常用術(shù)語(yǔ)
【地基】為支承基礎(chǔ)的土體或巖體。
【基礎(chǔ)】將結(jié)構(gòu)所承受的各種作用傳遞到地基上的結(jié)構(gòu)組成部分。
【地基承載力特征值】指由載荷試驗(yàn)測(cè)定的地基土壓力變形曲線線性變形段內(nèi)規(guī)定的變形所對(duì)應(yīng)的壓力值,其最大值為比例界限值。
【重力密度(重度)】單位體積巖土所承受的重力,為巖土的密度與重力加速度的乘積。
【巖體結(jié)構(gòu)面】巖體內(nèi)開(kāi)裂的和易開(kāi)裂的面。如層面、節(jié)理、斷層、片理等。又稱不連續(xù)構(gòu)造面。
【標(biāo)準(zhǔn)凍深】在地面平坦、裸露、城市之外的空曠場(chǎng)地中不少于10年的實(shí)測(cè)最大凍深的平均值。
【地基變形允許值】為保證建筑物正常使用而確定的變形控制值。
【土巖組合地基】在建筑地基(或被沉降縫分隔區(qū)段的建筑地基)的主要受力層范圍內(nèi),有下臥基巖表面坡度較大的地基;或石芽密布并有出露的地基;或大塊孤石或個(gè)別石芽出露的地基。
【地基處理】指為提高地基土的承載力,改善其變形性質(zhì)或滲透性質(zhì)而采取的人工方法。
【復(fù)合地基】部分土體被增強(qiáng)或被置換,而形成的由地基土和增強(qiáng)體共同承擔(dān)荷載的人工地基。
【擴(kuò)展基礎(chǔ)】將上部結(jié)構(gòu)傳來(lái)的荷載,通過(guò)向側(cè)邊擴(kuò)展成一定底面積,使作用在基底的壓應(yīng)力等于或小于地基土的允許承載力,而基礎(chǔ)內(nèi)部的應(yīng)力應(yīng)同時(shí)滿足材料本身的強(qiáng)度要求,這種起到壓力擴(kuò)散作用的基礎(chǔ)稱為擴(kuò)展基礎(chǔ)。
【無(wú)筋擴(kuò)展基礎(chǔ)】由磚、毛石、混凝土或毛石混凝土、灰土和三合土等材料組成的,且不需配置鋼筋的墻下條形基礎(chǔ)或柱下獨(dú)立基礎(chǔ)。
【樁基礎(chǔ)】由設(shè)置于巖土中的樁和聯(lián)接于樁頂端的承臺(tái)組成的基礎(chǔ)。
【支擋結(jié)構(gòu)】使巖土邊坡保持穩(wěn)定、控制位移而建造的結(jié)構(gòu)物。
主要符號(hào)
a——基礎(chǔ)底面面積;
a——壓縮系數(shù);
b——基礎(chǔ)底面寬度(最小邊長(zhǎng));或力矩作用方向的基礎(chǔ)底面邊長(zhǎng);
c——粘聚力;
d——基礎(chǔ)埋置深度,樁身直徑;
ea——主動(dòng)土壓力;
es——土的壓縮模量;
e——孔隙比;
f——基礎(chǔ)頂面豎向力;
fa——修正后的地基承載力特征值;
fak——地基承載力特征值;
frk——巖石飽和單軸抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值;
g——恒載;
h0——基礎(chǔ)高度;
hf——自基礎(chǔ)底面算起的建筑物高度;
hg——自室外地面算起的建筑物高度;
l——房屋長(zhǎng)度或沉降縫分隔的單元長(zhǎng)度;
l——基礎(chǔ)底面長(zhǎng)度;
m——作用于基礎(chǔ)底面的力矩或截面的彎矩;
p——基礎(chǔ)底面處平均壓力;
p0——基礎(chǔ)底面處平均附加壓力;
qk——相應(yīng)于荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合時(shí),樁基中單樁所受豎向力;
qpk——樁端土的承載力特征值;
qsa——樁周土的摩擦力特征值;
ra——單樁豎向承載力特征值;
s——沉降量;
u——周邊長(zhǎng)度;
ω ——土的含水量;
ωl——液限;
ωp——塑限;
zo——標(biāo)準(zhǔn)凍深;
zn——地基沉降計(jì)算深度;
α ——平均附加應(yīng)力系數(shù);
β ——邊坡對(duì)水平面的坡角;
γ ——土的重力密度,簡(jiǎn)稱土的重度;
δ ——填土與擋土墻墻背的摩擦角;
δr——填土與穩(wěn)定巖石坡面間的摩擦角;
θ ——地基的壓力擴(kuò)散角;
μ ——土與擋土墻基底間的摩擦系數(shù);
υ ——泊松比;
φ ——內(nèi)摩擦角;
ηb——基礎(chǔ)寬度的承載力修正系數(shù);
ηd——基礎(chǔ)埋深的承載力修正系數(shù);
ψs——沉降計(jì)算經(jīng)驗(yàn)系數(shù)。
基本規(guī)定
根據(jù)地基復(fù)雜程度、建筑物規(guī)模和功能特征以及由于地基問(wèn)題可能造成建筑物破壞或影響正常使用的程度,將地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)分為三個(gè)設(shè)計(jì)等級(jí),設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)根據(jù)具體情況,按下表選用。
地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)等級(jí)
根據(jù)建筑物地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)等級(jí)及長(zhǎng)期荷載作用下地基變形對(duì)上部結(jié)構(gòu)的影響程度,地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)應(yīng)符合下列規(guī)定:
1. 所有建筑物的地基計(jì)算均應(yīng)滿足承載力計(jì)算的有關(guān)規(guī)定;
2. 設(shè)計(jì)等級(jí)為甲級(jí)、乙級(jí)的建筑物。均應(yīng)按地基變形設(shè)計(jì);
3. 所列范圍內(nèi)設(shè)計(jì)等級(jí)為丙級(jí)的建筑物可不作變形驗(yàn)算,如有下列情況之一時(shí), 仍應(yīng)作變形驗(yàn)算:
1)地基承載力特征值小于 130kpa,且體型復(fù)雜的建筑;
2)在基礎(chǔ)上及其附近有地面堆載或相鄰基礎(chǔ)荷載差異較大,可能引起地基產(chǎn)生過(guò)大的不均勻沉降時(shí);
3)軟弱地基上的建筑物存在偏心荷載時(shí);
4)相鄰建筑距離過(guò)近,可能發(fā)生傾斜時(shí);
5)地基內(nèi)有厚度較大或厚薄不均的填土,其自重固結(jié)未完成時(shí)。
4. 對(duì)經(jīng)常受水平荷載作用的高層建筑、高聳結(jié)構(gòu)和擋土墻等,以及建造在斜坡上或邊坡附近的建筑物和構(gòu)筑物,尚應(yīng)驗(yàn)算其穩(wěn)定性;
5. 基坑工程應(yīng)進(jìn)行穩(wěn)定性驗(yàn)算;
6. 當(dāng)?shù)叵滤癫剌^淺。建筑地下室或地下構(gòu)筑物存在上浮問(wèn)題時(shí),尚應(yīng)進(jìn)行抗浮驗(yàn)算。
地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)前應(yīng)進(jìn)行巖土工程勘察,并應(yīng)符合下列規(guī)定:
1 巖土工程勘察報(bào)告應(yīng)提供下列資料:
1)有無(wú)影響建筑場(chǎng)地穩(wěn)定性的不良地質(zhì)條件及其危害度;
2)建筑物范圍內(nèi)的地層結(jié)構(gòu)及其均勻性,以及各巖土層的物理力學(xué)性質(zhì);
3)地下水埋藏情況、類型和水位變化幅度及規(guī)律,以及對(duì)建筑材料的腐蝕性;
4)在抗震設(shè)防區(qū)應(yīng)劃分場(chǎng)地土類型和場(chǎng)地類別,并對(duì)飽和砂土及粉土進(jìn)行液化判別;
5)對(duì)可供采用的地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行論證分析,提出經(jīng)濟(jì)合理的設(shè)計(jì)方案建議;提供與設(shè)計(jì)要求相對(duì)應(yīng)的地基承載力及變形計(jì)算參數(shù),并對(duì)設(shè)計(jì)與施工應(yīng)注意的問(wèn)題提出建議;
6)當(dāng)工程需要時(shí),尚應(yīng)提供:
(1) 深基坑開(kāi)挖的邊坡穩(wěn)定計(jì)算和支護(hù)設(shè)計(jì)所需的巖土技術(shù)參數(shù),論證其對(duì)周?chē)延薪ㄖ锖偷叵略O(shè)施的影響;
(2) 基坑施工降水的有關(guān)技術(shù)參數(shù)及施工降水方法的建議;
(3) 提供用于計(jì)算地下水浮力的設(shè)計(jì)水位。
2 地基評(píng)價(jià)宜采用鉆探取樣、室內(nèi)土工試驗(yàn)、觸探、并結(jié)合其他原位測(cè)試方法進(jìn)行。設(shè)計(jì)等級(jí)為甲級(jí)的建筑物應(yīng)提供載荷試驗(yàn)指標(biāo)、抗剪強(qiáng)度指標(biāo)、變形參數(shù)指標(biāo)和觸探資料;設(shè)計(jì)等級(jí)為乙級(jí)的建筑物應(yīng)提供抗剪強(qiáng)度指標(biāo)、變形參數(shù)指標(biāo)和觸探資料;設(shè)計(jì)等級(jí)為丙級(jí)的建筑物應(yīng)提供觸探及必要的鉆探和土工試驗(yàn)資料。
3 建筑物地基均應(yīng)進(jìn)行施工驗(yàn)槽。如地基條件與原勘察報(bào)告不符時(shí),應(yīng)進(jìn)行施工勘察。
地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)時(shí),所采用的菏載效應(yīng)最不利組合與相應(yīng)的抗力限值應(yīng)按下列規(guī)定:
1. 按地基承載力確定基礎(chǔ)底面積及埋深或按單樁承載力確定樁數(shù)時(shí),傳至基礎(chǔ)或承臺(tái)底面上的荷裁效應(yīng)應(yīng)按正常使用極限狀態(tài)下荷載效應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)組合。相應(yīng)的抗力應(yīng)采用地基承載力特征值或單樁承裁力特征值。
2. 計(jì)算地基變形時(shí),傳至基礎(chǔ)底面上的荷裁效應(yīng)應(yīng)按正常使用極限狀態(tài)下荷載效應(yīng)的準(zhǔn)永久組合,不應(yīng)計(jì)入風(fēng)荷載和地震作用。相應(yīng)的限值應(yīng)為地基變形允許值。
3. 計(jì)算擋土墻土壓力、地基或斜坡穩(wěn)定及滑坡推力時(shí),荷載效應(yīng)應(yīng)按承載能力極限狀態(tài)下荷載效應(yīng)的基本組合,但其分項(xiàng)系數(shù)均為 1.0。
4. 在確定基礎(chǔ)或樁臺(tái)高度、支擋結(jié)構(gòu)截面、計(jì)算基礎(chǔ)或支擋結(jié)構(gòu)內(nèi)力、確定配筋和驗(yàn)算材料強(qiáng)度時(shí),上部結(jié)構(gòu)傳來(lái)的荷載效應(yīng)組合和相應(yīng)的基底反力,應(yīng)按承載能力極限狀態(tài)下荷載效應(yīng)的基本組合,采用相應(yīng)的分項(xiàng)系數(shù)。
當(dāng)需要驗(yàn)算基礎(chǔ)裂縫寬度時(shí),應(yīng)按正常使用極限狀態(tài)荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合。
5 基礎(chǔ)設(shè)計(jì)安全等級(jí)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)使用年限、結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)應(yīng)按有關(guān)規(guī)范的規(guī)定采用,但結(jié)構(gòu)重要性系數(shù) γ0 不應(yīng)小于 1.0。
正常使用極限狀態(tài)下,荷載效應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)組合值 sk 應(yīng)用下式表示:
sk=sgk+sq1k+ψc2sq2k+……+ψcnsqnk(3.0.5-1)
式中
sgk——按永久荷載標(biāo)準(zhǔn)值 gk 計(jì)算的荷載效應(yīng)值;
sqik——按可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值 qik 計(jì)算的荷載效應(yīng)值;
ψci——可變荷載 qi 的組合值系數(shù),按現(xiàn)行《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》gb 50009 的規(guī)定取值。
荷載效應(yīng)的準(zhǔn)永久組合值 sk 應(yīng)用下式表示:
sk=sgk+ψq1sq1k+ψq2sq2k+……+ψqnsqnk(3.0.5-2)
式中
ψqi——準(zhǔn)永久值系數(shù),按現(xiàn)行《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》gb 50009 的規(guī)定取值。
承載能力極限狀態(tài)下,由可變荷載效應(yīng)控制的基本組合設(shè)計(jì)值 s,應(yīng)用下式表達(dá):
s=γgsgk+γq1sq1k+γq2ψc2sq2k+……+γqnψcnsqnk(3.0.5-3)
式中
γg——永久荷載的分項(xiàng)系數(shù),按現(xiàn)行《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》gb 50009 的規(guī)定取值;
γqi——第 i 個(gè)可變荷載的分項(xiàng)系數(shù),按現(xiàn)行《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》gb 50009 的規(guī)定取值。
對(duì)由永久荷載效應(yīng)控制的基本組合,也可采用簡(jiǎn)化規(guī)則,
荷載效應(yīng)基本組合的設(shè)計(jì)值 s 按下式確定:
s=1.35sk≤r(3.0.5-4)
式中
r——結(jié)構(gòu)構(gòu)件抗力的設(shè)計(jì)值,按有關(guān)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范的規(guī)定確定;
sk——荷載效應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)組合值。