DBJ/T 13-07-2021 福建省建筑地基基础技术规范(送审稿)
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DBJ/T 13-07-2021 福建省建筑地基基础技术规范(送审稿)
福建省工程建设地方标准
建筑地基基础技术规范
Technical code for building foundation
DBJ/T 13-07-2021
主编单位: 福建省建筑科学研究院有限责任公司
福建省建筑设计研究院有限公司
批准部门: 福建省住房和城乡建设厅
实施日期: 20**年**月**日
根据福建省住房与城乡建设厅文件《福建省住房和城乡建设厅办公室关于发布省工程建设地方标准编制计划的通知》(闽建办科函[2017] 1号)的要求,由福建省建筑科学研究院有限责任公司、福建省建筑设计研究院有限公司会同有关勘察、设计、施工、监督、检测及教学、科研等单位编制而成。编制组根据现行有关国家标准、行业标准,结合福建地区经验及科研成果,经广泛调查研究,认真总结实践经验,在广泛征求意见的基础上,编制本规程。
本标准主要技术内容是:1、总则;2、术语、符号与引用标准名录;3、基本规定;4、勘察;5、天然地基;6、基础设计;7、软土地基;8、地基处理;9、桩基;10、基坑;11、边坡;12、监测;13、检验与验收及附录。
本标准由福建省住房和城乡建设厅负责管理,由福建省建筑科学研究院有限责任公司、福建省建筑设计研究院有限公司负责具体技术内容的解释。
1 总 则
1.0.1 为了在建筑地基基础技术工作中贯彻执行国家的技术政策和经济政策,做到安全、适用、确保质量、技术先进、经济合理、节能环保而制定本规范。
1.0.2 本规范适用于建筑地基基础工程的勘察、设计、施工 、监测、检验与验收,在福建省范围内从事建筑工程地基基础技术工作时,应按本规范执行,类似的地基基础工程可参照执行。
1.0.3 从事地基基础工程技术工作必须坚持因地制宜,就地取材,保护环境和节约资源的原则,综合调查、合理设计、精心施工、严格验收。
1.0.4 建筑地基基础技术工作,除应符合本规范外,尚应符合现行国家和地方有关强制性标准或条文的规定。
2 术语和符号
2.1 术语
2.1.1 地基 ground,foundation soils
支承基础的土体或岩体。
2.1.2 基础 foundation
将结构所承受的各种作用力传递到地基上的结构组成部分。
2.1.3 地基承载力特征值 characteristic value of subsoil bearing capacity
由载荷试验测定的地基土压力变形曲线线性变形段内规定的变形所对应的压力值。
2.1.4 地基基础变形允许值 allowable subsoil deformation
为保证建筑物正常使用而确定的变形控制值。
2.1.5 土岩组合地基 soil-rock composite ground
在建筑地基的主要受力层范围内,有下卧基岩表面坡度较大且出露的地基;或石芽出露的地基;或大块孤石出露的地基。
2.1.6 地基处理 ground treatment,ground improvement
为提高地基土的承载力,改善其变形性质或渗透性质而采取的人工措施。
2.1.7 复合地基 composite gound,composite foundation
部分土体被增强或被置换,而形成的由地基土和增强体共同承担荷载的人工地基。
2.1.8 桩基础 pile foundation
由设置于岩土中的桩和联接于桩顶的承台组成的基础。
2.1.9 支挡结构 retaining structure
使岩土边坡保持稳定、控制位移而建造的结构物。
2.1.10 单桩竖向承载力特征值 characteristic value of the vertical bearing capacity of a single pile
单桩竖向极限承载力标准值除以安全系数后的承载力值。
2.1.11 建筑边坡 building slope
自然边坡和由于建(构)筑物和市政工程的开挖或填筑施工所形成的人工边坡。
2.1.12 边坡支护 slope retaining
为保证边坡及其环境的安全,对边坡采取的支挡、加固与防护措施。
2.1.13 岩土工程勘察 geotechnical investigation
根据建设工程的要求,查明、分析、评价建设场地的地质条件、环境特征和岩土工程条件,编制勘察文件的活动。
2.1.14 原位测试 in-situ tests
在岩土体所处的位置,基本保持岩土原来的结构、湿度和应力状态,对岩土体进行的测试。
2.1.15 现场监测 in-situ monitoring
在现场对岩土性状和地下水的变化,岩土体和结构物的应力、位移进行系统监测和观测。
2.1.16 不良地质作用 adverse geologic actions
由地球内力或外力产生的对工程可能造成危害的地质作用。
2.1.17 建筑基坑 building foundation pit
为进行建筑物(包括构筑物)基础与地下室的施工所开挖的地面以下空间。
2.1.18 基坑支护 retaining and protection for foundation excavation
为保证地下结构施工及基坑周边环境的安全,对基坑侧壁及周边环境采用的支挡、加固与保护措施。
2.1.19 设计使用期限 design workable life
设计规定的从基坑开挖到预定深度至完成基坑支护使用功能的时段。
2.1.20 支护结构与主体结构相结合 excavation supported by permanent structure
基坑工程中的局部或全部结构既是基坑施工阶段的围护、支撑构件,又是正常使用阶段主体结构的墙、梁、板、柱等构件。
2.1.21 逆作法 top-down method
利用主体永久地下结构的全部或部分作为地下结构施工期间的支护结构,自上而下施工地下结构并与土方开挖交替实施的施工工法。
2.1.22 地下水控制 groundwater controlling
为保证支护结构、基坑开挖、地下结构的正常施工,防止地下水变化对基坑周边环境产生影响所采用的隔水、截水、降水、排水、回灌以及水质处理等措施。
2.1.23 植桩法 pile planting method
通过旋挖、长螺旋或者潜孔锤等泥浆护壁成孔,再将泥浆置换水泥浆、砂浆或固化浆液,或干作业成孔方式成孔,再向孔内灌注一定量的细石混凝土、砂浆水泥浆,将预制桩通过锤击、静压、振动等方式植入以满足设计对基桩长度(或入岩深度)和桩身质量的要求的施工工艺。
2.2 符号
2.2.1 作用和作用效应
Ea —— 主动土压力;
Fk —— 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 —— 基础自重和基础上的土重;
Mk —— 相应于作用的标准组合时,作用于基础底面的力矩值;
pk —— 相应于作用的标准组合时,基础底面处的平均压力值;
Pz —— 相应于作用的标准组合时,软弱下卧层顶面处的附加压力值;
pcz —— 软卧下卧层顶面处土的自重压力值;
faz —— 软卧下卧层顶面处经深度修正后地基承载力特征值;
Qk —— 相应于作用的标准组合时,轴心竖向力作用下桩基中单桩所受竖向力。
2.2.2 抗力和材料性能
a —— 土的压缩系数;
c —— 粘聚力;
Es —— 土的压缩模量;
e —— 孔隙比;
fa —— 修正后的地基承载力特征值或由土的抗剪强度指标确定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;
fspk —— 复合地基承载力特征值;
qpa —— 桩端土的极限端阻力标准值;
qsa —— 桩侧土的极限侧摩阻力标准值;
Ra —— 单桩竖向承载力特征值;
—— 土的含水量;
—— 液限;
—— 塑限;
—— 土的重度;
—— 填土与挡土墙墙背的摩擦角;
—— 填土与稳定岩石坡面间的摩擦角;
—— 地基的压力扩散角;
—— 土与挡土墙基底间的摩擦系数;
—— 泊松比;
—— 土的内摩擦角。
2.2.3 几何参数
A —— 基础底面面积;
Ap —— 桩身截面面积;
b —— 基础底面宽度(最小边长);或边矩作用方向的基础底面边长;
b —— 基础埋置深度、桩身直径或边长;
h0 —— 基础高度;
—— 自基础底面算起的建筑物高度;
—— 自室外地面算起的建筑物高度;
L —— 房屋长度或沉降缝分隔的单元长度;
l —— 基础底面长度;
s —— 沉降量;
up —— 桩身横截面周长;
z0 —— 标准冻结深度;
zn —— 地基沉降计算深度;
—— 边坡对水平面坡角。
2.2.4 计算参数
—— 平均附加应力系数;
—— 附加应力系数;
—— 沉降计算经验系数。
m —— 面积置换率,为单桩横截面积与单桩所处理的地基单元面积之比;
—— 基础宽度的承载力修正系数;
—— 基础埋深的承载力修正系数。
3 基本规定
3.1 基本要求
3.1.1 根据地基复杂程度、建筑物规模和功能特征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,将地基基础设计分为三个设计等级,设计时应根据具体情况,按表3.1.1选用。
3.1.2 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 建筑物的地基基础计算均应满足承载力、变形和稳定性计算的有关规定;
2 采用天然地基和桩基设计等级为甲级、乙级的建筑物除下列情况外,均应进行地基变形验算:
1)持力层为强风化、中等风化、微风化基岩;
2)持力层为密实中砂、粗砂、砾石、卵石层且无软弱下卧层的建筑物;
3)桩基持力层为中密砂性土或硬塑黏性土且无软弱下卧层的20层以下的一般建筑。
3 采用地基处理的下列建筑物,沉降计算应符合下列规定:
1)非刚性桩复合地基应计算复合层的压缩量;
2)加固层以下为高、中压缩性土层时,应进行沉降验算;
3)当建筑物体形复杂、对沉降敏感时,应进行沉降验算。
4 丙级建筑物除表3.1.2所列范围的情况可不作变形验算外,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、存在偏心荷载的天然地基建筑;
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)直接建造在软弱地基上的建筑物;
4)相邻建筑的影响,可能发生不均匀沉降的建筑物;
5)地基内有未经处理的厚度较大或厚薄不均匀的填土或软土,其自重固结未完成时。
表3.1.2 可不作地基变形计算设计等级为丙级的建筑物范围
5 对经常受水平荷载作用的高层建筑、高耸结构等,以及建造在斜坡上或边坡附近的建筑物和构筑物,必要时尚应验算其稳定性及水平位移。
6 当地下水埋藏较浅,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,并采取抗浮措施。
3.1.3 地基基础设计前,应进行场地岩土工程勘察,并符合本规范第3.2节、第4章及相应专业标准的要求。
3.1.4 当采用新技术、新工艺时,可通过现场测试并经专家论证的形式确定有关参数。
3.2 勘察要求
3.2.1 基础工程勘察应根据场地地形地貌条件、地质构造条件、岩土层特征,结合建(构)筑物的工程特性及具体要求,对基础持力层、基础型式、地基处理、基坑和边坡支护、工程降水、不良地质作用和地质灾害防治和施工应注意的问题等进行评价并提出建议。
3.2.2 基础工程勘察可采用工程地质测绘、勘探(钻探、井探、槽探、地球物理勘探)、取样、原位测试、室内土工试验、现场试验等多种手段,并应符合下列规定:
1 搜集场地附近地质资料,场地地形、坐标、场地整平标高,拟建建筑性质、规模、荷载、结构类型、拟采用的基础型式,基础埋置深度,变形限制等。
2 搜集场地周边已有建构筑物及拟建建构筑物的层数或高度、结构类型、基础型式、基础埋置深度等资料。
3 查明场地岩土层类型、成因、深度、分布、工程特性和变化规律,查明场地内土壤氡浓度或土壤氡析出率,提供各岩土层的物理力学性质指标及原位测试成果。
4 查明场地是否存在不良地质作用,评价其对工程的影响及危害程度;查明古河道、暗浜、孤石、岩溶、土洞、地下人工洞室(墓穴、防空洞等)及地下既有建筑基础等对工程不利的埋藏物,提出不良地质作用和不良埋藏物治理方案的建议。
5 查明地下水埋藏条件、地下水位及变化幅度,提供抗浮水位,评价地下水和土对建筑材料的腐蚀性。
6 提供场地抗震设防烈度、设计基本地震加速度和设计地震分组,特征周期,抗震设防标准,划分建筑场地类别,划分对建筑抗震有利、一般、不利和危险地段,判别饱和砂土及粉土液化、软土震陷情况,提出相应的治理措施。
7 提供地基变形计算参数,预测建筑物的变形特征。
8 分析与评价场地稳定性与适宜性。评价地基的均匀性、稳定性和承载力,提出持力层选择和基础方案的建议,提出基坑支护、工程降水和地基处理方案的建议,提供设计和施工所需的岩土性质参数,论证基础、基坑、降水施工条件及其对周边环境的影响,提出采取相应措施和监测的建议。提出场地地质条件对工程可能造成的风险,并提出预防措施建议。
3.3 设计要求
3.3.1 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;当需要进行基础裂缝宽度验算时,应按正常使用极限状态作用的标准组合;基础的设计尚应满足现行国家标准《建筑抗震设计规范》GB50011的相关规定。
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。
3.3.2 地基基础设计应包括下列内容:
1 地基基础承载力计算;
2 地基变形计算和稳定性验算;
3 桩基、基础的耐久性设计;
4 基础存在浮力作用时的抗浮设计;
5 特殊性岩土的地基基础设计;
6 地基基础工程施工要求;
7 地基基础工程检测与监测要求。
3.3.3 地基基础设计时,作用组合的效应设计值应按现行国家标准《建筑结构可靠性设计统一标准》GB50068和《建筑结构荷载规范》GB 50009的规定进行计算。
3.3.4 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。
3.4 施工与验收要求
3.4.1 当周边存在对变形敏感的邻近建筑物或市政管线设施,挤土桩、冲孔桩、旋挖取土桩、人工挖孔桩施工、基坑与边坡开挖均应进行施工监测。
3.4.2 甲、乙级建筑物均应进行施工期和使用期的长期沉降观测,直至沉降达到稳定。
3.4.3 地基基础工程应经验收合格后方可进行上部结构施工。
4 勘察
4.1 一般规定
4.1.1 地基基础工程岩土工程详细勘察应按现行《岩土工程勘察规范》GB 50021的要求执行,采用先进的勘察技术手段,以钻探和原位测试相结合的原则,为设计、施工提供所需的各种参数。
4.1.2 建筑物地基应进行施工验槽,当施工发现地基性状与原勘察报告不符时,应进行施工勘察。
4.1.3 浅基础、人工挖孔桩和嵌岩桩应进行持力层现场判别,并留取岩土芯(渣)样至竣工验收后。
4.2 天然地基
4.2.1 拟采用天然地基方案时,自基础底面算起的勘探深度应符合下列规定:
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,勘探深度自基础地面算起,对条形基础不应小于基础底面宽度3倍,对独立柱基不应小于基底宽度的1.5倍且不应小于5m;
2 对于需作变形验算的地基,控制性勘探孔深度应超过地基变形计算深度;
3 当采取降水、减压时,勘探深度应揭穿含水层厚度、满足渗流计算分析的需要;
4 当存在大面积地面堆载或软弱下卧层时,控制性勘探孔深度应穿过软弱层至以下硬层3m;
5 当需进行地基整体稳定性验算时,控制性勘探孔深度应满足稳定性验算要求;
6 当需确定场地抗震类别而邻近无可靠的覆盖层厚度资料时,应布置波速测试孔,其深度应满足确定覆盖层厚度的要求。
4.2.2 基底的主要受力岩土层内存在厚度大于0.5m的软弱夹层(包括透镜体)、断层破碎带等,应具有原状岩土样试验或原位测试结果。
4.2.3 应提供地基计算所需各岩土层物理性质指标、抗剪强度及变形等力学性质指标和地基承载力。
4.2.4 地基承载力可根据载荷试验、原位测试、室内土工试验确定,可参照附录A及附录B取值。
4.3 处理地基
4.3.1 地基处理的岩土工程勘察应包含下列内容:
1 依据工程设计条件、工程地质条件和水文地质条件,提出地基处理方案的建议;
2 针对可能采用的地基处理方案,提供地基处理设计和施工所需的岩土特性参数,并满足地基处理持力层和变形计算深度要求。
3 预测所选地基处理方法对环境和邻近建筑物的影响。
4.3.2 换填垫层法的岩土工程勘察应查明待换填的不良土层及下伏软弱层的性质、分布范围、埋深厚度变化情况,提供其抗剪强度、压缩变形指标,对设计及施工过程注意问题提出建议。
4.3.3 预压法的岩土工程勘察应查明土层在水平和竖直方向的分布、层理变化,查明透水层的埋深及厚度、地下水类型、地下水补给及排泄条件等,提供土层的先期固结压力、固结特性参数、渗透系数、抗剪强度指标等。
4.3.4 夯实(压实)法的岩土工程勘察应查明夯实(压实)影响深度范围内土层的组成、分布、强度、压缩性、透水性、膨胀性和地下水条件。
4.3.5 复合地基的岩土工程勘察应查明下列内容:
1 查明软弱土分布范围、埋深、地层结构、分层厚度及性质,可作为增强体持力层的相对硬层的埋深;
2 查明软土中砂类土夹层或透镜体的分布范围、厚度、密实程度及地表硬壳层的分布范围及厚度;
3 提供软弱土层的有机质含量指标;
4 提供桩间土承载力、预估增强体承载力和复合地基承载力;
5 提供桩间土、增强体、复合地基、桩端以下变形计算深度范围内土层的压缩性,分析预测复合地基的变形特征;
6 对需验算复合地基稳定性的工程,提供桩间土、增强体的抗剪强度;
7 分析评价施工可行性及适合的施工工艺。
4.3.6 注浆法岩土工程勘察应查明土的级配、孔隙性或岩石的裂隙连通性和张开度,岩土渗透性和可灌性,地下水埋深、流向和流速,岩土的化学成分和有机质含量等。
4.4 桩 基
4.4.1 桩基础的岩土工程勘察应符合以下规定:
1 查明场地各层岩土的深度、厚度、结构、分布、物理力学性质,提供可选的桩基类型和桩端持力层;提出桩基设计参数的建议;
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 当有软弱下卧层时,应查明软弱下卧层分布、厚度、性质,并评价对桩基的影响;
4 查明水文地质条件,评价地下水对桩基设计和施工的影响;
5 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,并提出防治建议;
6 对欠固结土和有大面积堆载的工程,应分析桩侧产生负摩阻力的可能性及其对桩基承载力的影响,并提供负摩阻力系数和减少负摩阻力措施的建议;
7 边坡上的桩基工程,持力层为倾斜地层、基岩面凹凸不平或岩土中有洞穴的工程,应评价桩的稳定性,并提出处理措施;
8 评价成桩可能性、成桩挤土效应的影响,并提出保护措施的建议,论证桩的施工条件及其对环境的影响。
4.4.2 勘探孔的深度应符合下列规定:
1 一般性勘探孔的深度应达到预计桩长以下3d~5d(d为桩径),且不得小于3m;对大直径桩,不得小于5m;
2 控制性勘探孔深度应满足下卧层验算要求;对需验算沉降的桩基,应超过地基变形计算深度;
3 钻至预计深度遇软弱层时,应予加深;在预计勘探孔深度内遇稳定坚实岩土层时,可适当减小;
4 对嵌岩桩,应钻入预计嵌岩面以下3d~5d且不小于5m,并穿过溶洞、破碎带,到达稳定地层;
5 在岩溶发育区,宜查明基岩内的溶洞、裂隙发育带和软弱岩层;
6 对可能有多种桩长方案时,应根据最长桩方案确定。
4.4.3 桩基承载力指标和变形计算参数,应根据工程等级、桩基静载试验、应力测试、岩土室内试验和原位测试成果并结合当地经验综合确定,无测试成果或当地经验时,可参照附录C取值。
4.5 基坑
4.5.1 基坑工程的岩土工程勘察应符合以下规定:
1 基坑工程勘察的范围和深度应根据场地条件和设计要求确定,满足基坑稳定性评价和基坑支护设计的要求,当基坑外无法布设勘探点时,应通过周边既有资料调查,对基坑外可能的岩土层变化进行分析,提供周边工程环境条件的调查结果;
2 在受基坑开挖影响和可能设置支护结构的范围内,应查明岩土和地下水的分布,提供的设计参数应符合下列要求:
内容索引:
前 言 2
目 次 4
1 总 则 8
2 术语和符号 9
2.1 术语 9
2.2 符号 11
3 基本规定 14
3.1 基本要求 14
3.2 勘察要求 16
3.3 设计要求 18
3.4 施工与验收要求 19
4 勘察 20
4.1 一般规定 20
4.2 天然地基 20
4.3 地基处理 21
4.4 桩 基 22
4.5 基坑支护 23
4.6 边坡工程 25
4.7 特殊性岩土与特殊场地 26
4.8 地下水 28
5 天然地基 30
5.1 基础埋置深度 30
5.2 地基承载力验算 31
5.3 地基变形计算 36
5.4 稳定性计算 41
5.5 山地土质地基 44
5.6 岩溶与土洞 50
5.7 岩石地基 50
5.8 土岩组合地基 48
6 基础设计 73
6.1一般规定 73
6.2 配筋扩展基础 73
6.3 柱下条形基础 73
6.4 筏板基础 73
6.5 桩基承台 错误!未定义书签。
6.6 岩石锚杆基础 73
7 软土地基 54
7.1 一般规定 54
7.2 软土地基的直接利用 54
7.3 软土地基处理 57
7.4 软土基坑工程 58
7.5 软土地基的桩基工程 59
7.6 软土地基的大面积荷载 60
8 地基处理 62
8.1 一般规定 62
8.2 换填垫层地基 63
8.3 预压地基 66
8.4 压实及夯实地基 69
8.5 复合地基 73
9 桩基 73
9.1 一般规定 73
9.2 桩基设计 73
9.3 桩基施工 73
10 基坑 73
10.1 一般规定 73
10.2 基坑支护结构选型 73
10.3 设计计算 73
10.4 设计及施工要求 73
10.5 地下水控制 73
10.6 基坑开挖 73
11 边坡 73
11.1 一般规定 73
11.3 设计计算 73
11.4 施工 73
12 监测 73
12.1 地基处理监测 73
12.2 桩基施工监测 73
12.3 基坑工程监测 73
12.4 边坡工程监测 73
12.5 建筑沉降、垂直度监测 73
12.6 自动化监测 73
13 检验与验收 73
13.1 一般规定 73
13.2 地基 73
13.3 桩基 73
13.4 基础 73
13.5 基坑 73
13.6 边坡 73
本规程用词说明 73
引用标准名录 73
附录A 福建沿海岩石物理力学指标经验值 73
附录B 岩土物理力学指标、设计参数及承载力特征值 73
附录C 桩基承载力经验参数 错误!未定义书签。
附录D 基坑支护设计参数 73
附录E 花岗岩残积土、风化岩 73
本规程用词说明 73
引用标准名录 73
编制说明 73
条文说明 73