结构设计强制性条文
(勘察和地基基础)
目录
一勘察和地基基础 … … … … … … … … … … … … … … … … … … 1
1地基勘察 … … … … … … … … … … … … … … … … … … 1
1.1基本规定 … … … … … … … … … … … … … … … … … 1
1.2一般场地和地基 … … … … … … … … … … … … … … … … 2
1.3特殊场地和地基… … … … … … … … … … … … … … … … 6
2地基设计 … … … … … … … … … … … … … … … … … … 11
2.1一般规定… … … … … … … … … … … … … … … … … … 11
2.2山区地基… … … … … … … … … … … … … … … … … … 15
2.3特殊性土地基… … … … … … … … … … … … … … … … … 17
3基础设计… … … … … … … … … … … … … … … … … … 19
3.1扩展基础… … … … … … … … … … … … … … … … … … 19
3.2箱筏基础… … … … … … … … … … … … … … … … … … 20
3.3桩基础… … … … … … … … … … … … … … … … … … 22
4边坡、基坑支护 … … … … … … … … … … … … … … … … … 31
5基础处理… … … … … … … … … … … … … … … … … … 35
结构设计强制性条文
一、勘察和地基基础
1 地基勘察
1.1基本规定
《岩土工程勘察规范》GB 50021-2001
1.0.3 各项建设工程在设计和施工之前,必须按基本建设程序进行岩土工程勘察。
理解应用:先勘察,后设计、再施工,是工程建设必须遵守的程序,是国家一再强调的十分重要的基本政策。
14.3.3 岩土工程勘察报告应根据任务要求、勘察阶段、工程特点和地质条件等具体情况编写,并应包括下列内容:
1 勘察目的、任务要求和依据的技术标准;
2 拟建工程概况;
3 勘察方法和勘察工作布置;
4 场地地形、地貌、地层、地质构造、岩土性质及其均匀性;
5 各项岩土性质指标,岩土的强度参数、变形参数、地基承载力的建议值;
6 地下水埋藏情况、类型、水位及其变化;
7 土和水对建筑材料的腐蚀性;
8 可能影响工程稳定的不良地质作用的描述和对工程危害程度的评价;
9 场地稳定性和适宜性的评价。
《高层建筑筏形与箱形基础技术规范》JGJ 6-2011
3.0.3 高层建筑筏形与箱形基础设计和施工前应进行岩土工程勘察,为设计和施工提供依据。
理解应用:岩土工程勘察是为高层建筑筏形与箱形基础设计和施工提供最基本的地质、地形、水文资料和参数的,是进行合理设计和科学施工的基本依据。
1.2一般场地和地基
《岩土工程勘察规范》GB 50021-2001
4.1.11 详细勘察应按单体建筑物或建筑群提出详细的岩土工程资料和设计、施工所需的岩土参数;对建筑地基作出岩土工程评价,并对地基类型、基础形式、地基处理、基坑支护、工程降水和不良地质作用的防治等提出建议。主要应进行下列工作:
1 搜集附有坐标和地形的建筑总平面图,场区的地面整平标高,建筑物的性质、规模、荷载、结构特点,基础形式、埋置深度,地基允许变形等资料;
2 查明不良地质作用的类型、成因、分布范围、发展趋势和危害程度,提出整治方案的建议;
3 查明建筑范围内岩土层的类型、深度、分布、工程特性,分析和评价地基的稳定性、均匀性和承载力;
4 对需进行沉降计算的建筑物,提供地基变形计算参数,预测建筑物的变形特征;
5 查明埋藏的河道、沟浜、墓穴、防空洞、孤石等对工程不利的埋藏物;
6 查明地下水的埋藏条件,提供地下水位及其变化幅度;
7 在季节性冻土地区,提供场地土的标准冻结深度;
8 判定水和土对建筑材料的腐蚀性。
4.1.17 详细勘察的单栋高层建筑勘探点的布置,应满足对地基均匀性评价的要求,且不应少于4个;对密集的高层建筑群,勘探点可适当减少,但每栋建筑物至少应有1个控制性勘探点。
4.1. 18 详细勘察的勘探深度自基础底面算起,应符合下列规定:
1 勘探孔深度应能控制地基主要受力层,当基础底面宽度不大于5m时,勘探孔的深度对条形基础不应小于基础底面宽度的3倍,对单独柱基不应小于1.5倍,且不应小于5m;
2 对高层建筑和需作变形验算的地基,控制性勘探孔的深度应超过地基变形计算深度;高层建筑的一般性勘探孔应达到基底下0.5~1.0倍的基础宽度,并深入稳定分布的地层;
3 对仅有地下室的建筑或高层建筑的裙房,当不能满足抗浮设计要求,需设置抗浮桩或锚杆时,勘探孔深度应满足抗拔承载力评价的要求;
4 当有大面积地面堆载或软弱下卧层时,应适当加深控制性勘探孔的深度;
理解应用:根据地质条件和工程要求适当增减勘探孔深度的规定,不仅适用于初勘阶段,也适用于详勘及其他勘察阶段.
4. 1.20 详细勘察采取土试样和进行原位测试应满足岩土工程评价要求,并符合下列要求:
1 采取土试样和进行原位测试的勘探孔的数量,应根据地层结构、地基土的均匀性和工程特点确定,且不应少于勘探孔总数的1/2,钻探取土试样孔的数量不应少于勘探孔总数的1/3;
2 每个场地每一主要土层的原状土试样或原位测试数据不应少于6件(组),当采用连续记录的静力触探或动力触探为主要勘察手段时,每个场地不应少于3个孔;
3 在地基主要受力层内,对厚度大于0.5m的夹层或透镜体,应采取土试样或进行原位测试;
4. 8. 5 当场地水文地质条件复杂,在基坑开挖过程中需要对地下水进行控制(降水或隔渗),且已有资料不能满足要求时,应进行专门的水文地质勘察。
4.9.1 桩基岩土工程勘察应包括下列内容:
1 查明场地各层岩土的类型、深度、分布、工程特性和变化规律;
2 当采用基岩作为桩的持力层时,应查明基岩的岩性、构造、岩面变化、风化程度,确定其坚硬程度、完整程度和基本质量等级,判定有无洞穴、临空面、破碎岩体或软弱岩层;
3 查明水文地质条件,评价地下水对桩基设计和施工的影响,判定水质对建筑材料的腐蚀性;
4 查明不良地质作用,可液化土层和特殊性岩土的分布及其对桩基的危害程度,并提出防治措施的建议;
5 评价成桩可能性,论证桩的施工条件及其对环境的影响。
理解应用:1、本条是对桩基勘察内容的总要求。
2、桩的施工对周围环境的影响,包括打入预制桩和挤土成孔的灌注桩的振动、挤土对周围既有建筑物、道路、地下管线设施和附近精密仪器设备基础等带来的危害以及噪声等公害
7.2.2 地下水位的量测应符合下列规定:
1 遇地下水时应量测水位;
2 (此款取消)
3 对工程有影响的多层含水层的水位量测,应采取止水措施,将被测含水层与其他含水层隔开。
《建筑地基基础设计规范》为国家标准,编号为GB 50007-2011
10.2.1 基槽(坑)开挖到底后,应进行基槽(坑)检验。当发现地质条件与勘察报告和设计文件不一致、或遇到异常情况时,应结合地质条件提出处理意见。
理解应用:应做好验槽(坑)准备工作,熟悉勘察报告,了解拟建建筑物的类型和特点,研究基础设计图纸及环境监测资料。当遇有下列情况时,应列为验槽(坑)的重点:1)当持力土层的顶板标高有较大的起伏变化时;
2)基础范围内存在两种以上不同成因类型的地层时;
3)基础范围内存在局部异常土质或坑穴、古井、老地基或古迹遗址时;
4)基础范围内遇有断层破碎带、软弱岩脉以及古河道、湖、沟、坑等不良地质条件时;
5)在雨期或冬期等不良气候条件下施工,基底土质可能受到影响时。
验槽(坑)方法宜采用轻型动力触探或袖珍贯入仪等简便易行的方法,当持力层下埋藏有下卧砂层而承压水头高于基底时,则不宜进行钎探,以免造成涌砂。当施工揭露的岩土条件与勘察报告有较大差别或者验槽(坑)人员认为必要时,可有针对性地进行补充勘察测试工作。
《软土地区岩土工程勘察规程》为行业标准,编号为JGJ 83-2011
5.0.5 现场勘察时,应测量地下水位,水位测量孔的数量应满足工程评价的需求,并应符合下列规定:
1 当遇第一层稳定潜水时,每个场地的水位测量孔数量不应少于钻探孔数量的1/2,且对单栋建筑物场地,水位测量孔数量不应少于3个;
2 当场地有多层对工程有影响的地下水时,应专门设置水位测量孔,并应分层测量地下水位或承压水头高度。
1.3特殊场地和地基
《岩土工程勘察规范》GB 50021-2001
5. 1.1 拟建工程场地或其附近存在对工程安全有影响的岩溶时,应进行岩溶勘察。
理解应用:岩溶在我国是一种相当普遍的不良地质作用,在一定条件下可能发生地质灾害,严重威胁工程安全。特别在大量抽吸地下水,使水位急剧下降,引发土洞的发展和地面塌陷的发生。
5.2.1 拟建工程场地或其附近存在对工程安全有影响的滑坡或有滑坡可能时,应进行专门的滑坡勘察。
5.3.1 拟建工程场地或其附近存在对工程安全有影响的危岩或崩塌时,应进行危岩和崩塌勘察。
5.4.1 拟建工程场地或其附近有发生泥石流的条件并对工程安全有影响时,应进行专门的泥石流勘察。
5.7.2 在抗震设防烈度等于或大于6度的地区进行勘察时,应确定场地类别。当场地位于抗震危险地段时,应根据现行国家标准《建筑抗震设计规范》GB 50011的要求,提出专门研究的建议。
5.7.8 地震液化的进一步判别应在地面以下15m的范围内进行;对于桩基和基础埋深大于5m的天然地基,判别深度应加深至20m。对判别液化而布置的勘探点不应少于3个,勘探孔深度应大于液化判别深度。
5.7.10 凡判别为可液化的场地、应按现行国家标准《建筑抗震设计规范》(GB 50011)的规定确定其液化指数和液化等级。
勘察报告除应阐明可液化的土层、各孔的液化指数外,尚应根据各孔液化指数综合确定场地液化等级。
《建筑边坡工程技术规范》为国家标准,编号为GB 50330-2013
4.1.1 一级边坡工程应进行专门的岩土工程勘察;二、三级边坡工程可与主体建筑勘察一并进行,但应满足边坡勘察的深度和要求;大型的和地质环境条件复杂的边坡宜分阶段勘察;地质环境复杂的一级边坡工程尚应进行施工勘察。
4.1.3 边坡工程勘察报告应包括下列内容:
1 在查明边坡工程地质和水文地质条件的基础上,确定边坡类别和可能的破坏形式;
2 提供边坡验算稳定性、变形和设计所需的计算参数值;
3 评价边坡的稳定性,并提出潜在的不稳定边坡的整治措施和监测方案的建议;
4 对需进行抗震设防的边坡应根据区划提供设防烈度或地震动参数;
5 提出边坡整治设计、施工注意事项的建议;
6 对所勘察的边坡工程是否存在滑坡(或潜在滑坡)等不良地质现象,以及开挖或构筑的适宜性做出结论;
7 对安全等级为一、二级的边坡工程尚应提出沿边坡开挖线的地质纵、横剖面图。
《湿陷性黄土地区建筑规范》为国家标准,编号为:GB 50025—2004
4.1.1 在湿陷性黄土场地进行岩土工程勘察应查明下列产容,并应结合建筑物的特点和设计要求,对场地、地基作出评价,对地基处理措施提出建议。
1 黄土地层的时代、成因;
2 湿陷性黄土层的厚度;
3 湿陷系数、自重湿陷系数和湿陷起始压力随深度的变化;
4 场地湿陷类型和地基湿陷等级的平面分布:
5 变形参数和承载力;
6 地下水等环境水的变化趋势;
7 其他工程地质条件。
理解应用:湿陷性黄土地区岩土勘察的任务,除应查明黄土层的时代、成因、厚度、湿陷性、地下水位深度及变化等工程地质条件外,尚应结合建筑物功能、荷载与结构等特点对场地与地基作出评价,并就防止、降低或消除地基的湿陷性提出可行的措施建议。
4.1.7 采取不扰动土样,必须保持其天然的湿度、密度和结构,并应符合Ⅰ级土样质量的要求。
理解应用:土试样按扰动程度划分为四个质量等级,其中只有Ⅰ级土试样可用于进行土类定名、含水量、密度、强度、压缩性等试验,因此,显而易见,黄土土试样的质量等级必须是Ⅰ级。
《高层建筑岩土工程勘察规程》JGJ 72-2004
3.0.6 详细勘察阶段应采用多种手段查明场地工程地质条件;应采用综合评价方法,对场地和地基稳定性作出结论;应对不良地质作用和特殊性岩土的防治、地基基础形式、埋深、地基处理、基坑工程支护等方案的选型提出建议;应提供设计、施工所需的岩土工程资料和参数。
理解应用:本条原则性地规定了高层建筑详细勘察阶段的目的与任务,应采取的勘察方法和应提供的资料和建议。
8.1.2 对有直接危害的不良地质作用地段,不得选作高层建筑建设场地。对于有不良地质作用存在,但经技术经济论证可以治理的高层建筑场地,应提出防治方案建议,采取安全可靠的整治措施。
理解应用:高层建筑其破坏后果是很严重的,因而应充分查明影响场地稳定性的不良地质作用,评价其对场地稳定性的影响程度,不良地质作用主要是指岩溶、滑坡、崩塌、活动断裂、采空区、地面沉降和地震效应等。
8.2.1 天然地基分析评价应包括以下基本内容:
1 场地、地基稳定性和处理措施的建议;
2 地基均匀性;
3 确定和提供各岩土层尤其是地基持力层承载力特征值的建议值和使用条件;
4 预测高层和高低层建筑地基的变形特征;
5 对地基基础方案提出建议;
6 抗震设防区应对场地地段划分、场地类别、覆盖层厚度、地震稳定性等作出评价;
7 对地下室防水和抗浮进行评价;
8 基坑工程评价。
理解应用:1 场地稳定性评价主要是指对各种不良地质作用,包括:断裂、地裂缝、滑坡、崩塌、岩溶、土洞塌陷、建筑边坡等影响场地整体稳定性的岩土工程问题进行评价,并作出明确结论;地基稳定性主要是指因地形、地貌或设计方案造成建筑地基侧限削弱或不均衡,而可能导致基础整体失稳;或软弱地基、局部软弱地基如暗浜、暗塘等,超过承载能力极限状态的地基失稳,此时应进行稳定性验算、或提请设计进行整体稳定性验算,并提供预防措施建议。
2 地基均匀性判断,是地基按变形控制设计的基础,故应根据本规程8.2.4条的规定,对地基均匀性作出定性和定量的评价。
3 根据地基条件、地下水条件、高层建筑的设计方案和可能采取的基础类型,采用载荷试验、理论计算、原位测试(静力触探、动力触探、旁压试验)等多种方法,结合地区经验提供各土层的地基承载力特征值,并明确其使用条件,如所提供承载力是否满足变形要求、软弱下卧层要求等。
4 预测建筑地基的变形特征,是因高层建筑地基设计主要是按变形控制的设计原则和国标《岩土工程勘察规范》GB 50021强制性条文的要求提出,变形特征包括高层、低层建筑地基的总沉降量、差异沉降、倾斜等。通过变形特征的分析、预测,方可验证所提地基基础方案建议是否真正可行、所提各种变形参数是否切合实际。提供计算沉降的有关参数,具体的评价要求见本规程8.5节。
5 建议高层建筑地基基础方案主要包括地基基础类型、持力层和基础埋深等内容。在进行地基基础方案分析时,应当考虑满足承载力、变形和稳定性、包括抗震稳定性的允许值的要求,位于岩石地基上的高层建筑,其基础埋深应满足抗滑要求。
6 本款是根据国家标准《建筑抗震设计规范》GB 50011的强制性条文对岩土工程勘察提出的要求。要求中的地震稳定性包括断裂、滑坡、崩塌、液化和震陷等。
7、8 两款的分析评价要求分别见本规程8.6、8.7两节。
8.3.2 桩基评价应包括以下基本内容:
1 推荐经济合理的桩端持力层;
2 对可能采用的桩型、规格及相应的桩端入土深度(或高程)提出建议;
3 提供所建议桩型的侧阻力、端阻力和桩基设计、施工所需的其他岩土参数;
4 对沉(成)桩可能性、桩基施工对环境影响的评价和对策以及其他设计、施工应注意事项提出建议。
理解应用:本条是对桩基分析评价的主要内容提出了要求。其中第1~4款均为基本内容,一般勘察报告均应包括。
10.2.2 详细勘察报告应满足施工图设计要求,为高层建筑地基基础设计、地基处理、基坑工程、基础施工方案及降水截水方案的确定等提供岩土工程资料,并应作出相应的分析和评价。
理解应用:本条提出了高层建筑详细勘察报告书的服务对象,指出了详细勘察的报告书应解决高层建筑地基基础设计与施工中的主要问题
《冻土地区建筑地基基础设计规范》JGJ 118-2011
3.2.1 多年冻土地区建筑地基基础设计前应进行冻土工程地质勘察,查清建筑场地的冻土工程地质条件。
2地基设计
2.1一般规定
建筑地基基础设计规范》GB 50007-2011
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。
3.0.5 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。
理解应用: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(标准值)。
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(设计值)。
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,其基础埋深应满足抗滑稳定性要求。
理解应用:除岩石地基外,位于天然土质地基上的高层建筑筏形或箱形基础应有适当的埋置深度,以保证筏形和箱形基础的抗倾覆和抗滑移稳定性,否则可能导致严重后果,必须严格执行。
5.3.1 建筑物的地基变形计算值,不应大于地基变形允许值。
理解应用:地基变形特征可分为沉降量、沉降差、倾斜、局部倾斜见5.3.2条。
5.3.4 建筑物的地基变形允许值应按表5.3.4规定采用。对表中未包括的建筑物,其地基变形允许值应根据上部结构对地基变形的适应能力和使用上的要求确定。
表5.3.4 建筑物的地基变形允许值
变 形 特 征 |
地基土类别 |
||
中、低压缩性土 |
高压缩性土 |
||
砌体承重结构基础的局部倾斜 |
0.002 |
0.003 |
|
工业与民用建筑相邻柱基的沉降差 |
框架结构 |
0.002l |
0.003l |
砌体墙填充的边排柱 |
0.0007l |
0.001l |
|
当基础不均匀沉降时不产生附加应力的结构 |
0.005l |
0.005l |
|
单层排架结构(柱距为6m)柱基的沉降量(mm) |
(120) |
200 |
|
桥式吊车轨面的倾斜(按不调整轨道考虑) |
纵 向 |
0.004 |
|
横 向 |
0.003 |
||
多层和高层建筑的整体倾斜 |
Hg≤24 |
0.004 |
|
24<Hg≤60 |
0.003 |
||
60<Hg≤100 |
0.0025 |
||
Hg>100 |
0.002 |
||
体型简单的高层建筑基础的平均沉降量(mm) |
200 |
||
高耸结构基础的倾斜 |
Hg≤20 |
0.008 |
|
20<Hg≤50 |
0.006 |
||
50<Hg≤100 |
0.005 |
||
100<Hg≤150 |
0.004 |
||
150<Hg≤200 |
0.003 |
||
200<Hg≤250 |
0.002 |
||
高耸结构基础的沉积量(mm) |
Hg≤100 |
400 |
|
100<Hg≤200 |
300 |
||
200<Hg≤250 |
200 |