JGJ6—2011高层建筑筏形与箱形基础技术规范.pdf
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1、 1 中华人民共和国行业标准 中华人民共和国行业标准 高层建筑筏形与箱形基础技术规范高层建筑筏形与箱形基础技术规范 Technical code for tall building raft foundations and box foundations JGJ 62011JGJ 62011 批准部门:中华人民共和国住房和城乡建设部 施行日期: 2 0 1 1 年 1 2 月 1 日 中华人民共和国住房和城乡建设部 公 告 中华人民共和国住房和城乡建设部 公 告 第 904 号 关于发布行业标准高层建筑筏形与箱形基础技术规范的公告 现批准 高层建筑筏形与箱形基础技术规范 为行业标准, 编号为
2、JGJ 62011, 自 2011 年 12 月 1 日起实施。其中,第 302、303、617 条为强制性条文,必须严 格执行。原行业标准高层建筑箱形与筏形基础技术规范JGJ 699 同时废止。 本规范由我部标准定额研究所组织中国建筑工业出版社出版发行。 中华人民共和国住房和城乡建设部中华人民共和国住房和城乡建设部 2011 年 1 月 28 日 2 前 言前 言 根据原建设部关于印发2005 年工程建设标准规范制订、修订计划的通知(建标 2005 84 号)的要求,规范编制组经广泛调查研究,认真总结实践经验,参考有关国际 标准和国外先进标准,并在广泛征求意见的基础上,修订本规范。 本规范的
3、主要技术内容是:1 总则;2 术语和符号;3 基本规定;4 地基勘察;5 地基 计算;6 结构设计与构造要求;7 施工;8 检测与监测。 本规范修订的主要技术内容是:1增加了筏形与箱形基础稳定性计算方法:2增加了 大面积整体基础的沉降计算和构造要求;3修订了高层建筑筏形与箱形基础的沉降计 算公式;4修订了筏形与箱形基础底板的冲切、剪切计算方法;5修订了桩筏、桩箱 基础板的设计计算方法;6修订了筏形与箱形基础整体弯矩的简化计算方法;7根据 新的研究成果和实践经验修订了原规范执行过程中发现的一些问题。 本规范中以黑体字标志的条文为强制性条文,必须严格执行。 本规范由住房和城乡建设部负责管理和对强制
4、性条文的解释, 由中国建筑科学研究院负 责具体技术内容的解释。执行过程中如有意见或建议、请寄送中国建筑科学研究院(地 址;北京市北三环东路 30 号;邮政编码:100013)。 本规范主编单位;中国建筑科学研究院 本规范参编单位:北京市建筑设计研究院 上海现代建筑设计集团申元岩土工程有限公 司 北京市勘察设计研究院有限公司 中国建筑西南勘察设计研究院有限公司 中国建筑 设计研究院 广东省建筑设计研究院 同济大学 本规范主要起草人员:钱力航 宫剑飞 侯光瑜 裴 捷 王曙光 唐建华 康景文 尤天直 罗赤字 楼晓明 薛慧立 谭永坚 本规范主要审查人员:许溶烈 李广信 胡庆昌 顾晓鲁 章家驹 武 威
5、沈保汉 林立岩 陈祥福 3 1 总 则 1 总 则 101 为了在高层建筑筏形与箱形基础的设计与施工中做到安全适用,环保节能、经 济合理、确保质量、技术先进,制定本规范。 102 本规范适用于高层建筑筏形与箱形基础的设计、施工与监测。 1 0 3 高层建筑筏形与箱形基础的设计与施工, 应综合分析整个建筑场地的地质条件、 施工方法、施工顺序、使用要求以及与相邻建筑的相互影响。 104 在进行高层建筑筏形与箱形基础的设计、施工与监测时,除应符合本规范外, 尚应符合国家现行有关标准的规定。 2 术语和符号 21 术 语 2 术语和符号 21 术 语 211 筏形基础 raft foundation
6、柱下或墙下连续的平板式或梁板式钢筋混凝土基础。 212 箱形基础 box foundation 由底板、顶板、侧墙及一定数量内隔墙构成的整体刚度较好的单层或多层钢筋混凝土基 础。 213 桩筏基础 piled raft foundation 与群桩连接的筏形基础。 214 桩箱基础 piled box foundation 与群桩连接的箱形基础。 22 符 号 22 符 号 A甚础底面面积; A1上过梁的有效截面积; A2下过梁的有效截面积; b基础底面宽度(最小边长);或平行于剪力方向的基础边长之和;或墙体的厚度;或距 形均布荷载宽度; bw筏板计算截面单位宽度; c土的黏聚力; c1与弯矩
7、作用方向一致的帅切临界截面的边长; c2垂直于 c1的冲切临界截面的边长; 4 cAB沿弯矩作用方向,冲切临界截面重心至冲切临界截面最大剪应力点的距离; ccu土的固结不排水三轴试验所得的黏聚力; cuu土的不固结不排水三轴试验所得的黏聚力; d 基础埋置深度;或地下室墙的间距; dc控制性勘探孔的深度; dg般性勘探孔的深度; e 偏心距; Es土的压缩模量; Es土的回弹再压缩模量; Eo土的变形模量;或静止土压力; Ea主动土压力; Ep被动土压力; fa修正后的地基承载力特征值; faE调整后的地基抗震承载力; faK地基承载力特征值; fc混凝土轴心抗压强度设计值; fh土与混凝土之
8、间摩擦系数; ft 棍凝土轴心抗拉强度设计值; F 上部结构传至基础顶面的竖向力值; F1 基底摩擦力合力; F2 平行于剪力方向的侧壁摩擦力合力; Fl 冲切力; G恒载; h0 扩大部分墙体的竖向有效高度;或筏板的有效高度; H自室外地面算起的建筑物高度; I截面惯性矩; Is 冲切临界截面对其重心的极惯性矩; Kr抗倾覆稳定性安全系数; Ks基床系数;或抗滑移稳定性安全系数; Kv基准基床系数; l垂直于剪力方向的基础边长;或基础底所长度;或洞口的净宽;或上部结构弯曲方向 的柱距;或矩形均布荷载长度; l n1计算板格的短边的净长度; ln2计算板格的长边的净长度; M作用于基础底面的力
9、矩或截面的弯矩; M1上过梁的弯矩设计值; M2下过梁的弯矩设计值; Mc倾覆力矩; Mr抗倾覆力矩; MR杭滑力距; MS滑动力矩; Munb作用在冲切临界截面重心上的不平衡弯矩; 5 p基础底面处平均压力; po准永久组合下的基础底面处的附加压力; pc基础底面处地基土的自重压力; pk基础底面处的平局压力值 pn扣除底板自重及其上土自重后的基底平均反力设计值; P竖向总荷载; q1作用在上过梁上的均布荷载设计值; q2作用在下过梁上的均布荷载设计值; qu土的无侧限抗压强度; Q作用在筏形或箱形基础顶面的风荷载、水平地震作用或其他水平荷载; s沉降量; S荷载效应基本组合设计值; um冲
10、切临界截面的最小周长, V扩大部分墙体根部的竖向剪力设计值; V1上过梁的剪力设计值; V2下过梁的剪力设计值; Vs距内筒、柱或墙边缘 l 处,由基底反力平均值产生的剪力设计值; W基础底面的抵抗距; zn地基沉降计算深度; a附加应力系数; a平均附加应力系数; am不平衡弯矩通过弯曲传递的分配系数; as不平衡弯矩通过冲切临界截面上的偏心剪力传递的分配系数; 沉降计算深度调整系数;或与高层建筑层数或基底压力有关的经验系数; hp受冲切承载力截面高度影响系数; hs 受剪切承载力截面高度影响系数; s柱截面长边与短边的比值; 土的重度; a 地基抗震承载力调整系数; 基础沉降计算修正系数;
11、或内筒冲切临界截面周长影响系数; 剪力分配系数; 剪应力; 土的内摩擦角; cu土的固结不排水三轴试验所得的内摩擦角; uu土的不固结不排水二轴试验所得的内摩擦角; s沉降计算经验系数; 考虑回弹影响的沉降计算经验系数。 3 基本规定 3 基本规定 301 高层建筑筏形与箱形基础的设计等级,应按现行国家标准建筑地基基础设计 6 规范GB 50007 确定。 302 高层建筑筏形与箱形基础的地基设计应进行承载力和地基变形计算。对建造在 斜坡上的高层建筑,应进行整体稳定验算。 303 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。 302 高层建筑筏形与箱形基础的地
12、基设计应进行承载力和地基变形计算。对建造在 斜坡上的高层建筑,应进行整体稳定验算。 303 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。 304 高层建筑筏形与箱形基础设计时,所采用的荷载效应最不利组合与相应的抗力 限值应符合下列规定: 1 按修正后地基承载力特征值确定基础底面积及埋深或按单桩承载力特征值确定桩数 时,传至基础或承台底面上的荷载效应按正常使用极限状态下荷载效应的标准组合计 算; 2 计算地基变形时, 传至基础底而上的荷载效应应按正常使用极限状态下荷载效应的准 永久组合计算。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 计算地下室
13、外墙上压力、地基或斜坡稳定及滑坡推力时,荷载效应应按承载能力极限 状态下荷载效应的基本组合计算,但其荷载分项系数均为 10; 4 在进行基础构件的承载力设计或验算时, 上部结构传来的荷载效应组合和相应的基底 反力,应采用承载能力极限状态下荷载效应的基本组合及相应的荷载分项系数;当需要 验算基础裂缝宽度时,应采用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国家现行有关标准的规 定采用,但结构重要性系数 0不应小于 10。 305 荷载组合应符合下列规定: 1 在正常使用极限状态下,荷载效应的标准组合值 SK应用下式表示: SKSGK+SQ1K+c
14、2SQ2K+ciSQiK (305-1) 式中:SGK按永久荷载标准值 GK计算的荷载效应值; SQiK按可变荷载标准值 Qik计算的荷载效应值; ci可变荷载 Qi的组合值系数。按现行国家标准建筑结构荷载规范GB 50009 的 规定取值。 2 荷载效应的准永久组合值 SK应用下式表示: SKSGK+q1SQ1K+q2SQ2K+qiSQiK (305-2) 式中:qi准永久值系数,按现行国家标准建筑结构荷载规范GB 50009 的规定 取值。 承载能力极限状态下,由可变荷载效应控制的基本组合设计值 S,应用下式表达: SGSGK+Q1SQ1K+Q2c2SQ2K+QiciSQiK (305-3
15、) 7 式中:G永久荷载的分项系数,按现行国家标准建筑结构荷载规范GB 50009 的规定取值; Qi第 i 个可变荷载的分项系数,按现行国家标准建筑结构荷载规范GB 50009 的规定取值。 3 对由永久荷载效应控制的基本组合,也可采用简化规则荷载效应基本组合的设计值 s 按下式确定: S135SKR (305-4) 式中:R结构构件抗力的设计值,按有关建筑结构设计规范的规定确定; SK荷载效应的标准组合值。 306 从基础施工阶段至竣工后建筑物沉降稳定以前,应对地基变形及基础工作状况 进行监测。 4 地基勘察 41 一般规定 4 地基勘察 41 一般规定 411 高层建筑筏形与箱形基础设计
16、前,应通过工程勘察查明场地工程地质条件和不 良地质作用,并应提供资料完整、评价正确、建议合理的岩土工程勘察报告, 412 岩土工程勘察宜按可行性研究勘察、初步勘察和详细勘察三个阶段进行:对于 复杂场地、复杂地基以及特殊土地基,尚应根据筏形与箱形基础设计、地基处理或施工 过程中可能出现的岩土工程问题进行施工勘察或专项勘察;对重大及特殊工程,或当场 地水文地质条件对地基评价和地下室抗浮以及施工降水有重大影响时, 进行专门的水文 地质勘察。 413 岩土工程勘察前,应取得与勘察阶段相应的建筑和结构设计文件,包括建筑及 地下室的平面图、剖面图、地下室设计深度,荷载情况、可能采用的基础方案及支护结 构形
17、式等。 414 岩土工程勘察应符合下列规定: 1 应查明建筑场地及其邻近地段内不良地质作用的类型、成因、分布范围、发展趋势和 危害程度,提出治理方案的建议; 2 应查明建筑场地的地层结构、成因年代以及各岩土层的物理力学性质,评价地基均匀 性和承载力; 3 应查明埋藏的古河道、浜沟、墓穴、防空洞、孤石等埋藏物和人工地下设施等对工程 不利的埋藏物; 4 应查明地下水埋藏情况、 类型、 水位及其变化幅度; 判定土和水对建筑材料的腐蚀性; 5 对场地抗震设防烈度大于或等于 6 度的地区,应对场地和地基的地震效应进行评价; 6 应提出地基基础方案的评价和建议以及相应的基础设计和施工建议; 8 7 对需进
18、行地基变形计算的建筑物,应提供变形计算所需的参数,预测建筑物的变形特 征; 8 当基础埋深低于地下水位时。 应提出地下水控制的建议和分析地下水控制对相邻建筑 物的影响,并提供有关的技术参数; 9 对基坑工程应提出放坡开挖、坑壁支护、环境保护和监测工作的方案和建议,并提出 基坑稳定计算所需参数; 10 对边坡工程应提供边坡稳定计算参数,评价边坡稳定性,提出整治潜在的不稳定边 坡措施的建议。 415 当工程需要时,应在专项勘察的基础上,根据建筑物基础埋探、场地岩土工程 条件,论证地下水在建筑施工和使用期间可能产生的变化及其对工程和环境的影响,提 出抗浮设计水的建议。 416 勘察文件的编制。除应符
19、合本规范的要求外,尚应符合国家现行标准岩土工 程勘察规范GB 50021、高层建筑岩土工程勘察规程JGJ 72 等相关标准的规定。 42 勘探要求 42 勘探要求 421 在布置勘探点和确定勘探孔的深度时。应考虑建筑物的体形、荷载分布和地层 的复杂程度,并能满足对建筑物纵横两个方向地层结构和地基进行均匀性评价的要求。 422 勘探点间距和数量应符合下列规定: 1 勘探点间距宜为 15m35m,地层变化复杂时取低值。 2 勘探点宜沿建筑物周边、角点和中心点布置,并宜在建筑层数或荷载变化较大的位置 增加勘探点。 3 对单桩承载力较大的一柱一桩工程,宜在每个柱下设置一个勘探点。 4 对处于断裂破碎带
20、、冲沟地段,地裂缝等不良地质作用发育的场地及位于斜坡上或坡 脚下的高层建筑,勘察点的布置和数呈应满足整体稳定性验算和评价的需要。 5 对于基坑支护工程,勘探点应均匀布置在基坑周边。在软土或地质条件复杂的地区, 勘探点宜布置在从基坑边到不小于 2 倍基坑开挖深度的范围内。 当开挖边界外无法布置 勘探点时,应通过调查取得相关资料。 6 单幢建筑的勘探点不应少于 5 个,其中控制性勘探点的数量不应少于勘探点总数的 1 3,且不应少于 2 个。 423 勘探孔的深度应符合下列规定: 1 一般性勘探孔的深度应大于主要受力层的深度,可按下式估算: dg=d+agb (423-1) 9 式中:dg一般性勘探
21、孔的深度(m); d基础埋置深度(m); ag与土层有关的经验系数,根据地基主要受力土层的类别按表 423 取值; 与高层建筑层数或基底压力有关的经验系数, 对地基基础设计等级为甲级的高层 建筑可取 11,对设计等级为甲级以外的高层建筑可取 10; b基础底面宽度(m),对圆形基础或环形基础,按最大直径计算;对形状不规则的基 础,按面积等代成方形,矩形或圆形面积的宽度或直径计算。 2 控制性勘探孔的深度应大于地基压缩层深度,可按下式估算: dc=d+acb (423-2) 式中:dc控制性勘探孔的深度(m); ac与土层有关的经验系数,根据地基主要压缩层土类按表 423 取值。 表 423 经
22、验系数 a表 423 经验系数 ac c、a、ag g 土类 岩土类别 经验系数 碎石土 砂土 粉土 黏性土 软土 ac 05070709091210151520 ag 03040405050706091015 注:1 表中范围值对同类土中,地质年代老,密实或地下水位深者取小值,反之取大值; 2 在软土地区,取值时应考虑基础宽度,当 b60m 时取小值;b20m 时取大值。 3 抗震设防区的勘探孔深度尚应符合现行国家标准建筑抗震设计规范GB 50011 的有 关规定。 4 桩筏和桩箱基础控制性勘探孔应穿透桩端平面以下的压缩层; 一般性勘探孔应达到桩 端平面以下(35)倍桩身设计直径的深度, 且
23、不应小于桩端平面以下 3m; 对于大直径桩 不应小于桩端平面以下 5m;当钻至预计深度遇到软弱上层时,勘探孔深度应加深。 5 当需要对处于断裂破碎带、冲沟地段、地裂缝等小良地质作用发育场地及位于斜坡上 或坡脚下的高层建筑进行整体稳定性验算时, 控制性勘察孔的深度应满足验算和评价的 需要。 6 当需对土的湿陷性、膨胀性、地震液化、场地覆盖层厚度、地下水渗透性等进行特殊 评价时,勘探孔的深度应按相关规范的要求确定。 424 采取土试样和进行原位测试的勘探孔,应符合下列规定: 1 采取土试样和进行原位测试的勘探点数量,应根据地层结构、地基土的均匀性和设计 要求确定,宜占勘探点总数的 1223,对于单
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