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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1/1】5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5!5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19—。74年和19—。83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1】0%~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1!974版《、19?89版到200【。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1》。00:mm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1!00mm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N12《τ12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H1也可分解成!两个分力其一是【τ11其《二是N1《1τ11《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=τ11】+τ12正压力N1!。。=N11《-N12由》于N:12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+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?。。N,C此时?正压力为N1=N】11-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”2】。0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300mm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 》