5.8.1基础埋置深度-一、二级结构工程师考试教程提纲

2023-08-28 理论教育版权反馈

【摘要】：除岩石地基外，基础埋深不宜小于0.5m。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。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。确定基础埋深应考虑地基的冻胀性。季节性冻土地区基础埋置深度宜大于场地冻结深度。采暖条件下从冻结深度考虑，最合理的基础最小埋深应与下列哪项数值最接近？

《规范》规定：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。

在满足地基稳定性和变形要求的前提下，当上层地基的承载力大于下层土时，宜利用上层土做持力层。除岩石地基外，基础埋深不宜小于0.5m。

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1/18。

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。

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。

确定基础埋深应考虑地基的冻胀性。地基的冻胀性类别应根据冻土层的平均冻胀率的大小，按表5.8-1查取，可见，地基土的冻胀性分类可分为不冻胀、弱冻胀、冻胀、强冻胀和特强冻胀五种类型。

表5.8-1 地基土的冻胀性分类

（续）

注：1.w_p为塑限含水量（%），w为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。

季节性冻土地基的场地冻结深度z_d应按式（5.8-1）计算

z_d=z₀ψ_zsψ_zwψ_ze （5.8-1）

式中 z_d——场地冻结深度（m），当有实测资料时按z_d=h′-Δz，h′和Δz分别为最大冻深出现时场地最大冻土层厚度（m）和场地地表冻胀量（m）；

z₀——标准冻结深度（m），当无实测资料时，按《规范》附录F采用；

ψ_zs——土的类别对冻结深度的影响系数，按表5.8-2取值；

ψ_zw——土的冻胀性对冻结深度的影响系数，按表5.8-3取值；

ψ_ze——环境对冻结深度的影响系数，按表5.8-4取值。

季节性冻土地区基础埋置深度宜大于场地冻结深度。对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表5.8-5查取。此时，基础的最小埋深d_min可按下式计算：

d_min=z_d-h_max （5.8-2）

式中 h_max——基础底面下允许冻土层的最大厚度（m）可查表5.8-5。

表5.8-2 土的类别对冻结深度的影响系数

表5.8-3 土的冻胀性对冻结深度的影响系数

表5.8-4 环境对冻结深度的影响系数

注：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。

表5.8-5 建筑基底下允许冻土层最大厚度h_max （单位：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。

在冻胀、强冻胀、特强冻胀地基上，应采用防冻害措施，具体措施参见《规范》相关条文。

【例5.8-1】～【例5.8-3】在我国哈尔滨市区（标准冻结深度z₀=2.0m）修建一住宅建筑，采用柱下独立方形基础，基底平均压力为120kPa。地层剖面如图5.8-1所示。

【例5.8-1】第一层土的冻胀性分类为下列哪种？

（A）不冻胀土（B）弱冻胀土

（C）冻胀土（D）强冻胀土

答案：（B）

解答：第一层土为粉砂

由于冻前天然含水量w=12%（＜14%），冻结期间地下水位距冻结面的最小距离h_w=2.7-2.0=0.7m（＜1.0m），查表5.8-1得土的冻胀类别为弱冻胀土Ⅱ。

图5.8-1 【例5.8-1】～【例5.8-3】用图（尺寸单位：m）

【例5.8-2】第二层土的冻胀性分类为下列哪种？

（A）不冻胀土（B）弱冻胀土（C）冻胀土（D）强冻胀土

答案：（C）

解答：由于塑性指数I_p=8.5＜10，第二层土应定名为粉土。

冻前天然含水量19%＜w=20.5%＜22%，冻结期间地下水位距冻结面的最小距离h_w=（2.7-2.0）m=0.7m（＜1.5m），查表5.8-1得土的冻胀类别为冻胀土。

【例5.8-3】采暖条件下从冻结深度考虑，最合理的基础最小埋深应与下列哪项数值最接近？

（A）1.1m （B）1.2m （C）1.3m （D）1.4m

答案：（B）

解答：1）先考虑第一层土。

土的类别对冻结深度的影响系数，根据粉砂查表5.8-2得ψ_zs=1.20；

土的冻胀性对冻结深度的影响系数，根据弱冻胀土查表5.8-3得ψ_zw=0.95。

环境对冻结深度的影响系数，根据市区条件查表5.8-4得ψ_ze=0.90。

根据式（5.8-1）计算设计冻结深度

z_d=z₀·ψ_zs·ψ_zw·ψ_ze=2.0×1.20×0.95×0.90m=2.052m

因基底平均压力为120kPa，且采用柱下独立方形基础，采暖条件下建筑基底下允许残留冻土层厚度查表5.8-5内插得h_max=0.92m。

则基础的最小埋深为

d_min=z_d-h_max=（2.052-0.92）m=1.132m

取1.2m。

2）再考虑第二层土。

土的类别对冻深的影响系数，根据粉土查表5.8-2得ψ_zs=1.20；

土的冻胀性对冻深的影响系数，根据冻胀土查表5.8-3得ψ_zw=0.90；

环境对冻深的影响系数，根据市区条件查表5.8-4得ψ_ze=0.90。

根据式（5.8-1）计算设计冻深

z_d=z₀·ψ_zs·ψ_zw·ψ_ze=2.0×1.20×0.90×0.90m=1.944m

因基底平均压力为120kPa，且采用柱下独立方形基础，采暖条件下建筑基底下允许残留冻土层厚度查表5.8-5，内插得h_max=0.67m。

则基础的最小埋深为

d_min=zd-h_max=（1.944-0.67）m=1.274m

取1.3m。

3）比较两层土冻结埋深情况，可知，该场地基础的埋深受第二层土控制，基础的最小埋深应取1.3m。

5.8.1基础埋置深度-一、二级结构工程师考试教程提纲

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