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? 5:  地基计算 】 》 5.1—  基础《埋置深度 【 5.1.!3  ?本条为强《制性条文除岩石地】基外位于天然土质地!基上:的高:层,建筑筏形或箱形基础!应有适当《的埋置深《度以保证筏形和箱】。形基础的《抗倾覆和抗滑—移稳定?性否则可能导—致严重后《果必须严格》执行 ?。。     !随着我国城镇—化进:程建设土地紧—张高层建筑设地【下室不仅《满足埋置深度要【求还增加使用功【。能对软土《地基还能提高—建,筑,物的整?体稳定性所以—一般情况《。下高层建筑宜—设,地,下室 — 5.1.4 】。 本条给出的—。抗震设防区》内的高层建筑—筏形和箱形基础埋深!不,。宜,小,于建筑物高度—的1/15是基于】工程实?践和科研成果北京】市勘察设计》研究:院张在明等》在分析北京八度【抗震设?防区:内高层建《筑地基整体稳定性与!基,础埋深的关系时以二!幢分:别为1?5层和25层—的建:筑考虑了《地震作用和地基的】种,种不利因素用圆弧滑!动面法进《。行分析其结》论是从地基稳—定的角度考虑—当2:5层建筑物的基础】埋深为1.8m时】其稳定安全》系数为1.44如埋!深为3?.8m(1》/17.《8)时?则安全系数达到1.!64对位于岩石【地基上的高层建筑筏!形和箱形基础其【埋,置深度?应根据抗滑移的要】求来确定《 《 , 5.1.》6,  :在城:市居:住密集的地方往往新!旧建筑物距离—较近当?。新建建筑物与原【有建筑?物距离?较近尤?其是新建建筑物基础!埋深大于原有—建筑物?时新建建筑物会对原!有建筑物《产生影响甚至—会危及原有》建筑物的安全—或正常使用为—了避免新《建建筑物对原有建筑!物的影?响设计时应考虑与原!有建:筑物保持一定—的安全距离该—安全距离应通过分】析,。新旧建筑物的—地基承载《。力、地基《变形和地基稳定性来!确定通常决》定建筑物相》邻影响距离大—小的:。因素主要有》新建建筑物的沉【降量和原有建筑物的!刚度等新建建—筑物的沉《降量与地基土的压缩!。性、建筑物的荷载】大小有关《而原有?建筑物的刚度则【与其结构形式、长】高比以及《地基土的性质有关本!规范第7.3—.3条?为相邻建筑物基础间!净距的?相关规定这是—根据国内55个工程!实例的调查和—分,析得到的满》足该条?规定的净距要—求一般可不考虑对相!邻建筑的影响 】 , ?   ? 当相邻建筑物较近!。时应:采取措施减小—相,互影响1尽量减【小新建建筑物的沉降!量;2新建建—筑物的基《础埋:深不宜大于》原有建筑基础;3】选择对地《基变形不敏感的【结构:形式;4采取有【效的施工措施如分段!施,工、采取有效的【支护措施以及—对原有建筑物—地基:进行加固等措施 ! ? 5.?1.7? , “场地冻》。结深度”在》本,规范2002版中称!为“设计《。冻深”其《值是根据当地标【准冻深考虑》建设场地所处地基】条件和环境条件【经修正后采取的更接!近实际?的冻深?值本次修订将“设】计冻深?”改为?“场地冻结深度【”以使概念更加【清晰准确 】 ,     附录F】中国季节性冻土标准!冻深线图是在标【准条件?下取得的该标准【条件即为标准冻【结深度的定义—。地下水位与冻结锋面!之间:的距离大于2m【不冻胀黏性》土地表平《坦、裸露城市—之外的空旷场地中多!年,实测(不少于—十年)?最大冻深《的平均?值由于建《设,。场地通?常不具备上述标【准条:件所:以标准?冻结深度一》般不直接用于设计中!而是要考虑场—地实际条件将—标准:冻结深度《乘,以冻深影响》系数使得《到的场地冻》深更接近实际情【况公:式5.1.7中【主要考虑了土—质系数、湿度—系数、环境系—。数 《     土质!对冻深的影响—是众所周知的因岩】性,不同其热物理参【数也不?同粗颗?粒土的导热》系数比细颗粒—土的大因此当—其他条件一致时粗】颗粒土?比细颗粒土》的冻深大砂》类土的冻《深比黏?性土的大我》。国对这方面》问,题的:实测数据不多不系统!前苏联1《974年《和1983年房【。屋及建筑物地—基,设计规范中》有明确规定本规范】采纳了他们》的数据 《 ?  ?  : 土的含水量—和地下水《位对冻?深也:有明:显的影?响因土中水在相【变时要放出大量【的潜热所以》含水量越多地下【。。水位:越高(冻结时向【上迁移水《量,越多)参与》。相变的水量就越多】放,。出的:潜热也就《越多由于《冻胀土冻结的—过程也是放热的【过,。程放热在某种程度】。上减缓了《冻深的发展速度因此!冻深:相对:变浅 】    城市的气】温,高于郊外这种现象】在气象?学中称为城市的“】热岛效应”》城,市里的辐射受热状况!发生改变(深色【的沥青屋顶及路【。面吸收大《量阳光?),高耸的建筑物—吸收更多的阳光各种!建筑材?的热容量和》传热:量大:于松土?。据计算城市接受的太!阳辐射量比郊—外高出10》%,~30%城市建【筑物和路面传送热量!的速度比《郊外:。湿润的砂质土壤快】3倍工业排放、交通!车辆排放尾气人为活!动等都放出》。很多热量加之建【筑群集中风小对【。流差等使周围—气温升高这些都导】致了市?区冻结深度小于【标准冻深为使设【计时采用的》冻深数?据更接近实际原规】范根据国家气象局】气,象,。科学研究《院气候所、中国科学!院、北京地理研究所!气候室提供》的数据给出了环境】对,冻深:的影响系数经多年】使用没有问题—因此本次修订对【此不:作修改但使》用时应注《意此处所说的—城市:(市区)《是指城市《集中区不包》括郊区和市属—县、:镇 —    《 冻结深度》与冻土层《。厚度:两个:。概,念容易?混淆对不冻胀土二】者相同但对冻胀【性土尤?其强:冻胀以上的》土二者相差颇大对】。于冻胀性《土冬季自然地—面是随冻胀量的加】大而逐渐上》抬的此时钻探(挖探!)量测?的冻土层厚度包含】了冻胀量设》计基础埋深时所【需的冻?。深值是?自冻前自然地面算起!的它等于《实测:冻土层厚度》减去冻胀量为避免混!淆在公?。式5.1《.7中予以》明确 《   —  关于冻深的取值!尽,量应用当地的—实测资?料要注意个别年份挖!探一个、《两个:数,。据不能算《实测数?据多年实测资料(不!少于十年)的平均】值才为实测数据【 —5.1.8  【季,节冻土地区基础【合理浅埋在保证建】筑安:全方面是可以实现】的,为此冻土学界从【20:世纪70年代开始做!了大量的研》究,实践工?作取得了一定的成效!并将浅埋方》法编入?规范中本《次规范修订保留了原!。规范基础浅埋方法】但缩小了《应用范?。围将基底允许出现冻!土,层应用范围》控制:在深厚季节冻土地区!的不冻胀、弱冻胀】和冻胀土场》地修订主《要依据如《下  】  : 1  原规—范基础浅埋方法目】前实际设计中—使用不普遍从—本,规范1974版【、1989版到2】002版《根据当?时国情?和低层?建筑:较多的情况为降低】基础:工程费用规》。范都给出了基础浅】。埋方法但目前在实】际应用中实施基础】浅埋:的工程比《例,不大经调查了解【我国浅季节冻土【地区(冻深小于【1m)除农村—低,层建筑外基本没有】实施基础浅埋中【厚季节冻土》地,区(冻?深,在1:m~2m之间)【多层建筑和冻—胀性较强的地基也】很少有浅埋基础【基础:。埋深多数控制在场地!冻深以下在深厚季节!性冻土地区(—冻深大于2m—)冻胀性不强的地】基上浅埋基础较【。多浅埋基《础应用不多的原因】一是设计者对—基础浅?埋不放心;》二是多数勘察资料对!。冻深:范围内的土层不【给地基基础设计参数!;三是多数情况冻胀!性土层不《是,适宜的持力层— 》     2—  随着国家经济】的,发展人们对基础浅】埋带来的经济效【益与房屋建筑的安全!性、耐久性之间更】加重视?。房屋:建筑的安全》性、耐久性 【 :   《  3  》基,础浅埋后如果使用】。过程中地基浸—水会造成地基—。。土,冻胀性的增强—导致房屋《。出现冻胀破坏此现象!。在采用了浅埋基【础的三层以下建筑时!有发生? , 《    《 4:  冻胀性强的【土融化时《的冻融软化现象使基!础出现短时的沉陷多!。年累积可导致—部分浅埋《基础房屋使用—。。2,0年~30年后室】内地面低于室外【地,面甚至出现进屋【。下台阶?现象 》     5 ! 目前西《欧、北美、日—本和俄罗斯规—范规定基础》埋深均不《小于冻深 —     鉴!于上述情况本次【规范修订提》出,在浅季节冻土地区、!中厚季节《冻土地?区和深厚季节冻【土地:区中冻胀性较强【的地基不宜实—施基础浅埋在深厚季!。节冻土地区》。的不冻胀、弱—冻胀、冻《胀,土地基可以实—施基:础,浅,埋并给出了基底最】大允许冻土层厚度表!该表是原规范表保】留了弱冻胀、冻胀土!数据基础上》进行了取《整修改 !5.1.9 —。 防切向冻胀力的措!施如下 》 ?。     切向冻】胀力是指地基土冻】结膨胀时《。产生的其作》用方向平行基础侧】面,的冻胀力基》础防切?向,冻,胀力方?法很多采用时应根据!工程特点、地方材料!和经验确定以下介】绍,3种可靠的》方法  !  : (一)《基侧填砂 【     用基!侧填砂来减小—或消:。除切向冻胀力是简】单易行的方法地基】土在冻结膨胀时【所产生的冻》胀力通过土与基【础牢固冻结在一【起的剪切《面传递砂类土的【持水能力很》小,当砂土处在地下【水位之上时不但为非!。。饱和土?。而且含水量很—小其力学《性能接近松散冻土】所以砂土与基础【侧表面冻结》在一起的冻结—强度很小可》传,递的切向《冻胀力亦《很小在基础施工完成!后回:填基坑时在基侧外】表(:采暖建筑)或四周(!非采:暖,。建筑)填入厚度【。不小于?。100mm的—中、粗?砂可以起到良好【的防切向冻胀—力破坏的《效果本次修订将换】填,厚度:由原来的1》00mm改为200!mm原因是100m!m施工困《难,且容易造《成换填层不连续【 》    《 (:二)斜?面基础 — , :    截面为【上,小下大的斜面基础就!是将:独立:基础或条《形基础的台阶或放】大脚做成连续的斜面!其防:切向冻?胀力作用明显—但它容易被理—解为是用下部基础】断面中的扩》。大部分来阻止切向冻!胀,力将基础抬起—。这种:理解是错误的现对其!。原理分?析如下?。 《    》 在冬初当第—一层土冻结》时土产生冻》胀并同时出现—两个方向膨胀沿【水平方向膨胀基础】受一水?平作用力H》1;垂直方》向上膨胀基础—受一:作用力V1V—1可分解成两—个分力?即沿基础斜》边的τ12和—沿基础斜边》法线方向的N1【2τ12即》是由于土有向—上膨:胀趋势对基》础施加的《。切向冻胀力N—12是由于》土有向上膨胀的趋势!对基:础斜边法线方向【作用的拉应力水平】冻胀力H1》也,可分解成两个分【力其一是τ11其二!是,N11?τ11是由于—水平冻胀力的作【用施加在基础斜边上!的切向冻胀力N【11则是《由于水平冻胀力作用!施加在基《础斜:边上的正压力(见】。图1受?力分布图)此时第】一层土?作用于?基侧的切向冻胀【力为τ1=τ—11+τ1》2正压力N1=【N11?-,。N12由《于N12为正拉力它!的,存在将降低基侧受到!。的正压力数值当冻】结界面发展到第【二,。层土时除第一层的】原受力不变之外【又叠:加,。了第二层土冻胀时】对第一层的作用【由于第二层土冻胀】时受:到第:。一层:的,约束使第一层—土,。对基侧的切向冻胀力!增加至?。τ1=τ11+τ】12+τ22—。而且当冻结第—。二层:土,时第一层土所处【位置的土温又有【所降低土在产生【水平冻?。胀后出现冷缩令【冻,土层的冷缩拉力为】NC:此时正压力为—N1=N11—-,N12?-NC当冻层发展】到第三层土时第一】、二层重又出—现一次上述》。。现象 】 : ? 图1  斜面基础!基侧受力分布图 】 , 1》冻后地面;2—冻前地?面 《     【。由,以上分析可以看出】某层的切向冻胀力】随,。。冻深的发展而逐步】增加:而该层?。位置基?础斜面上《受到的冻胀》压应力随《冻深的发展数值【逐渐变小当冻深发展!到,第n层第一层的切向!冻胀力超过基侧与土!的冻结强《度时基础便与—。冻土产?生相对位移切向冻】胀力不再《增加而下滑出现卸】荷现象N1由一开始!冻,结产生较大》。的压应力随着冻【深向下?发展、土《温的降低、》下层土的冻》胀等作?用拉应力分》量在不断地增长【当达到一定程度N】1由压力变成—拉力所以当达—到抗拉强度极限时】基侧与土将开—裂由于冻土的受拉】呈脆性破坏一旦开裂!很快延基侧向下延伸!扩展这一《开裂使基《础与基侧《土之间产生》空隙切向《冻胀力?也就不复《存在了? 《 ,    《 应该说明的是在冻!胀土层范围之—内,的,基础扩大部分根【本起不到锚固—作用:因在上?层冻胀时基础下部所!出现的锚固力等冻深!发展到该层时随着该!层的冻胀而消失了只!有处在下《部未冻土《中基础?的,扩大部?分才起锚固作用但】我们所说的浅埋基】础根本?不存在这一》伸入未冻土层中的部!分 《 ?    《在闫家岗冻土站【。不同冻胀性》土的场地《上进行了多组方锥形!(,。截头锥?)桩基础的多年观】测观测结果表—。明当β角大于—等于9°时》基础即是稳定的见图!2,基础稳定《的原因不《是由于切向冻胀力被!下部扩大部分给锚住!而是由于《在倾斜表《。。。面上:。出现拉力《分量与冷缩分—量叠加之后的开【裂切向冻胀力退出】工作所造成的见图3!的,试验结果 】 — 图2 斜面基础!的抗冻拔试验— —1基础冻拔量(c】。m);2β(°)】 】 (》a)冻前 》    (b)冻】后 : 《 图3  斜面基】础的防冻胀试验 】 1—空隙  !。。   用斜》面基础防切向冻胀】力具有如下特点 !    【 1  在冻胀作用!下基础受《力明:确技术可靠当其倾】斜角β大于等—于9°时《将不会出现因—切向冻胀力作用而导!致的冻害事故—发生 】    2  不】但可以在地下水位】之上也可在地下水位!之下应用《  【   3  —耐久性好在反复冻】融,作用下防冻胀—效果不变 !    《 4:  不用任何防【冻胀材料就可解【决切:向冻胀问题》。   】  该种基础施【工时比常规基础复】杂当基础侧面—较粗糙时可用水泥砂!浆将基础侧面—抹平:  【 ,  (三)》保,温基:础 《     在基!础外侧采取保—温,措施是消《除切向冻胀》力的有效方法日本称!其为“裙式保温法】”,2,0世纪9《0,年代开始《在北:。海道进?行研究和实践—取得了良好的—效果该方法》可在冻胀性较—。强、地?下水位较高的地【基,中使用不但可以【消除:切向冻胀力还可以减!少地:面热损耗同时实【现基础浅埋 【  》。   基础保温【方法见图4保温层】厚,。度应根据地区气【。候条件?确,定水:平保温板上面应【有不小于300m】m厚土层保护—并有不?小于5%的向—外排:水坡度保温宽—度应不小于》自保温层以下算起的!。场地冻结《。深度 《 ,。 , 》 ?图,4 保温基础—示意 【 ,1室外地《面;2采暖室—内地面?;3苯板《保温层;4》实,际冻深线;5原场地!冻深线 》