7.3 !基础设计
【
《
,
Ⅰ 《天然地基《基础
《
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:
,
7.3.1 】基础不加《连系梁?且塔底无横》杆,的构架式塔的独【立基础的《柱墩宜采用斜立式】其倾斜方向及柱【心倾斜度宜与塔【柱一致(图》7.3.1)
【
】
,
图?7.3.1 — 斜立?式基础
!7.3?.2: 底面无》。横杆的构架式塔宜在!基础顶面以下3【00mm左右设连】系梁(?图7.3.2)连】梁及基础柱》墩,可作为空间》刚架整体计算—基础底面《可作为固定端但不计!周围土对基》础柱墩的嵌固—作用基础连梁—应按偏?。心拉压杆计算—截面计?算时除按刚架—算,得内力外《尚应计入由混—凝土梁自重引起【的弯:矩基础柱墩应按偏心!拉压:杆设计基础底板【设计时应考虑基【。础受压和抗》拔根据不同受力状况!计算出板的正负弯矩!并应分别在板—底和板顶配置受【力钢筋在《冻土区域基》础连梁应采用防【冻胀措施
】
】图7.3.2 基!础顶部连梁
【
,
,。
7.3.3 】 圆:板、环形《扩展基础的外形【尺寸宜?符合下?列规:定
! 1 圆—形扩展?基础(图7》.3.?3-1)
!
—
? 2 》环形扩展基础(图】7.3?.3-2)》。
》
式中!rc一一筒体底截面!的平均半径(m)】;
:
r1【、r2?、r3、r4基【础不同位置》的半径(m);【
《
h?、h1、h》2基础底板不—同位置的《厚度(m);—
】 ψ环形基础底板外!形系数?可根据比值r1【/r:c按图7.3.3-!3确定?或按:进行:计,算
—。
《
:。
图7?.3.3-1—。 圆形扩》展基础
】
:
》图7.3.》3-2 环—形扩展基础
!
《
《图7.3.3-3】 环形基础底板外!形系:数ψ曲线
【
?7,.3.4 —计算矩形扩展基【础强度时坡形顶面】的扩展基础(图7.!3.4)底压力【可按下列规定采用】
》
》计算任一截面—x-x的内力—。。时可:采用按?下式:求得的基底均—布,荷载设计值p
【
》
,
》式中P基《底均:布荷载(《kPa);
【
p【max由基础顶【面内力传《来形成的《基底边?缘最大压力(kPa!);
?
?
px由基!础顶面内力传来【形成的计算》截,面x-?x处的基底压力(】k,Pa)
!
?
图7》.3.4 坡形】顶面扩展《基的荷载计》算
【7,.3:.5: 计算圆形、【环形基础底》板,强,度时(图7》.3:.5)可《取基础外《悬挑:中点处的基底最大压!力,p,。作为基?底均布荷载p—值可按下式计—算对基底部分脱【开的:基础除基底》压力分布的计算【不同外底《板强度计算时p的】取法相同
】
《
,
:
式中N相应于作】用效应基《。本,。组合上部结》构传:至基:础的轴向力》设计值(《不包:括,基础底板《自重及基《。础底板上的土重【。)(kN);
】。
M】相应:于作:用,效应基本组合上【部结构传至基础【的力矩设《计值(kN》·m);
》
【 A基础底板的面积!(m2);
—
【。 I:基础底板《。的惯性矩《。(m4)
!
》
图7.3.5】 圆形、环形基】础的基底荷载计【算
:
《
7.3.6— 高耸结构扩展】。基础(独立基—础整体和圆环形【基础局部)在承【受拔力时均应进行底!板抗拔强《度计:算按计算在底板上表!面配负弯矩》钢筋:并应:满足最小《配筋率要求》可按下式求得基础上!表面均布荷载设【计值基本《组合p
》
【
式中》G,考,。。虑作用?分项系数的基础自重!及抗拔角范围内覆土!重抗拔角《应按本标准第7.4!.3条的《规定采用;》
!A基:础,底板的面积(—m2)
》
7.3.】。7 : 高耸钢结构基【础顶面?的锚栓设计应符【合下列?规定
! 1 锚栓】设,计应根据上部—高耸钢结《构传到塔脚》的,上拔力?或,弯矩、水《平力等进行考虑安装!构造要求并》根据基础顶后—。浇混凝土情况—进行必?要验算;
【
2 ! 塔脚底板安装后必!须与:下部混凝《。土支:撑面贴合紧密严禁长!期悬:空;当塔脚底板下设!置后浇混《凝土层时应按压弯】构件并考《虑水平?。剪力:验算施?工期悬空段锚栓的】强,度与:稳,定;:
》
3 普!通锚栓宜用双螺母】防,松;
?
《
? 4 普—通锚栓埋设深度应根!据现行国《家标:准混凝土结构—设计规范《GB 5001【0的规?定按受拉《钢筋锚固要求确定】
7.】3.8 》风,力发电塔《等受疲劳《。荷载作?用的基础锚栓应采】用预应力锚栓并【应符合下《列规定
【
,
1 】预应力锚栓按直接张!拉法施工《时其:预拉力计《算值P应《。按下式确《定;
?
0—.37fuAe≤】P≤0.63—fuAe — (7.3.!。8-1)
—
式中f【u锚栓经热处理后的!最低:抗拉强度对8.8】级取为830MPa!。对1:0.9级取为—1040MPa;
!
】。Ae锚栓螺纹处的】有效面积《
:
》。 预应力—锚栓抗拉《承,载力设计值》Pd应按下式确定】
《
Pd=0.8P! ? ? (7.3.!8-2)《
,
【 2 》预应力锚栓对混【凝土施加预》。压力应使正常工【作,状态下混凝土的拉】应,力小于其抗拉强度;!
:
【 3 预应—力锚栓为后张拉【锚栓:时应采用套管—使其与?混,。。凝,土隔离并做防腐【。蚀,处理;
】
》4 荷载分散板】、锚固?。板对混凝土的局压验!算应符合《现行国家标准混凝土!结构设计规》。范GB 50010!的规定并《。应配置间接》钢筋;板厚应根【据其受弯验算确【定,;
—
5 】直接张拉法紧—固预:应力锚?栓时超张拉系数可】。取,为1:.15;锚栓使用第!一年:后应重新张拉一次;!
《。
6 !预应力锚《栓承受疲劳动—力荷载作用时应【验算其疲劳》应力幅不超过允许】应力幅且应保证【其在工作环境温度】下的:冲击韧性《;
:
:
》 7 预应【力锚栓的锚固板应】埋置在基础》底部
】
Ⅱ 《桩基:础
】
7.3《.9 当地基的】软弱土?层较深厚上部荷载大!而集中采《用浅基础已不—能满足高耸结构【对地:基承载力和变形【。的要:。求,。。。时宜采用《桩基础
【
,
7.3.10 】 高耸?结构的桩基础可采】用预制钢筋混—凝,。土,桩、:混凝土?灌注桩?和钢管桩桩的选【。型和设计宜符合【下列规定
—
》 1 》。。 选用时应根据【地质:情况、上部结构类】型,、荷载大小》、,施工:条件:、,。设计单桩承》载力、沉桩设—备、建筑场地环境】。等,因素:通过技?术经济比《较进行综合》分析:后,确定
】 ? 2 《应选择较《硬土层作为桩端持力!层桩端全断面进入持!力层的深度对于黏性!土、粉土《不宜小?于2d;对于—砂土不宜小》于1.5d;对于碎!石土类不宜小于1d!当存在软弱下卧【层时桩端以》下硬土?层厚度不宜小于【3d对于嵌岩桩嵌】岩深度应综合荷【载、上?覆土层、基岩、桩径!、桩长等因素确定】。;嵌入倾斜的完【整和较完整岩—的全断面深》度不宜小于0—.4d且不宜小于0!.5m倾斜》度大于?。30%的中风化岩宜!根据倾斜度及岩【石完整性适当加大】嵌岩深度;嵌入平】整、完整的坚硬岩】的深度不《宜小于0.2d【且不应小于0—.,2m:d为圆形截面桩的】直径或方形截面桩】的边长
《
!3 桩基计算【包括桩顶作用效应】计算桩?基竖向抗压》及抗拔承载力计算桩!基沉降计算桩—基的变形允许—值、桩基水平承载】力与位移计算桩身承!载力:。与抗:裂计算桩承台计【算等均应按现行【行业标准《建筑:。桩基技术规范JG】。J 94的》规定进行
》
:。
7.3.11! 承受水平—推力的桩的设计应】。符合:下列规定
》。。。
— 1 承【受水平推力的桩桩身!内力可按m法—计算m?为地基?土水平抗力系—数的比例系数桩【纵向筋?的,长度不得小于4.】0/aa为桩—的水平变形系数m】和a应符合》现行行业标准建【筑桩基础技术规范J!G,J 94的规定当】桩长:小于4.0/a时应!通长配筋
【
2】 承受《水平推力《的单桩独立承台【之间应设《正交双向拉梁其截面!。高度不应小》于桩距的《1/:15受拉钢筋截面】积,可按所连接柱的最大!轴力的10%—作为拉力计算确定
!
】 3 承受水【平力的桩在桩顶5d!(d为圆形截—面桩:的直径?或,方形截面《桩的边?长)范围《内,。箍,。。筋应适当加密
【
】 ,4 ?受横向力较大或【对横向?变位要求《严格的高耸结构桩】基应验算横向变位必!要时尚应《验算桩身裂缝—宽,度桩顶位移限值应小!于10mm
】。
7《.3.12 高】耸结构桩的抗拔设计!应符合下列规定【
,
《
1 除!通信塔、输电—塔外对于安全等【级为一?级或二级的高耸【结构应通过拔桩试验!求,得单桩?的抗拔?承载力
】
2 】高耸结构桩》基础单?桩的抗拔承》载力特征值Ra初步!。计算时可根据—下式计算
!
—
式中?γs桩侧阻抗力分】。项,系数一般取γ—s=:2,.0;
—
:。
: , αb桩《与土之间抗拔极限摩!阻力与受压极—限摩阻力间的折减】系数:当无试验《资料且桩的入土深度!。不小于6《.0m?时可根据土》质和桩的入》土深度取αb—=0.6~0.8】(砂性土桩》入土较浅时取—低值;?。黏性土?桩,入土较深时取高值)!;,
【 fi桩》穿过的各分层土的】极限摩阻《力,(,kPa);》
?
li】桩穿:。过的各分层土—的厚度?(m);
—
【μp桩的截面—周长(m);
【
— G桩身的【有效重力(kN)水!下,。部分按?浮重计
《
》 应按现【行国家标准混—凝土结构设》计规:范G:B 50010【验,算,抗拔:桩,桩,身的受拉承载力
!
7.3.】13 ? 抗拔桩设计应【满足裂缝控》制,要求并应《符合下?列构造规定》
! 1 《抗压又抗拔桩应按计!算及构造要求通长】配置钢筋纵向—钢筋应?沿桩周边均匀—布置纵?。向筋焊接接头必须符!合受拉接头的—要,求
?
】2 ?具有多根抗》压又抗拔桩的板式承!。台其顶面和底—面均应根据》双向可变弯矩的计】算或构造要》求,配筋上下《层钢筋之间应—设架立筋
【
3 ! 抗拔?桩主筋和基础柱墩主!筋锚入承《。台的长度均应—。按抗震区受拉钢筋的!锚固长度或者—非抗震?区受拉钢筋锚—固长度计算每—个桩中宜有两—根主筋用附加钢筋与!。锚栓焊接连通附加】。钢筋不?宜小于ф《12
!
Ⅲ 岩石》锚杆基础
!。
:
7.3.》1,4 当高耸结构】建设场地岩层外【露或埋深较浅—时宜按岩《石锚杆?基础设计《岩石:锚杆基础的承载力特!征值应?按岩土?工程勘?察报告确定岩—石锚杆基础适用于中!。风,化及以上《的硬:质岩
7!.3.15 对】于承受?拉力或?较大水平力的高【耸结构单《。独基础当《承受非疲劳动力【。作用且建设场地【为,稳定的岩石基础时宜!采用岩?石锚杆基础(图【7.3.15)岩】石锚杆基础的基座应!与基岩连成整体【并应:符合:下列:。规,定
?
— 1 》锚杆孔直径一—般取3倍至》4倍锚杆《直径(?d)但?不应小于1倍锚【杆,直径加50mm【。锚杆钢筋《的,锚固长度应大于【4,0d锚?杆中心间距不—小于6倍锚杆孔直径!(d1)锚》杆到基础《的边距不应》小于150mm锚】杆钢筋离《。孔底距离宜》为50mm
【
!
图:7.3.15 普!通,。锚杆基础
!
d1-锚杆—孔直径;l-锚杆的!有效锚固长度—;,d-锚杆直径
】
》。 2《 锚杆插入—上部结构的长度应符!合钢筋的锚固长度规!定,
:
?
3— :锚杆宜采用热—轧带肋钢筋;锚杆应!按作用效应》基本:组合计算的》拔力并按钢筋—强度设计值计算其】截面
】 , 4 —灌孔的水泥砂浆或细!石混凝土强度—等级不宜《低,于M30或C3【0灌浆前应将锚杆孔!清理干净并保证【灌,注密实
【
:。7.3.16 岩!石普通锚《杆,基础中单根锚杆所承!受,的拔力应按下列公】式验算
》
】
:式中Fk相应于【作用:效,应标准组合作用【在基础顶面的—。竖向压力值》(kN)拔力为【负值;
《
G!。k基础自重及其上】。的,土重标准值》(kN)《。;
》
,。
Mx《k,、Myk按》作用效应《标,准组合计算作—用在基础《底面形心《的力矩?值(k?N·m);
】
:
xi、yi第i!根锚杆至基础底面】形心的y轴、x轴】的距离(m)—;
》
N—ti按作《用效应标准组合【下第i?根锚杆所承受的拔力!值(kN);
【
【 ,R,t单根锚杆抗拔承载!力特征?值(kN)》
《
,
7.?3.1?7 单根锚杆抗】拔承载力特征值【的确定应符合—下列规定
—
— 1 》对于安全等级为一级!的高耸结构单—根,锚杆的抗《。拔,承载力特征值应通】过现场试验确定其】试,验方:法应符合现行国家标!准建筑地基基础设计!规范G?。B 50《007的规定—;
《
《 2 对于】安全:等级为二级的高耸结!构单根锚杆的抗【。拔承载力特征值可】按下式计算
】
:
Rt≤《0.8πd1lf ! , , : (7!.3.17)
】。
式》中,R,t单根锚杆》的抗拔承载力—(kN);
—
?
? d1锚杆孔【。直径(m);—
》
l锚杆【有效锚?固长度(m)当l超!过1:3倍锚?杆,孔直径d1时取l】=13?d1;
—
,
》f砂浆?与岩石间的黏—结强度特征值(【kPa)由试—验确定;当缺乏资】料时可根据岩—。质情况按表7.3.!17取用
!。
表7?.3.17》 砂?浆与岩石《间的黏结强度特征值!(kPa)
【
:
注!水泥砂浆强度—。。等级:为M:30或细石》混,。凝土强度等级C30!
【。
,Ⅳ 预应《力岩石锚《杆基础?
》
7.3.1】8 当高耸结构】建设场地岩层外露地!基中中风化岩及以上!的硬质岩《层埋藏较浅且—基础承受疲劳动【。力荷载作用时—如按锚杆《基础设计《应采用预应力岩【石锚杆基础》
7【.3.?19 《预应力锚杆预—应力P和《抗拉承载力Rt的确!定,应按下列《。公式计?算
:
》P=min(0.】63Rtk0.【5R:tkl) ! (7.3.】19-1)
—
Rt=】0.:8P 【 》。 (7】.3:.19-《2)
式!中Rt?单根锚杆的抗拔承载!力(kN);—
【 , Rt?k单根锚《杆,的抗拔承《载力标准值(—kN);《。
《
: , Rtkl单根【锚杆锚固《端的抗拔承载—力标准?值(kN)
—
7.3】.20 《 ,预应力岩石锚杆【应露出基础顶面锚】杆应采用套》管与基础混》凝土隔离;基础的】顶,部配:筋计算及构造—要求应?等同普通岩石锚杆基!础要求
!7.3.21 【 预应力《岩石锚杆《的材料要求、—预,拉,力计算?及施加应按》高强螺栓相关规定】执行
?
《
7.3.》22 《承受疲劳动力作用的!预应力岩石锚—杆宜采用自锁式【岩石锚杆或》扩,底岩石锚杆
】
Ⅴ 几】。种特殊的基础形式】
】7.3.23 】通信塔无埋深预制】基础设计应符—合下列规定(图7】.3.23)—
! ,1 无埋深预制基!。。础应建造《在有可靠《持力层的地基—上面地?基承载力应符合本】标准第7.》2.:1条:的规定?;
—
2 】预制基?础应:。按承载力极》限,状态下?作用的基本组合【根据上部结》构作用效《应,与相应的地基反力进!行强度计算;
!
— 3 预》制基础结构应验【算抗倾覆《、抗滑?移稳定性;
【
》 4 —预制基?础应与?上部结构可》靠连接预制基础各条!块之间应采》。取可靠连《接固定措施以加【强其整体刚》性保证各条块—协同共同工》作
【
,。
》图7.3.2—3 无埋》深预:制基础
《
》1-上部《结构;?2-预制基础—条块;3-处理后】地坪
》
7.》3.24 对于小!型高耸结构可根【据,。工业化制造、装配化!施工条件《、岩土工程勘察【资料等采用螺旋钢桩!基础螺旋《桩设计应符合下列规!定
【 ,。 , 1 螺旋钢桩!应进行单桩承载力试!。验抗力分项系数取】2;
》
,
2【 螺旋钢桩—。应,进行桩身承载能力验!。算;:
! 3: 螺旋钢桩应采取!有效的防腐蚀措【施
【7.3?。。.25 高耸【结构可根据工—业化制造《、施工条件、—岩,。土工:程勘察资料》等选用筒式》基础筒式基础的设计!应包括?地,基土承?载能力、筒式—基础变形《以及筒?式基础强度验算【等内:容
?