须按基本建设程序进行地基勘察。工作中应广泛搜集、分析、利用已有资料和建筑经验,针对工程特点、任务要求和岩土工程条件,切实做到精心勘察,提出完整可靠、评价正确的勘察报告。勘察工作应包括参与地基基础方案实施的过程。
1.0.4地基基础设计应坚持因地制宜、就地取材、保护环境、节约资源和提高效益的原则。设计时应依据勘察成果,结合结构特点、使用要求,综合考虑施工条件、材料情况、场地环境和工程造价等因素,切实做到精心设计,以保证建筑物和构筑物的安全和正常使用。 1.0.5 本规范中未列入的内容,应符合国家现行的有关标准、规范的规定。
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,footing 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 地基勘察 geotechnical investigation of foundation
施工图设计阶段所需的岩土工程勘察(即详细勘察),其目的是解决地基基础方案有关实际问题。 2.1.4 地基承载力标准值 standard value of subgrade bearing capacity
在测试、试验的基础上,对应荷载效应为标准组合并按照变形控制的地基设计原则所确定的地基承载力值。
2.1.5抗浮设防水位 groundwater level for prevention of up-floating抗浮评价计算所需要的、保证抗浮设防安全和经济合理的场地地下水设计水位。 2.1.6新近沉积土 recently deposited soil
第四纪全新世( Q4)中、晚期形成的土,一般呈欠压密状态、强度低、常含有人类文化活动产物(如砖瓦片、木炭渣、陶瓷片等物)和较多的有机质与螺壳、蚌壳等。
2.1.7勘探点 exploratory point 进行钻探(钻探成孔)和挖掘探槽、探井,以及进行原位测试、现场试验的点位。
2.1.8控制性勘探孔 control borehole
为查明地基岩土物理力学性质而布置的钻孔,钻孔深度应满足软弱下卧层验算和地基变形计算的要求,并在钻孔内进行取土、原位测试或其他试验。
2.1.9 一般性勘探孔 detective borehole为查明地基岩土层的空间分布而布置的钻孔,钻孔深度应满足查明软弱下卧层分布和
地基变形深度范围主要地基岩土层分布规律的要求,通常只进行地层鉴别,必要时可在钻孔内进行取土、原位测试或其他试验。 2.1.10协同作用分析 interaction analysis
根据静力平衡和变形协调条件,采用经过验证的地基土本构模型和基础与上部结构模型,建立和求解反映整个系统相互作用的方程,用以计算变形和内力。
2.1.11地基变形允许值 allowable settlement 为保证建筑物正常使用而确定的地基变形控制值。 2.1.12扩展基础 spread footing 将上部结构传来的荷载,通过向侧边扩展起到压力扩散作用的墙、柱下条形基础或柱下 独立基础。
2.1.13无筋扩展基础 non-reinforced spread footing
由砖、毛石、混凝土或毛石混凝土、灰土等材料组成的,基础边线在基础刚性扩散角之内,不需配置钢筋的墙、柱下条形基础或柱下独立基础。 2.1.14配筋扩展基础 reinforced spread footing
由混凝土材料组成的,基础边线在基础刚性扩散角之外且需要配置钢筋的墙、柱下条形基础或柱下独立基础。
2.1.15沉降后浇带 post-cast strip for settlement controlling
为了减少基础之间的差异沉降对基础及上部结构的影响而设置的施工后期进行混凝土浇筑的施工预留带。
2.1.16土岩混合地基 soil-rock combined subgrade 在主要受力层范围内,由土和岩石组成的地基。 2.1.17现场检验 in-situ inspection 在现场采用一定手段,对勘察成果或设计、施工措施的效果进行核查。
2.1.18现场监测 in-situ monitoring
在②桩身直径;
dext
化、岩—— 外墙基础埋置深度;
dint—
系统监内墙基础埋置深度;
— Ea
主动土压力;
—— 2.2 符Ers
回弹再压缩模量;
—— Es
压缩模量;
——
s
现场对岩土性状和地下水的变土体和结构物的应力、位移进行视和观测。
号
A—— 基础底面(或压板)面积; AP—— 桩端面积; a—— 压缩系数; b—— 基础底面宽度; b0—— 基础顶面的砌体宽度或柱脚宽度; Cc—— 压缩指数;
CN—— 有效覆盖压力校正系数; c—— 粘聚力;
cu—— 十字板剪切强度; Dr——砂土的相对密实度; Dp——地基变形计算深度 d—— ①基础埋置深度;
压缩模量当量值;
——
e—— 孔隙比;
F—— 上部结构传至基础顶面的竖向力; Fs
①抗滑稳定安全系数;
——
②抗倾覆稳定安全系数;
fa —— 深宽修正后的地基承载力标准值; faE—
调整后的地基抗震承载力;
— fka—
地基承载力标准值;
— frk—
岩石饱和单轴抗压强度标准值;
—
fu —— 地基承载力极限值; Gk—
①基础自重与基础上的土重之和;
—
②桩基础承台自重及承台上的土重之
和;
H—— 作用于基础底面的水平推力; Hg
自室外地面算起的建筑物高度;
—— H0—
基础高度;
— h0—
有效高度;
—
IL—— 液性指数; ILE—
液化指数; —
α —— ①地基附加应力系数;
②地震影响系数;
? α —— 地基平均附加应力系数; β —— ①地基不均匀系数界限值;
②桩间土承载力折减系数; βs —— 后注浆侧阻力增强系数; βp —— 后注浆端阻力增强系数; γ —— 土的重力密度(重度); δ —— 变异系数;
η —— 桩端阻修正系数;
ηb —— 基础宽度的承载力修正系数; ηd —— 基础深度的承载力修正系数; λc —— 压实系数; tλ —— 时间下沉系数; ν —— 泊松比; ρ —— 土的密度;
基础底面以下平均初始有效侧向应
σ 3 ——
力;
vσ ′ —— 有效覆盖压力;
τe —— 粘性土和粉土的等效抗剪强度; φ —— 内摩擦角;
E
IP—— 塑性指数; Ka—— 主动土压力系数;
k0.08——
压板面积为 50cm×50cm的载荷试验,当沉降量为 1cm时的附加压力(简称下沉 1cm时的
附加压力);
k—— 实际基础沉降量为 1cm时的附加压力;
b
M—— 作用于基础底面的力矩; Mc—— 倾覆力矩; MR—— 抗滑力矩; Ms—— 滑动力矩; Mxk—— 相应于荷载效应标准组合时,作用于承台底面通过桩群重心的 x轴的力矩;
Myk—— 相应于荷载效应标准组合时,作用于承台底面通过桩群重心的 y轴的力矩; m—— 面积置换率; N—— 标准贯入试验锤击数; N'—— 标准贯入试验锤击数校正值; N10—— 轻型圆锥动力触探试验锤击数; N63.5—— 重型圆锥动力触探试验锤击数; N'63.5—— 重型圆锥动力触探试验锤击数修正值;
Ncr—— 液化判别标准贯入试验锤击数临界值; N0—— 液化判别标准贯入试验锤击数基准值; pk—— 相应于荷载效应标准组合时,基础底面处的平均压力值; p0—— ①相应于荷载准永久组合时,基础底面处的附加压力;
②标准宽度基础的附加压力; p0j—— 对应于荷载效应准永久组合时,桩端平面处的附
加压力; pcr—— 平板载荷试验1gp ?1gs 曲线的折点压力;
②桩身直径;
pj—— 相应dext
外墙基础埋置深度;
—— 地dint—内墙基础埋置深度;
— Ea
基主动土压力;
—— Ers
的—— 回弹再压缩模量;
Es
压缩模量;
面——
压缩模量当量值;
——
e—— 孔隙比;
昀F—— 上部结构传至基础顶面的竖向力;
Fs
①抗滑稳定安全系数;
——
②抗倾覆稳定安全系数;
fa —— 深宽修正后的地基承载力标准值; 桩faE—
调整后的地基抗震承载力;
— 承fka—
地基承载力标准值;
— 载frk—岩石饱和单轴抗压强度标准值;
—
fu —— 地基承载力极限值; Gk—
①基础自重与基础上的土重之和;
— 工 ②桩基础承台自重及承台上的土重之
和;
降H—— 作用于基础底面的水平推力;
Hg
的—— 自室外地面算起的建筑物高度;
H0—
基础高度;
— h0—
有效高度;
— 桩
IL—— 液性指数; ILE—
液化指数; —
α —— ①地基附加应力系数;
②地震影响系数;
? α —— 地基平均附加应力系数; β —— ①地基不均匀系数界限值;
②桩间土承载力折减系数; βs —— 后注浆侧阻力增强系数; βp —— 后注浆端阻力增强系数; γ —— 土的重力密度(重度); δ —— 变异系数;
η —— 桩端阻修正系数;
ηb —— 基础宽度的承载力修正系数; w ηd —— 基础深度的承载力修正系数;
λc —— 压实系数; tλ —— 时间下沉系数; ν —— 泊松比; ρ —— 土的密度;
基础底面以下平均初始有效侧向应 σ 3 ——
力;
vσ ′ —— 有效覆盖压力;
τe —— 粘性土和粉土的等效抗剪强度; φ —— 内摩擦角; 载
s
于荷载效应基本组合时,基础底面基土单位面积净反力设计值(不含础自重及其上土重); pz—— 土自重压力; pcz—— 软弱下卧层顶处土重压力; pkmax—— 相应于荷效应标准组合时,基础底面边缘处大压力值; ps—— 比贯入阻力; qp—— 桩端阻力标准值; qs—— 侧阻力标准值; RH—— 单桩水平载力标准值; RV—— 单桩竖向承力标准值; Sr——土的饱和度; s —— 地基昀终沉降量; s′ —— 施期间(主体结构完工阶段)平均沉量; sc —— ①按分层总和法计算地基沉降量;
②按分层总和法计算的
基沉降量; smax —— 长期昀大沉降量;
up—— 桩身横截面周长; vp—— 压缩(纵波)波速; vs—— 剪切(横波)波速; vse—— 等效剪切波速; Wu—— 土中有机质含量; —— 土的天然含水量; wL—— 液限; wP—— 塑限;
E
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
的程度,将地基基础设计分为三个设计等级,设计时可按表 3.0.1选用。表 3.0.1 地基基础设计等级
位应进行相应基坑、基槽的现
②桩身直径; dext
外墙基础埋置深度;
—— dint—
内墙基础埋置深度;
— Ea
主动土压力;
—— Ers
回弹再压缩模量;
—— Es
压缩模量;
——
压缩模量当量值;
孔隙比;
上部结构传至基础顶面的竖向力; ①抗滑稳定安全系数;
场检sE
—— 验。 e ——
F—— Fs
——
②抗倾覆稳定安全系数;
f—— 深宽修正后的地基承载力标准值; ———
—
桩基础承台自重及承台上的土重之
—— ———— — ——
—— 地基不均匀系数界限值;
—— ——
——
3.0.3 所有建筑的地基均应进行地基承载力验算;地基基础设计等级为一级的建筑物或荷载条件复杂及对地基变形有较高要求的其他建筑,应进行地基变形验算;当地下水位较高,建筑存在上浮可能时,应进行抗浮验算;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。 3.0.4 按地基承载力确定基础底面积和埋深或按单桩承载力确定桩数时,传至基础底面或承台底面的荷载效应应采用荷载效应标准组合,相应的抗力应采用地基承载力标准值或单桩承载力标准值。 3.0.5 验算地基变形及桩基变形时,传至基础底面或承台底面的荷载效应应采用正常使用极限状态下荷载效应的准永久组合,相应限值应为地基变形允许值。
3.0.6 计算挡土墙土压力、地基或斜坡稳定及滑坡推力时,应采用荷载效应的基本组合,但其分项系数和组合系数均为 1.0。
3.0.7 计算基础构件的承载力时,应采用荷载效应的基本组合,并采用相应的分项系数。其中,永久荷载效应控制的基本组合可取荷载效应标准组合值乘以 1.30的系数。
3.0.8地基基础的勘察设计,应注意岩土的不均匀性,注意测定参数与原型性状之间的差异,
以及岩土随时间、环境和施工而发生的变化。岩土的主要物理力学参数,应按工程地质单元逐层统计其平均值、标准差和变异系数,统计方法应按本规范第 6章执行。 3.0.9 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。除次要建筑或临时性建筑外,结构重要性系数不应小于 1.0。
3.0.10遇下列情况之一时,应进行建筑物沉降长期观测,必要时尚应进行岩土体位移观测, 并以观测数据检验设计和控制安全施工: 1 一级建筑物及可能产生较大差异沉降的建筑物; 2 可能受深基础开挖影响的邻近工程; 3重要的边坡工程和建在斜坡上的建筑物; 4因加层、接建、堆载、施工降水等原因,可能产生较大附加沉降的建筑物; 5采用处于开发、研究阶段的地基基础新技术、新工艺的工程。
3.0.11对于尚缺乏实践经验的地基基础设计方案,设计前应进行现场试验。
3.0.12工程需要时,应在专项工作的基础上,根据建筑基础埋置深度、场地岩土工程条件、地下水位变化历史和对建筑使用期间地下水位变化幅度的预测提供抗浮设计水位的建议。抗浮水位对结构安全和工程造价有重大影响时,宜提出进行专门的勘察工作的建议。 4.0.1作为建筑地基的岩土可分为岩石、天然土和人工填土。
4.0.2岩石可按下列因素分类和分级: 1按成因分为沉积岩、岩浆岩和变质岩。 2按岩石的饱和单轴抗压强度标准值 frk根据表 4.0.2-1可分为坚硬岩、较硬岩、较软
4地基岩土的分类和定名
软岩。现场工作中可按附录 A表 A.0.1的规定进行定性划分。表4.0.2-1 岩石坚硬程度的划分
3按岩石的风化程度分为未风化岩石、微风化岩石、中等风化岩石、强风化岩石和全风化岩石;岩石的风化程度分类见表4.0.2-2。表4.0.2-2 岩石按风化程度分类
4按软化系数分为不软化岩石和软化岩石。当软化系数等于或小于 0.75时,应定为软化岩石;当软化系数大于 0.75时,应定为不软化岩石。 ②桩身直径; dext
外墙基础埋置深度;
—— dint—
内墙基础埋置深度;
— Ea
主动土压力;
——
②桩身直径; dext —— 外墙基础埋置深度; —— ——dint—
内墙基础埋置深度;
— Ea
抗倾覆稳定安全系数; 主动土压力;
—— —— Ers
— 回弹再压缩模量; ——Es
— 压缩模量; ——
s
E
— 压缩模量当量值; ——
e—— 孔隙比; ——
F—— 上部结构传至基础顶面的竖向力; —Fs
①抗滑稳定安全系数;
——
桩基础承台自重及承台上的土重之②抗倾覆稳定安全系数;
fa —— 深宽修正后的地基承载力标准值; —— faE—
调整后的地基抗震承载力;
— fka—
地基承载力标准值;
— — frk—
岩石饱和单轴抗压强度标准值; ——
fu —— 地基承载力极限值; Gk—
①基础自重与基础上的土重之和;
— —
②桩基础承台自重及承台上的土重之 —— 地基附加应力系数; —— —— ——
——
地基不均匀系数界限值;
E
②桩身直径; dext
外墙基础埋置深度;
——
4.0.3岩体的完整程度根据完整性指数可按表 4.0.3进行分类;结构类型可按本规范附录 —
②桩身直径; dext
外墙基础埋置深度;
—— dint—
A表 A.0.2进行分类;岩石质量指标( RQD)可按附录 A中表 A.0.3进行分类。表4.0.3 岩体完整程度
分类
4.0.4 岩体基本质量等级可根据岩石的坚硬程度和岩体的完整程度按表 4.0.4进行分类。表4.0.4 岩体
基
②桩身直径; 本—— 质dext 外墙基础埋置深度; 量—— E 等dint—内墙基础埋置深度; 级—
—— a 分E—— 主动土压力;
——类 ——
E
—Ers
回弹再压缩模量;
—— —Es 抗倾覆稳定安全系数; 压缩模量; —— —E —
4.0.5岩石的描述应包括地质年代、地质名称、风化程度、颜色、主要矿物、结构、构造和4.岩石质
—— 量指标(—— ——
—桩基础承台自重及承台上的土重之
——
RQD)程度;对岩浆岩和变质岩应着重描述矿物结晶大小和结晶程度。岩体的——
———
1)一般沉积土第四纪全描述应包括结构面、结构体、岩层厚度和结构类型。描述要求应符合《岩土工
—
程勘察规范》(GB 50021)的规定。 桩基础承台自重及承台上的土重之新世( Q4)早期及—4.0.6天然土按下列因素分类定名: 1按沉积年代分为:一般沉积土和新近沉积—
土 ——其以前形成的土。 —
—2)新近沉积土第四纪全新世(Q4)中、晚期形成的土,一般呈欠压密状态、强度低、常含有—— ——
人类文化活动产物(如砖瓦片、木炭渣、陶瓷片等物)和较多的有机质、螺壳、蚌壳等。 —
— —— 地基附加应力系数;
2按地质成因分为洪积土、冲积土、淤积土、残积土、坡积土、冰积土、风积
— ——
—— —— ———
土等。 3按土中的有机质含量根据表 4.0.6-1分为无机土、有机质土、泥炭质地基不均匀系数界限值; 土和泥炭。表 4.0.6-1 土按有机质含量分类
②桩身直径; — —— dext —— 地基不均匀系数界限值;
外墙基础埋置深度; ———— —— dint——内墙基础埋置深度; — Ea —— —— 主动土压力; —— —— —— Ers
λ 回弹再压缩模量; ———— 4按颗粒级配或塑性指数分为碎石土、砂土、粉土和粘性土。
——
1)碎石土粒径大于 2mm颗粒的质量超过总质量 50%的土,并按表 4.0.6-2进一步分类。 E ——
λ —— σ ′—— ——
—— ———— ————
②桩身直径; dext
外墙基础埋置深度;
—— dint—
内墙基础埋置深度;
表 4.0.6-2 碎石土的分类
2)砂土粒径大于 2mm颗粒的质量不超过总质量 50%、粒径大于 0.075mm颗粒的质
%的土,并按表 4.0.6-3进一步分类。表 4.0.6-3 砂土的分类
E 桩身直径; ②dext
外墙基础埋置深度;
———— dint— ——内墙基础埋置深度; — Ea
主动土压力;
—— 抗倾覆稳定安全系数; Ers
回弹再压缩模量;
—— Es —
压缩模量;
—— —sE
压缩模量当量值; ————— 0.075mm颗粒的质量不超过总质量 50%,且塑性指数 I小于或等 3)粉土粒径大于P —— ——
—于 10的土,并按表 4.0.6-4进一步分类。表 4.0.6-4 粉土的分类
抗倾覆稳定安全系数; ②桩身直径; 桩基础承台自重及承台上的土重之—— dext
— 外墙基础埋置深度; ————dint—
内墙基础埋置深度;
—— Ea —
— 主动土压力; ——Ers —回弹再压缩模量; ———— Es — ——压缩模量; —E 4)粘性土塑性指数 IP 大于 10的土,并按表 4.0.6-5进一步分类;
—— 地基附加应力系数; —— ——地震影响系数; 表 4.0.6-5粘性土分类 —— ②桩身直径;
— —— 地基不均匀系数界限值; dext
外墙基础埋置深度;
——
—————dint—
内墙基础埋置深度;
——
——E——
—— ——
— ——
5土按其特殊
②桩身直径; ————
dext 性质分为湿陷性—— 外墙基础埋置深度; E — —— 地基不均匀系数界限值;
土、膨胀土、软土(包括淤泥和淤泥质土)、混合土和污染土。 —
———— 1 )湿陷性土室内压缩试验在 200kPa压力下附加湿陷量与土样原高度之比等于或大于 0.015—— ——
的土或野外浸水载荷试验在 200kPa压力下附加湿陷量与承压板宽度之比等于或大于 0.023的土。 —— —— —— σ ′
— —— —— ——E
λ
2 )膨胀土含有大量的亲水粘土矿物成分,在环境湿度变化的条件下产生较大胀缩变形,变形受约束时产生较大应力的土。 3
)软土在静水或缓慢的流水环境中沉积,经生物化学作用形成的土。粉土或粘性土的孔隙
比大( e_1),天然含水量高( w>wL)、土的压缩性高( Es<4MPa)、强度低( cu<30kPa)。当天然孔隙比大于或等于 1.5时称为淤泥,天然孔隙比小于 1.5而大于或等于 1.0时称为淤泥质土。 4 )混合土由细粒土和粗粒土混杂且缺乏中间粒径的土。混合土主要由粘粒、粉粒、砾粒和漂砾粒组成,成因主要为洪积、坡积,冰水沉积和残积。当碎石土中粒径小于 0.075mm的细粒土质量超过总质量的 25%时,应定名为粗粒混合土;当粉土或粘性土中粒径大于 2mm的粗粒土质量超过总质量的 25%时,应定名为细粒混合土。
5 )污染土由于致污物质侵入改变了物理力学性状的土。污染土的定名,可在原分类名称前冠以“污染”两字。致污物质主要有酸、碱、煤焦油等。
4.0.7 人工填土是由人类活动堆填而成,一般均匀性差、强度低、压缩性高,常具湿陷性,据其组成成分又可分为:素填土、杂填土和炉灰。
1素填土由一种或数种岩土材料组成,常含有少量砖瓦片及其他人为产物。工程定名时前面冠以主要成分,如碎石素填土、粉土素填土、粉质粘土素填土、粘质粉土素填土、粘土素填土等。
2杂填土含有大量建筑垃圾,工业废料或生活垃圾等杂物的填土。以建筑垃圾为主要成分时称为房渣土。以生活垃圾为主要成分时称为生活垃圾土。 3炉灰煤及煤土混合物经过燃烧而成的无机物质,又可分为:炉灰和变质炉灰。 1 )炉灰无凝聚性,一般堆积年代不久,颜色为褐红色或黑灰色。 2
)变质炉灰堆积年代较久的炉灰经风化变质而成,稍具粘性,手捻呈粉末、变软。
4.0.8土的密实度和饱和度可按下列规定划分。 碎石土的密实度可根据重型圆锥动力触探锤击数按
表 4.0.8-1确定。表中的
'
N
是实测重型圆锥动力触探击数 N63.5按附录 B中 B.0.2条的规定进行修正后得到的击数。密实度的②桩身直径; dext
外墙基础埋置深度;
—— dint—
内墙基础埋置深度;
— Ea
主动土压力;
——
63.5
定性描述可按附录 B表 B.0.1的规定进行鉴别。
'
表 E
②桩身直径;
dext —— 外墙基础埋置深度; —— —— dint—
内墙基础埋置深度;
—
4.0.8-1 碎石土密实度按 N分类
63.5
2砂土的密实度应根据标准贯入试验锤击数实测值 N划分为密实、中密、稍密和松散,并应—
符合表 4.0.8-2的规定。
—E ②桩身直径; —dext
外墙基础埋置深度;
———— —— dint———
内墙基础埋置深度;
— — Ea
主动土压力; 桩基础承台自重及承台上的土重之——
—— —— —②桩身直径; 3粉土的
dext
外墙基础埋置深度; —密实度应根据—— E —
孔隙比 e划分dint—
内墙基础埋置深度; —为密实、中密— — ——
和稍密;其湿度应根据含水量 w划分为稍湿、湿、很湿。密实度和湿度的划分应分别符合表 4.0.8-3—— ——和表 4.0.8-4—— 的规定。 —
—
表4.0.8-3 粉土的密抗倾覆稳定安全系数; 桩基础承台自重及承台上的土重之
②桩身直径; 实度分类 —— 地基附加应力系数; ——
dext
——— E —— 外墙基础埋置深度; 表4.0.8-4粉土的湿度
dint—
— —— ——分类 内墙基础埋置深度; 地基不均匀系数界限值; —
—— ——
—
4粘性土的湿度分类应符合表 4.0.8-5的规定。表4.0.8-5粘性土的湿度分类 ——
抗倾覆稳定安全系数; —— — ——
—— —— —— —— 桩基础承台自重及承台上的土重之E 5粘性土的状态分类应符合表 4.0.8-6的规定。14 —— —地基附加应力系数;
—— ————
—— ———
表 4.0.8-2 砂土的密实度分类
表 4.0.8-6粘性土的状态分类
②桩身直径;
6土的压缩性分类dext 外墙基础埋置深度;
—— dint—
应符合表 4.0.8-7内墙基础埋置深度;
— Ea
的规定:表 4.0.8-7—— 主动土压力;
Ers
回弹再压缩模量; 土的压缩性分类 ——
E
②桩身直径; ——
dext
—— 外墙基础埋置深度;
—— dint—
内墙基础埋置深度;
— Ea
主动土压力;—— ——
—Ers
回弹再压缩模量;
——
—Es
压缩模量;
E
——
——— —
桩基础承台自重及承台上的土重之
—— ————— —
—— ——
—
—— 地基附加应力系数; 桩基础承台自重及承台上的土重之
地震影响系数;
——
——
——
—— —— —— —— —— ——
地基不均匀系数界限值;
— ——
λ
——
——
—— σ ′
5 地下水
5.1 一般规定
5.1.1岩土工程勘察应根据场地特点和工程要求,通过搜集资料和勘察工作,查明下列水文地质条件,提出相应的工程建议:
②桩身直径;
dext
变化—— 外墙基础埋置深度;
dint—
内墙基础埋置深度;
— Ea
主动土压力;
—— Ers
回弹再压缩模量;
—— Es
压缩模量;
——
趋势和主要影响因素; 6当场区存在对工程有影响的多层地下水时,应分别查明每层地下水的—— 类型、水位和
E
年变化规律,以及地下水分布特征对地基评价和基础施工可能造成的影响; 7当地下水可能对基坑
开挖造成影响时,应对地下水控制措施提出建议; 8当地下水位可能高于基础埋深时,应提出——
建筑设防水位建议;当可能存在基础抗浮 —
问题时,应提出与建筑抗浮有关的建议; 9查明场区是否存在对地下水和地表水的污染源及其可能的污—
染程度,提出相应工程措施的建议。 —
1 1.2当场地水文地质条件复杂,且对地基评价、基础抗浮和施工中地下水的控制有重大影响时,宜进行专门的水文地质勘察。
—
2 专门的水文地质勘察除应按照 5.1.1条执行外,尚应符合下列要求: 1查明含水层和隔水层的埋藏条件,地下水类型、流向、水位、水质及其变化幅度,当场地存在对工程有影响的多层地下水时,应分层量测地下水位,并查明互相之间的补给关系; 2查明场地地质条件对地下水赋存和渗流状态的影响;必要时应设置观测孔,或在不 ——
同深度处埋设孔隙水压力计,量测压力水头随深度的变化; 3通过现场试验,测定地层渗透系数等—
水文地质参数; 4进行定量分析计算,提出场区建筑抗渗设防水位、建筑抗浮设防水位和地下
—室外墙 —— —水压力分布的建议值; 5进行建筑抗浮问题分析时,应分析场区地下水位的动态和影响动态的各种
——因素,并
—— 地基不均匀系数界限值;
—— —— —— ——
预测各因素对场区未来地下水位变化的影响; 6提出基坑开挖施工中地下水控制方案的建议。应注意昀
大程度地减少抽取地下水资源,避免地下水污染。
5.1.4对缺乏地下水位长期监测资料的地区,在高层建筑或重大工程的初步勘察时,宜设置长期观测孔,对有关层位的地下水进行长期观测。 5.2 地下水位的量测与水样的采取
5.2.1 地下水位的量测应符合下列规定: 1 遇地下水时应量测水位; 2 稳定水位应在初见水位后经一定的稳定时间后量测; 3 对工程有影响的多层含水层的水位量测,应采取止水措施,将被测含水层与其他含水层隔开。
5.2.2 初见水位和稳定水位可在钻孔、探井或测压管内量测,稳定水位距初见水位量测的时间间隔按地层的渗透性确定,对砂土和碎石土不得少于 0.5h,对粉土和粘性土不得少于 8h,并宜在勘察结束后统一量测稳定水位。量测读数至厘米,精度不得低于±2cm。 5.2.3 在有地下水位长期观测资料的地区进行岩土工程勘察时,应根据多年观测成果提供地下水位动态规律。当无地下水位长期观测资料时,应设立地下水位观测孔,取得的水位动态资料。 5.2.4历年昀高地下水位和近 3~5年昀高地下水位应根据地下水位长期观测资料提供。当缺少长期观测资料时,可根据实地调查的水井水位等资料分析确定。
5.2.5 孔隙水压力的测定应符合下列规定: 1测试点应根据地质条件和分析需要布置; 2 测压计的安装和埋设应符合有关安装技术规定; 3测定方法可按本规范附录 C表 C.0.2确定; 4 测试数据应及时分析整理,出现异常时应分析原因,并采取相应措施。
5.2.6水试样的采取和试验应符合下列规定: 1水试样应能代表天然条件下的水质情况; 2水试样的采取和试验项目应符合《岩土工程勘察规范》(GB50021)的规定; 3水试样应及时试验,清洁水放置时间不宜超过 72小时,稍受污染的水不宜超过 48
小时,受污染的水不宜超过 12小时。
5.3 水文地质参数的测定
5.3.1水文地质参数的测试方法应符合本规范附录 C.0.1的规定。
5.3.2需要时应对影响基础设计、施工的各含水层进行水文地质试验;水文地质试验数量可根据场区
大小和地质复杂程度确定。
5.3.3量测地下水流向可用几何法,量测点不应少于呈三角形分布的 3个点。测点间距按岩土的渗透性、
水力梯度和地形坡度确定。应同时量测各孔(井)水位,确定地下水的流向。地下水流速的测定可采用指示剂法或水力梯度法。
5.3.4抽水试验应符合下列规定: 1抽水试验方法可按表 5.3.4选用; 2抽水试验宜三次降深,昀大
降深应接近工程设计所需的地下水位降深的标高; 3水位量测应采用同一方法和仪器,读数对抽水孔为厘米,对观测孔为毫米; 4 当涌水量与时间关系曲线和动水位与时间的关系曲线在一定范围内波动,而没有持
续上升和下降时,可认为已经稳定; 5抽水
结束后应量测恢复水位。
表 5.3.4 抽水试验方法和应用范围
5.3.5渗水试验和注水试验可在试坑或钻孔中进行。粘性土宜采用试坑双环法;对砂土和粉土可采用试坑单环法;对试验深度较大时可采用钻孔法。
5.3.6压水试验应根据工程要求,结合工程地质测绘和钻探资料,确定试验孔位,按岩层的渗透特性划分试验段,按
需要确定试验②桩身直径; 的起始压力、昀dext
外墙基础埋置深度;
大压力和压力—— 级数。应及时绘dint—内墙基础埋置深度;
— 制压力与压入
水量的关系曲线,计算试验段的透水率,确定 p-Q曲线的类型。 5.3.7水文地质参数计算应根据不同试验方法选择正确的计算公式。 5.4 地下水作用评价
E
5.4.1地基勘察应评价地下水的作用和影响,并提出预防措施的建议。
——
5.4.2 地下水力学作用的评价应包括下列内容: 1考虑地下水对建筑物的上浮作用时,应按设计水位计算浮力。有渗流时,地下水的
—— ————— —
桩基础承台自重及承台上的土重之
——
—
水头和作用宜通过渗流计算进行分析评价。对节理不发育的岩体有经验或实测数据时,浮力 可根据经验或实测数据确定。 2验算边坡稳定时,应考虑地下水对边坡稳定的不利影响。 3 在地
下水位下降的影响范围内,应考虑地面沉降及其对工程的影响;当地下水位上
升时,应考虑可能引起的承载力降低和附加的浮托力;必要时应提出预防措施。 4 验算支挡结构
物的稳定时,应评价静水压力及渗透力对支挡结构物的作用。 5对基坑工程和边坡工程,应根据其具体条件评价地下水产生流土、管涌和突涌的可能性。 6在地下水位下开挖基坑时,应根据岩土的渗透性、地下水补给条件,分析评价降水 或隔水措施对基坑稳定和临近工程的影响。
5.4.3 地下水物理、化学作用的评价应包括下列内容: 1 对地下水位以下的工程结构,应评价地下水对
混凝土、金属材料的腐蚀性,评价方法按《岩土工程勘察规范》(GB50021)执行。
2对软质岩石、强风化岩石、残积土、湿陷性土和膨胀岩土,应评价地下水的聚集和散失对岩土体产生的软化、崩解、湿陷、胀缩和潜蚀等有害作用。
5.5 地下水的控制评价
5.5.1地基勘察应评价地下水对基坑工程及其周边环境的影响,并根据基坑深度、基坑支护方法、含水层岩性和地层组合关系、地下水资源和环境要求,建议适宜的地下水控制方法。
5.5.2 地下水控制方法应优先选择对地下水资源影响小的帷幕截水、自渗降水、回灌等方法。 5.5.3采用帷幕截水方法时,应评价截水帷幕的深度和可能存在的风险。
5.5.4采用自渗降水方法时,应评价上层水导入下层水对下层水水环境的影响,并按评价结果考虑方法的取舍。
5.5.5采用回灌方法时,应评价同层回灌或异层回灌的可能性。采用同层回灌时,回灌井与抽水井的距离可根据含水层的渗透性计算确定,一般不少于 6m。对于渗透性高的土,井距宜适当增加。采用异层回灌时,应评价不同含水层水质混合后对地下水环境的影响。
5.5.6 当限于现场条件和工程要求,需要采用抽降方式控制地下水位时,应进行详细分析,必要时采取有效措施,确保不致因降水引起的沉降对临近建筑和地下设施造成危害。
5.5.7对地下水采取施工降水措施时,应符合下列规定: 1施工时地下水位应保持在基坑底面以下 0.5~1.5m; 2 降水过程中应采取有效措施,防止土颗粒的流失;
3防止深层承压水引起的流土、管涌和突涌,必要时应降低基坑下的承压水头; 4评价抽水造成的地下水资源损失量,必要时提出地下水的综合控制方案和建议。
6 地基勘察
6.1 一般规定
6.1.1 建筑地基勘察是指建筑总平面确定后的施工图设计阶段勘察(即详细勘察)。可行性研究勘察和初步勘察应符合《岩土工程勘察规范》(GB50021)的规定。
6.1.2 建筑地基勘察前应详细了解设计意图,全面搜集和研究建筑场地及其邻近地段已有的
勘察报告和工程经验。并取得下列资料: 1 比例尺不小于1:2000的现状地形图及拟建建筑物平
面位置图。 2拟建场地的红线资料、建筑物坐标、高度、层数、有无地下室、结构类型可能采用
的基础类型、尺寸、埋置深度、荷载条件、建筑物±0.00设计标高,以及对地基基础设计、施工的特殊要求等。 3拟建场地的历史沿革以及地下管线、电缆、地下构筑物等的分布情况和水准基点的位置、高程、坐标等。 4搜集拟建场地的工程地质、水文地质和地震背景资料。
6.1.3 建筑地基勘察应符合下列要求: 1 查明不良地质作用及其分布范围、发展趋势、危害程度,
提出治理方案建议; 2 查明建筑场地地层的结构、成因年代、各岩土层的物理力学性质,并对地基的均匀
性和承载力作出评价。 3 对于第 3.0.3条规定的需要进行变形验算的建筑,应提供计算参数,预测建筑
物的变形特征。
4满足第 5.1.1条规定的对地下水的勘察要求。 5 提出经济合理、技术可靠的地基基础方案建议,分析评价设计、施工、运营中应注
意的问题。 6 对场地地震效应进行评价。 7岩石地基的勘察应查明岩石的地质年代、名称、风化
程度及其空间分布特征,岩体
结构面类型、性质、组合特征和发育程度,评价岩体基本质量等级,如存在断裂构造时,应评价断裂构造对工程的影响。 8当工程需要时尚应解决下列问题:
1)提供深基坑开挖的边坡稳定计算参数和支护方案的建议,论证基坑开挖对周围已有建筑和地下设施的影响; 1 )提供基坑施工中地下水控制方案的建议,论证基坑施工降水对周围环境的影响。 2
)山区地基的边坡,当进行开挖时,提供边坡开挖的坡角。
6.1.4建筑场地按地形地貌、地层结构和地下水位等因素的变化情况和复杂程度分为三类: 1简单场地地
形平坦,地基岩土均匀良好,成因单一,地下水位较低,对工程无明显影响,无特殊性岩土; 2中等复杂场地地形基本平坦,地基岩土比较软弱且不均匀,地下水位较高,对建筑物有一定影响,局部分布有特殊性岩土;
3复杂场地地形高差很大,地基岩土成因复杂,土质软弱且显著不均匀,地下水位高,对工程有重大影响,分布有特殊性岩土。
6.2 勘探工作布置
6.2.1 勘探点间距和数量应根据建筑物特点和场地岩土工程条件综合确定,并符合下列规 定:
1勘探点间距宜按建筑场地的复杂程度确定: 简单场地 30~50m; 中等复杂场地 15~30m; 复杂场地 10~15m。
2勘探点宜沿主要承重的墙、柱轴线、核心筒布置。在荷载和建筑体型突变部位宜适当布置勘探点。
3控制性勘探点的数量应按地基岩土的复杂程度确定,宜占勘探点总数的 1/3~l/2,每幢重要的建筑物不应少于 2个。
4对高重心的独立构筑物,如烟囱、水塔等,勘探点不宜少于 3个,其中控制性勘探点不宜少于 2个。
5单幢高层建筑的勘探点不应少于 4个,且至少有 2个控制性勘探点,统建小区中的密集高层建筑群应保证每幢高层建筑至少有 1个控制性勘探点。在地层变化复杂和埋藏有古河道的地区,勘探点应适当加密。
6同一建筑物范围内的主要地基持力层或有影响的下卧层起伏变化较大时 ,应补点查清其起伏变化情况,达到相邻勘探点的层顶高差不大于 1m或补点至间距 10m。
7桩基础方案的勘探点间距,端承型桩宜为 12~24m,相邻勘探点持力层层顶高差,对预制端承桩宜控制为不大于 1m或补点至间距 10m,对端承型灌注桩宜控制为 1~2m;摩擦型桩勘探点间距宜为 20~35m。当地质条件复杂、影响成桩或设计有特殊要求时,勘探点应适当加密。
8对复杂地基或荷载较大的一柱一桩工程,宜每柱布置勘探点。
6.2.2 勘探孔深度应根据建筑物的特性、基础类型和地基岩土性质确定,并应满足下列要求:
1 控制性勘探孔的深度应超过地基变形计算深度。地基变形计算深度,对中、低压缩性土层取附加压力等于上覆土层有效自重压力 20%的深度;对高压缩性土层取附加压力等于上覆土层有效自重压力 10%的深度。
2 一般性勘探孔深度应能控制地基主要受力层。在基础底面宽度不大于 5m时,勘探孔深度对条形基础不应小于基础底面宽度的 3倍,对独立基础不应小于 1.5倍,且不应小于 5m;对地基基础设计等级为三级的建筑,在该范围内遇有稳定分布的中、低压缩性地层时,勘探孔深度可酌情减浅。高层建筑的一般性勘探孔深度应达到基底以下高层部分基础宽度的 0.5~1.0倍,并进入稳定分布的地层,当稳定分布的地层为坚硬地层时可适当减浅。有经验的地区,一般性勘探孔深度可适当减小。
3 对仅有地下室的建筑或高层建筑的裙房,勘探孔深度应满足基坑支护的需要,如考虑采用抗浮桩或锚杆时,勘探孔深度应满足抗浮桩或锚杆抗拔承载力评价的要求。
4采用天然地基方案,在上述规定深度范围内遇基岩或厚层碎石土等稳定地层时,勘探孔深度可根据实际情况进行调整。
5当有大面积地面堆载或软弱下卧层时,应适当加深控制性勘探孔的深度。 6 当需要进行地基整体稳定性验算时,控制性勘探孔的深度应满足验算要求。
7桩基础的一般性勘探孔深度应达到预计桩端以下 3~5d(d为桩径),且不应小于桩端下 3m,对大直径桩不应小于桩端下 5m。控制性勘探孔的深度,应满足弱下卧层验算的要求;对需要验算沉降的桩基,勘探孔深度应超过地基变形计算深度。当钻至预计深度遇软弱层时,勘探孔深度应予加深;在预计深度内遇稳定坚实岩土时,勘探孔深度可适当减浅。
8对嵌岩桩,勘探孔深度应达到预计嵌岩面以下( 3~5)d,并穿过破碎带、节理裂隙密集带,到达稳定地层。
9对可能有多种桩长方案时,应根据长桩方案确定勘探孔深度。
6.2.3复合地基的勘探点间距可按第 6.2.1条确定,并满足第 11章的规定。复合地基勘探孔深度,对多层建筑,应满足承载力和软弱下卧层评价的要求;对高层建筑或高低层荷载差异大、对复合地基变形要求严格的建筑,勘探孔深度应满足地基变形计算的要求。
6.2.4地基基础设计等级为一级的建筑物和二级的建筑物应取原状土样,每一主要土层的原状土样数量或原位测试数据不应少于 6个,当地基土层不均匀时,应增加原状土取土数量或原位测试工作。对地基持力层和软弱下卧层,取样间距宜为 1m;对厚度大于 0.5m的夹层或透镜体,应采集试样,对密实或硬塑的下卧层取样间距可适当加大;对岩石地基中不同风化程度的岩石试验数据不少于 6件(组)。
6.3 室内试验和原位测试
6.3.1 室内岩、土试验项目及要求应根据工程特点、岩土性状和工程分析计算需要确定。其具体试验方法应符合国家标准《土工试验方法标准》(GB/T50123)和国家标准《工程岩体试验方法标准》(GB/T50266)的规定。
6.3.2 室内土工试验应满足下列要求: 1对粘性土、粉土的原状土样均应进行密度、比重、含水量、液塑限和压缩—固结试验等常规试验。 2对砂土的原状土样应进行密度、含水量和颗粒级配试验;当无法取得砂土原状土样
时,可只进行颗粒级配试验。 3为判别饱和砂土、粉土液化的可能性,应进行颗粒分析试验。 4 为
计算地基承载力,进行边坡稳定性分析和深基坑支护结构设计,应视需要进行三 轴剪切试验或直剪试验。 5当设计需要地基土的动力特性时,应进行土的动力试验。
6对膨胀土、湿陷性土等特殊性岩土的试验,应按国家有关规范执行。 6.3.3压缩—固结试验应符合下列规定:
1 试验所施加的昀大压力值应超过土有效自重压力与预计的附加压力之和,压缩系数或压缩模量的计算应取土的有效自重压力至土的有效自重压力与预计的附加压力之和的压力段,按式(6.3.3-1)和式( 6.3.3-2)进行计算:
e1?e2a =1000
p2 ? p
1
(6.3.3-1)
Es =
式中 a —— 土的压缩系数( MPa);
-1
1+ e1
(6.3.3-2)a
Es —— 土的压缩模量( MPa); p1 —— 土的有效自重压力( kPa);
p2 —— 土的有效自重压力与附加压力之和( kPa);
e1 —— 对应于 p时的孔隙比;
1
e2 —— 对应于 p时的孔隙比。
2
2 当需要考虑基坑开挖卸荷对地基变形的影响时,应进行卸荷回弹再压缩试验。 3当考虑应力历史对沉降计算的影响时,固结试验应提供地基土的先期固结压力、压缩指数和回弹指数。 6.3.4剪切试验应符合下列规定: 1地基基础设计等级为一级的建筑物和通过或依据土的抗剪强度指标计算粉土、粘性土进行承载力时,应采用等向固结不排水三轴试验。
2 剪切试验方法和要求,应根据计算需要和建筑物施工速率以及土层排水条件等确定,宜符合地基或边坡实际受力状况。对渗透性较差、施工进度较快、排水条件差的土层,宜采用不固结不排水剪(直剪采用快剪),对施工进度较慢,排水条件好的土层,宜用固结不排水剪(直剪采用固结快剪)。也可根据土层的受力状况,采用不固结不排水、固结不排水三轴试验。
6.3.5室内岩石试验应符合下列规定: 1根据工程需要进行岩矿鉴定和岩石的物理性质试验,物理性质试验包括颗粒密度和块体密度试验、吸水率和饱和吸水率等试验。必要时尚应进行耐崩解试验、膨胀试验和冻融试验。 2岩石单轴抗压强度试验应分别测定干燥和饱和状态下的强度,提供单轴极限抗压强度值和软化系数。必要时可用单轴压缩变形试验测定岩石的弹性模量和泊松比。 3 岩石的抗剪强度参数可用三轴压缩试验或直剪试验测定。 4当需评价岩体完整性和风化程度时,应进行岩块的声波测试。
6.3.6根据工程需要采用适宜的原位测试手段进行勘察,原位测试应符合下列规定:
1 轻型圆锥动力触探试验主要用于评价浅埋天然地基土的均匀性和承载力,每一主要土层的测试数据不应少于 6个。
2标准贯入试验主要用于评价砂土的承载力、密实度、单桩承载力,判别饱和砂土和粉土的液化。每一主要土层的测试数据不应少于 6个。
3 静力触探试验主要用于评价粘性土、粉土和粉、细砂的承载力、单桩承载力和地层土质软硬变化情况。一般每一单独建筑物不宜少于 2个测试点。
4波速测试主要用于判定碎石土的密实度,划分建筑场地类别和评价土的动力性质。每一建筑场地波速测试孔不应少于 2个。用单孔法测量时,测点间距宜取 1~2m,且宜与地层的分界线一致。用跨孔法测试时,测试孔间距在土层中宜取 2~5m,在岩层中根据岩石的风化程度宜取 8~15m,测点间距宜取 1~2m。
5重型圆锥动力触探试验主要用于评价砂土和碎石土的密实度,每一土层的测试数据不应少于 6个。
6旁压试验可测定岩土在水平方向的强度和变形特性以及应力一应变关系,用于建筑物地基的综合评价。每一主要土层的测试数据不应少于 6个。
7平板载荷试验在复杂场地内用其他手段难以确定地基土承载力标准值或设计需要验证地基土的承载力时,可采用平板载荷试验。同一土层试验点不应少于 3处。
8点荷载试验主要用于预估岩石的单轴饱和抗压强度,每组点荷载试验岩块(芯)数量不宜少于 15块;
9 岩体的声波测试在钻孔或平洞等位置采用岩体声波测试仪,测定声波在岩体中的传播时间,计算声波在岩体中的传播速度,主要用于评价岩体的完整程度和岩体基本质量等级,每一建筑场地岩体的声波测试孔不宜少于 2个。
对各种原位测试设备的规格,应符合现行国家标准的规定。
6.4 勘察报告
1. 4.1在取得勘探、测试、室内试验等资料的基础上,结合建筑物特点和设计要求编写勘察报告。
报告应解决第 6.1.3条中的问题。 2. 4.2岩土测试指标的统计应满足下列要求:
1测试指标应按不同工程地质单元,认真筛选,剔除明显不合理的数据后,分层统计; 2每层岩土的测试项目均应统计其平均值、昀大值、昀小值和指标个数;
3主要岩土层的关键性测试指标,包括孔隙比、压缩模量、粘聚力、内摩擦角、轻型圆锥动力触探锤击数、标准贯入试验锤击数等应按下式计算变异系数:
σ
f
δ=(6.4.2)
f
m
式中 δ ——岩土参数的变异系数; σf —— 岩
土参数的标准差;
fm —— 岩土参数的平均值。
4岩土的变异系数应满足表 6.4.2的规定。当变异系数超过表 6.4.2的规定时,应分析原因,重新统计。
②桩身直径; dext
外墙基础埋置深度;
—— dint—
内墙基础埋置深度;
— Ea
主动土压力;
—— Ers
回弹再压缩模量;
—— Es
压缩模量;
——
s
E
表 6.4.2 变异系数
——
——
6.4.3 勘察报告应根据任务要求、工程性质和地质条件等编写,并应包括下列内容: 1拟建场地位抗倾覆稳定安全系数; 置及建筑物概况; 2 勘察的目的、任务要求和依据的规范、标准; 3 勘察方法和工作量; 4
—— —地形、地貌、地质构造; 5 地层岩性及其分布特征; 6 地下水埋藏情况、类型、水位及其变化; 7 勘察场地所在区域的抗震设防烈度、设计基本地震加速度、设计地震分组,划分场 —
地类别、岩土地震稳定性和地基土液化评价; 8 场地—稳定性及不良地质作用评价; 9 岩土参数的统—— —
计、分析和选用; 10 土、水对建筑材料的腐蚀桩基础承台自重及承台上的土重之
性评价; —— ——
— ——
11建议的地基基础方案(包括论证分析)及设计、施工所需的计算参数; 12工程需要时,根据建筑物的特点、场地岩土工程条件、地下水位变化历史和建筑物 使用期间地下水位变化幅度的预测,提供抗浮设防水位的建议。 13对施
工、检验和监测的建议; 14勘察报告应附下列图表(图例按照附录
D执行):
)具有拟建建筑物平面尺寸以及与已建建筑物相对关系的勘探点平面配置图; )工程地质剖面图;
)岩土物理力学性质综合统计表; )室内试验成果图表; )原位测试成果图表;
)必要时,应附工程地质柱状图以及其他必要的分析性图表; )任务需要时,应附专门岩土工程问题的论证分析报告。
1 2 3 4 5 6 7
7 天然地基的评价与计算
7.1一般规定
7.1.1 地基基础设计应保证在上部荷载作用下不发生地基强度破坏、失稳,同时使建筑物的地基变形计算值不超过地基变形允许值。
7.1.2 天然地基的勘察与评价应包括下列工作: 1 根据地基与建筑条件,提出合理的地基承载力。必要时进行地基变形和稳定性评价; 2 当地基的不均匀性和荷载的差异较大时,应分析地基基础与上部结构刚度之间的适
应程度,并提出适宜的地基基础方案与相关问题的建议;
3 考虑基础设计、施工和使用期间可能发生的问题,提出处理措施的建议; 4 评价场地和地基土的地震工程特性,包括场地地段划分、场地类别、土的液化、场 地的地震稳定性; 5对地下室的防水和建筑物的抗浮进行
评价。
7.1.3 凡属下列情况之一者,应计算地基变形: 1 地基基础设计等级为一级的建筑物; 2 经判定为不均匀地基时; 3 在既有建筑基础侧旁接建新基础或在既有建筑上加建新楼层时;相邻建筑距离过近,或基础周边有大面积回填或堆载时。
7.1.4 在同一整体基础底盘上建有高层、低层、大面积纯地下建筑的建筑物,宜按照上部结构、基础与地基的协同作用条件进行变形计算。
7.1.5 位于斜坡、坡顶边缘、已填塞或掩埋的旧河道及深坑边缘地带的拟建建筑物,以及经常受水平荷载作用的高层建筑、高耸结构和挡土墙等,应验算地基整体稳定性。 7.2 基础的埋置深度
7.2.1 在满足地基承载力、变形和稳定性的条件下,基础应尽量浅埋。除岩石地基外,基础埋深不宜小于 0.50m。确定基础埋深应考虑地基的冻胀性。地基的设计冻深应按国家标准《建筑地基基础设计规范》(GB 50007)的计算方法确定,其中标准冻结深度应按附录 E“北京地区标准冻结深度分区图”确定。
7.2.2 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。
7.2.3 确定高层建筑的基础埋置深度时,应考虑建筑物的高度、体型、地基土质、抗震设防烈度等因素,并满足抗倾覆的要求。除岩石地基外,天然地基或复合地基上的高层建筑基础的埋置深度可取建筑物高度的 1/18~1/15,桩基础承台的埋置深度(不计桩长)可取建筑物
高度的 1/20。当采取有效措施时,在满足地基承载力、稳定性要求的前提下,建筑物基础埋深可适当减小,但天然地基(岩石地基除外)或复合地基上的高层建筑基础埋深不应小于 3m。
7.2.4 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物的基础埋置深度。当基础埋深大于原有建筑物的基础埋深时,两基础间应保持一定净距,其数值应根据原有建筑荷载大小、基础形式和土质情况确定。如上述条件不能满足时,应针对工程要求和岩土条件,采取有效措施,保证相邻原有建筑物的安全和正常使用。 7.3承载力计算
7.3.1基础底面的压力应符合下列要求:轴心荷载作用下,
p=
k
Fk + Gk A
≤ f(7.3.1-1)
a
式中 pk ——相应于荷载效应标准组合时,基础底面处的平均压力值; Fk ——相应于荷载效应标准
组合时,上部结构传至基础顶面的竖向力值; Gk ——基础自重与基础上的土重之和; A ——基础底面面积; fa ——深宽修正后的地基承载力标准值。
偏心荷载作用下,除应符合式(7.3.1-1)要求外,尚应符合下式要求: pmax ≤1.2 f(7.3.1-2)
k
a
kk k
p=
k max
F + G
+ (7.3.1-3)
AW 式中 pkmax ——相应于荷
M 载效应标准组合时,基础底面边缘处昀大压力值; Mk ——相应于荷载效应标准组合时,作用于基础底面的力矩值; W ——基础底面的抵抗矩。偏心矩 e>b/6时(图 7.3.1),pkmax应按下式计算:
②桩身直径; dext
外墙基础埋置深度;
—— dint—
内墙基础埋置深度;
— Ea
主动土压力;
——
E
——
—— ——
pkmax
ea
3a b
图 7.3.1 偏心荷载( e>b/6)下基底压力计算示意 b-力距作用方向基础底面边长
7.3.2地基承载力的评价与计算应针对工程性质、地基土质和持力土层分布条件,选用适当的方法,结合工程实践经验进行综合考虑,并应符合下列要求:
1 在北京平原地区或其他有建筑经验的地区,对于岩土分布基本均匀且荷载分布无显著不均匀的一般多层建筑物,天然地基土的承载力标准值 fa可采用查表加深宽修正的方法确定。
2当地基持力层为砂土和碎石土时,天然地基土的承载力标准值 fa可采用查表加深宽修正的方法确定。
3 地基持力层为比贯入阻力 ps小于 1MPa或压缩模量 Es小于 4MPa的一般第四纪沉积粘性土及粉土,或者比贯入阻力 ps小于 0.4MPa或压缩模量 Es小于 2MPa的新近沉积粘性土及粉土时,宜按 7.3.9条、7.3.10条的规定计算地基承载力。
4 对人工填土或缺乏建筑经验的地区,应以载荷试验结果为主,并结合其他试验、测试方法得到的数据综合确定地基承载力。
5 高层建筑箱形或筏形基础的地基承载力标准值,可参照查表结果,并充分考虑地基持力层组合条件,结合承载力公式计算分析、旁压试验或其他原位测试方法综合确定。
6当地基持力层范围由多层土组成时,应根据土层的特性、分布的位置和厚度,经查表和计算综合确定地基承载力。基底下存在软弱地层时,应进行软弱下卧层的地基承载力验算。
7 当高层建筑周边的附属建筑基础处于超补偿状态,且与高层建筑不能形成刚性整体结构时,应考虑由此造成高层建筑地基侧向上覆压力永久性降低及其对地基承载力的影响。 7.3.3 确定天然地基承载力所采用的方法应符合下列规定:
1根据室内试验、原位测试和载荷试验结果,查表确定地基承载力标准值 fka可按 7.3.4条执行,并按 7.3.7条的规定,经过深宽修正求得深宽修正后的地基承载力标准值 fa。采用本方法时,软弱下卧层的验算按 7.3.12条规定的方法进行。
2平板载荷试验应按附录 F执行。 3根据土的抗剪强度指标用公式计算地基承载力极限值,确定地基承载力标准值可按 7.3.9条~7.3.11条执行。
4采用旁压试验( PMT)成果验算岩性均一土层的竖向地基承载力标准值时,可按 7.3.6条规定的方法执行,并按 7.3.7条的规定,经过深宽修正求得深宽修正后的地基承载力标准值 fa。
5岩石地基承载力的确定方法可按 7.3.13条执行。
7.3.4 采用查表方法时,地基土的承载力标准值 fka可按表 7.3.4-1~表 7.3.4-6确定,其基础 标准埋深为 1.0m,标准宽度为 1.0m(一般第四纪沉积土)和 1.5m(新近沉积土和人工填土)。
表 7.3.4-1 一般第四纪粘性土及粉土地基承载力标准值 fka
②桩身直径; dext
外墙基础埋置深度;
—— dint—
内墙基础埋置深度;
— Ea
主动土压力;
—— Ers
回弹再压缩模量;
—— Es
压缩模量;
——
s
压缩模量当量值;
——
e—— 孔隙比;
F—— 上部结构传至基础顶面的竖向力; ②桩身直径; dext
外墙基础埋置深度;
—— —— dint—
内墙基础埋置深度;
—— Ea
— 主动土压力; ——Ers
— 回弹再压缩模量; ——Es
—— 压缩模量; E —
②桩身直径;
桩基础承台自重及承台上的土重之d——ext 外墙基础埋置深度;
—— —— dint— ——内墙基础埋置深度; — Ea
主动土压力;
—— ——— Ers
表 7.3.4-2 —新近沉积粘性土及粉土地基承载力标准值 fka
—
E
——— 一般第四纪粉砂、细砂地基承载力标准值 fka 表 7.3.4-3 E —— —— 表 7.3.4-4 新近沉积粉砂、细砂地基承载力标准值 fka
—— —— —
—— —— —— ———
地基不均匀系数界限值;
②桩身直径; dext
外墙基础埋置深度;
—— dint—
内墙基础埋置深度;
— Ea
主动土压力;
—— Ers
回弹再压缩模量;
②桩身直径;
E dext
外墙基础埋置深度;
—— —— dint—
内墙基础埋置深度; ———
Ea
主动土压力;
——
抗倾覆稳定安全系数; Ers
回弹再压缩模量;
表 7.3.4-5 卵石、圆砾地基承载力标准 fka
—
②桩身直径; E —dext
外墙基础埋置深度;
—— — d——int—
内墙基础埋置深度; ———
—— Ea
— 主动土压力; ——Ers 抗倾覆稳定安全系数; 回弹再压缩模量; —— 桩基础承台自重及承台上的土重之——Es —
压缩模量;
—— ——②桩身直径; sE —压缩模量当量值; dext ——外墙基础埋置深度; —— —— ——dint— ——内墙基础埋置深度; —— —— Ea
— 主动土压力; ———— Ers
回弹再压缩模量; —
—— Es —
压缩模量; —— 地基附加应力系数; ———— —sE
压缩模量当量值;
—— —— ——e—— 孔隙比; 地基不均匀系数界限值; F—— 上部结构传至基础顶面的竖向力; ——— Fs —— 抗滑稳定安全系数; ①———
—— ②抗倾覆稳定安全系数; ②桩身直径; — —— 桩基础承台自重及承台上的土重之fa —— 深宽修正后的地基承载力标准值; dext ——
外墙基础埋置深度; faE— —— ————
dint——
桩身直径; ②—— ——
地基不均匀系数界限值;
表 7.3.4-6 素填土和变质炉灰地基承载力标准值 fka
λ 桩间土承载力折减系数; ——— — —— — ——
E — —— ——
—— σ ′ ———— —— ———— ——
7.3.6 采用旁压试验( PMT)成果验算岩性均一的一般第四纪粘性土、粉土和细砂、粉砂33
的竖向地基承载力标准值可按以下方法进行,并应结合其他承载力计算方法综合分析评价。 1采用
旁压临塑压力确定地基承载力标准值可按下式计算:
f=λ( p ?p) (7.3.6-1)
ka
i
f
式中 fka ——地基承载力标准值(kPa); pi ——旁压试验
的初始压力(kPa); pf ——旁压试验的临塑压力(kPa);
λ ——临塑压力修正系数,取 0.7~1.0。 2旁压试验求出的地基承载力极限值 fu可按式
(7.3.6-2)计算,并按式( 7.3.6-3)计算确定地基承载力标准值。 f = p ?p(7.3.6-2)
u
L
i
f=f/K (7.3.6-3)式中 pL ——旁压试验极限压力(kPa);
ka
u
K ——安全系数,对于一般第四纪粘性土、粉土,不应小于 2;对于一般第四纪粉砂、细砂,不应小于 4。
7.3.7 深宽修正后的地基承载力标准值 fa 可按下式计算:
f= f+ηγ(b ? 3) +ηγ 0(d ?1.5) (7.3.7)式中 fka ——地基承载力标准
a
ka
b
d
值(kPa); ηb、ηd ——基础宽度及深度的承载力修正系数,按表 7.3.7采用,当有充分依据时,也可按照实际情况及已有建筑经验另行确定; γ0、γ ——基础底面以上和以下土的平均重度,地下水位以下为浮重度(kN/m); b ——基础底面宽度(m),小于 3m时按 3m考虑,大于 6m时按 6m考虑; d ——基础埋置深度(m),小于 1.5m时按 1.5m考虑。
3
表 7.3.7 地基承载力修正系数
7.3.8 进行深宽修正时,基础埋深 d值的确定应符合下列规定:
②桩身直径;
dext
外墙基础埋置深度;
—— dint—
内墙基础埋置深度;
— Ea
主动土压力;
—— Ers
回弹再压缩模量;
—— Es
压缩模量;
——
s
压缩模量当量值;
——
e—— 孔隙比; ——
E
抗倾覆稳定安全系数;
—— ——
1一般基础(包括箱形和筏形基础)自室外地面标高算起。挖方整平时应自挖方整平地面标高算起。填方整平应自填方后的地面标高算起,但填方在上部结构施工后完成时,应从天然地面标高算起。
2对于具有条形基础或独立基础的地下室,基础埋置深度应按图 7.3.8所示分别按下式取值: 外墙基础埋置深度取值 dext(m)
d=
ext
d1 + d2
2 (7.3.8-1)
室内墙、柱基础埋置深度取值 dint(m)3d+ d ②桩身直径; dext
外墙基础埋置深度;
—— dint—
内墙基础埋置深度;
— Ea
主动土压力;
—— Ers
回弹再压缩模量;
——
E
—— ——
抗倾覆稳定安全系数;
—— 图 7.3.8d1及 d2示意图 3在确定高层建筑箱形或筏形基础—
埋深时,应考虑高层建筑外围裙房或纯地下室对高层建筑基础侧限的削弱影响,宜根据
—外围裙房或纯地下室基础宽度与主楼基础宽度之比,将裙房或纯地下室的平均荷载折算为土层厚度作为基础埋深。—
7.3.9对于一般沉积土和新近沉积土中的粘性土和粉土地基承载力标准值 fa可按下式计算,并应满足—— —②桩身直径;
桩基础承台自重及承台上的土重之dext
外墙基础埋置深度;
—— ——dint—
内墙基础埋置深度;
— E
地基变形控制要求。
—
—
f= 5.14 τξ +γ d (7.3.9-2)
u ec 0
E —式中 τ
e ——粘性土和粉土的等效抗剪强度(kPa),按 7.3.10条的规定计算;
—— 基础形状系数,其中,条形基础: 地基附加应力系数; —— ξc ——ξc= 1;圆形和方形基础:ξc=1.195; ——
—— 地基不均匀系数界限值;
抗倾覆稳定安全系数; ———
— ——
矩形基础:ξ
b
+
c=10.195
,式中,b、l分别为基础的宽度与长度;
l
3
γ0 ——基础底面以上土的平均重度,地下水位以下为浮重度(kN/m);
7.3.10粘性土和粉土的等效抗剪强度 τe应按下式计算:
φ
tan (45 + ) ?1 τ tan(45 ) 23e++?=σφ?c?2 (7.3.10)22
式中 c、φ —— 原状土三轴试验等向固结不排水强度指标(kPa、度);
σ 3 ——
基础底面以下平均初始有效侧向应力(kPa)。
7.3.11当缺乏粘性土和粉土的三轴试验成果时,对于基础埋深小于 5m、采用条形基础或独 立基础的一般多层建筑物,等效抗剪强度 τe值也可按表 7.3.11-1和表 7.3.11-2确定。表 7.3.11-1
一般第四纪粘性土及粉土测试指标与等效抗剪强度 τe值
②桩身直径; dext
外墙基础埋置深度;
—— dint—
内墙基础埋置深度;
—
②桩身直径; dext
外墙基础埋置深度;
—— dint—
内墙基础埋置深度; E —
Ea —— 主动土压力; —— 表 7.3.11-2 新近沉积粘性土及粉土测试指标与等效抗剪强度 τe值
E
——— ———— ——— ———— ———— —— —— —
②桩身直径; dext
外墙基础埋置深度;
—— dint—
内墙基础埋置深度;
— Ea
主动土压力;
—— Ers
回弹再压缩模量;
——
7.3.12应按下式进行验算: p0z +pcz ≤ fa (7.3.12)式中 p0z —— E 当地基压缩层范围内有软弱下卧层时,
相应于荷载效应标准组合时,软弱下卧层顶面处的附加压力值( kPa); —— 软弱下卧层顶面处土的自重压力值( pcz ——kPa); fa —— 软弱下卧层顶面处经深度修正后的地基承载力标准值(kPa)。
7.3.13岩石地基承载力标准值的确定应符合下列规定:
—— 1当岩体基本质量等级为Ⅳ级或Ⅴ级,地基基础设计等级为一级的工程时,岩石地基承载力标—
准值,宜通过静载荷试验并结合岩体质量特征综合确定,岩石地基静载荷试验方法应按附录 G的
—
规定执行,其他情况可根据岩石饱和单轴抗压强度结合工程实践经验综合确定。
—2对完整、较完整和较破碎的岩石地基承载力标准值,可根据岩石饱和单轴抗压强度标准值按下式计算: fa =ψr ? frk (7.3.13-1)
—
注: 1.上述折减系数未考虑施工因素及建筑使用后风化作用的继续;
桩基础承台自重及承台上的土重之2.对于粘土岩,在确保施工期及使用期不致遭水浸泡时,也可采用天然湿度试样,不进行饱和处理。
3破碎、极破碎的岩石地基承载力标准值可根据经验取值,无经验时可根据静载荷试验确定。 —— 7.4 变形计算 —
7.4.1 建筑物的地基变形可分为沉降量、沉降差、倾斜和局部倾斜。
—
7.4.2 建筑物的地基变形计算值不应大于地基变形允许值。 —— 7.4.3 建筑物的地基变形允许值应根据上部结构、基础类型、对地基变形的适应能力及使用要求确—
定。对于荷载分布无显著不均匀的一般多层建筑物,当基础置于相同成因年代、基本均匀的土层上时,地基变形允许值用建筑物长期昀大沉降量 smax表示,并应符合表 7.4.3的要求。 —— 地基附加应力系数;
7.4.4对于荷载分布无显著不均匀的高层建筑箱形基础或筏形基础,当基础宽度大于 10m、基础埋深大于 5m,置于相同成因年代、基本均匀的土层时,地基变形允许值应符合表 7.4.4的要求。
表 7.4.4 高层建筑地基变形允许值 —— 地基不均匀系数界限值;
桩间土承载力折减系数; 7.4.5 北京市平原区多层及高层建筑主体结构完工时的沉降量占昀终沉降量的比值,即时间
——
表 7.4.3 多层建筑物地基变形允许值
—— —— ——
——
λ
——
σ ′
—— ——
②桩身直径; dext
外墙基础埋置深度;
—— dint—
内墙基础埋置深度;
—
,可分别按表 7.4.5-1及式( 7.4.5)估算。表 7.4.5-1 多层建筑时间下沉系数 λt
②桩身直径; d——ext 外墙基础埋置深度; —— dint—
内墙基础埋置深度;
高层建筑的时间下沉系数按下式计算: λ=ap—— —?
t
E
-
0.3 0
(7.4.5)
式中 a —
——
与 SGR0.5b有关的常数,按表 7.4.5-2取值; p0 底面处的附加压力值(kPa)。
____
相应于荷载效应准永久组合时,基础
E
—
—— ②桩身直径; ———— dext —
外墙基础埋置深度;
—— dint—桩基础承台自重及承台上的土重之内墙基础埋置深度; ②桩身直径; — —— dext
外墙基础埋置深度; ——— ——
dint—
内墙基础埋置深度;
—— Ea —
主动土压力;
— ———Ers E 回弹再压缩模量; —— ————E——s — 压缩模量; — ——sE 桩基础承台自重及承台上的土重之压缩模量当量值; —— 地基附加应力系数; ——
表 7.4.5-2 高层建筑时间下沉系数的计算常数 a e—— 孔隙比; ——抗倾覆稳定安全系数;
—— —— 地基不均匀系数界限值; ——7.4.6 符合下列情况之一者,应判别为不均匀地基。经判定属于不均匀的地基,应进行沉降、差异
抗倾覆稳定安全系数;
—
沉降、倾斜等地基变形特征的验算和分析,并应采取相应的结构和地基处理措施。 1基础底面不同— ——
——②桩身直径; —— —— dext —— —— 外墙基础埋置深度; ———— ———dint—
— ——内墙基础埋置深度; —
Ea —— 桩基础承台自重及承台上的土重之
主动土压力; —— ————
—λ ———— 地基不均匀系数界限值; —— 桩间土承载力折减系数; 部位的地基变形计算深度内的土层属于不同工程地质单元或属于不同成因年代; ——
2地基变形计算深度内的土层虽属于同一工程地质单元或相同成因年代,但基础底面下不同部——— E
—— —σ ′ ————
— ————
—— — ——
位的地基土压缩性和土层厚度差异较大,当地基不均匀性系数 β大于表 7.4.6中规定的界限值时,可按不均匀地基考虑。
表 7.4.6 地基不均匀系数界限值
E
值 s按下式计算:
Es =
∑ A
∑(Ai/ Esi)
i
(7.4.6-1)式中 Ai
——
第 i层土附加应力系数沿土层厚度的积分值; Esi
——
第 i层土
的压缩模量,按实际应力段取值。
②桩身直径; dext
外墙基础埋置深度;
—— —
E
—— ——
—
地基不均匀系数 β按下式计算:
s max
β=
E(7.4.6-2)
E s min
中 Es max
——
同一建筑基础平面范围内的某一钻孔所代表的地基变形计算深度范围内压缩模量当量值的昀大值; Es min
——
同
一建筑基础平面范围内的某一钻孔所代表的地基变形计算深度范围内压缩模量当量值的昀小值。 7.4.7 计算建筑物地基变形时,地基内的应力分布可采用各向同性均质线性变形体理论,按下式计算昀终沉降量:
ps =ψ
01scs11s
( iiiiiiszzEψαα???==??) (7.4.7)
∑
式中 s —— 地基昀终沉降量(mm); sc —— 按分层总和法计算的地基沉降量(mm); ψs —— 沉降计算
经验系数,根据建筑物的类别、基础类型、基础埋置深度、基础宽度及地基土质情况,分别按表 7.4.7-1或表 7.4.7-2采用; n —— 地基计算深度范围内划分的土层数,地基变形的计算深度,对于中、低压缩性土取附加压力等于自重压力 20%的深度;对于高压缩性土取附加压力等于自重压力 10%的深度; p0 —— 相应于荷载效应准永久组合的基础底面处的附加压力值(kPa); zi、zi-1 —— 基础底面至第 i层土、第 i-1层土底面的距离( m); α
i、α i?1
n
—— 基础底面计算点到第 i层土、第 i-1
层土底面范围内的平均附加应力系数,按附录 H采用; Esi —— 基础底面下第 i层土的压模模量( MPa),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所对应的压缩模量。
表 7.4.7-1 多层建筑沉降计算经验系数 Ψs值
表 7.4.7-2 高层建筑沉降计算经验系数 Ψs值
②桩身直径; dext
外墙基础埋置深度;
—— dint—
内墙基础埋置深度;
— Ea
②桩身直径; dext
外墙基础埋置深度;
—— E dint—
内墙基础埋置深度;
— ——Ea
主动土压力;
————
抗倾覆稳定安全系数;
—— E ———— ——
②桩身直径; dext
外墙基础埋置深度;
—— dint—
内墙基础埋置深度;
— Ea
主动土压力;
—— Ers
回弹再压缩模量;
—— Es
7.4.8 E 当高层建筑的基础埋置较深,考虑地基土回弹再压缩和正常固结压缩的实际加载变形过程,——
②桩身直径; —— dext
外墙基础埋置深度;
—— dint—
内墙基础埋置深度;
— —— Ea
— 主动土压力; ——Ers
— 回弹再压缩模量; ——Es
— 压缩模量; ——
压缩模量当量值; ————
②桩身直径; — 孔隙比;e—— dext
外墙基础埋置深度; ————
桩基础承台自重及承台上的土重之
dint—
内墙基础埋置深度;
— —— Ea
主动土压力; ————
Ers —
— 回弹再压缩模量; ——Es —
— 压缩模量; ———sE
压缩模量当量值;
——
— 孔隙比; ——e——
— 上部结构传至基础顶面的竖向力; F——
—— 地基附加应力系数; 按下式计算昀终沉降量:
s
E
—— ——
——— ——
地基不均匀系数界限值;
—采用本方法计算沉降时,地基变形计算深度由下式确定:
—— —
—— ———— 桩基础承台自重及承台上的土重之—— —— —— —
λ
地基不均匀系数界限值;
σ ′ —
———— ————
②桩身直径; dext
外墙基础埋置深度;
—— dint—
内墙基础埋置深度;
— Ea
主动土压力;
—— Ers
回弹再压缩模量;
—— Es
压缩模量;
—— ②桩身直径;
dext E 外墙基础埋置深度; —— —— d int— 内墙基础埋置深度;
— ——
—— ——
E
注: l / b为基础的长宽比。
表 7.4.8-3 βs系数表
②桩身直径; 7.4.9 dext 外墙基础埋置深度;
——
对于一般多层建筑物、浅埋条形及独立基础、受均布荷载、无相邻荷载影响条件下的 —均一压缩层的沉降量也可按压力变形的非线性关系,按下式计算: 1 主体
结构完工阶段平均沉降量
1/ μ 1/ μ
s′ =
??
pcr?? k b ?
E ? ? pcr ???1010
ps????(7.4.9-1)
当 cr时 μ1取 μ0值;当 kb>pcr,p0>pcr时 μ0取 μ1值。 —— k b 式中 sˊ —— ——主体结构完工阶段平均沉降量(cm); pcr、μ0、μ1 —— 平板载荷试验 lgp – lgs曲线的折 点压力、折点前和折点后的曲线斜率,根据载荷试验成果确定或按表 7.4.9采用; pcr单位为 kPa,μ0、μ1无量纲; p0 —— 标准宽度基础底面的附加压力(kPa); p、s —— 载荷试验的附加压力—— (kPa)及对应的附加沉降量(cm); s1 —— 单位下沉量,等于 1cm; kb —— 实际基础沉降量—为 1cm时的附加压力(kPa) kb = k0.08? mΔ (7.4.9-2) — —— 压板面积为 50cm×50cm的载荷试验沉降量为 1cm时的附加压力(kPa); m —— 周剪斜率(kPa·cm),按表 7.4.9 —-1 采用; Δ —— 压板与实际基础周面比之差(cm) 2长期平均沉降量 — sL =(7.4.9-3) 桩基础承台自重及承台上的土重之 s′ λ t —— 式中 sL —— 长期平均沉降量(cm); λt —— 时间下沉系数,按表 7.4.5-1采用。 3长期昀大沉降量 ———— — —— 地基附加应力系数; 地震影响系数; 地基不均匀系数界限值; s= s?β′ (7.4.9-4)式中 smax —— 长期昀大沉降量(cm); max L —— —— —— —— —— —— λ —— βˊ —— 地基均质系数,即长期昀大沉降量 smax与长期平均沉降量 sL之比,一般取 1.5~2.0。 表 7.4.9 北京市平原地区地基非线性压力 -变形指标 ②桩身直径; dext —— 外墙基础埋置深度; dint— — 内墙基础埋置深度; Ea —— 主动土压力; Ers —— 回弹再压缩模量; Es —— 压缩模量; s E —— 压缩模量当量值; e—— 孔隙比; F—— 上部结构传至基础顶面的竖向力; Fs —— ①抗滑稳定安全系数; ②抗倾覆稳定安全系数; fa —— 深宽修正后的地基承载力标准值; faE— — 调整后的地基抗震承载力; fka— — 地基承载力标准值; frk— — 岩石饱和单轴抗压强度标准值; fu —— 地基承载力极限值; Gk— — ①基础自重与基础上的土重之和; ②桩基础承台自重及承台上的土重之和; H—— 作用于基础底面的水平推力; H g 自室外地面算起的建筑物高度; ———— — —— 地基附加应力系数; 地震影响系数; —— 地基不均匀系数界限值; —— —— —— —— —— —— λ —— 43 7.4.10当缺少粉砂、细砂和塑性指数 IP小于 5的砂质粉土的压缩模量数据时,对一般第四纪沉积土可根据标准贯入试验锤击数 N和深度 z按式(7.4.10)取值;对新近沉积土可按表 ②桩身直径; dext 外墙基础埋置深度; —— dint— 内墙基础埋置深度; — Ea 主动土压力; —— Ers 回弹再压缩模量; —— ②桩身直径; Eext s d 外墙基础埋置深度; —— E — d 表 7.4.10-2 新近沉积土的压缩模量 Es统计值 —— —— ②桩身直径; dext 外墙基础埋置深度; —— dint— 内墙基础埋置深度; — E — —— — —— —砂充填的卵石土压缩模量可按下式估算: 7.4.11—— E ——— — ———— ——— — 抗倾覆稳定安全系数; (1+ ep ) ?3 1 0 ×10 Es = ? σ ′ + p ?桩基础承台自重及承台上的土重之 v (7.4.11)C?lg ? c 0 ? 抗倾覆稳定安全系数; σ′ ? v ? —— —— 式中 Es —— 土的压缩模量(MPa); e1 —— 有效覆盖压力为零时的孔隙比,取 0.4~0.5; Cc —— 压缩指数,— —~0.02; 取 —0.01 ——σ′ —— 有效覆盖压力(kPa)。 — ——— v —— 7.5稳定性验算 — —— — 7.5.1 位于斜坡上的建筑物或当地基有可能整体滑动时,应进行稳定性验算,并满足下式要求: 桩基础承台自重及承台上的土重之 —MR —— 地基不均匀系数界限值;—— ≥F(7.5.1) — Ms s —式中 MR ——m); Ms —— 滑动力矩(kN·m); Fs —— 抗滑稳定安全系数, —— 抗滑力矩(kN· — —— 地震影响系数;当滑动面为圆弧形时, Fs取 1.2;当滑动 面为平面时,Fs取 1.3。当不能确定昀危险滑动面时,地基稳定性的验 —— 地基不均匀系数界限值; — —— 算方法,宜采用极限平衡理论的圆孤滑动 —— —— 地基附加应力系数; λ —— —— ———— 条分法。 7.5.2对承受较大水平推力的建筑物或构筑物,其水平抗滑稳定性可按地基抗水平滑动稳定性的公式验算,并应满足下式要求: E ②桩身直径; dext 外墙基础埋置深度; —— dint— 内墙基础埋置深度; — Ea 主动土压力; —— Ers 回弹再压缩模量; 7.5.3 对承受较大水平推力的建筑物及构筑物,当有倾覆可能时,尚应进行抗倾覆稳定性验算,并应满足下式要求: E Mrc —— 7.5.3)c 式中≥F(m),挡土墙: M= W?b+ E? a,建筑物: M= Mrc —— 抗倾覆力矩(kN·—— Wb; s rc z rc M ? Mc —— 倾覆力矩(kN·m); Fs —— 抗倾覆稳定安全系数,取 1.5。 — 图 7.5.3 抗倾覆验算示意图 (a)挡土墙(b)建筑物 — —7.5.4位于稳定土坡坡顶上的边缘线的基础底面边长小于—底面外边缘线至坡顶的水平 建筑物,当垂直于坡顶或等于 3m时,其基础距离(图 7.5.4)应满的要求,并不得小于 足式( 7.5.4-1)、式(7.5.4-2)桩基础承台自重及承台上的土重之2.5m; —— ———— — —— 地基附加应力系数; 地震影响系数; 地基不均匀系数界限值; —— —— —— —— —— —— —— λ —— 图 7.5.4 基础底面外边缘线至坡顶的水平距离示意条形基础 a ≥ 3.5b ? d tan β (7.5.4-1) 矩形基础 a ≥ 2.5b ? d tan β (7.5.4-2) 式中 a —— 基础底面外边缘线至坡顶的水平距离; b —— 垂直于坡顶边缘线的基础底面边长; d —— 基础埋置 深度; β —— 边坡坡角。 当基础底面外边缘线至坡顶的水平距离不满足式(7.5.4-1)、式(7.5.4-2)的要求时,可根据基底平均压力按式(7.5.1)确定基础距坡顶边缘的距离和基础埋深。当边坡坡角大于 45?、坡高大于 8m时,尚应按式( 7.5.1)验算坡体稳定性。 7.6 城区人工填土的利用 7.6.1 城区人工填土中可利用作为建筑物地基的有变质炉灰及素填土。当土层密实度及厚度基本均匀,且压缩模量 Es大于或等于 1.5MPa,或比贯入阻力 ps大于或等于 0.5MPa、或轻型圆锥动力触探锤击数 N10大于或等于 5时,可作为不超过 6层的砌体结构或混合结构及不超过 3层的规则框架结构建筑物的天然地基。 7.6.2 当利用城区人工填土作为建筑物地基时,地基勘察应满足下列要求: 1拟建建筑物基础范围内,勘探点间距不宜大于 15m,每幢建筑物不应少于 4个勘探点。勘探孔深度应满足第 6.2.2条的要求,并应进入天然土层面下不少于 1m,控制性勘探点不应少于勘探点总数的 1/2。 2测试手段宜用轻型圆锥动力触探、静力触探,必要时可采取原状土样进行包括湿陷性试验在内的物理力学性质试验,当需提高承载力时应进行平板载荷试验,工程本身需要且建筑物及场地条件有研究价值时,应进行沉降观测。 3勘察报告应对建筑物在施工和使用过程中可能发生的问题进行说明,并提出相应措施的建议,对地基可能进行的局部处理提出方案性建议。 7.6.3 利用人工填土作为建筑物地基时,设计上宜采取下列措施: 1建筑物形状宜规则,避免过长的建 筑物,长高比不宜超过 2。过长者及平面不规则者宜设沉降缝,将建筑物分成较短和平面规则的几个部分。 2为避免人工填土地基浸水湿陷,应做好地面排水,适当加大建筑散水的宽度,采取 防止上、下水管道漏水的构造措施。 3框架结构当采用独立基础时应在两 个方向设置基础拉梁。 4多层砌体结构应加强基础及上部结构刚度。基础应设置圈梁,五、六层的砌体结构宜采用筏板基础。 7.6.4 人工填土地基在施工验槽时,一般应采取下列措施: 1人工填土地基应特别加强验槽工作,轻型圆锥动力触探深度不宜小于 2m,间距不宜大于 1.5m;遇有土层复杂,岩性、密实度、标高变化过大时,应在补充勘探后,再作妥善处理。 2 一般情况下应对槽底夯实,根据需要控制密实度,用蛙式夯夯拍两至三遍。当槽底土质较干时,应先洒水后夯拍。饱和时不宜夯拍,应在槽底铺放大粒径卵石,并挤入槽底土内。 3遇有局部堆积年代不久的炉灰(常呈褐红色),或碎砖、瓦片集中的填土应予以挖除。挖除范围较浅较小者,可用 1:9灰土分步回填夯实。范围较深较大者可将基础加深,但应注意避免加深后的基础落在天然土上造成沉降不均。 7.6.5压实填土地基应按本规范第 11.2节的规定执行。 8 天然地基基础 8.1 一般规定 8.1.1 基础设计应对地质和水文条件、建筑高度、结构体系和使用功能、荷载大小及分布情况、抗震设防标准、施工和材料供应及相邻建筑物的基础情况等因素综合考虑,选择经济合理的基础形式,以保证本建筑物及周围建筑物不致产生过量沉降或倾斜,并能满足建筑物的正常使用。 8.1.2 基础设计应注意了解邻近建筑物的基础情况、地下构筑物及各项设施的位置、标高等,使所设计的基础在施工和使用期间不致发生问题。 8.1.3 基础结构宜按以下原则选型: 1 多层砌体结构宜采用无筋扩展条形基础;如基础宽度大于等于 2.5m时,宜采用配筋 扩展条形基础。 2 框架结构宜符合以下要 求: 1)无地下室且地基承载力较高,可选用柱下钢筋混凝土独立基础,也可根据具体情况采用双柱、多柱联合基础或柱下钢筋混凝土条形基础; 2)有地下室且有防水要求时,如地基承载力较高,可采用柱下独立基础加防水板的做法; 3)地基承载力较低,则宜采用筏形基础,筏形基础可选用有梁式或无梁式。 3 剪力墙结构宜符合下列要求: 1)建筑物无地下室,或虽有地下室但无防水要求,如地基条件较好,宜选用墙下条形基础; 一 )有防水要求时,可选用条形基础加防水板或筏形基础。 4 框架—剪力墙结构宜符合下列要求: 一 )框架部分可参照本条第 2款的有关要求; 一 )如框架柱采用独立基础,剪力墙部分宜采用条形基础;当无地下室或虽有地下室, 但结构的嵌固端在基础处时,剪力墙传给地基基础的地震作用可乘以折减系数 0.8。 5 当基 础埋置深度大于等于 3m时,宜设置地下室。 6 高层建筑的基础,如需要设计成满堂基础,宜选用筏形(有梁或无梁)基础。 8.1.4 地下室周围应采用素土或灰土均匀分层夯实回填,压实系数不小于 0.93,或采取其他措施保证地震作用下土对基础的约束作用。 8.1.5 地下室外墙及防水板荷载可按以下原则取值: