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、r2、!。r,3、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/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—(kPa);
【
:
pmax!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(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)(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(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(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 500—10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;
?
0.3】7,fuAe《≤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?8,30MPa对—10.9《级取为?10:40MPa;—
《
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 5001!0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1.5d;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!0.2md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》GJ ?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1】0%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γs=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GB 500!。10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ф12
!。
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《7.3.1》5)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50?mm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15】0,mm锚杆钢筋离孔】底距离宜为50【。mm
】
》
图7.3.—。1,5, 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M《3,0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F【k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;
【
,。
? Gk基《础自:重及其?上的土重标准值【(kN);
】
,
Mxk、My!k按作用效》应标准组合》计,算作用在基础底【面形心的力矩值【(kN?·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GB 500】07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≤0.8πd!1lf 【 》 (7.3【.17)
!
式中Rt》单根锚杆的抗—拔承载力(kN)】;
《
d【1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—d,1时取l=》13d1《;
—
《f砂浆与岩石间的黏!结强度特征值(k】Pa)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M30或》细石混凝土》强度等级《。C30
《
《
Ⅳ《。 预应力岩石锚杆基!础
?
?
7.3.18! :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R?t的确定应按下列公!式计算
【
,
,P=min(0【.63Rtk—。0,.,5R:tkl) — , 》(7.3.19【-1)
!R,t=0?.8P 《 ? 】 ? (7?.3.19-—。2)
式!中Rt单根》锚杆的?抗拔承载力(k【N);
】
? Rtk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(k—。N)
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.:3.2?1 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.:2,2 ?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.【2,3)
】 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.【。3.2?4 ?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
!
,