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，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？1，0％～？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2【0，。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2002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2】0，年～3？。0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？100mm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：N1：2，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N11τ1—1，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=τ！11＋τ12正压力！N1=N《11－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＋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N：C此时？正压力为N1=N1！。1－N1《2－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(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30】0，。。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 ？