建筑地基基础设计规范 GB 50007-2011
中华人民共和国国家标准
建筑地基基础设计规范
Code for design of builiding foundation
GB 50007-2011
主编部门:中华人民共和国住房和城乡建设部
批准部门:中华人民共和国住房和城乡建设部
施行日期:2012年8月1日
中华人民共和国住房和城乡建设部公告
第1096号
关于发布国家标准《建筑地基基础设计规范》的公告
现批准《建筑地基基础设计规范》为国家标准,编号为GB 50007-2011,自2012年8月1日起实施。其中,第3.0.2、3.0.5、5.1.3、5.3.1、5.3.4、6.1.1、6.3.1、6.4.1、7.2.7、7.2.8、8.2.7、8.4.6、8.4.9、8.4.11、8.4.18、8.5.10、8.5.13、8.5.20、8.5.22、9.1.3、9.1.9、9.5.3、10.2.1、10.2.10、10.2.13、10.2.14、10.3.2、10.3.8条为强制性条文,必须严格执行。原《建筑地基基础设计规范》GB 50007-2002同时废止。
本规范由我部标准定额研究所组织中国建筑工业出版社出版发行。
中华人民共和国住房和城乡建设部
2011年7月26日
前 言
本规范是根据住房和城乡建设部《关于印发<2008年工程建设标准规范制订、修订计划(第一批)>的通知》(建标[2008]102号)的要求,由中国建筑科学研究院会同有关单位在原《建筑地基基础设计规范》GB 50007-2002的基础上修订完成的。
本规范在编制过程中,编制组经广泛调查研究,认真总结实践经验,参考国外先进标准,与国内相关标准协凋,并在广泛征求意见的基础上,最后经审查定稿。
本规范共分10章和22个附录,主要技术内容包括:总则、术语和符号、基本规定、地基岩土的分类及工程特性指标、地基计算、山区地基、软弱地基、基础、基坑工程、检验与监测。
本规范修订的主要技术内容是:
1.增加地基基础设计等级中基坑工程的相关内容;
2.地基基础设计使用年限不应小于建筑结构的设计使用年限;
3.增加泥炭、泥炭质土的工程定义;
4.增加回弹再压缩变形计算方法;
5.增加建筑物抗浮稳定计算方法;
6.增加当地基中下卧岩面为单向倾斜,岩面坡度大于10%,基底下的土层厚度大于1.5m的土岩组合地基设计原则;
7.增加岩石地基设计内容;
8.增加岩溶地区场地根据岩溶发育程度进行地基基础设计的原则;
9.增加复合地基变形计算方法;
10.增加扩展基础最小配筋率不应小于0.15%的设计要求;
11.增加当扩展基础底面短边尺寸小于或等于柱宽加2倍基础有效高度的斜截面受剪承载力计算要求;
12.对桩基沉降计算方法,经统计分析,调整了沉降经验系数;
13.增加对高地下水位地区,当场地水文地质条件复杂,基坑周边环境保护要求高,设计等级为甲级的基坑工程,应进行地下水控制专项设计的要求;
14.增加对地基处理工程的工程检验要求;
15.增加单桩水平载荷试验要点,单桩竖向抗拔载荷试验要点。
本规范中以黑体字标志的条文为强制性条文,必须严格执行。
本规范由住房和城乡建设部负责管理和对强制性条文的解释,由中国建筑科学研究院负责具体技术内容的解释。本规范在执行过程中如有意见或建议,请寄送中国建筑科学研究院国家标准《建筑地基基础设计规范》管理组(地址:北京市北三环东路30号,邮编:100013,Email:tyjcabr@sina.com.cn)。
本规范主编单位:中国建筑科学研究院
本规范参编单位:建设综合勘察设计研究院 北京市勘察设计研究院 中国建筑西南勘察设计研究院 贵阳建筑勘察设计有限公司 北京市建筑设计研究院 中国建筑设计研究院 上海现代设计集团有限公司 中国建筑东北设计研究院 辽宁省建筑设计研究院 云南怡成建筑设计公司 中南建筑设计院 湖北省建筑科学研究院 广州市建筑科学研究院 黑龙江省寒地建筑科学研究院 黑龙江省建筑工程质量监督总站 中冶北方工程技术有限公司 中国建筑工程总公司 天津大学 同济大学 太原理工大学 广州大学 郑州大学 东南大学 重庆大学
本规范主要起草人员:滕延京 黄熙龄 王曙光 宫剑飞 王卫东 王小南 王公山 白晓红 任庆英 刘松玉 朱 磊 沈小克 张丙吉 张成金 张季超 陈祥福 杨 敏 林立岩 郑 刚 周同和 武 威 郝江南 侯光瑜 胡岱文 袁内镇 顾宝和 唐孟雄 顾晓鲁 梁志荣 康景文 裴 捷 潘凯云 薛慧立
本规范主要审查人员:徐正忠 黄绍铭 吴学敏 顾国荣 化建新 王常青 肖自强 宋昭煌 徐天平 徐张建 梅全亭 黄质宏 窦南华
1 总 则
1 总 则
1.0.1 为了在地基基础设计中贯彻执行国家的技术经济政策,做到安全适用、技术先进、经济合理、确保质量、保护环境,制定本规范。
1.0.2 本规范适用于工业与民用建筑(包括构筑物)的地基基础设计。对于湿陷性黄土、多年冻土、膨胀土以及在地震和机械振动荷载作用下的地基基础设计,尚应符合国家现行相应专业标准的规定。
1.0.3 地基基础设计,应坚持因地制宜、就地取材,保护环境和节约资源的原则;根据岩土工程勘察资料,综合考虑结构类型、材料情况与施工条件等因素,精心设计。
1.0.4 建筑地基基础的设计除应符合本规范的规定外,尚应符合国家现行有关标准的规定。
2 术语和符号
3 基本规定
3 基本规定
3.0.1 地基基础设计应根据地基复杂程度、建筑物规模和功能特征以及由于地基问题可能造成建筑物破坏或影响正常使用的程度分为三个设计等级,设计时应根据具体情况,按表3.0.1选用。
表3. 0.1 地基基础设计等级
3.0.2 根据建筑物地基基础设计等级及长期荷载作用下地基变形对上部结构的影响程度,地基基础设计应符合下列规定:
1 所有建筑物的地基计算均应满足承载力计算的有关规定;
2 设计等级为甲级、乙级的建筑物,均应按地基变形设计;
3 设计等级为丙级的建筑物有下列情况之一时应作变形验算:
1)地基承载力特征值小于130kPa,且体型复杂的建筑;
2)在基础上及其附近有地面堆载或相邻基础荷载差异较大,可能引起地基产生过大的不均匀沉降时;
3)软弱地基上的建筑物存在偏心荷载时;
4)相邻建筑距离近,可能发生倾斜时;
5)地基内有厚度较大或厚薄不均的填土,其自重固结未完成时。
4 对经常受水平荷载作用的高层建筑、高耸结构和挡土墙等,以及建造在斜坡上或边坡附近的建筑物和构筑物,尚应验算其稳定性;
5 基坑工程应进行稳定性验算;
6 建筑地下室或地下构筑物存在上浮问题时,尚应进行抗浮验算。
3.0.3 表3.0.3所列范围内设计等级为丙级的建筑物可不作变形验算。
表3.0.3 可不作地基变形验算的设计等级为丙级的建筑物范围
注:1 地基主要受力层系指条形基础底面下深度为3b(b为基础底面宽度),独立基础下为1.5b,且厚度均不小于5m的范围(二层以下一般的民用建筑除外);
2 地基主要受力层中如有承载力特征值小于130kPa的土层,表中砌体承重结构的设计,应符合本规范第7章的有关要求:
3 表中砌体承重结构和框架结构均指民用建筑,对于工业建筑可按厂房高度、荷载情况折合成与其相当的民用建筑层数;
4 表中吊车额定起重量、烟囱高度和水塔容积的数值系指最大值。
3.0.4 地基基础设计前应进行岩土工程勘察,并应符合下列规定:
1 岩土工程勘察报告应提供下列资料:
1)有无影响建筑场地稳定性的不良地质作用,评价其危害程度;
2)建筑物范围内的地层结构及其均匀性,各岩土层的物理力学性质指标,以及对建筑材料的腐蚀性;
3)地下水埋藏情况、类型和水位变化幅度及规律,以及对建筑材料的腐蚀性;
4)在抗震设防区应划分场地类别,并对饱和砂土及粉土进行液化判别;
5)对可供采用的地基基础设计方案进行论证分析,提出经济合理、技术先进的设计方案建议;提供与设计要求相对应的地基承载力及变形计算参数,并对设计与施工应注意的问题提出建议;
6)当工程需要时,尚应提供:深基坑开挖的边坡稳定计算和支护设计所需的岩土技术参数,论证其对周边环境的影响;基坑施工降水的有关技术参数及地下水控制方法的建议;用于计算地下水浮力的设防水位。
2 地基评价宜采用钻探取样、室内土工试验、触探,并结合其他原位测试方法进行。设计等级为甲级的建筑物应提供载荷试验指标、抗剪强度指标、变形参数指标和触探资料;设计等级为乙级的建筑物应提供抗剪强度指标、变形参数指标和触探资料;设计等级为丙级的建筑物应提供触探及必要的钻探和土工试验资料。
3 建筑物地基均应进行施工验槽。当地基条件与原勘察报告不符时,应进行施工勘察。
3.0.5 地基基础设计时,所采用的作用效应与相应的抗力限值应符合下列规定:
1 按地基承载力确定基础底面积及埋深或按单桩承载力确定桩数时,传至基础或承台底面上的作用效应应按正常使用极限状态下作用的标准组合;相应的抗力应采用地基承载力特征值或单桩承载力特征值;
2 计算地基变形时,传至基础底面上的作用效应应按正常使用极限状态下作用的准永久组合,不应计入风荷载和地震作用;相应的限值应为地基变形允许值;
3 计算挡土墙、地基或滑坡稳定以及基础抗浮稳定时,作用效应应按承载能力极限状态下作用的基本组合,但其分项系数均为1.0;
4 在确定基础或桩基承台高度、支挡结构截面、计算基础或支挡结构内力、确定配筋和验算材料强度时,上部结构传来的作用效应和相应的基底反力、挡土墙土压力以及滑坡推力,应按承载能力极限状态下作用的基本组合,采用相应的分项系数;当需要验算基础裂缝宽度时,应按正常使用极限状态下作用的标准组合;
5 基础设计安全等级、结构设计使用年限、结构重要性系数应按有关规范的规定采用,但结构重要性系数γ0不应小于1.0。
3.0.6 地基基础设计时,作用组合的效应设计值应符合下列规定:
1 正常使用极限状态下,标准组合的效应设计值Sk应按下式确定:
Sk=SGk+SQ1k+ψc2SQ2k+……+ψcnSQnk (3.0.6-1)
式中:SGk——永久作用标准值Gk的效应;
SQik——第i个可变作用标准值Qik的效应;
ψci——第i个可变作用Qi的组合值系数,按现行国家标准《建筑结构荷载规范》GB 50009的规定取值。
2 准永久组合的效应设计值SK应按下式确定:
Sk=SGk+ψq1SQ1k+ψq2SQ2k+……+ψqnSQnk (3.0.6-2)
式中:ψqi——第i个可变作用的准永久值系数,按现行国家标准《建筑结构荷载规范》GB 50009的规定取值。
3 承载能力极限状态下,由可变作用控制的基本组合的效应设计值Sd应按下式确定:
Sd=γGSGk+γQ1SQ1k+γQ2ψc2SQ2k+……+γQnψcnSQnk (3.0.6-3)
式中:γG——永久作用的分项系数,按现行国家标准《建筑结构荷载规范》GB 50009的规定取值;
γQi——第i可变作用的分项系数,按现行国家标准《建筑结构荷载规范》GB 50009的规定取值。
4 对由永久作用控制的基本组合,也可采用简化规则,基本组合的效应设计值Sd可按下式确定:
Sd=1.35Sk (3.0.6-4)
式中:Sk——标准组合的作用效应设计值。
3.0.7 地基基础的设计使用年限不应小于建筑结构的设计使用年限。
4 地基岩土的分类及工程特性指标
5 地基计算
6 山区地基
7 软弱地基
8 基 础
9 基坑工程
10 检验与监测
附录A 岩石坚硬程度及岩体完整程度的划分
附录A 岩石坚硬程度及岩体完整程度的划分
A.0.1 岩石坚硬程度根据现场观察进行定性划分应符合表A.0.1的规定。
表A.0.1岩石坚硬程度的定性划分
A.0.2 岩体完整程度的划分宜按表A.0.2的规定。
表A.0.2岩体完整程度的划分
附录B 碎石土野外鉴别
附录B 碎石土野外鉴别
表B.0.1 碎石土密实度野外鉴别方法
注:1 骨架颗粒系指与本规范表4.1.5相对应粒径的颗粒;
2 碎石土的密实度应按表列各项要求综合确定。
附录C 浅层平板载荷试验要点
附录C 浅层平板载荷试验要点
C.0.1 地基土浅层平板载荷试验适用于确定浅部地基土层的承压板下应力主要影响范围内的承载力和变形参数,承压板面积不应小于0.25m2,对于软土不应小于0.5m2。
C.0.2 试验基坑宽度不应小于承压板宽度或直径的三倍。应保持试验土层的原状结构和天然湿度。宜在拟试压表面用粗砂或中砂层找平,其厚度不应超过20mm。
C.0.3 加荷分级不应少于8级。最大加载量不应小于设计要求的两倍。
C.0.4 每级加载后,按间隔10min、10min、10min、15min、15min,以后为每隔半小时测读一次沉降量,当在连续两小时内,每小时的沉降量小于0.1mm时,则认为已趋稳定,可加下一级荷载。
C.0.5 当出现下列情况之一时,即可终止加载:
1 承压板周围的土明显地侧向挤出;
2 沉降s急骤增大,荷载-沉降(p-s)曲线出现陡降段;
3 在某一级荷载下,24h内沉降速率不能达到稳定标准;
4 沉降量与承压板宽度或直径之比大于或等于0.06。
C.0.6 当满足第C.0.5条前三款的情况之一时,其对应的前一级荷载为极限荷载。
C.0.7 承载力特征值的确定应符合下列规定:
1 当p-s曲线上有比例界限时,取该比例界限所对应的荷载值;
2 当极限荷载小于对应比例界限的荷载值的2倍时,取极限荷载值的一半;
3 当不能按上述二款要求确定时,当压板面积为0.25m2~0.50m2,可取s/b=0.01~0.015所对应的荷载,但其值不应大于最大加载量的一半。
C.0.8 同一土层参加统计的试验点不应少于三点,各试验实测值的极差不得超过其平均值的30%,取此平均值作为该土层的地基承载力特征值(ƒak)。
附录D 深层平板载荷试验要点
附录D 深层平板载荷试验要点
D.0.1 深层平板载荷试验适用于确定深部地基土层及大直径桩桩端土层在承压板下应力主要影响范围内的承载力和变形参数。
D.0.2 深层平板载荷试验的承压板采用直径为0.8m的刚性板,紧靠承压板周围外侧的土层高度应不少于80cm。
D.0.3 加荷等级可按预估极限承载力的1/10~1/15分级施加。
D.0.4 每级加荷后,第一个小时内按间隔10min、10min、10min、15min、15min,以后为每隔半小时测读—次沉降。当在连续两小时内,每小时的沉降量小于0.1mm时,则认为已趋稳定,可加下一级荷载。
D.0.5 当出现下列情况之一时,可终止加载:
1 沉降s急剧增大,荷载-沉降(p-s)曲线上有可判定极限承载力的陡降段,且沉降量超过0.04d(d为承压板直径);
2 在某级荷载下,24h内沉降速率不能达到稳定;
3 本级沉降量大于前一级沉降量的5倍;
4 当持力层土层坚硬,沉降量很小时,最大加载量不小于设计要求的2倍。
D.0.6 承载力特征值的确定应符合下列规定:
1 当p-s曲线上有比例界限时,取该比例界限所对应的荷载值;
2 满足终止加载条件前三款的条件之一时,其对应的前一级荷载定为极限荷载,当该值小于对应比例界限的荷载值的2倍时,取极限荷载值的一半;
3 不能按上述二款要求确定时,可取s/d=0.01~0.015所对应的荷载值,但其值不应大于最大加载量的一半。
D.0.7 同一土层参加统计的试验点不应少于三点,当试验实测值的极差不超过平均值的30%时,取此平均值作为该土层的地基承载力特征值(ƒak)。
附录E 抗剪强度指标c、φ标准值
附录E 抗剪强度指标c、φ标准值
E.0.1 内摩擦角标准值φk,黏聚力标准值ck,可按下列规定计算:
1 根据室内n组三轴压缩试验的结果,按下列公式计算变异系数、某一土性指标的试验平均值和标准差:
δ=σ/μ (E.0.1-1)
(E.0.1-2)
(E.0.1-3)
式中:δ——变异系数;
μ——某一土性指标的试验平均值;
σ——标准差。
2 按下列公式计算内摩擦角和黏聚力的统计修正系数ψφ、ψc:
式中:ψφ——内摩擦角的统计修正系数;
ψc——黏聚力的统计修正系数;
δφ——内摩擦角的变异系数;
δc——黏聚力的变异系数。
3ψk=ψφφm (E.0.1-6)
ck=ψccm (E.0.1-7)
式中:φm——内摩擦角的试验平均值;
cm——黏聚力的试验平均值。
附录F 中国季节性冻土标准冻深线图
附录F 中国季节性冻土标准冻深线图
附录G 地基土的冻胀性分类及建筑基础底面下允许冻土层最大厚度
附录G 地基土的冻胀性分类及建筑基础底面下允许冻土层最大厚度
G.0.1 地基土的冻胀性分类,可按表G.0.1分为不冻胀、弱冻胀、冻胀、强冻胀和特强冻胀。
G.0.2 建筑基础底面下允许冻土层最大厚度hmax(m),可按表G.0.2查取。
表G.0.1 地基土的冻胀性分类
注:1 ωp——塑限含水量(%);
ω——在冻土层内冻前天然含水量的平均值(%);
2 盐渍化冻土不在表列;
3 塑性指数大于22时,冻胀性降低一级;
4 粒径小于0.005mm的颗粒含量大于60%时,为不冻胀土;
5 碎石类土当充填物大于全部质量的40%时,其冻胀性按充填物土的类别判断;
6 碎石土、砾砂、粗砂、中砂(粒径小于0.075mm颗粒含量不大于15%)、细砂(粒径小于0.075mm颗粒含量不大于10%)均按不冻胀考虑。
表G.0.2 建筑基础底面下允许冻土层最大厚度hmax(m)
注:1 本表只计算法向冻胀力,如果基侧存在切向冻胀力,应采取防切向力措施;
2 基础宽度小于0.6m时不适用,矩形基础取短边尺寸按方形基础计算;
3 表中数据不适用于淤泥、淤泥质土和欠固结土;
4 计算基底平均压力时取永久作用的标准组合值乘以0.9,可以内插。
附录H 岩石地基载荷试验要点
附录H 岩石地基载荷试验要点
H.0.1 本附录适用于确定完整、较完整、较破碎岩石地基作为天然地基或桩基础持力层时的承载力。
H.0.2 采用圆形刚性承压板,直径为300mm。当岩石埋藏深度较大时,可采用钢筋混凝土桩,但桩周需采取措施以消除桩身与土之间的摩擦力。
H.0.3 测量系统的初始稳定读数观测应在加压前,每隔10min读数一次,连续三次读数不变可开始试验。
H.0.4 加载应采用单循环加载,荷载逐级递增直到破坏,然后分级卸载。
H.0.5 加载时,第一级加载值应为预估设计荷载的1/5,以后每级应为预估设计荷载的1/10。
H.0.6 沉降量测读应在加载后立即进行,以后每10min读数一次。
H.0.7 连续三次读数之差均不大于0.01mm,可视为达到稳定标准,可施加下一级荷载。
H.0.8 加载过程中出现下述现象之一时,即可终止加载:
1 沉降量读数不断变化,在24h内,沉降速率有增大的趋势;
2 压力加不上或勉强加上而不能保持稳定。
注:若限于加载能力,荷载也应增加到不少于设计要求的两倍。
H.0.9 卸载及卸载观测应符合下列规定:
1 每级卸载为加载时的两倍,如为奇数,第一级可为3倍;
2 每级卸载后,隔10min测读一次,测读三次后可卸下一级荷载;
3 全部卸载后,当测读到半小时回弹量小于0.01mm时,即认为达到稳定。
H.0.10 岩石地基承载力的确定应符合下列规定:
1 对应于p-s曲线上起始直线段的终点为比例界限。符合终止加载条件的前一级荷载为极限荷载。将极限荷载除以3的安全系数,所得值与对应于比例界限的荷载相比较,取小值。
2 每个场地载荷试验的数量不应少于3个,取最小值作为岩石地基承载力特征值。
3 岩石地基承载力不进行深宽修正。
附录J 岩石饱和单轴抗压强度试验要点
附录J 岩石饱和单轴抗压强度试验要点
J.0.1 试料可用钻孔的岩芯或坑、槽探中采取的岩块。
J.0.2 岩样尺寸一般为ф50mm×100mm,数量不应少于6个,进行饱和处理。
J.0.3 在压力机上以每秒500kPa~800kPa的加载速度加荷,直到试样破坏为止,记下最大加载,做好试验前后的试样描述。
J.0.4 根据参加统计的一组试样的试验值计算其平均值、标准差、变异系数,取岩石饱和单轴抗压强度的标准值为:
ƒrk=ψ·ƒm (J.0.4-1)
(J.0.4-2)
式中:ƒm——岩石饱和单轴抗压强度平均值(kPa);
ƒrk——岩石饱和单轴抗压强度标准值(kPa);
ψ——统计修正系数;
n——试样个数;
δ——变异系数。
附录K 附加应力系数α、平均附加应力系数α
附录K 附加应力系数α、平均附加应力系数
K.0.1 矩形面积上均布荷载作用下角点的附加应力系数α(表K.0.1-1)、平均附加应力系数
(表K.0.1-2)。
表K.0.1-1 矩形面积上均布荷载作用下角点附加应力系数α
注:l—基础长度(m);b—基础宽度(m);z—计算点离基础底面垂直距离(m)。
表K.0.1-2 矩形面积上均布荷载作用下角点的平均附加应力系数
续表K.0.1-2
K.0.2 矩形面积上三角形分布荷载作用下的附加应力系数α、平均附加应力系数
(表K.0.2)。
矩形面积上三角形分布荷载作用下的附加应力系数α与平均附加应力系数
表K. 0. 2
续表K.0.2
续表K.0.2
K.0.3 圆形面积上均布荷载作用下中点的附加应力系数α、平均附加应力系数
(表K.0.3)。
表K.0.3 圆形面积上均布荷载作用下中点的附加应力系数α与平均附加应力系数
K.0.4 圆形面积上三角形分布荷载作用下边点的附加应力系数α、平均附加应力系数
(表K.0.4)。
表K.0.4 圆形面积上三角形分布荷载作用下边点的附加应力系数α与平均附加应力系数
附录L 挡土墙主动土压力系数ka
附录L 挡土墙主动土压力系数ka
L.0.1 挡土墙在土压力作用下,其主动压力系数应按下列公式计算:
式中:q——地表均布荷载(kPa),以单位水平投影面上的荷载强度计算。
图L.0.1 计算简图
L.0.2 对于高度小于或等于5m的挡土墙,当填土质量满足设计要求且排水条件符合本规范第6.7.1条的要求时,其主动土压力系数可按图L.0.2查得,当地下水丰富时,应考虑水压力的作用。
L.0.3 按图L.0.2查主动土压力系数时,图中土类的填土质量应满足下列规定:
1 I类 碎石土,密实度应为中密及以上,干密度应大于或等于2000kg/m3;
2 Ⅱ类 砂土,包括砾砂、粗砂、中砂,其密实度应为中密及以上,干密度应大于或等于1650kg/m3;
3 Ⅲ类 黏土夹块石,干密度应大于或等于1900kg/m3;
4 Ⅳ类 粉质黏土,干密度应大于或等于1650kg/m3。
图L.0.2-1 挡土墙主动土压力系数是ka(一)
(a) Ⅰ类土土压力系数(δ=1/2φ,q=0)
图L.0.2-2 挡土墙主动土压力系数是ka(二)
(a) Ⅱ类土土压力系数(δ=1/2φ,q=0)
图L.0.2-3 挡土墙主动土压力系数是ka(三)
(a) Ⅲ类土土压力系数(δ=1/2φ,q=0,H=5m)
图L.0.2-4 挡土墙主动土压力系数是ka(四)
(a) Ⅳ类土土压力系数(δ=1/2φ,q=0,H=5m)
附录M 岩石锚杆抗拔试验要点
附录M 岩石锚杆抗拔试验要点
M.0.1 在同一场地同一岩层中的锚杆,试验数不得少于总锚杆的5%,且不应少于6根。
M.0.2 试验采用分级加载,荷载分级不得少于8级。试验的最大加载量不应少于锚杆设计荷载的2倍。
M.0.3 每级荷载施加完毕后,应立即测读位移量。以后每间隔5min测读—次。连续4次测读出的锚杆拔升值均小于0.01mm时,认为在该级荷载的位移已达到稳定状态,可继续施加下—级上拔荷载。
M.0.4 当出现下列情况之一时,即可终止锚杆的上拔试验:
1 锚杆拔升值持续增长,且在1h内未出现稳定的迹象;
2 新增加的上拔力无法施加,或者施加后无法使上拔力保持稳定;
3 锚杆的钢筋已被拔断,或者锚杆锚筋被拔出。
M.0.5 符合上述终止条件的前一级上拔荷载,即为该锚杆的极限抗拔力。
M.0.6 参加统计的试验锚杆,当满足其极差不超过平均值的30%时,可取其平均值为锚杆极限承载力。极差超过平均值的30%时,宜增加试验量并分析极差过大的原因,结合工程情况确定极限承载力。
M.0.7 将锚杆极限承载力除以安全系数2为锚杆抗拔承载力特征值(Rt)。
M.0.8 锚杆钻孔时,应利用钻孔取出的岩芯加工成标准试件,在天然湿度条件下进行岩石单轴抗压试验,每根试验锚杆的试样数不得少于3个。
M.0.9 试验结束后,必须对锚杆试验现场的破坏情况进行详尽的描述和拍摄照片。
附录N 大面积地面荷载作用下地基附加沉降量计算
附录N 大面积地面荷载作用下地基附加沉降量计算
N.0.1 由地面荷载引起柱基内侧边缘中点的地基附加沉降计算值可按分层总和法计算,其计算深度按本规范公式(5.3.7)确定。
N.0.2 参与计算的地面荷载包括地面堆载和基础完工后的新填土,地面荷载应按均布荷载考虑,其计算范围:横向取5倍基础宽度,纵向为实际堆载长度。其作用面在基底平面处。
N.0.3 当荷载范围横向宽度超过5倍基础宽度时,按5倍基础宽度计算。小于5倍基础宽度或荷载不均匀时,应换算成宽度为5倍基础宽度的等效均布地面荷载计算。
N.0.4 换算时,将柱基两侧地面荷载按每段为0.5倍基础宽度分成10个区段(图N.0.4),然后按式(N.0.4)计算等效均布地面荷载。当等效均布地面荷载为正值时,说明柱基将发生内倾;为负值时,将发生外倾。
(N.0.4)
式中:qeq——等效均布地面荷载(kPa);
βi——第i区段的地面荷载换算系数,按表N.0.4查取;
qi——柱内侧第i区段内的平均地面荷载(kPa);
pi——柱外侧第i区段内的平均地面荷载(kPa)。
表N.0.4 地面荷载换算系数βi
注:a、b见本规范表7.5.5。
图N.0.4 地面荷载区段划分
1—地面堆载;2—大面积填土
附录P 冲切临界截面周长及极惯性矩计算公式
附录P 冲切临界截面周长及极惯性矩计算公式
P.0.1 冲切临界截面的周长um以及冲切临界截面对其重心的极惯性矩Is,应根据柱所处的部位分别按下列公式进行计算:
图P.0.1-1
1 对于内柱,应按下列公式进行计算:
um=2c1+2c2 (P.0.1-1)
(P.0.1-2)
c1=hc+h0 (P.0.1-3)
c2=bc+h0 (P.0.1-4)
cAB=c1/2 (P.0.1-5)
式中:hc——与弯矩作用方向一致的柱截面的边长(m);
bc——垂直于hc的柱截面边长(m)。
2 对于边柱,应按式(P.0.1-6)~式(P.0.1-11)进行计算。公式(P.0.1-6)~式(P.0.1-11)适用于柱外侧齐筏板边缘的边柱。对外伸式筏板,边柱柱下筏板冲切临界截面的计算模式应根据边柱外侧筏板的悬挑长度和柱子的边长确定。当边柱外侧的悬挑长度小于或等于(h0+0.5bc)时,冲切临界截面可计算至垂直于自由边的板端,计算c1及IS值时应计及边柱外侧的悬挑长度;当边柱外侧筏板的悬挑长度大于(h0+0.5bc)时,边柱柱下筏板冲切临界截面的计算模式同内柱。
图P.0.1-2
um=2c1+c2 (P.0.1-6)
(P.0.1-7)
c1=hc+h0/2 (P.0.1-8)
c2=bc+h0 (P.0.1-9)
(P.0.1-10) (P.0.1-11)
式中:
——冲切临界截面重心位置(m)。
3 对于角柱,应按式(P.0.1-12)~式(P.0.1-17)进行计算。公式(P.0.1-12)~式(P.0.1-17)适用于柱两相邻外侧齐筏板边缘的角柱。对外伸式筏板,角柱柱下筏板冲切临界截面的计算模式应根据角柱外侧筏板的悬挑长度和柱子的边长确定。当角柱两相邻外侧筏板的悬挑长度分别小于或等于(h0+0.5bc)和(hc+0.5hc)时,冲切临界截面可计算至垂直于自由边的板端,计算c1、c2及Is值应计及角柱外侧筏板的悬挑长度;当角柱两相邻外侧筏板的悬挑长度大于(h0+0.5bc)和(h0+0.5hc)时,角柱柱下筏板冲切临界截面的计算模式同内柱。
图P.0.1-3
um=c1+c2 (P.0.1-12)
(P.0.1-13)
c1=hc+h0/2 (P.0.1-14)
c2=bc+h0/2 (P.0.1-15)
(P.0.1-16) (P.0.1-17)
附录Q 单桩竖向静载荷试验要点
附录Q 单桩竖向静载荷试验要点
Q.0.1 单桩竖向静载荷试验的加载方式,应按慢速维持荷载法。
Q.0.2 加载反力装置宜采用锚桩,当采用堆载时应符合下列规定:
1 堆载加于地基的压应力不宜超过地基承载力特征值。
2 堆载的限值可根据其对试桩和对基准桩的影响确定。
3 堆载量大时,宜利用桩(可利用工程桩)作为堆载的支点。
4 试验反力装置的最大抗拔或承重能力应满足试验加荷的要求。
Q.0.3 试桩、锚桩(压重平台支座)和基准桩之间的中心距离应符合表Q.0.3的规定。
表Q.0.3 试桩、锚桩和基准桩之间的中心距离
注:d—试桩或锚桩的设计直径,取其较大者(如试桩或锚桩为扩底桩时,试桩与锚桩的中心距尚不应小于2倍扩大端直径)。
Q.0.4 开始试验的时间:预制桩在砂土中入土7d后。黏性土不得少于15d。对于饱和软黏土不得少于25d。灌注桩应在桩身混凝土达到设计强度后,才能进行。
Q.0.5 加荷分级不应小于8级,每级加载量宜为预估极限荷载的1/8~1/10。
Q.0.6 测读桩沉降量的间隔时间:每级加载后,每第5min、10min、15min时各测读一次,以后每隔15min读一次,累计1h后每隔半小时读一次。
Q.0.7 在每级荷载作用下,桩的沉降量连续两次在每小时内小于0.1mm时可视为稳定。
Q.0.8 符合下列条件之一时可终止加载:
1 当荷载-沉降(Q-s)曲线上有可判定极限承载力的陡降段,且桩顶总沉降量超过40mm;
2 △sn+1/△sn≥2,且经24h尚未达到稳定;
3 25m以上的非嵌岩桩,Q-s曲线呈缓变型时,桩顶总沉降量大于60mm~80mm;
4 在特殊条件下,可根据具体要求加载至桩顶总沉降量大于100mm。
注:1 △sn——第n级荷载的沉降量;△sn+1——第n+1级荷载的沉降量;
2 桩底支承在坚硬岩(土)层上,桩的沉降量很小时,最大加载量不应小于设计荷载的两倍。
Q.0.9 卸载及卸载观测应符合下列规定:
1 每级卸载值为加载值的两倍;
2 卸载后隔15min测读一次,读两次后,隔半小时再读一次,即可卸下一级荷载;
3 全部卸载后,隔3h再测读一次。
Q.0.10 单桩竖向极限承载力应按下列方法确定:
1 作荷载-沉降(Q-s)曲线和其他辅助分析所需的曲线。
2 当陡降段明显时,取相应于陡降段起点的荷载值。
3 当出现本附录Q.0.8第2款的情况时,取前一级荷载值。
4 Q-s曲线呈缓变型时,取桩顶总沉降量s=40mm所对应的荷载值,当桩长大于40m时,宜考虑桩身的弹性压缩。
5 按上述方法判断有困难时,可结合其他辅助分析方法综合判定。对桩基沉降有特殊要求者,应根据具体情况选取。
6 参加统计的试桩,当满足其极差不超过平均值的30%时,可取其平均值为单桩竖向极限承载力;极差超过平均值的30%时,宜增加试桩数量并分析极差过大的原因,结合工程具体情况确定极限承载力。对桩数为3根及3根以下的柱下桩台,取最小值。
Q.0.11 将单桩竖向极限承载力除以安全系数2,为单桩竖向承载力特征值(Ra)。
附录R 桩基础最终沉降量计算
附录R 桩基础最终沉降量计算
R.0.1 桩基础最终沉降量的计算采用单向压缩分层总和法:
(R.0.1)
式中:s——桩基最终计算沉降量(mm);
m——桩端平面以下压缩层范围内土层总数;
Esj,i——桩端平面下第j层土第i个分层在自重应力至自重应力加附加应力作用段的压缩模量(MPa);
nj——桩端平面下第j层土的计算分层数;
△hj,i——桩端平面下第j层土的第i个分层厚度,(m);
σj,i——桩端平面下第j层土第i个分层的竖向附加应力(kPa),可分别按本附录第R.0.2条和第R.0.4条的规定计算;
ψp ——桩基沉降计算经验系数,各地区应根据当地的工程实测资料统计对比确定。
R.0.2 采用实体深基础计算桩基础最终沉降量时,采用单向压缩分层总和法按本规范第5.3.5条~第5.3.8条的有关公式计算。
R.0.3 本规范公式(5.3.5)中附加压力计算,应为桩底平面处的附加压力。实体基础的支承面积可按图R.0.3采用。实体深基础桩基沉降计算经验系数ψps应根据地区桩基础沉降观测资料及经验统计确定。在不具备条件时,ψps值可按表R.0.3选用。
表R.0.3 实体深基础计算桩基沉降经验系数ψps
注:表内数值可以内插。
图R.0.3 实体深基础的底面积
R.0.4 采用明德林应力公式方法进行桩基础沉降计算时,应符合下列规定:
1 采用明德林应力公式计算地基中的某点的竖向附加应力值时,可将各根桩在该点所产生的附加应力,逐根叠加按下式计算:
(R.0.4-1)
式中:σzp,k——第k根桩的端阻力在深度z处产生的应力(kPa);
σzs,k——第k根桩的侧摩阻力在深度z处产生的应力(kPa)。
2 第k根桩的端阻力在深度z处产生的应力可按下式计算;
(R.0.4-2)
式中:Q——相应于作用的准永久组合时,轴心竖向力作用下单桩的附加荷载(kN);由桩端阻力Qp和桩侧摩阻力Qs共同承担,且Qp=αQ,α是桩端阻力比;桩的端阻力假定为集中力,桩侧摩阻力可假定为沿桩身均匀分布和沿桩身线性增长分布两种形式组成,其值分别为βQ和(1-α-β)Q,如图R.0.4所示;
l——桩长(m);
Ip,k——应力影响系数,可用对明德林应力公式进行积分的方式推导得出。
图R.0.4 单桩荷载分担
3 第k根桩的侧摩阻力在深度z处产生的应力可按下式计算;
(R.0.4-3)
式中:Is1,Is2——应力影响系数,可用对明德林应力公式进行积分的方式推导得出。
4 对于一般摩擦型桩可假定桩侧摩阻力全部是沿桩身线性增长的(即β=0),则(R.0.4-3)式可简化为:
(R.0.4-4)
5 对于桩顶的集中力:
(R.0.4-5)
6 对于桩侧摩阻力沿桩身均匀分布的情况:
(R.0.4-6)
7 对于桩侧摩阻力沿桩身线性增长的情况:
(R.0.4-7)
式中:
υ——地基土的泊松比;
r——计算点离桩身轴线的水平距离(m);
z——计算应力点离承台底面的竖向距离(m)。
8 将公式(R.0.4-1)~公式(R.0.4-4)代入公式(R.0.1),得到单向压缩分层总和法沉降计算公式:
(R.0.4-8)
R.0.5 采用明德林应力公式计算桩基础最终沉降量时,相应于作用的准永久组合时,轴心竖向力作用下单桩附加荷载的桩端阻力比α和桩基沉降计算经验系数ψpm应根据当地工程的实测资料统计确定。无地区经验时,ψpm值可按表R.0.5选用。
表R.0.5 明德林应力公式方法计算桩基沉降经验系数ψpm
注:表内数值可以内插。
附录S 单桩水平载荷试验要点
附录S 单桩水平载荷试验要点
S.0.1 单桩水平静载荷试验宜采用多循环加卸载试验法,当需要测量桩身应力或应变时宜采用慢速维持荷载法。
S.0.2 施加水平作用力的作用点宜与实际工程承台底面标高一致。试桩的竖向垂直度偏差不宜大于1%。
S.0.3 采用千斤顶顶推或采用牵引法施加水平力。力作用点与试桩接触处宜安设球形铰,并保证水平作用力与试桩轴线位于同一平面。
图S.0.3 单桩水平静载荷试验示意
1—百分表;2—球铰;3—千斤顶;4—垫块;5—基准梁
S.0.4 桩的水平位移宜采用位移传感器或大量程百分表测量,在力作用水平面试桩两侧应对称安装两个百分表或位移传感器。
S.0.5 固定百分表的基准桩应设置在试桩及反力结构影响范围以外。当基准桩设置在与加荷轴线垂直方向上或试桩位移相反方向上,净距可适当减小,但不宜小于2m。
S.0.6 采用顶推法时,反力结构与试桩之间净距不宜小于3倍试桩直径,采用牵引法时不宜小于10倍试桩直径。
S.0.7 多循环加载时,荷载分级宜取设计或预估极限水平承载力的1/10~1/15。每级荷载施加后,维持恒载4min测读水平位移,然后卸载至零,停2min测读水平残余位移,至此完成一个加卸载循环,如此循环5次即完成一级荷载的试验观测。试验不得中途停歇。
S.0.8 慢速维持荷载法的加卸载分级、试验方法及稳定标准应符合本规范第Q.0.5条、第Q.0.6条、第Q.0.7条的规定。
S.0.9 当出现下列情况之一时,可终止加载:
1 在恒定荷载作用下,水平位移急剧增加;
2 水平位移超过30mm~40mm(软土或大直径桩时取高值);
3 桩身折断。
S.0.10 单桩水平极限荷载Hu可按下列方法综合确定:
1 取水平力-时间-位移(H0-t-X0)曲线明显陡变的前一级荷载为极限荷载(图S.0.10-1);慢速维持荷载法取H0-X0曲线产生明显陡变的起始点对应的荷载为极限荷载;
2 取水平力-位移梯度(H0-△X0/△H0)曲线第二直线段终点对应的荷载为极限荷载(图S.0.10-2);
3 取桩身折断的前一级荷载为极限荷载(图S.0.10-3);
4 按上述方法判断有困难时,可结合其他辅助分析方法综合判定;
5 极限承载力统计取值方法应符合本规范第Q.0.10条的有关规定。
S.0.11 单桩水平承载力特征值应按以下方法综合确定:
1 单桩水平临界荷载(Hcr)可取H0-△X0/△H0曲线第一直线段终点或H0-σg曲线第一拐点所对应的荷载(图S.0.10-2、图S.0.10-3)。
图S.0.10-1 H0-t-X0曲线
①—水平位移X0(mm);②—水平力;③—时间t(h)
图S.0.10-2 H0-△X0/△H0曲线
①—位移梯度;②—水平力
图S.0.10-3 H0-σg曲线
①—最大弯矩点钢筋应力;②—水平力
2 参加统计的试桩,当满足其极差不超过平均值的30%时,可取其平均值为单桩水平极限荷载统计值。极差超过平均值的30%时,宜增加试桩数量并分析极差过大的原因,结合工程具体情况确定单桩水平极限荷载统计值。
3 当桩身不允许裂缝时,取水平临界荷载统计值的0.75倍为单桩水平承载力特征值。
4 当桩身允许裂缝时,将单桩水平极限荷载统计值的除以安全系数2为单桩水平承载力特征值,且桩身裂缝宽度应满足相关规范要求。
S.0.12 从成桩到开始试验的间隔时间应符合本规范第Q.0.4条的规定。
附录T 单桩竖向抗拔载荷试验要点
附录T 单桩竖向抗拔载荷试验要点
T.0.1 单桩竖向抗拔载荷试验应采用慢速维持荷载法进行。
T.0.2 试桩应符合实际工作条件并满足下列规定:
1 试桩桩身钢筋伸出桩顶长度不宜少于40d 500mm(d为钢筋直径)。为设计提供依据的试验,试桩钢筋按钢筋强度标准值计算的拉力应大于预估极限承载力的1.25倍。
2 试桩顶部露出地面高度不宜小于300mm。
3 试桩的成桩工艺和质量控制应严格遵守有关规定。试验前应对试验桩进行低应变检测,有明显扩径的桩不应作为抗拔试验桩。
4 试桩的位移量测仪表的架设位置与桩顶的距离不应小于1倍桩径,当桩径大于800mm时,试桩的位移量测仪表的架设位置与桩顶的距离可适当减少,但不得少于0.5倍桩径。
5 当采用工程桩作试桩时,桩的配筋应满足在最大试验荷载作用下桩的裂缝宽度控制条件,可采用分段配筋。
T.0.3 试验设备装置主要由加载装置与量测装置组成,如图T.0.3所示。
图T.0.3 单桩竖向抗拔载荷试验示意
1—试桩;2—锚桩;3—液压千斤顶;4—表座;
5—测微表;6—基准梁;7—球铰;8—反力梁
1 量测仪表应采用位移传感器或大量程百分表。加载装置应采用同型号并联同步油压千斤顶,千斤顶的反力装置可为反力锚桩。反力锚桩可根据现场情况利用工程桩。试桩、锚桩和基准桩之间的最小间距应符合本规范第Q.0.3条的规定,对扩底抗拔桩,上述最小间距应适当加大。
2 采用天然地基提供反力时,施加于地基的压应力不应大于地基承载力特征值的1.5倍。
T.0.4 加载量不宜少于预估的或设计要求的单桩抗拔极限承载力。每级加载为设计或预估单桩极限抗拔承载力的1/8~1/10,每级荷载达到稳定标准后加下一级荷载,直到满足加载终止条件,然后分级卸载到零。
T.0.5 抗拔静载试验除对试桩的上拔变形量进行观测外,还应对锚桩的变形量、桩周地面土的变形情况及桩身外露部分裂缝开展情况进行观测记录。
T.0.6 每级加载后,在第5min、10min、15min各测读一次上拔变形量,以后每隔15min测读一次,累计1h以后每隔30min测读一次。
T.0.7 在每级荷载作用下,桩的上拔变形量连续两次在每小时内小于0.1mm时可视为稳定。
T.0.8 每级卸载值为加载值的两倍。卸载后间隔15min测读一次,读两次后,隔30min再读一次,即可卸下一级荷载。全部卸载后,隔3h再测读一次。
T.0.9 在试验过程中,当出现下列情况之一时,可终止加载:
1 桩顶荷载达到桩受拉钢筋强度标准值的0.9倍,或某根钢筋拉断;
2 某级荷载作用下,上拔变形量陡增且总上拔变形量已超过80mm;
3 累计上拔变形量超过100mm;
4 工程桩验收检测时,施加的上拔力应达到设计要求,当桩有抗裂要求时,不应超过桩身抗裂要求所对应的荷载。
T.0.10 单桩竖向抗拔极限承载力的确定应符合下列规定:
1 对于陡变形曲线(图T.0.10-1),取相应于陡升段起点的荷载值。
2 对于缓变形U-△曲线,可根据△-lgt曲线,取尾部显著弯曲的前一级荷载值(图T.0.10-2)。
图T.0.10-1 陡变形U-△曲线 图T.0.10-2 △-lgt曲线
3 当出现第T.0.9条第1款情况时,取其前一级荷载。
4 参加统计的试桩,当满足其极差不超过平均值的30%时,可取其平均值为单桩竖向抗拔极限承载力;极差超过平均值的30%时,宜增加试桩数量并分析极差过大的原因,结合工程具体情况确定极限承载力。对桩数为3根及3根以下的柱下桩台,取最小值。
T.0.11 单桩竖向抗拔承载力特征值应按以下方法确定:
1 将单桩竖向抗拔极限承载力除以2,此时桩身配筋应满足裂缝宽度设计要求;
2 当桩身不允许开裂时,应取桩身开裂的前一级荷载;
3 按设计允许的上拔变形量所对应的荷载取值。
T.0.12 从成桩到开始试验的时间间隔,应符合本规范第Q.0.4条的要求。
附录U 阶梯形承台及锥形承台斜截面受剪的截面宽度
附录U 阶梯形承台及锥形承台斜截面受剪的截面宽度
U.0.1 对于阶梯形承台应分别在变阶处(A1-A1,B1-B1)及柱边处(A2-A2,B2-B2)进行斜截面受剪计算(图U.0.1),并应符合下列规定:
图U.0.1 阶梯形承台斜截面受剪计算
1 计算变阶处截面A1-A1,B1-B1的斜截面受剪承载力时,其截面有效高度均为h01,截面计算宽度分别为by1~和bx1。
2 计算柱边截面A2-A2,B2-B2处的斜截面受剪承载力时,其截面有效高度均为h01+h02,截面计算宽度按下式进行计算:
(U.0.1-1)
(U.0.1-2)
U.0.2 对于锥形承台应对A-A及B-B两个截面进行受剪承载力计算(图U.0.2),截面有效高度均为h0,截面的计算宽度按下式计算:
(U.0.2-1)
(U.0.2-2)
图U.0.2 锥形承台受剪计算
附录V 支护结构稳定性验算
附录V 支护结构稳定性验算
V.0.1 桩、墙式支护结构应按表V.0.1的规定进行抗倾覆稳定、隆起稳定和整体稳定验算。土的抗剪强度指标的选用应符合本规范第9.1.6条的规定。
V.0.2 当坡体内有地下水渗流作用时,稳定分析时应进行坡体内的水力坡降与渗流压力计算,也可采用替代重度法作简化分析。
表V.0.1 支护结构的稳定性验算
续表V.0.1
附录W 基坑抗渗流稳定性计算
附录W 基坑抗渗流稳定性计算
W.0.1 当上部为不透水层,坑底下某深度处有承压水层时,基坑底抗渗流稳定性可按下式验算(图W.0.1):
(W.0.1)
式中:γm——透水层以上土的饱和重度(kN/m3);
t+△t——透水层顶面距基坑底面的深度(m);
pw——含水层水压力(kPa)。
图W.0.1 基坑底抗渗流稳定验算示意
1—透水层
W.0.2 当基坑内外存在水头差时,粉土和砂土应进行抗渗流稳定性验算,渗流的水力梯度不应超过临界水力梯度。
附录Y 土层锚杆试验要点
附录Y 土层锚杆试验要点
Y.0.1 土层锚杆试验的地质条件、锚杆材料和施工工艺等应与工程锚杆一致。为使确定锚固体与土层粘结强度特征值、验证杆体与砂浆间粘结强度特征值的试验达到极限状态,应使杆体承载力标准值大于预估破坏荷载的1.2倍。
Y.0.2 试验时最大的试验荷载不宜超过锚杆杆体承载力标准值的0.9倍。
Y.0.3 锚固体灌浆强度达到设计强度的90%后,方可进行锚杆试验。
Y.0.4 试验应采用循环加、卸载法,并应符合下列规定:
1 每级加荷观测时间内,测读锚头位移不应小于3次;
2 每级加荷观测时间内,当锚头位移增量不大于0.1mm时,可施加下一级荷载;不满足时应在锚头位移增量2h内小于2mm时再施加下一级荷载;
3 加、卸载等级、测读间隔时间宜按表Y.0.4确定;
4 如果第六次循环加荷观测时间内,锚头位移增量不大于0.1mm时,可视试验装置情况,按每级增加预估破坏荷载的10%进行1次或2次循环。
表Y.0.4 锚杆基本试验循环加卸载等级与位移观测间隔时间
Y.0.5 锚杆试验中出现下列情况之一时可视为破坏,应终止加载:
1 锚头位移不收敛,锚固体从土层中拔出或锚杆从锚固体中拔出;
2 锚头总位移量超过设计允许值;
3 土层锚杆试验中后一级荷载产生的锚头位移增量,超过上一级荷载位移增量的2倍。
Y.0.6 试验完成后,应根据试验数据绘制荷载-位移(Q-s)曲线、荷载-弹性位移(Q-se)曲线和荷载-塑性位移(Q-se)曲线。
Y.0.7 单根锚杆的极限承载力取破坏荷载前一级的荷载量;在最大试验荷载作用下未达到破坏标准时,单根锚杆的极限承载力取最大荷载值。
Y.0.8 锚杆试验数量不得少于3根。参与统计的试验锚杆,当满足其极差值不大于平均值的30%时,取平均值作为锚杆的极限承载力;若最大极差超过30%,应增加试验数量,并分析极差过大的原因,结合工程情况确定极限承载力。
Y.0.9 将锚杆极限承载力除以安全系数2,即为锚杆抗拔承载力特征值。
Y.0.10 锚杆验收试验应符合下列规定:
1 试验最大荷载值按0.85Asƒy确定;
2 试验采用单循环法,按试验最大荷载值的10%、30%、50%、70%、80%、90%、100%施加;
3 每级试验荷载达到后,观测10min,测计锚头位移;
4 达到试验最大荷载值,测计锚头位移后卸荷到试验最大荷载值的10%观测10min并测计锚头位移;
5 锚杆试验完成后,绘制锚杆荷载-位移曲线(Q-s)曲线图;
6 符合下列条件时,试验的锚杆为合格:
1)加载到设计荷载后变形稳定;
2)锚杆弹性变形不小于自由段长度变形计算值的80%,且不大于自由段长度与1/2锚固段长度之和的弹性变形计算值;
7 验收试验的锚杆数量取锚杆总数的5%,且不应少于5根。
本规范用词说明
本规范用词说明
1 为便于在执行本规范条文时区别对待,对要求严格程度不同的用词说明如下:
1)表示很严格,非这样做不可的用词:
正面词采用“必须”;反面词采用“严禁”。
2)表示严格,在正常情况下均应这样做的用词:
正面词采用“应”;反面词采用“不应”或“不得”。
3)表示允许稍有选择,在条件许可时首先应这样做的用词:
正面词采用“宜”;反面词采用“不宜”。
4)表示有选择,在一定条件下可以这样做的,采用“可”。
2 规范中指明应按其他有关标准执行时的写法为“应符合……的规定”或“应按……执行”。
引用标准名录
引用标准名录
1 《建筑结构荷载规范》GB 50009
2 《混凝土结构设计规范》GB 50010
3 《建筑抗震设计规范》GB 50011
4 《工业建筑防腐蚀设计规范》GB 50046
5 《土工试验方法标准》GB/T 50123
6 《混凝土结构耐久性设计规范》GB/T 50476
条文说明
中华人民共和国国家标准
建筑地基基础设计规范
GB 50007-2011
条文说明
修订说明
《建筑地基基础设计规范》GB 50007-2011,经住房和城乡建设部2011年7月26日以第1096号公告批准、发布。
本规范是在《建筑地基基础设计规范》GB 50007-2002的基础上修订而成的,上一版的主编单位是中国建筑科学研究院,参编单位是北京市勘察设计研究院、建设部综合勘察设计研究院、北京市建筑设计研究院、建设部建筑设计院、上海建筑设计研究院、广西建筑综合设计研究院、云南省设计院、辽宁省建筑设计研究院、中南建筑设计院、湖北省建筑科学研究院、福建省建筑科学研究院、陕西省建筑科学研究院、甘肃省建筑科学研究院、广州市建筑科学研究院、四川省建筑科学研究院、黑龙江省寒地建筑科学研究院、天津大学、同济大学、浙江大学、重庆建筑大学、太原理工大学、广东省基础工程公司,主要起草人员是黄熙龄、滕延京、王铁宏、王公山、王惠昌、白晓红、汪国烈、吴学敏、杨敏、周光孔、周经文、林立岩、罗宇生、陈如桂、钟亮、顾晓鲁、顾宝和、侯光瑜、袁炳麟、袁内镇、唐杰康、黄求顺、龚一鸣、裴捷、潘凯云、潘秋元。本次修订的主要技术内容是:
1 增加地基基础设计等级中基坑工程的相关内容;
2 地基基础设计使用年限不应小于建筑结构的设计使用年限;
3 增加泥炭、泥炭质土的工程定义;
4 增加回弹再压缩变形计算方法;
5 增加建筑物抗浮稳定计算方法;
6 增加当地基中下卧岩面为单向倾斜,岩面坡度大于10%,基底下的土层厚度大于1.5m的土岩组合地基设计原则;
7 增加岩石地基设计内容;
8 增加岩溶地区场地根据岩溶发育程度进行地基基础设计的原则;
9 增加复合地基变形计算方法;
10 增加扩展基础最小配筋率不应小于0.15%的设计要求;
11 增加当扩展基础底面短边尺寸小于或等于柱宽加2倍基础有效高度的斜截面受剪承载力计算要求;
12 对桩基沉降计算方法,经统计分析,调整了沉降经验系数;
13 增加对高地下水位地区,当场地水文地质条件复杂,基坑周边环境保护要求高,设计等级为甲级的基坑工程,应进行地下水控制专项设计的要求;
14 增加对地基处理工程的工程检验要求;
15 增加单桩水平载荷试验要点,单桩竖向抗拔载荷试验要点。
本规范修订过程中,编制组共召开全体会议4次,专题研讨会14次,总结了我国建筑地基基础领域的实践经验,同时参考了国外先进技术法规、技术标准,通过调研、征求意见及工程试算,对增加和修订内容的反复讨论、分析、论证,取得了重要技术参数。
为便于广大设计、施工、科研、学校等单位有关人员在使用本规范时能正确理解和执行条文规定,《建筑地基基础设计规范》修订组按章、节、条顺序编制了本规范的条文说明,对条文规定的目的、依据以及执行中需注意的有关事项进行了说明,还着重对强制性条文的强制性理由作了解释。但是,本条文说明不具备与规范正文同等的法律效力,仅供使用者作为理解和把握规范规定的参考。
1 总则
1 总则
1.0.1 现行国家标准《工程结构可靠性设计统一标准》GB 50153对结构设计应满足的功能要求作了如下规定:一、能承受在正常施工和正常使用时可能出现的各种作用;二、保持良好的使用性能;三、具有足够的耐久性能;四、当发生火灾时,在规定的时间内可保持足够的承载力;五、当发生爆炸、撞击、人为错误等偶然事件时,结构能保持必需的整体稳固性,不出现与起因不相称的破坏后果,防止出现结构的连续倒塌。按此规定根据地基工作状态,地基设计时应当考虑:
1 在长期荷载作用下,地基变形不致造成承重结构的损坏;
2 在最不利荷载作用下,地基不出现失稳现象;
3 具有足够的耐久性能。
因此,地基基础设计应注意区分上述三种功能要求。在满足第一功能要求时,地基承载力的选取以不使地基中出现长期塑性变形为原则,同时还要考虑在此条件下各类建筑可能出现的变形特征及变形量。由于地基土的变形具有长期的时间效应,与钢、混凝土、砖石等材料相比,它属于大变形材料。从已有的大量地基事故分析,绝大多数事故皆由地基变形过大或不均匀造成。故在规范中明确规定了按变形设计的原则、方法;对于一部分地基基础设计等级为丙级的建筑物,当按地基承载力设计基础面积及埋深后,其变形亦同时满足要求时可不进行变形计算。
地基基础的设计使用年限应满足上部结构的设计使用年限要求。大量工程实践证明,地基在长期荷载作用下承载力有所提高,基础材料应根据其工作环境满足耐久性设计要求。
1.0.2 本规范主要针对工业与民用建筑(包括构筑物)的地基基础设计提出设计原则和计算方法。
对于湿陷性黄土地基、膨胀土地基、多年冻土地基等,由于这些土类的物理力学性质比较特殊,选用土的承载力、基础埋深、地基处理等应按国家现行标准《湿陷性黄土地区建筑规范》GB 50025、《膨胀土地区建筑技术规范》GBJ 112、《冻土地区建筑地基基础设计规范》JGJ 118的规定进行设计。对于振动荷载作用下的地基设计,由于土的动力性能与静力性能差异较大,应按现行国家标准《动力机器基础设计规范》GB 50040的规定进行设计。但基础设计,仍然可以采用本规范的规定进行设计。
1.0.3 由于地基土的性质复杂。在同一地基内土的力学指标离散性一般较大,加上暗塘、古河道、山前洪积、熔岩等许多不良地质条件,必须强调因地制宜原则。本规范对总的设计原则、计算均作出了通用规定,也给出了许多参数。各地区可根据土的特性、地质情况作具体补充。此外,设计人员必须根据具体工程的地质条件、结构类型以及地基在长期荷载作用下的工作形状,采用优化设计方法,以提高设计质量。
1.0.4 地基基础设计中,作用在基础上的各类荷载及其组合方法按现行国家标准《建筑结构荷载规范》GB 50009执行。在地下水位以下时应扣去水的浮力。否则,将使计算结果偏差很大而造成重大失误。在计算土压力、滑坡推力、稳定性时尤应注意。
本规范只给出各类基础基底反力、力矩、挡墙所受的土压力等。至于基础断面大小及配筋量尚应满足抗弯、抗冲切、抗剪切、抗压等要求,设计时应根据所选基础材料按照有关规范规定执行。
2 术语和符号
3 基本规定
3 基本规定
3.0.1 建筑地基基础设计等级是按照地基基础设计的复杂性和技术难度确定的,划分时考虑了建筑物的性质、规模、高度和体型;对地基变形的要求;场地和地基条件的复杂程度;以及由于地基问题对建筑物的安全和正常使用可能造成影响的严重程度等因素。
地基基础设计等级采用三级划分,见表3.0.1。现对该表作如下重点说明:
在地基基础设计等级为甲级的建筑物中,30层以上的高层建筑,不论其体型复杂与否均列入甲级,这是考虑到其高度和重量对地基承载力和变形均有较高要求,采用天然地基往往不能满足设计需要,而须考虑桩基或进行地基处理;体型复杂、层数相差超过10层的高低层连成一体的建筑物是指在平面上和立面上高度变化较大、体型变化复杂,且建于同一整体基础上的高层宾馆、办公楼、商业建筑等建筑物。由于上部荷载大小相差悬殊、结构刚度和构造变化复杂,很易出现地基不均匀变形,为使地基变形不超过建筑物的允许值,地基基础设计的复杂程度和技术难度均较大,有时需要采用多种地基和基础类型或考虑采用地基与基础和上部结构共同作用的变形分析计算来解决不均匀沉降对基础和上部结构的影响问题;大面积的多层地下建筑物存在深基坑开挖的降水、支护和对邻近建筑物可能造成严重不良影响等问题,增加了地基基础设计的复杂性,有些地面以上没有荷载或荷载很小的大面积多层地下建筑物,如地下停车场、商场、运动场等还存在抗地下水浮力的设计问题;复杂地质条件下的坡上建筑物是指坡体岩土的种类、性质、产状和地下水条件变化复杂等对坡体稳定性不利的情况,此时应作坡体稳定性分析,必要时采取整治措施;对原有工程有较大影响的新建建筑物是指在原有建筑物旁和在地铁、地下隧道、重要地下管道上或旁边新建的建筑物,当新建建筑物对原有工程影响较大时,为保证原有工程安全和正常使用,增加了地基基础设计的复杂性和难度;场地和地基条件复杂的建筑物是指不良地质现象强烈发育的场地,如泥石流、崩塌、滑坡、岩溶土洞塌陷等,或地质环境恶劣的场地,如地下采空区、地面沉降区、地裂缝地区等,复杂地基是指地基岩土种类和性质变化很大、有古河道或暗浜分布、地基为特殊性岩土,如膨胀土、湿陷性土等,以及地下水对工程影响很大需特殊处理等情况,上述情况均增加了地基基础设计的复杂程度和技术难度。对在复杂地质条件和软土地区开挖较深的基坑工程,由于基坑支护、开挖和地下水控制等技术复杂、难度较大;挖深大于15m的基坑以及基坑周边环境条件复杂、环境保护要求高时对基坑支档结构的位移控制严格,也列入甲级。
表3.0.1所列的设计等级为丙级的建筑物是指建筑场地稳定,地基岩土均匀良好、荷载分布均匀的七层及七层以下的民用建筑和一般工业建筑物以及次要的轻型建筑物。
由于情况复杂,设计时应根据建筑物和地基的具体情况参照上述说明确定地基基础的设计等级。
3.0.2 本条为强制性条文。本条规定了地基设计的基本原则,为确保地基设计的安全,在进行地基设计时必须严格执行。地基设计的原则如下:
1 各类建筑物的地基计算均应满足承载力计算的要求。
2 设计等级为甲级、乙级的建筑物均应按地基变形设计,这是由于因地基变形造成上部结构的破坏和裂缝的事例很多,因此控制地基变形成为地基基础设计的主要原则,在满足承载力计算的前提下,应按控制地基变形的正常使用极限状态设计。
3 对经常受水平荷载作用、建造在边坡附近的建筑物和构筑物以及基坑工程应进行稳定性验算。本规范2002版增加了对地下水埋藏较浅,而地下室或地下建筑存在上浮问题时,应进行抗浮验算的规定。
3.0.4 本条规定了对地基勘察的要求:
1 在地基基础设计前必须进行岩土工程勘察。
2 对岩土工程勘察报告的内容作出规定。
3 对不同地基基础设计等级建筑物的地基勘察方法,测试内容提出了不同要求。
4 强调应进行施工验槽,如发现问题应进行补充勘察,以保证工程质量。
抗浮设防水位是很重要的设计参数,影响因素众多,不仅与气候、水文地质等自然因素有关,有时还涉及地下水开采、上下游水量调配、跨流域调水和大量地下工程建设等复杂因素。对情况复杂的重要工程,要在勘察期间预测建筑物使用期间水位可能发生的变化和最高水位有时相当困难。故现行国家标准《岩土工程勘察规范》GB 50021规定,对情况复杂的重要工程,需论证使用期间水位变化,提出抗浮设防水位时,应进行专门研究。
3.0.5 本条为强制性条文。地基基础设计时,所采用的作用的最不利组合和相应的抗力限值应符合下列规定:
当按地基承载力计算和地基变形计算以确定基础底面积和埋深时应采用正常使用极限状态,相应的作用效应为标准组合和准永久组合的效应设计值。
在计算挡土墙、地基、斜坡的稳定和基础抗浮稳定时,采用承载能力极限状态作用的基本组合,但规定结构重要性系数γ0不应小于1.0,基本组合的效应设计值S中作用的分项系数均为1.0。
在根据材料性质确定基础或桩台的高度、支挡结构截面,计算基础或支挡结构内力、确定配筋和验算材料强度时,应按承载能力极限状态采用作用的基本组合。此时,S中包含相应作用的分项系数。
3.0.6 作用组合的效应设计值应按现行国家标准《建筑结构荷载规范》GB 50009的规定执行。规范编制组对基础构件设计的分项系数进行了大量试算工作,对高层建筑筏板基础5人次8项工程、高耸构筑物1人次2项工程、烟囱2人次8项工程、支挡结构5人次20项工程的试算结果统计,对由永久作用控制的基本组合采用简化算法确定设计值时,作用的综合分项系数可取1.35。
3.0.7 现行国家标准《工程结构可靠性设计统一标准》GB 50153规定,工程设计时应规定结构的设计使用年限,地基基础设计必须满足上部结构设计使用年限的要求。
4 地基岩土的分类及工程特性指标
5 地基计算
6 山区地基
7 软弱地基
8 基 础
9 基坑工程
10 检验与监测