？ 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【(，1/17.》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100《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100m【m改为20》0mm原因是—100？mm：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V1V1可分解成！。两个分？力即沿基础斜—。边的：τ1：2，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N11τ11】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τ《1=τ11＋τ【12正压《。力N1=N11－N！1，2由于N1》2，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—1，2＋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=N【。11－N《12－N《C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N：1，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)—；2：β(°？) ？ ？。 ？。 《（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3《00mm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 ： ，