建筑地基基础设计规范 [附条文说明] GB50007-2011 建标库
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2【5层建筑物的基础】埋深为1.》。8,m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2:m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?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20!02: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1!m)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100m【m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200m【m原因是10—0mm?。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V1V!。1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τ】11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=τ11+】τ12正压力—N1=N《11-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=?τ,11:+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NC此时正压】力为N?1=N1《1-N12-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(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”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】 :