。
7.3 !基础设计
【
《
Ⅰ《 天然地基基础
!
,
》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300mm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、r!2、r3、r4【基,础不同位置的半【径(:m);
】
,h、h1、》h2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—/rc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(k—P,a);?
,
p】。max?由基础?。顶面内力《传来形成的基—底,边缘:最大压力(kPa】);
—
p—x由基础顶面内力】传来形成的计—算截面x-x—处的基底压力(【kPa)
【
!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!),(k:N);
》
》 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(m!4)
》
》
?
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!(m:。2):
《
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 5》。0010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!;,
《
,
0.37fu【A,e≤P≤《0.63f》uAe 【 (7.3.8-!1)
》
式中》fu锚栓经热—处理后的最低抗拉强!度对8.8级取【。。为830MPa【对10.9》级,取为1040M【。Pa:;
! 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?1.1?5;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1.5—d;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0.5【。m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!0.2md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JGJ! 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JG【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10m《m
《
7.3.【1,2 : 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【γ,s桩:侧阻抗力分》项系:数一般取γs=【2.:0;:。
,
,
α】b,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(《kP:a);
【
》l,i桩穿过的各分层土!的厚度(m);
】
μ!p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GB】 50010验算抗!拔桩:桩身的受拉承载力】
?
,
7.3.1【3 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ф1》2
《
?
,
Ⅲ 岩石锚—杆基础
!
7.3.—14 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50m《m锚杆钢筋的锚固长!度应大?于40d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1】50mm锚杆钢筋】离孔:底距离宜为50mm!。
!
图7.—3.:。15 普通锚【杆,基础
《
d》1-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!C30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);【
:
Mxk】、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);
!。
?。 Rt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!GB 50007】。。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≤0.8【πd1?lf: — 》 (7.3.—1,7)
式!中Rt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13倍锚杆孔【直径d1时》取l=13d1;
!
,
,
:
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《.3.1《7 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!M30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
!
,7.3.1》。9, 预应力锚杆预应!。力P和?抗拉承载力R—t的确?定应按下列公式计】算
?
,
P=》min(0.—63Rtk》0.: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(k!N);
! Rtkl—单根锚杆锚固—端的抗拔《承载:力标准值《(kN)《
》
,7.3.2》0 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《.,。3.2?3 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,.3.23 【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
》
,