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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】。。15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25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(1/1!7.8)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—20:02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1974】年和198》3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%~3!0%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7—0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19】。7,4,版,、1989版到20!0,。2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1m~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?20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10【0mm?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—。100mm》改为200mm【。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H1【;垂直方向》上,膨,胀,基础受一作用力V1!V1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N—12τ?。12即是《由,于土有向上膨胀趋】势对基?础施加的切向冻胀力!N12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H》1也可分《解成两个《分力其一是τ11其!二是N?11τ11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N11!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=τ11—+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!+τ12+τ2【2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-N!。12-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N1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(!cm);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,”20世纪90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【300?mm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 ?