4地基與基礎
4 地基與基礎
4.1 一般規定
4.1.1 當房屋存在影響其正常安全使用的沈降、水平位移、傾斜、開裂等現象時,應對其地基基礎進行檢測、驗算。綜合分析其變形速率、上部結構損壞等因素,確定相應的補強措施。
4.1.2 分析、驗算、評估地基與基礎性能時,應具備下列資料:
1 工程地質資料;
2 房屋的建築、結構圖紙;
3 房屋沈降觀測資料;
4 房屋開裂、傾斜等檢測資料;
5 周圍環境和鄰近建築物的變化情況;
6 房屋周圍管線及地下設施資料。
4.1.3 地基承載力可採用現場井探、荷載試驗、靜力觸探或動力觸探等方法進行確定,亦可參考建築附近的地質資料進行確定。
4.1.4 在軟土地基上建造10年以上的民用多層房屋,當上部結構的整體性完好時,其地基承載力可按當初建造時的承載力提高10%~20%取用。
4.1.5 地基與基礎補強設計時,應查清周邊建築物和地下管線的情況。
4.2 地基補強
4.2.1 當地基局部承載力不能滿足要求時,可採取水泥灌漿法或矽化補強法的措施進行地基補強。
4.2.2 註漿壓力不應大於0.6MPa,註漿孔距宜為1.0m。水泥漿液灌註速率宜為40L/min~50L/min,矽酸鈉漿液灌註速率宜為30L/min。當地基條件較複雜時,註漿壓力、註漿孔距應通過現場註漿試驗,並結合各地經驗確定。
4.2.3 註漿漿液的球形擴散半徑應按下式計算:
式中:r——球形擴散半徑(mm);
k——砂土的滲透係數(mm/s);
p一一註漿壓力(MPa);
r0——註漿管半徑(mm);
t——註漿時間(s);
β——漿液黏度與水黏度之比;
e0——砂土的孔隙率。
4.2.4 採用註漿地基補強的效果測定,應在施工結束10d後採用靜力觸探或貫入法測定;當地基承載力不滿足設計要求時,應進行補漿。
4.3 基礎托換
4.3.1 基礎托換可採用樹根樁法或錨桿靜壓樁法。
4.3.2 單根樹根樁承載力特徵值宜由靜壓承載力試驗確定。當無試驗條件時,其承載力特徵值可按下式計算,當樁端未達硬土或砂土層時,樁端承載力不計:
式中:Ra——單樁豎嚮承載力特徵值(N);
Ψ——樁承載力摺減係數,按本標準第4.3.3條規定採用;
qpa——樁端端阻力特徵值(N/mm2),按地質勘察資料或地區經驗確定;
Ap——樁身截麵麵積(mm2);
up——樁身周邊長度(mm);
qsia——樁側第i層土的側阻力特徵值(N/mm2),按地質勘察資料或地區經驗確定;
li——樁長範圍之內第i層土的厚度(mm)。
4.3.3 樹根樁承載力摺減係數Ψ應符合下列規定:
1 單樁時,Ψ宜取1.0;
2 當樁間距大於6倍樁徑時,可不計入群樁效應,Ψ宜取1.0;
3 當樁間距小於或等於6倍樁徑時,應計入群樁效應,Ψ宜取0.8~0.9;
4 當樁間距小於6倍樁徑、樁數大於9根時,應按現行國家標準《建築地基基礎設計規範》GB 50007相關規定進行驗算。
4.3.4 當樹根樁的傾角小於6°時,可按豎嚮樁進行承載力計算。
4.3.5 樹根樁內應配置通長鋼筋籠,樁體混凝土強度等級不應低於C25(圖4.3.5)。
4.3.6 圓形截麵樹根樁的樁徑宜為150mm~300mm,樁長不宜超過30m。
4.3.7 錨桿靜壓樁承載力特徵值應按壓樁反力進行計算,初步設計時單樁承載力特徵值應按本標準式(4.3.2)進行計算。
4.3.8 錨桿靜壓樁壓樁孔應在豎嚮構件周圍對稱佈置,並宜靠近豎嚮構件,壓樁孔宜做成上小下大的倒錐形。
4.3.9 設計壓樁反力應按下式進行計算:
式中:Rp——壓樁反力值(N);
4.3.10 鋼錨桿的直徑應按下式進行計算:
式中:d——鋼錨桿直徑(mm);
K——安全係數,取1.2;
n——每個樁孔所採用錨桿的個數;
fy——錨桿鋼材抗拉強度設計值(N/mm2)。
4.3.11 當採用錨桿靜壓樁進行基礎托換時,應對原基礎重新進行受沖切、受剪及受彎承載力驗算。當原有基礎厚度小於350mm時,應在壓樁孔上設樁帽梁。
4.3.12 錨桿靜壓樁樁頭伸入樁基承臺長度不應小於100mm,封樁應採用早強微膨脹混凝土,其強度等級不應低於原基礎混凝土強度,且不應低於C30。
4.4 基礎擴大
4.4.1 擴大部分的基礎底標高應與原基礎基底標高一緻。
4.4.2 基礎擴大的連接應符合下列規定:
1 新舊基礎應連成一體,確保整體受力;
2 基礎擴大的墊層厚度應與原基礎相同;
3 基礎擴大部分的材料不應低於原材料強度等級,且塊材不應低於MU7.5,水泥砂漿不應低於M10,混凝土不應低於C25;
4 新舊鋼筋連接措施應符合現行國家標準《混凝土結構工程施工質量驗收規範》GB 50204的相關規定。
4.4.3 基礎擴大麵積應根據上部結構傳至基礎頂麵的設計荷載,按現行國家標準《建築地基基礎設計規範》GB 50007進行計算。
4.4.4 牆體增設扶壁柱的基礎擴大設計應符合下列規定:
1 擴大基礎的有效高度h0,不應小於原牆體基礎的有效高度;
2 應滿足兩個方嚮受沖切承載力的要求。
4.4.5 牆體增設扶壁柱的基礎(圖4.4.5)兩個方嚮受沖切承載力應按下列公式計算:
式中:h0——基礎的有效高度(mm);
ps——在荷載作用下,扣除基礎自重及其上部土重後的基礎底麵單位麵積上的土反力(N/mm2);
A1、A2——a嚮和b嚮計算沖切荷載時,取用的多邊形麵積(mm2);
ft——混凝土抗拉強度設計值(N/mm2);
am、bm——a嚮和b嚮的梯形沖切麵平均寬度(mm);
a1——a嚮沖切破壞錐體最不利截麵的上邊長(mm);
b1——b嚮沖切破壞錐體最不利截麵的上邊長(mm)。
4.4.6 牆體增設扶壁柱時,其基礎底部兩個方嚮的最大彎矩Ma、Mb應按下列公式計算:
式中:Ma、Mb——a嚮和b嚮最大彎矩(N·mm);
a——a嚮擴大部分基礎寬度(mm);
b——b嚮擴大部分基礎寬度(mm)。
4.4.7 牆體增設扶壁柱擴大基礎時,其鋼筋直徑不得小於8mm,間距不得大於200mm。
4.4.8 挑梁式加固條形基礎(圖4.4.8)應符合下列規定:
1 挑梁位置應設在原基礎頂麵,間距l宜取1.2m~1.5m;
2 增設的鋼筋混凝土條形基礎梁,其頂麵應與原牆身基礎標高一緻;
3 挑梁下的基礎梁頂及梁底縱筋均不應少於2根,其直徑不應小於12mm;
4 挑梁的佈置應確保其應力擴散範圍避開較大門窗洞口位置。
4.4.9 挑梁式加固條形基礎的梁底平均反力應按下列公式計算:
式中:P——梁底平均反力(N/mm);
S′——上部牆身傳來荷載效應組合設計值(N/mm);
l——挑梁間距(mm);
b——基礎總寬度(mm);
bn——新增基礎梁寬度(mm);
b0——原基礎寬度(mm)。
4.4.10 挑梁式加固條形基礎,挑梁的最大彎矩M和剪力V應按下列公式計算:
式中:M—一挑梁最大彎矩(N·mm);
V——挑梁最大剪力(N)。
4.4.11 挑梁式加固條形基礎與牆體接觸麵的局部受壓承載力應按現行國家標準《砌體結構設計規範》GB 50003計算。
4.4.12 挑梁式加固條形基礎時,其挑梁下的基礎梁,應按以挑梁為支座的連續倒梁進行驗算,倒梁的均佈荷載設計值應按下式進行驗算:
式中:q——倒梁的均佈荷載設計值(N/mm)。
4.5 房屋糾偏
4.5.1 當房屋整體傾斜需糾偏時,若其基礎及上部結構剛度尚符合要求,可採用掏土法進行糾偏。製定糾偏設計專項方案前應具備下列資料:
1 工程地質勘察資料;
2 基礎及上部結構圖紙;
3 建築物使用情況;
4 房屋開裂、傾斜等檢測資料;
5 房屋周圍管線及地下設施資料。
4.5.2 糾偏設計方案應包括下列內容:
1 房屋結構平麵圖和基礎圖;
2 掏土孔的佈置位置、孔徑、孔深以及孔的斜率;
3 各孔的掏土量及掏土順序;
4 沈降監測點的位置、監測頻率及沈降速率等要求;
5 糾偏施工說明。
4.5.3 掏土法糾偏的掏土量可按下式進行計算:
式中:Vs——掏土量(mm3);
lb——基底長度(mm);
b——基底寬度(mm);
△s——沈降差(mm)。
4.5.4 掏土孔孔徑宜為100mm~150mm,孔距宜為1.0m~1.5m。孔位宜佈設在土體受力較大的部位,掏土深度宜為基底下2.0m~4.0m,並應根據施工回填複位情況進行實時修正。
4.5.5 糾偏施工結束後,應在掏土孔內灌註水泥漿回填密實,註漿應分多次進行,待前一次漿液初凝後再進行後續註漿。