2011版国家标准汇报资料.doc

2011版国家标准建筑地基基础设计规范宣贯及地基基础处理关键技术应用培训班5月25日张维斌老师主讲新版国家标准建筑地基基础设计规范的出台背景、目的、意义及其适用范围的正确理解及易发生争议条款的说明与解释及其强制性条文规定与要求；结合工程实例讲解第1、3、5、8章主要内容5月26日叶观宝老师主讲结合新规范讲解地基承载力计算及地基变形计算及偏心荷载作用下天然地基和复合地基基底压力计算有什么不同、框架核心筒结构体系如何计算基底压力，梁板式筏基和平板式筏基的计算方法及建筑地基处理技术规范执行中存在的疑难热点争议问题及其解决办法与经验交流 第1章 总 则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，尚应符合现行有关标准、规范的规定。3地基基础设计，必须坚持因地制宜、说地取材、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。4采用本规范设计时，荷载取值应符合现行国家标准建筑结构荷载规范GB50009的规定；基础的计算尚应符合现行国家标准混凝土结构设计规范GB50010和砌体结构设计规范GB5003的规定。当基础处于侵蚀性环境或受温度影响时，尚应符合国家现行的有关强制性规范的规定，采取相应的防护措施。第3章 基本规定3.0.2所列范围内设计等级为丙级的建筑物可不作变形验算，如有下列情况之一时，仍应作变形验算： 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)相邻建筑距离过近，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。3.0.4条 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条件及其危害程度； 2)建筑物范围内的地层结构及其均匀性，以及各岩土层的物理力学性质； 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土类型和场地类别，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： (1)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，论证其对周围已有建筑物和地下设施的影响； (2)基抗施工降水的有关技术参数及施工降水方法的建议； (3)提供用于计算地下水浮力的设计水位。 2. 地基评价宜采用钻探取样，室内土工试验,触探，并结合其它原位测试方法进行。设计等级为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。如地基条件与原勘察报告不符时，应进行施工勘察。 第3.0.5条 地基基础设计时，所采用的荷载效应最不利组合与相应的抗力限值应按下列规定： 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荷载应应按正常使用极限状态下荷载效应的标准组合。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，传至基础底面上的荷载效应应按正常使用极限状态下荷载效应的准永久组合，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.计算挡土墙土压力、地基或斜坡稳定及稳定及滑坡推力时，荷载效应应按承载能力极限状态下荷载效应的基本组合，但其分项系数均为1.0。 4.在确定基础或桩台高度、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，上部结构传来的荷载效应组合和相应的基底反力，应按承载能力级限状态下荷载效应的基本组合，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荷载效应标准组合。 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0不应小于1.0。5.1基础埋置深度 第5.1.1条 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.相邻建筑物的基础埋深； 5.地基土冻胀和融陷的影响。 第5.1.2条 在满足地基稳定和变形要求的前提下，基础宜浅埋，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。 第5.1.3条 高层建筑筏形和箱形基础的埋置深度应满足地基承载力、变形和稳定性要求。在抗震设防区，除岩石地基外，天然地基上的箱形和筏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)不宜小于建筑物高度的1/181/20。 位于岩石地基上的高层建筑，其基础埋深应满足抗滑要求。 第5.1.4条 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。 当基础埋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。 第5.1.5条 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，其数值应根据原有建筑荷载大小，基础形式和土质情况确定。当上述要求不能满足时，应采取分段施工，设临时加固支撑，打板桩，地下连续墙等施工措施，或加固原有建筑物地基。第5.2.4条 当基础宽度大于3m或埋置深度大于0.5m时，从载荷试验或其它原位测试、经验值等方法确定的地基承载力特征值，尚应按下式修正：fa=fak+b(b-3)+dm(d-0.5)(5.2.4) 式中 fa-修正后的地基承载力特征值； fak-地基承载力特征值，按本规范第5.2.3条的原则确定； b、d-基础宽度和埋深的地基承载力修正系数，按基底下土的类别查表5.2.4取值； -基础底面以下土的重度，地下水位以下取浮重度； b-基础底面宽度(m)，当基宽小于3m按3m取值，大于6m按6m取值； m-基础底面以上土的加权平均重度，地下水位以下取浮重度； d-基础埋置深度(m)，一般自室外地面标高算起。在填方整平地区，可自填土地面标高算起，但填土在上部结构施工后完成时，应从天然地面标高算起。对于地下室，如采用箱形基础或筏基时，基础埋置深度自室外地面标高算起；当采用独立基础或条形基础时，应从室内地面标高算起。 第8章 基础 8.1 无筋扩展基础 第8.1.1条 无筋扩展基础系指由砖、毛石、混凝土或毛石混凝土、灰土和三合土等材料组成的墙下条形基础或柱下独立基础。无筋扩展基础适用于多层民用建筑和轻型厂房。 第8.1.2条 基础高度，应符合下式要求(图8.1.2)H0b-b0/2tan(8.1.2) 式中 b-基础底面宽度； b0-基础顶面的墙体宽度或柱脚宽度； H0-基础高度； b2-基础台阶宽度； tan-基础台阶宽高比b2:H0，其允许值可按表8.1.2选用。无筋扩展基础台阶宽高比的允许值表8.1.2基础材料质量要求台阶宽高比的允许值pk100100 pk200200 pk300混凝土基础C15混凝土1:1.001:1.001:1.25毛石混凝土基础C15混凝土1:1.001:1.251:1.50砖基础砖不低于MU10、砂浆不低于M51:1.501:1.501:1.50毛石基础砂浆不低于M51:1.251:1.50-灰土基础体积比为3:7或2:8的灰土，其最小干密度：粉土1.55t/m3粉质粘土1.50t/m3粘土1.45t/m31:1.251:1.50-三合土基础体积比1:2:4-1:3:6(石灰：砂：骨料)，每层约虚铺220mm，夯至150mm1:1.501:2.00-注：1.pk为荷载效应标准组合基础底面处的平均压力值(kPa)；2.阶梯形毛石基础的每阶伸出宽度，不宜大于200mm；3.当基础由不同材料叠合组成时，应对接触部分作抗压验算；4.基础底面处的平均压力值超过300kPa的混凝土基础，尚应进行抗剪验算。 第8.1.3条 采用无筋扩展基础的钢筋混凝土柱，其柱脚高度h1不得小于b1(图8.1.2)，并不应小于300mm且不小于20d(d为柱中的纵向受力钢筋的最大直径)。当柱纵向钢筋在柱脚内的竖向锚固长度不满足锚固要求时，可沿水平方向弯折，弯折后的水平锚固长度不应小于10d也不应大于20d。 8.3柱下条形基础第8.3.1条 柱下条形基础的构造，除满足本规范第8.2.2条要求外，尚应符合下列规定： 1. 柱下条形基础梁的高度宜为柱距的1/4-1/8。翼板厚度不应小于200mm。当翼板厚度大于250mm时，宜采用变厚度翼板，其坡度宜小于或等于1:3； 2. 条形基础的端部宜向外伸出，其长度宜为第一跨距的0.25倍； 3 .现浇柱与条形基础梁的交接处，其平面尺寸不应小于图8.3.1的规定； 4 .条形基础梁顶部和底部的纵向受力钢筋除满足计算要求外，顶部钢筋按计算配筋全部贯通，底部通长钢筋不应少于底部受力钢筋截面总面积的1/3； 5 .柱下条形基础的混凝土强度等级，不应低于C20。 第8.3.2条 柱下条形基础的计算，除应符合本规范8.2.7条第一款的要求外，尚应符合下列规定： 1. 在比较均匀的地基上，上部结构刚度较好，荷载分布较均匀，且条形基础梁的高度不小于1/6柱距时，地基反力可按直线分布，条形基础梁的内力可按连续梁计算，此时边跨跨中弯矩及第一内支座的弯矩值宜乘以1.2的系数； 2 .当不满足本条第一款的要求时，宜按弹性地基梁计算； 3 .对交叉条形基础，交点上的柱荷载，可按交叉梁的刚度或变形协调的要求，进行分配。其内力可按本条上述规定，分别进行计算； 4. 验算柱边缘处基础梁的受剪承载力； 5 .当存在扭矩时，尚应作抗扭计算； 6. 当条形基础的混凝土强度等级小于柱的混凝土强度等级时，尚应验算柱下条形基础梁顶面的局部受压承载力。5月26日叶观宝老师主讲结合新规范讲解地基承载力计算及地基变形计算及偏心荷载作用下天然地基和复合地基基底压力计算有什么不同、框架核心筒结构体系如何计算基底压力，梁板式筏基和平板式筏基的计算方法及建筑地基处理技术规范执行中存在的疑难热点争议问题及其解决办法与经验交流 复合地基技术规范 场地（Site）：指工程建设所占有并直接使用的有限面积的土地。场地范围内及其邻近的地质环境都会直接影响着场地的稳定性。场地形成(生地、熟地)地基:指承托建筑物基础的这一部分很小的场地。地基处理基础:指建筑物向地基传递荷载的下部结构。共同作用地基处理：指天然地基很软弱，不能满足地基承载力和变形的要求，而地基需经过人工处理后再营建基础。复合地基、土质改良地基处理的目的1、 改善土的抗剪特性地基的破坏属于剪切破坏！因此可以通过提高地基土的抗剪强度来提高地基的强度和承载力。从而防止结构倒塌、边坡失稳。2、 改善压缩特性土的压缩机理 土中的孔隙的减少。由于孔隙中含有水和气，压缩速度受排水和排气特性的影响。减小建筑物的沉降和不均匀沉降；减小基坑开挖、隧道施工引起的地面沉降；减小降水产生的固结沉降。3、 改善透水特性土质改良土的透水性能主要受孔隙 大小（渗透性）和排水距离的影响。可以通过减小孔隙和填充孔隙的方法来减小土的渗透性。也可以在土中植入透水性好的介质（砂石桩和排水板）来增加其渗透特性。地下水位下基坑开挖的止水；砂土液化中的排水4、 改善动力特性土质改良松散粉细砂的液化机理在动力荷载作用下，松散粉细砂有结构变密的趋势，从而导致孔压增长，产生液化现象。因此可以通过增加密度、减小动剪切应力和改良排水条件三方面来处理可液化地基。5、 改善特殊土的不良地基特性改善黄土的湿陷性；改善膨胀土的胀缩性；改善冻土的冻胀和融沉特性复合地基概念如果将由碎石桩等散体材料桩形成的人工地基称为狭义复合地基，则可将包括散体材料桩、各种刚度的黏结材料桩形成的人工地基、以及各种型式的长-短桩复合地基称为广义复合地基。随着复合地基概念的发展和复合地基技术应用的扩大，发展形成了广义复合地基理论。根据在地基中设置增强体的方向不同，复合地基可分为竖向增强体复合地基和水平向增强体复合地基两大类，考虑到水平向增强体复合地基工程实践积累较少，本规范未包含水平向增强体复合地基，只包括常用的各种竖向增强体复合地基。复合地基分类 1、竖向加筋复合地基、水平加筋复合地基2、散体土类桩、水泥土类桩、混凝土类桩3、柔性桩、半刚性桩、刚性桩4、刚性基础下复合地基、柔性基础下复合地基复合地基形成条件散体材料桩与地基土体形成复合地基无条件粘结材料桩与地基土体形成复合地基 在刚性基础下：有条件 在柔性基础下：无条件桩的刚柔是相对的，不能只由桩体模量确定。桩的刚柔主要与桩土模量比和桩的长细比有关，可按桩土相对刚度来进行分类。桩土相对刚度可按下式计算： 有人建议当K大于1时可视为刚性桩，小于1时可视为柔性桩。在工程上刚性桩和柔性桩没有严格的界限。复合地基设计应进行承载力和沉降计算，其中用于填土路堤和柔性面层堆场等工程的复合地基除应进行承载力和沉降计算外，尚应进行稳定分析；对位于坡地、岸边的复合地基均应进行稳定分析。在复合地基设计中，应根据各类复合地基的荷载传递特性，保证复合地基中桩体和桩间土在荷载作用下能够共同承担荷载。复合地基中桩体采用刚性桩时应选用摩擦型桩。 复合地基中散体材料桩的单桩竖向抗压承载力主要取决于桩周土的侧限力；复合地基中柔性桩和刚性桩竖向抗压承载力可在由桩周土和桩端土的抗力可能提供的单桩竖向抗压承载力和由桩体材料强度可能提供的单桩竖向抗压承载力二者中取小值。刚性桩竖向抗压承载力设计中应使由桩身材料强度可能提供的单桩竖向抗压承载力大于由桩周土和桩端土的抗力可能提供的单桩竖向抗压承载力。复合地基竖向增强体采用柔性桩和刚性桩时，柔性桩和刚性桩的竖向抗压承载力特征值应通过单桩竖向抗压载荷试验确定。初步设计时，应按下列公式计算由桩周土和桩端土的抗力可能提供的单桩竖向抗压承载力特征值和由桩体材料强度可能提供的单桩竖向抗压承载力特征值，取二者中的小值作为柔性桩和刚性桩的单桩竖向抗压承载力特征值。桩端土地基承载力折减系数不同桩取值不同。复合地基竖向增强体采用散体材料桩时，散体材料桩竖向抗压承载力特征值应通过单桩竖向抗压载荷试验确定。初步设计时，散体材料桩竖向抗压承载力特征值也可按下式估算：概念设计岩土问题分析应详细了解场地工程地质和水文地质条件，了解土层形成年代和成因，掌握土的工程性质，运用土力学基本概念，结合工程经验，进行计算分析。由于岩土工程分析中计算条件的模糊性和信息的不完全性，单纯力学计算不能解决实际问题，需要岩土工程师在计算分析结果和工程经验类比的基础上综合判断，所以复合地基设计注重概念设计。复合地基设计应在充分了解功能要求和掌握必要资料的基础上，通过设计条件的概化，先定性分析，再定量分析，从技术方法的适宜性和有效性、施工的可操作性、质量的可控制性、环境限制和可能产生的负面影响，以及经济性等多方面进行论证，然后选择一个或几个方案，进行必要的计算和验算，通过比较分析，逐步完善设计。内部优化、设计优化复合地基上宜设置垫层。垫层设置范围、厚度和垫层材料可综合考虑复合地基型式、桩土相对刚度和工程地质条件等因素确定。地基处理方法的选择考虑的因素 1、土的种类 2、土的加固深度 3、上部结构的要求 4、能提供的材料 5、能提供的加固机械设备 6、环境因素 7、工期要求 8、当地处理方法的习惯，施工队伍素质 9、施工技术条件和经济指标比较复合地基方法 1、深层搅拌桩 2、高压旋喷桩 3、灰土挤密桩4、夯实水泥土桩5、石灰桩6、挤密砂石桩7、置换砂石桩8、强夯置换墩 9、刚性桩10、长-短桩11、桩网复合地基 深层搅拌桩-技术要点 分类：水泥土搅拌法分为深层搅拌法(简称湿法，水泥浆与地基土搅拌)和粉体喷搅法(简称干法，水泥粉与地基土搅拌)。适用范围：适用于处理正常固结的淤泥与淤泥质土、素填土、软塑可塑黏性土、松散中密粉细砂、稍密中密粉土、松散稍密中粗砂及黄土等地基。当地基土的天然含水量小于30%（黄土含水量小于25%）不宜采用干法。勘察：除了一般常规勘察要求外，应对土质(有机质含量、可溶盐含量、总烧失量等)和水质(地下水的酸碱度(pH)值、硫酸盐含量) 予以特别重视。高压喷射注浆法髙压旋喷桩复合地基适用于处理软塑可塑的黏性土、粉土、砂土、黄土、素填土和碎石土等地基。当土中含有较多大直径块石、大量植物根茎或有机质含量较高时，不宜采用。施工前应根据设计进行工艺性试桩确定施工参数和施工工艺，数量不得少于2根。高压旋喷桩根据机具设备条件可分为单管(CCP工法 )、二重管(JSG工法 )、三重管(CJP工法 )三种方法。有效处理长度:也不同，以三管法最长，双管法次之，单管法最短。 灰土挤密桩灰土挤密桩是利用打入钢套管(或振动沉管、炸药爆破)在地基中成孔，通过“挤”压作用，使地基土得到加“密”，然后在孔中分层填入灰土后夯实而成灰土桩。它们属于柔性桩，与桩间土共同组成复合地基。 灰土挤密桩复合地基适用于填土、粉土、粉质粘土、湿陷性黄土和非湿陷性黄土、黏土以及其它可进行挤密处理的地基。 采用灰土挤密桩处理地基时，应使地基土的含水量达到或接近最优含水量。地基土的含水量小于12%时，应先对地基土进行增湿，再进行施工。当地基土的含水量大于22%或含有不可穿越的砂砾夹层时，不宜采用。成孔挤密施工，可采用沉管、冲击、爆扩等方法。当采用预钻孔夯扩挤密时，应加强施工控制，确保夯扩直径达到设计要求。 成孔施工时，地基土宜接近最优含水量； 成孔和孔内回填夯实应符合要求； 向孔内填料前，孔底必须夯实，然后用素土或灰土在最优含水量状态下分层回填夯实。 夯打时桩孔内有渗水、涌水、积水现象可将孔内水排出地表，或将水下部分改为混凝土桩或碎石桩，水上部分仍为灰土桩。 检测对象：桩身、桩间土夯实水泥土桩夯实水泥土桩复合地基适用于处理深度不超过10m，在地下水位以上为黏性土、粉土、粉细砂、素填土、杂填土等适合成桩并能挤密的地基。夯实水泥土桩可采用沉管、冲击等挤土成孔法施工，也可采用洛阳铲、螺旋钻等非挤土成孔法施工。夯实水泥土桩复合地基设计前，可根据工程经验，选择水泥品种、强度等级和水泥土配合比，初步确定夯实水泥土材料的抗压强度设计值。缺乏经验时，应预先进行配合比试验。石灰桩石灰桩是指采用机械或人工在地基中成孔，然后灌入生石灰或按一定比例加入粉煤灰、炉渣、火山灰等掺合料及少量外加剂进行振密或夯实而形成的桩体，石灰桩与经改良的桩周土共同组成石灰桩复合地基。 加固机理成桩挤密作用 膨胀挤密作用 桩和桩间土的高温效应 置换作用 排水固结作用 加固层的减载作用 胶凝作用 石灰桩石灰桩复合地基适用于处理饱和黏性土、淤泥、淤泥质土、素填土和杂填土等土层；用于地下水位以上的土层时，应根据土层天然含水量增加掺合料的含水量并减少生石灰用量，或采取土层浸水等措施。竖向承载的石灰桩复合地基承载力特征值取值不宜大于160kPa，当土质较好并采取措施保证桩体强度，经试验后可适当提高。石灰桩复合地基与基础间可不设垫层，当地基需要排水通道时，基础下可设置厚度为200mm300mm的垫层，填土路基及柔性面层堆场下垫层宜加厚。垫层宜采用中粗砂、级配砂石等。根据工程需要，垫层内可设置土工格栅或土工布。生石灰吸水、膨胀、放热采用的生石灰应选用新鲜生石灰块，有效氧化钙含量不宜低于70%，粒径不应大于70mm，消石灰含粉量不宜大于15%。 可选用振动成桩法(分管内填料成桩和管外填料成桩)、锤击成桩法、螺旋钻成桩法或洛阳铲成桩工艺等。桩顶上部空孔部分，应用3：7灰土或素土填孔封顶。 石灰桩质量检验应符合下列规定： 1 施工时应及时检查施工记录，当发现回填料不足，缩径严重时，应立即采取有效补救措施； 2 可在施工结束710d后采用标贯、静力触探以及钻孔取样做室内试验等测试方法，检测桩体和桩间土强度，验算复合地基承载力； 3 对重要或大型工程应进行复合地基载荷试验。挤密砂石桩振冲法挤密砂石桩复合地基适用于处理松散的砂土、粉土、粉质粘土和可液化土层，及人工填土、粉煤灰等可挤密土层。可挤密性土挤密砂石桩宜根据场地和工程条件选用沉管、振冲、锤击夯扩等方法施工。挤密砂石桩直径应根据地基土质情况、成桩方式和成桩设备等因素确定，宜采用300mm1200mm。置换砂石桩置换砂石桩复合地基适用于处理饱和黏性土地基和饱和黄土地基。按施工方法可分为振动水冲（振冲）置换碎石桩复合地基和沉