GB 50007-2011 建筑地基基础设计规范.pdf

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  • 由砖、毛石、混凝土或毛石混凝土、灰土和三合土等材料组 成的,且不需配置钢筋的墙下条形基础或柱下独立基础。

    2. 1. 13桩基础pile foundation

    由设置于岩士中的桩和连接于桩顶端的承台组成的基础

    由设置于岩中的桩和连接于桩顶端的承台组成的基础

    二建标准规范范本便岩主边坡保持稳定、控制位移、主要承受侧向荷载而建造 的结构物

    2. 1. 15 基坑工程

    为保证地面向下开挖形成的地下空间在地下结构施工期间的 安全稳定所需的挡土结构及地下水控制、环境保护等措施的 总称。

    2.2.1作用和作用效应

    E一主动土压力; Fk一—相应于作用的标准组合时,上部结构传至基础顶面 的竖向力值; Gk一一基础自重和基础上的土重; M一相应于作用的标准组合时,作用于基础底面的力 矩值;

    2.2.2抗力和材料性能

    压缩系数; 黏聚力; Es 土的压缩模量; e 孔隙比; fa 修正后的地基承载力特征值: fak 地基承载力特征值; frk 岩石饱和单轴抗压强度标准值: qpa 桩端土的承载力特征值; qsa 桩周土的摩擦力特征值; Ra一 单桩竖向承载力特征值; 土的含水量; WL 液限; p 塑限; Y 土的重力密度,简称土的重度; 8 填土与挡土墙墙背的摩擦角; d 填土与稳定岩石坡面间的摩擦角; 6 地基的压力扩散角; 从 土与挡土墙基底间的摩擦系数; 以 泊松比; ? 内摩擦角。

    基础底面面积; 基础底面宽度(最小边长);或力矩作用方向的基础 底面边长;

    α 平均附加应力系数; M——基础宽度的承载力修正系数; n——基础埋深的承载力修正系数; d 沉降计算经验系数。

    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 正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 孚验算。 B.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

    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理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充许值; 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%不应小 于1.0。

    5基础设计安全等级、结构设计使用年限、结构量要性系 数应按有关规范的规定采用,但结构重要性系数“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:

    + Sok + So2k +...*+aSQnk (3

    :SGk一永久作用标准值Gk的效应; SQk一一第i个可变作用标准值Qk的效应; —第i个可变作用Q:的组合值系数,按现行国家标 准《建筑结构荷载规范》GB50009的规定取值 2准永久组合的效应设计值Sk应按下式确定:

    k=SGk+yaSQik+SQ2k+....

    式中:——第讠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》GB50009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S,应按下式确定

    Sa=YGSGk+QSQik+YQeSQek+....+YQySQnk

    式中:%一一永久作用的分项系数,按现行国家标准《建筑结 构荷载规范》GB50009的规定取值; YQi一第i个可变作用的分项系数,按现行国家标准《建 筑结构荷载规范》GB50009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S。可按下式确定:

    式中:Sk一一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

    4. 1 岩土的分类

    4.1.1作为建筑地基的岩土,可分为岩石、碎石土、砂土、粉 土、黏性土和人工填土。 4.1.2作为建筑地基的岩石,除应确定岩石的地质名称外,尚 应按本规范第4.1.3条划分岩石的坚硬程度,按本规范第4.1.4 条划分岩体的完整程度。岩石的风化程度可分为未风化、微风 化、中等风化、强风化和全风化。 4.1.3岩石的坚硬程度应根据岩块的饱和单轴抗压强度f按表 4.1.3分为坚硬岩、较硬岩、较软岩、软岩和极软岩。当缺乏饱 和单轴抗压强度资料或不能进行该项试验时,可在现场通过观察 定性划分,划分标准可按本规范附录A.0.1条执行。

    表4.1.3岩石坚硬程度的划分

    4.1.4岩体完整程度应按表4.1.4划分为完整、较完整、较破 碎、破碎和极破碎。当缺乏试验数据时可按本规范附录A.0.2 条确定。

    表4.1.4岩体完整程度划分

    注:完整性指数为岩体纵波波速与岩块纵波波速之比的平方。选定岩体、岩块测 定波速时应有代表性

    4.1.5碎石土为粒径大于2mm的颗粒含量超过全重50%的土。 碎石土可按表4.1.5分为漂石、块石、卵石、碎石、圆砾和 角砾。

    表4.1.5碎石土的分类

    注:分类时应根据粒组含量栏从上到下以最先符合者确定。

    4.1.6碎石土的密实度,可按表4.1.6分为松散、稍密、中密 密实。

    表4.1.6碎石土的密实度

    生:1本表适用于平均粒径小于或等于50mm且最大粒径不超过100mm的卵石、 碎石、圆砾、角砾;对于平均粒径大于50mm或最大粒径大于100mm的 碎石土,可按本规范附录B鉴别其密实度; 2表内N63.5为经综合修正后的平均值。

    径大于0.075mm的颗粒超过全重50%的土。砂土可按表4.1. 分为砾砂、粗砂、中砂、细砂和粉砂

    表 4.1.7砂土的分类

    4.1.8砂土的密实度,可按表4.1.8分为松散、稍密、中密、 密实。

    表4. 1.8砂的密实度

    注:当用静力触探探头阻力判定砂土的密实度时,可根据当地经验确定。

    4.1.9黏性土为塑性指数1.大于10的土,可按表4.1.9分为黏 土、粉质黏土。

    表4.1.9黏性±的分类

    注:塑性指数由相应于76g圆锥体沉人土样中深度为10mm时测定的液限 而得。

    4.1.10黏性土的状态,可按表4.1.10分为坚硬、硬塑、可塑、 软塑、流塑。

    表4.1.10黏性士的状态

    注:当用静力触探探头阻力判定黏性土的状态时,可根据当地经验确定,

    4.1.11粉土为介于砂土与黏性土之间,塑性指数1小于或等 于10且粒径大于0.075mm的颗粒含量不超过全重50%的土。 4.1.12淤泥为在静水或缓慢的流水环境中沉积,并经生物化学 作用形成,其天然含水量大于液限、天然孔隙比大于或等于1.5 的黏性土。当天然含水量大于液限而天然孔隙比小于1.5但大于 或等于1.0的黏性土或粉土为淤泥质土。含有大量未分解的腐殖 质,有机质含量大于60%的土为泥炭,有机质含量大于或等于 10%且小于或等于60%的土为泥炭质土。

    4.1.13红黏土为碳酸盐岩系的岩石经红土化作用形成的

    4.1.15膨胀土为土中黏粒成分主要由亲水性矿物组成,同时具

    4.1.15膨胀土为土中黏粒成分主要由亲水性矿物组成,同时具 有显著的吸水膨胀和失水收缩特性,其自由膨胀率大于或等于 40%的黏性土。

    4.1.16湿陷性土为在一定压力下浸水后产生附加沉降,其湿阴

    4.1.16湿陷性土为在一定压力下浸水后产生附加沉降,其湿陷 系数大于或等于 0. 015 的土。

    4.2.1土的工程特性指标可采用强度指标、压缩性指标以及静 力触探探头阻力、动力触探锤击数、标准贯入试验锤击数、载荷 试验承载力等特性指标表示,

    试验承载力等特性指标表示, 4.2.2地基土工程特性指标的代表值应分别为标准值、平均值 及特征值。抗剪强度指标应取标准值,压缩性指标应取平均值, 载荷试验承载力应取特征值

    线层平板载荷试验适用于浅层地基:深层平板载荷试验适用于深 层地基。两种载荷试验的试验要求应分别符合本规范附录C、D 的规定。

    4.2.4土的抗剪强度指标,可采用原状土室内剪切试验、无侧

    限抗压强度试验、现场剪切试验、十学板剪切试验等方法测定。 当采用室内剪切试验确定时,宜选择三轴压缩试验的自重压力下 预固结的不固结不排水试验。经过预压固结的地基可采用固结不 排水试验。每层土的试验数量不得少于六组。室内试验抗剪强度 指标Ck、k,可按本规范附录E确定。在验算坡体的稳定性时, 对于已有剪切破裂面或其他软弱结构面的抗剪强度,应进行野外 大型剪切试验。

    4.2.5土的压缩性指标可采用原状土室内压缩试验、原位浅层

    5.1.1基础的埋置深度,应按下列条件确定:

    1建筑物的用途,有无地下室、设备基础和地下设施,基 础的形式和构造; 2作用在地基上的荷载大小和性质: 3工程地质和水文地质条件; 4相邻建筑物的基础理深; 5地基士冻胀和融陷的影响, 5.1.2在满足地基稳定和变形要求的前提下,当上层地基的承

    3工程地质和水文地质条件; 4相邻建筑物的基础埋深; 5地基土冻胀和融陷的影响。 5.1.2在满足地基稳定和变形要求的前提下,当上层地基的承 载力大于下层土时,宜利用上层土作持力层。除岩石地基外,基 础埋深不宜小于0.5m。 5.1.3高层建筑基础的埋置深度应满足地基承载力、变形和稳 定性要求。位于岩石地基上的高层建筑,其基础理深应满足抗滑 稳定性要求。 5.1.4在抗震设防区,除岩石地基外;天然地基上的箱形和筱 形基础其埋置深度不宜小于建筑物高度的1/15;桩箱或桩筏基 础的理置深度(不计桩长)不宣小于建筑物高度的1/18。 5.1.5基础宜埋置在地下水位以上:当必须埋在地下水位以下 时,应采取地基土在施工时不受扰动的措施。当基础理置在易风 化的岩层上,施工时应在基坑开挖后立即铺筑垫层。 5.1.6当存在相邻建筑物时,新建建筑物的基础埋深不宜大于 原有建筑基础。当理埋深大于原有建筑基础时,两基础间应保持一 定净距,其数值应根据建筑荷载大小、基础形式和土质情况 确定。

    载力大于下层土时:宜利用上层土作持力层。除岩石地基 础埋深不宜小于0.5m。

    5.1.3高层建筑基础的埋置深度应满足地基承载力、变形和稳

    5.1.3高层建筑基础的理置深度应满足地基承载力、变形和稳

    5.1.4在抗震设防区,除岩石地基外:天然地基上的箱形和筱

    形基础其埋置深度不宜小于建筑物高度的1/15;桩箱或桩筏基 础的埋置深度(不计桩长)不宣小于建筑物高度的1/18。 5.1.5基础宜埋置在地下水位以上:当必须埋在地下水位以下 时,应采取地基土在施工时不受扰动的措施。当基础理置在易风 化的岩层上,施工时应在基坑开挖后立即铺筑垫层。 5.1.6当存在相邻建筑物时,新建建筑物的基础埋深不宜大于 原有建筑基础。当埋深大于原有建筑基础时,两基础间应保持一 定净距,其数值应根据建筑荷载大小、基础形式和土质情况 确定。

    5.1.7季节性冻土地基的场地冻结深度应按下式进行

    :环境影响系数一项,当城市市区人口为20万~50万时,按城市近郊取值;当城 市市区人口大于50万小于或等于100万时,只计入市区影响;当城市市区人口超 过100万时,除计入市区影响外,尚应考虑5km以内的郊区近郊影响系数。

    于深厚季节冻土地区,当建筑基础底面土层为不冻胀、弱冻胀、 冻胀土时,基础埋置深度可以小于场地冻结深度,基础底面下允 许冻土层最大厚度应根据当地经验确定。没有地区经验时可按本 规范附录G查取。此时,基础最小埋置深度dmi可按下式计算

    式中:hmax一一基础底面下允许冻土层最大厚度(m)。 5.1.9地基土的冻胀类别分为不冻胀、弱冻胀、冻胀、强冻胀 和特强冻胀,可按本规范附录G查取。在冻胀、强冻胀和特强 冻胀地基上采用防冻害措施时应符合下列规定: 1对在地下水位以上的基础,基础侧表面应回填不冻胀的 中、粗砂,其厚度不应小于200mm;对在地下水位以下的基础: 可采用桩基础、保温性基础、自锚式基础(冻土层下有扩大板或 扩底短桩),也可将独立基础或条形基础做成正梯形的斜面基础。 2宜选择地势高、地下水位低、地表排水条件好的建筑场 地。对低洼场地,建筑物的室外地坪标高应至少高出自然地面 300mm~500mm,其范围不宜小于建筑四周向外各一倍冻结深 度距离的范围。 3应做好排水设施,施工和使用期间防止水浸入建筑地基。 在山区应设截水沟或在建筑物下设置暗沟,以排走地表水和 潜水。 4在强冻胀性和特强冻胀性地基上:其基础结构应设置钢

    筋混凝土圈梁和基础梁,并控制建筑的长高比。 5当独立基础连系梁下或桩基础承台下有冻土时,应在梁 或承台下留有相当于该土层冻胀量的空隙。 6外门斗、室外台阶和散水坡等部位宜与主体结构断开: 散水坡分段不宜超过1.5m,坡度不宜小于3%:其下宜填入非 东胀性材料。 7对跨年度施工的建筑,入冬前应对地基采取相应的防护 措施;按采暖设计的建筑物,当冬季不能正常采暖时,也应对地 基采取保温措施

    相应于作用的标准组合时,基础底面处的平均压 力值(kPa);

    Pkmax <1. 2 fl

    式中: Pkmx 相应于作用的标准组合时,基础底面边缘的最天 压力值(kPa)。

    5. 2. 2 基础底面的压力,

    Fk+ M A W Fk+Gs Mk Dkmin A W

    Mk 相应于作用的标准组合时,作用于基础底面的力 矩值(kN·m); W 基础底面的抵抗矩(m3); Planin 相应于作用的标准组合时,基础底面边缘的最小 压力值(kPa)。

    3当基础底面形状为矩形且 偏心距e>b/6时(图5.2.2),pkmax 应按下式计算:

    2(Fk+Gk) Pkmax = 3la

    式中:一 垂直于力矩作用方向的 基础底面边长(m); a 合力作用点至基础底面 最大压力边缘的距离 (m)

    图5.2.2偏心荷载(e>b/6)

    下基底压力计算示意 一力矩作用方向基础底面边长

    5.2.3地基承载力特征值可由载荷试验或其他原位测试、公式 计算,并结合工程实践经验等方法综合确定

    5.2.4当基础宽度大于3m或理置深度大于0.5m时,从载荷试 验或其他原位测试、经验值等方法确定的地基承载力特征值,尚 应按下式修正:

    式中:一 修正后的地基承载力特征值(kPa); fak—地基承载力特征值(kPa),按本规范第5.2.3条 的原则确定; h、d 基础宽度和埋置深度的地基承载力修正系数,按基 22

    表5.2.4承载力修正系数

    :1强风化和全风化的岩石,可参照所风化成的相应土类取值,其他状态 岩石不修正: 2地基承载力特征值按本规范附录D深层平板载荷试验确定时n取0; 3含水比是指土的天然含水量与液限的比值; 大面积压实填土是指填土范围大于两倍基础宽度的填土,

    5.2.5当偏心距e小于或等于0.033倍基础底面宽度时

    5.2.5当偏心距e小于或等于0.033倍基础底面宽度时,根据

    .2.5当偏心距e小于或等于0.033倍基础底面宽度时,根据 上的坑前强度毕标确定地其承裁力特征值可按下式计管一并应溢

    土的抗剪强度指标确定地基承载力特征值可按下式计算,并应满 足变形要求:

    f,=M,+Mmd+M.ck

    式中:f一 由土的抗剪强度指标确定的地基承载力特征值 (kPa) ; Mb、Ma、Me 承载力系数,按表5.2.5确定; 基础底面宽度(m),大于6m时按6m取值水泥标准规范范本,对 于砂土小于3m时按3m取值; Ck——基底下一倍短边宽度的深度范围内土的黏聚力标 准值 (kPa)。

    表5.2.5承载力系数M、M、M

    注:k一基底下一倍短边宽度的深度范围内土的内摩擦角标准值(")

    5.2.6对于完整、较完整、较破碎的岩石地基承载力特征值可 按本规范附录H岩石地基载荷试验方法确定;对破碎、极破碎 的岩石地基承载力特征值,可根据平板载荷试验确定。对完整 较完整和较破碎的岩石地基承载力特征值,也可根据室内饱和单 轴抗压强度按下式进行计算:

    5.2.7当地基受力层范围内有软弱下卧层时,应符合下岁

    应按下式验算软弱下卧层的地基承载力:

    景观标准规范范本b(k=e) Dz b+ 2ztand

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