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中华人民共和国国家标准湿陷性黄土地区建筑规范GB 50025-2004条文说明 3
摘自:龙房川
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发布时间:2010/5/5

 

中华人民共和国国家标准湿陷性黄土地区建筑规范GB 50025-2004条文说明   3

5.5.2 本条规定是管材选用的范围。

压力管道的材质,据调查,普遍反映球墨铸铁管的柔韧性好,造价适中,管径适用幅度大(在DN200DN2200之间),而且具有胶圈承插柔性接口、防腐内衬、开孔技术易掌握,便于安装等优点。此类管材,在湿陷性黄土地区应为首选管材。但在建筑小区内或建筑物内的进户管,因受管径限制,没有小口径球墨铸铁管,则在此部位只有采用塑料管、给水铸铁管,或者不锈钢管等。有的工程甚至采用铜管。

镀锌钢管材质低劣,使用过程中内壁锈蚀,易滋生细菌和微生物,对饮用水产生二次污染,危害人体健康。建设部在2000年颁发通知:"在住宅建筑中禁止使用镀锌钢管。"工厂内的工业用水管道虽然无严格限制,但在生产、生活共用给水系统中,也不能采用镀锌钢管。

塑料管与传统管材相比,具有重量轻,耐腐蚀,水流阻力小,节约能源,安装简便、迅速,综合造价较低等优点,受到工程界的青睐。随着科学技术不断提高,原材料品质的改进,各种添加剂的问世,塑料管的质量已大幅度提高,并克服了噪声大的弱点。近十年来,塑料管开发的种类有硬质聚氯乙烯(UPVC)管、氯化聚氯乙烯(CPVC)管、聚乙烯(PE)管、聚丙烯(PP-R)管、铝塑复合(PAP)管、钢塑复合(SP)管等20多种塑料管。其中品种不同,规格不同,分别适宜于各种不同的建筑给水、排水管材及管件和城市供水、排水管材及管件。规范中不一一列举。需要说明的是目前市场所见塑料管材质量参差不齐,规格系列不全,管材、管件配套不完善,甚至因质量监督不力,尚有伪劣产品充斥市场。鉴于国家已确定塑料管材为科技开发重点,并逐步完善质量管理措施,并制定相关塑料产品标准,塑料管材的推广应用将可得到有力的保证。工程中无论采用何种塑料管,必须按有关现行国家标准进行检验。凡符合国家标准并具有相应塑料管道工程的施工及验收规范的才可选用。

通过工程实践,在采用检漏、严格防水措施时,塑料管在防护范围内仍应设置在管沟内;在室外,防护范围外地下直埋敷设时,应采用市政用塑料管并尽量避开外界人为活动因素的影响和上部荷载的干扰,采取深埋方式,同时做好管基处理较为妥当。

预应力钢筋混凝土管是20世纪6070年代发展起来的管材。近年来发现,大量地下钢筋混凝土管的保护层脱落,管身露筋引起锈蚀,管壁冒汗、渗水,管道承压降低,有的甚至发生爆管,地面大面积塌方,给就近的综合管线(如给水管、电缆管等)带来危害……实践证明,预应力钢筋混凝土管的使用年限约为2030年,而且自身有难以修复的致命弱点。今后需加强研究改进,寻找替代产品,故本次修订,将其排序列后。

耐酸陶瓷管、陶土管,质脆易断,管节短、接口多,对防水不利,但因有一定的防腐蚀能力,经济适用,在管沟内敷设或者建筑物防护范围外深埋尚可,故保留。

本条新增加预应力钢筒混凝土管。

预应力钢筒混凝土管在国内尚属新型管材。制管工艺由美国引进,管道缩写为"PCCP"。目前,我国无锡、山东、深圳等地均有生产。管径大多在φ600φ3000mm,工程应用已近1000km。各项工程都是一次通水成功,符合滴水不漏的要求。管材结构特点:混凝土层夹钢筒,外缠绕预应力钢丝并喷涂水泥砂浆层。管连接用橡胶圈承插口。该管同时生产有转换接口、弯头、三通、双橡胶圈承插口,极大地方便了管线施工。该管材接口严密不漏水,综合造价低、易维护、好管理,作为输水管线在湿陷性黄土地区是值得推荐的好管材,故本条特别列出。

自流管道的管材,据调查反映:人工成型或人工机械成型的钢筋混凝土管,基本属于土法振捣的钢筋混凝土管,因其质量不过关,故本规范不推荐采用,保留离心成型钢筋混凝土管。

5.5.5 以往在严格防水措施的检漏管沟中,仅采用油毡防水层。近年来,工程实践表明,新型的复合防水材料及高分子卷材均具有防水可靠、耐热、耐寒、耐久,施工方便,价格适中,是防水卷材的优良品种。涂膜防水层、水泥聚合物涂膜防水层、氰凝防水材料等,都是高效、优质防水材料。当今,技术发展快,产品种类繁多,不再一一列举。只要是可靠防水层,均可应用。为此,在本规范规定的严格防水措施中,对管沟的防水材料,将卷材防水层或塑料油膏防水改为可靠防水层。防水层并应做保护层。

20世纪60年代起,检漏设施主要是检漏管沟和检漏井。这种设施占地多,显得陈旧落后,而且使用期间,务必经常维护和检修才能有效。近年来,由国外引进的高密度聚乙烯外护套管聚氨质泡沫塑料预制直埋保温管,具有较好的保温、防水、防潮作用。此管简称为"管中管"。某些工程,在管道上还装有渗漏水检测报警系统,增加了直埋管道的安全可靠性,可以代替管沟敷设。经技术经济分析,"管中管"的造价低于管沟。该技术在国内已大面积采用,取得丰富经验。至于有"电讯检漏系统"的报警装置,仅在少量工程中采用,尤其热力管道和高寒地带的输配水管道,取得丰富经验。现在建设部已颁发《高密度聚乙烯外护套管聚氨脂泡沫塑料预制直埋保温管》城建建工产品标准。这对采用此类直埋管提供了可靠保证。规范对高层建筑或重要建筑,明确规定可采用有电讯检漏系统的"直埋管中管"设施。

5.5.6 排水出户管道一般具有0.02的坡度,而给水进户管道管径小,坡度也小。在进出户管沟的沟底,往往忽略了排水方向,沟底多见积水长期聚集,对建筑物地基造成浸水隐患。本条除强调检漏管沟的沟底坡向外,并增加了进、出户管的管沟沟底坡度宜大于0.02的规定。

考虑到高层建筑或重要建筑大都设有地下室或半地下室。为方便检修,保护地基不受水浸湿,管道设计应充分利用地下部分的空间,设置管道设备层。为此,本条明确规定,对甲类建筑和自重湿陷性黄土场地上乙类中的重要建筑,室内地下管线宜敷设在地下室或半地下室的设备层内,穿出外墙的进出户管段,宜集中设置在半通行管沟内,这样有利于加强维护和检修,并便于排除积水。

5.5.11 非自重湿陷性黄土场地的管道工程,虽然管道、构筑物的基底压力小,一般不会超过湿陷起始压力,但管道是一线型工程;管道与附属构筑物连接部位是受力不均匀的薄弱部位。受这些因素影响,易造成管道损坏,接口开裂。据非自重湿陷性黄土场地的工程经验,在一些输配水管道及其附属构筑物基底做土垫层和灰土垫层,效果很好,故本条扩大了使用范围,凡是湿陷性黄土地区的管基和基底均这样做管基。

5.5.13 原规范要求管道穿水池池壁处设柔性防水套管,管道从套管伸出,环形壁缝用柔性填料封堵。据调查反映,多数施工难以保证质量,普遍有渗水现象。工程实践中,多改为在池壁处直接埋设带有止水环的管道,在管道外加设柔性接口,效果很好,故本条增加了此种做法。

)供热管道与风道

5.5.14 本条强调了在湿陷性黄土地区应重视选择质量可靠的直埋供热管道的管材。采用直埋敷设热力管道,目前技术已较成熟,国内广大采暖地区采用直埋敷设热力管道已占主流。近年采,经过工程技术人员的努力探索,直埋敷设热力管道技术被大量推广应用。国家并颁布有相应的行业标准,即:《城镇直埋供热管道工程技术规程》CJJ/T 81及《聚氨酯泡沫塑料预制保温管》CJ/T 3002。但由于国内市场不规范,生产了大量的低标准管材,有关部门已注意到此种倾向。为保证湿陷性黄土地区直埋敷设供热管道总体质量,本规范不推荐采用玻璃钢保护壳,因其在现场施工条件下,质量难以保证。

5.5.155.5.16 热力管道的管沟遍布室内和室外,甚至防护范围外。室内暖气管沟较长,沟内一般有检漏井,检漏井可与检查井合并设置。所以本条规定,管沟的沟底应设坡向室外检漏井的坡度,以便将水引向室外。

据调查,暖气管道的过门沟,渗漏水引起地基湿陷的机率较高。尤其在自重湿陷性黄土强烈的、区,冬季较长,过门沟及其沟内装置一旦有渗漏水,如未及时发现和检修,管道往往被冻裂,为此增加在过门管沟的末端应采取防冻措施的规定,防止湿陷事故的发生或恶化。

5.5.17 本条增加了对"直埋敷设供热管道"地基处理的要求。直埋供热管道在运行时要承受较大的轴向应力,为细长不稳定压杆。管道是依靠覆土而保持稳定的,当敷设地点的管道地基发生湿陷时,有可能产生管道失稳,故应对"直埋供热管道"的管基进行处理,防止产生湿陷。

5.5.185.5.19 随着高层建筑的发展以及内装修标准的提高,室内空调系统日益增多,据调查,目前室内外管网的泄水、凝结水,任意引接和排放的现象较严重。为此,本条增加对室内、外管网的泄水、凝结水不得任意排放的规定,以便引起有关方面的重视,防止地基浸水湿陷。

5.6 地基计算

5.6.1 计算黄土地基的湿陷变形,主要目的在于:

1 根据自重湿陷量的计算值判定建筑场地的湿陷类型;

2 根据基底下各土层累计的湿陷量和自重湿陷量的计算值等因素,判定湿陷性黄土地基的湿陷等级;

3 对于湿陷性黄土地基上的乙、丙类建筑,根据地基处理后的剩余湿陷量并结合其他综合因素,确定设计措施的采取。

对于甲、乙类建筑或有特殊要求的建筑,由于荷载和压缩层深度比一般建筑物相对较大,所以在计算地基湿陷量或地基处理后的剩余湿陷量时,可考虑按实际压力相应的湿陷系数和压缩层深度的下限进行计算。

5.6.2 变形计算在地基计算中的重要性日益显著,对于湿陷性黄土地基,有以下几个特点需要考虑:

1 本规范明确规定在湿陷性黄土地区的建设中,采取以地基处理为主的综合措施,所以在计算地基土的压缩变形时,应考虑地基处理后压缩层范围内土的压缩性的变化,采用地基处理后的压缩模量作为计算依据;

2 湿陷性黄土在近期浸水饱和后,土的湿陷性消失并转化为高压缩性,对于这类饱和黄土地基,一般应进行地基变形计算;

3 对需要进行变形验算的黄土地基,其变形计算和变形允许值,应符合现行国家标准《建筑地基基础设计规范》的规定。考虑到黄土地区的特点,根据原机械工业部勘察研究院等单位多年来在黄土地区积累的建(构)筑物沉降观测资料,经分析整理后得到沉降计算经验系数(即沉降实测值与按分层总和法所得沉降计算值之比)与变形计算深度范围内压缩模量的当量值之间存在着一定的相关关系,如条文中的表5.6.2

4 计算地基变形时,传至基础底面上的荷载效应,应按正常使用极限状态准永久组合,不应计入风荷载和地震作用。

5.6.3 本条对黄土地基承载力明确了以下几点:

1 为了与现行国家标准《建筑地基基础设计规范》相适应,以地基承载力特征值作为地基计算的代表数值。其定义为在保证地基稳定的条件下,使建筑物或构筑物的沉降量不超过容许值的地基承载能力。

2 地基承载力特征值的确定,对甲、乙类建筑,可根据静载荷试验或其他原位测试、公式计算并结合工程实践经验等方法综合确定。当有充分根据时,对乙、丙、丁类建筑可根据当地经验确定。

本规范对地基承载力特征值的确定突出了两个重点:一是强调了载荷试验及其他原位测试的重要作用;二是强调了系统总结工程实践经验和当地经验(包括地区性规范)的重要性。

5.6.4 本条规定了确定基础底面积时计算荷载和抗力的相应规定。荷载效应应根据正常使用极限状态标准组合计算;相应的抗力应采用地基承载力特征值。当偏心作用时,基础底面边缘的最大压力值,不应超过修正后的地基承载力特征值的1.2倍。

5.6.5 本规范对地基承载力特征值的深、宽修正作如下规定:

1 深、宽修正计算公式及其符号意义与现行国家标准《建筑地基基础设计规范》相同;

2 深、宽修正系数取值与《湿陷性黄土地区建筑规范》CBJ 25-90相同,未作修改;

3 对饱和黄土的有关物理性质指标分档说明作了一些更改,分别改为eIL(两个指标)都小于0.85eIL(其中只要有一个指标)大于0.85eIL(两个指标)都不小于1三档。另外,还规定只适用于Ip10的饱和黄土(粉质黏土)。

5.6.6 对于黄土地基的稳定性计算,除满足一般要求外,针对黄土地区的特点,还增加了两条要求。一条是在确定滑动面(或破裂面)时,应考虑黄土地基中可能存在的竖向节理和裂隙。这是因为在实际工程中,黄土地基(包括斜坡)的滑动面(或破裂面)与饱和软黏土和一般黏性土是不相同的;另一条是在可能被水浸湿的黄土地基,强度指标应根据饱和状态的试验结果求得。这是因为对于湿陷性黄土来说,含水量增加会使强度显著降低。

5.7 桩基础

5.7.1 湿陷性黄土场地,地基一旦浸水,便会引起湿陷给建筑物带来危害,特别是对于上部结构荷载大并集中的甲、乙类建筑;对整体倾斜有严格限制的高耸结构;对不均匀沉降有严格限制的甲类建筑和设备基础以及主要承受水平荷载和上拔力的建筑或基础等,均应从消除湿陷性的危害角度出发,针对建筑物的具体情况和场地条件,首先从经济技术条件上考虑采取可靠的地基处理措施,当采用地基处理措施不能满足设计要求或经济技术分析比较,采用地基处理不适宜的建筑,可采用桩基础。自20世纪70年代以来,陕西、甘肃、山西等湿陷性黄土地区,大量采用了桩基础,均取得了良好的经济技术效果。

5.7.2 在湿陷性黄土场地桩周浸水后,桩身尚有一定的正摩擦力,在充分发挥并利用桩周正摩擦力的前提下,要求桩端支承在压缩性较低的非湿陷性黄土层中。

自重湿陷性黄土场地建筑物地基浸水后,桩周土可能产生负摩擦力,为了避免由此产生下拉力,使桩的轴向力加大而产生较大沉降,桩端必须支承在可靠的持力层中。桩底端应坐落在基岩上,采用端承桩;或桩底端坐落在卵石、密实的砂类土和饱和状态下液性指数IL0的硬黏性土层上,采用以端承力为主的摩擦端承桩。

除此之外,对于混凝土灌注桩纵向受力钢筋的配置长度,虽然在规范中没有提出明确要求,但在设计中应有所考虑。对于在非自重湿陷性黄土层中的桩,虽然不会产生较大的负摩擦力,但一经浸水桩周土可能变软或产生一定量的负摩擦力,对桩产生不利影响。因此,建议桩的纵向钢筋除应自桩顶按1/3桩长配置外,配筋长度尚应超过湿陷性黄土层的厚度;对于在自重湿陷性黄土层中的端承桩,由于桩侧可能承受较大的负摩擦力,中性点截面处的轴向压力往往大于桩顶,全桩长的轴向压力均较大。因此,建议桩身纵向钢筋应通长配置。

5.7.3 在湿陷性黄土地区,采用的桩型主要有:钻、挖孔(扩底)灌注桩,沉管灌注桩,静压桩和打人式钢筋混凝土预制桩等。选用桩型时,应根据工程要求、场地湿陷类型、地基湿陷等级、岩土工程地质条件、施工条件及场地周围环境等综合因素确定。如在非自重湿陷性黄土场地,可采用钻、挖孔(扩底)灌注桩,近年来,陕西关中地区普遍采用锅锥钻、挖成孔的灌注桩施工工艺,获得较好的经济技术效果;在地基湿陷性等级较高的自重湿陷性黄土场地,宜采用干作业成孔(扩底)灌注桩;还可充分利用黄土能够维持较大直立边坡的特性,采用人工挖孔(扩底)灌注桩;在可能条件下,可采用钢筋混凝土预制桩,沉桩工艺有静力压桩法和打人法两种。但打入法因噪声大和污染严重,不宜在城市中采用。

5.7.4 本节规定了在湿陷性黄土层厚度等于或大于10m的场地,对于采用桩基础的甲类建筑和乙类中的重要建筑,其单桩竖向承载力特征值应通过静载荷浸水试验方法确定。

同时还规定,对于采用桩基础的其他建筑,其单桩竖向承载力特征值,可按有关规范的经验公式估算,即:

上述规定的理由如下:

1 湿陷性黄土层的厚度越大,湿陷性可能越严重,由此产生的危害也可能越大,而采用地基处理方法从根本上消除其湿陷性,有效范围大多在10m以内,当湿陷性黄土层等于或大于10m的场地,往往要采用桩基础。

2 采用桩基础一般都是甲、乙类建筑。其中一部分是地基受水浸湿可能性大的重要建筑;一部分是高、重建筑,地基一旦浸水,便有可能引起湿陷给建筑物带来危害。因此,确定单桩竖向承载力特征值时,应按饱和状态考虑。

3 天然黄土的强度较高,当桩的长度和直径较大时,桩身的正摩擦力相当大。在这种情况下,即使桩端支承在湿陷性黄土层上,在进行载荷试验时如不浸水,桩的下沉量也往往不大。例如,20世纪70年代建成投产的甘肃刘家峡化肥厂碱洗塔工程,采用的井桩基础未穿透湿陷性黄土层,但由于载荷试验未进行浸水,荷载加至3000kN,下沉量仅6mm。井桩按单桩竖向承载力特征值为1500kN进行设计,当时认为安全系数取2已足够安全,但建成投产后不久,地基浸水产生了严重的湿陷事故,桩周土体的自重湿陷量达600mm,桩周土的正摩擦力完全丧失,并产生负摩擦力,使桩基产生了大量的下沉。由此可见,湿陷性黄土地区的桩基静载荷试验,必须在浸水条件下进行。

5.7.5 桩周的自重湿陷性黄土层浸水后发生自重湿陷时,将产生土层对桩的向下位移,桩将产生一个向下的作用力,即负摩擦力。但对于非自重湿陷性黄土场地和自重湿陷性黄土场地,负摩擦力将有不同程度的发挥。因此,在确定单桩竖向承载力特征值时,应分别采取如下措施:

1 在非自重湿陷性黄土场地,当自重湿陷量小于50mm时,桩侧由此产生的负摩擦力很小,可忽略不计,桩侧主要还是正摩擦力起作用。因此规定,此时"应计入湿陷性黄土层范围内饱和状态下的桩侧正摩擦力"

2 在自重湿陷性黄土场地,确定单桩竖向承载力特征值时,除不计湿陷性黄土层范围内饱和状态下的桩侧正摩擦力外,尚应考虑桩侧的负摩擦力。

1)按浸水载荷试验确定单桩竖向承载力特征值时,由于浸水坑的面积较小,在试验过程中,桩周土体一般还未产生自重湿陷,因此应从试验结果中扣除湿陷性黄土层范围内的桩侧正、负摩擦力。

2)桩侧负摩擦力应通过现场浸水试验确定,但一般情况下不容易做到。因此,许多单位提出希望规范能给出具体数据或参考值。

20世纪70年代开始,我国有关单位根据设计要求,在青海大通、兰州和西安等地,采用悬吊法实测桩侧负摩擦力,其结果见表5.7.5-1

国外有关标准中规定桩侧负摩擦力可采用正摩擦力的数值,但符号相反。现行国家标准《建筑地基基础设计规范》对桩周正摩擦力特征值qsa规定见表5.7.5-2

如黄土的液限wL28%,塑限wp18%,孔隙比e≥0.90,饱和度Sr≥80%时,液性指数一般大于1,按照上述规定,饱和状态黄土层中预制桩桩侧的正摩擦力特征值为1020kPa,与现场负摩擦力的实测结果大体上相符。

关于桩的类型对负摩擦力的影响

试验结果表明,预制桩的侧表面虽比灌注桩平滑,但其单位面积上的负摩擦力却比灌注桩为大。这主要是由于预制桩在打桩过程中将桩周土挤密,挤密土在桩周形成一层硬壳,牢固地粘附在桩侧表面上。桩周土体发生自重湿陷时不是沿桩身而是沿硬壳层滑移,增加了桩的侧表面面积,负摩擦力也随之增大。因此,对于具有挤密作用的预制桩与无挤密作用的钻、挖孔灌注桩,其桩侧负摩擦力应分别给出不同的数值。

关于自重湿陷量的大小对负摩擦力的影响

兰州钢厂两次负摩擦力的测试结果表明,经过8年之后,由于地下水位上升,地基土的含水量提高以及地面堆载的影响,场地土的湿陷性降低,负摩擦力值也明显减小,钻孔灌注桩两次的测试结果见表5.7.5-3

试验结果表明,桩侧负摩擦力与自重湿陷量的大小有关,土的自重湿陷性愈强,地面的沉降速度愈大,桩侧负摩擦力值也愈大。因此,对自重湿陷量zs200mm的弱自重湿陷性黄土与zs≥200mm较强的自重湿陷性黄土,桩侧负摩擦力的数值差异较大。

3)对桩侧负摩擦力进行现场试验确有困难时,GBJ 25-90规范曾建议按表5.7.5-4中的数值估算:

鉴于目前自重湿陷性黄土场地桩侧负摩擦力的试验资料不多,本规范有关桩侧负摩擦力计算的规定,有待于今后通过不断积累资料逐步完善。

5.7.6 在水平荷载和弯矩作用下,桩身将产生挠曲变形,并挤压桩侧土体,土体则对桩产生水平抗力,其大小和分布与桩的变形以及土质条件、桩的入土深度等因素有关。设在湿陷性黄土层中的桩,在天然含水量条件下,桩侧土对桩往往可以提供较大的水平抗力;一旦浸水桩周土变软,强度显著降低,从而桩周土体对桩侧的水平抗力就会降低。

5.7.8 在自重湿陷性黄土层中的桩基,一经浸水桩侧产生的负摩擦力,将使桩基竖向承载力不同程度的降低。为了提高桩基的竖向承载力,设在自重湿陷性黄土场地的桩基,可采取减小桩侧负摩擦力的措施,如:

1 在自重湿陷性黄土层中,桩的负摩擦力试验资料表明,在同一类土中,挤土桩的负摩擦力大于非挤土桩的负摩擦力。因此,应尽量采用非挤土桩(如钻、挖孔灌注桩),以减小桩侧负摩擦力。

2 对位于中性点以上的桩侧表面进行处理,以减小负摩擦力的产生。

3 桩基施工前,可采用强夯、挤密土桩等进行处理,消除上部或全部土层的自重湿陷性。

4 采取其他有效而合理的措施。

5.7.9 本条规定的目的是:

1 防止雨水和地表水流人桩孔内,避免桩孔周围土产生自重湿陷;

2 防止泥浆护壁或钻孔法的泥浆循环液,渗入附近自重湿陷黄土地基引起自重湿陷。

6 地基处理

6.1 一般规定

6.1.1 当地基的变形(湿陷、压缩)或承载力不能满足设计要求时,直接在天然土层上进行建筑或仅采取防水措施和结构措施,往往不能保证建筑物的安全与正常使用,因此本条规定应针对不同土质条件和建筑物的类别,在地基压缩层内或湿陷性黄土层内采取处理措施,以改善土的物理力学性质,使土的压缩性降低、承载力提高、湿陷性消除。

湿陷变形是当地基的压缩变形还未稳定或稳定后,建筑物的荷载不改变,而是由于地基受水浸湿引起的附加变形(即湿陷)。此附加变形经常是局部和突然发生的,而且很不均匀,尤其是地基受水浸湿初期,一昼夜内往往可产生150250mm的湿陷量,因而上部结构很难适应和抵抗量大、速率快及不均匀的地基变形,故对建筑物的破坏性大,危害性严重。

湿陷性黄土地基处理的主要目的:一是消除其全部湿陷量,使处理后的地基变为非湿陷性黄土地基,或采用桩基础穿透全部湿陷性黄土层,使上部荷载通过桩基础传递至压缩性低或较低的非湿陷性黄土(岩)层上,防止地基产生湿陷,当湿陷性黄土层厚度较薄时,也可直接将基础设置在非湿陷性黄土(岩)层上;二是消除地基的部分湿陷量,控制下部未处理湿陷性黄土层的剩余湿陷量或湿陷起始压力值符合本规范的规定数值。

鉴于甲类建筑的重要性、地基受水浸湿的可能性和使用上对不均匀沉降的严格限制等与乙、丙类建筑有所不同,地基一旦发生湿陷,后果很严重,在政治、经济等方面将会造成不良影响或重大损失,为此,不允许甲类建筑出现任何破坏性的变形,也不允许因地基变形影响建筑物正常使用,故对其处理从严,要求消除地基的全部湿陷量。

乙、丙类建筑涉及面广,地基处理过严,建设投资将明显增加,因此规定消除地基的部分湿陷量,然后根据地基处理的程度及下部未处理湿陷性黄土层的剩余湿陷量或湿陷起始压力值的大小,采取相应的防水措施和结构措施,以弥补地基处理的不足,防止建筑物产生有害变形,确保建筑物的整体稳定性和主体结构的安全。地基一旦浸水湿陷,非承重部位出现裂缝,修复容易,且不影响安全使用。

6.1.2 湿陷性黄土地基的处理,在平面上可分为局部处理与整片处理两种。

"BGJ 20-66""TJ 25-78""GBJ 25-90"等规范,对局部处理和整片处理的平面范围,在有关处理方法,如土(或灰土)垫层法、重夯法、强夯法和土(或灰土)挤密桩法等的条文中都有具体规定。

局部处理一般按应力扩散角(即Bb2Ztanθ)确定,每边超出基础的宽度,相当于处理土层厚度的1/3,且不小于400mm,但未按场地湿陷类型不同区别对待;整片处理每边超出建筑物外墙基础外缘的宽度,不小于处理土层厚度的1/2,且不小于2m。考虑在同一规范中,对相同性质的问题,在不同的地基处理方法中分别规定,显得分散和重复。为此本次修订将其统一放在地基处理第1"一般规定"中的6.1.2条进行规定。

对局部处理的平面尺寸,根据场地湿陷类型的不同作了相应调整,增大了自重湿陷性黄土场地局部处理的宽度。局部处理是将大于基础底面下一定范围内的湿陷性黄土层进行处理,通过处理消除拟处理土层的湿陷性,改善地基应力扩散,增强地基的稳定性,防止地基受水浸湿产生侧向挤出,由于局部处理的平面范围较小,地沟和管道等漏水,仍可自其侧向渗入下部未处理的湿陷性黄土层引起湿陷,故采取局部处理措施,不考虑防水、隔水作用。

整片处理是将大于建(构)筑物底层平面范围内的湿陷性黄土层进行处理,通过整片处理消除拟处理土层的湿陷性,减小拟处理土层的渗透性,增强整片处理土层的防水作用,防止大气降水、生产及生活用水,从上向下或侧向渗入下部未处理的湿陷性黄土层引起湿陷。

6.1.3 试验研究成果表明,在非自重湿陷性黄土场地,仅在上覆土的自重压力下受水浸湿,往往不产生自重湿陷或自重湿陷量的实测值小于70mm,在附加压力与上覆土的饱和自重压力共同作用下,建筑物地基受水浸湿后的变形范围,通常发生在基础底面下地基的压缩层内,压缩层深度下限以下的湿陷性黄土层,由于附加应力很小,地基即使充分受水浸湿,也不产生湿陷变形,故对非自重湿陷性黄土地基,消除其全部湿陷量的处理厚度,规定为基础底面以下附加压力与上覆土的饱和自重压力之和大于或等于湿陷起始压力的全部湿陷性黄土层,或按地基压缩层的深度确定,处理至附加压力等于土自重压力20%(即pz0.20pcz)的土层深度止。

在自重湿陷性黄土场地,建筑物地基充分浸水时,基底下的全部湿陷性黄土层产生湿陷,处理基础底面下部分湿陷性黄土层只能减小地基的湿陷量,欲消除地基的全部湿陷量,应处理基础底面以下的全部湿陷性黄土层。

6.1.4 根据湿陷性黄土地基充分受水浸湿后的湿陷变形范围,消除地基部分湿陷量应主要处理基础底面以下湿陷性大(δs≥0.07δzs≥0.05)及湿陷性较大(δs≥0.05δzs≥0.03)的土层,因为贴近基底下的上述土层,附加应力大,并容易受管道和地沟等漏水引起湿陷,故对建筑物的危害性大。

大量工程实践表明,消除建筑物地基部分湿陷量的处理厚度太小时,一是地基处理后下部未处理湿陷性黄土层的剩余湿陷量大;二是防水效果不理想,难以做到阻止生产、生活用水以及大气降水,自上向下渗入下部未处理的湿陷性黄土层,潜在的危害性未全部消除,因而不能保证建筑物地基不发生湿陷事故。

乙类建筑包括高度为2460m的建筑,其重要性仅次于甲类建筑,基础之间的沉降差亦不宜过大,避免建筑物产生不允许的倾斜或裂缝。

建筑物调查资料表明,地基处理后,当下部未处理湿陷性黄土层的剩余湿陷量大于220mm时,建筑物在使用期间地基受水浸湿,可产生严重及较严重的裂缝;当下部未处理湿陷性黄土层的剩余湿陷量大于130mm小于或等于220mm时,建筑物在使用期间地基受水浸湿,可产生轻微或较轻微的裂缝。

考虑地基处理后,特别是整片处理的土层,具有较好的防水、隔水作用,可保护下部未处理的湿陷性黄土层不受水或少受水浸湿,其剩余湿陷量则有可能不产生或不充分产生。

基于上述原因,本条对乙类建筑规定消除地基部分湿陷量的最小处理厚度,在非自重湿陷性黄土场地,不应小于地基压缩层深度的2/3,并控制下部未处理湿陷性黄土层的湿陷起始压力值不应小于1OOkPa;在自重湿陷性黄土场地,不应小于全部湿陷性黄土层深度的2/3,并控制下部未处理湿陷性黄土层的剩余湿陷量不应大于150mm

对基础宽度大或湿陷性黄土层厚度大的地基,处理地基压缩层深度的2/3或处理全部湿陷性黄土层深度的2/3确有困难时,本条规定在建筑物范围内应采用整片处理。

6.1.5 丙类建筑包括多层办公楼、住宅楼和理化试验室等,建筑物的内外一般装有上、下水管道和供热管道,使用期间建筑物内局部范围内存在漏水的可能性,其地基处理的好坏,直接关系着城乡用户的财产和安全。

考虑在非自重湿陷性黄土场地,级湿陷性黄土地基,湿陷性轻微,湿陷起始压力值较大。单层建筑荷载较轻,基底压力较小,为发挥湿陷起始压力的作用,地基可不处理;而多层建筑的基底压力一般大于湿陷起始压力值,地基不处理,湿陷难以避免。为此本条规定,对多层丙类建筑,地基处理厚度不应小于1m,且下部未处理湿陷性黄土层的湿陷起始压力值不宜小于1OOkPa

在非自重湿陷性黄土场地和自重湿陷性黄土场地都存在级湿陷性黄土地基,其自重湿陷量的计算值:前者不大于70mm,后者大于70mm,不大于300mm。地基浸水时,二者具有中等湿陷性。本条规定:在非自重湿陷性黄土场地,单层建筑的地基处理厚度不应小于1m,且下部未处理湿陷性黄土层的湿陷起始压力值不宜小于80kPa;多层建筑的地基处理厚度不应小于2m,且下部未处理湿陷性黄土层的湿陷起始压力值不宜小于1OOkPa。在自重湿陷性黄土场地湿陷起始压力值小,无使用意义,因此,不论单层或多层建筑,其地基处理厚度均不宜小于2.50m,且下部未处理湿陷性黄土层的剩余湿陷量不应大于200mm

地基湿陷等级为级或级,均为自重湿陷性黄土场地,湿陷性黄土层厚度较大,湿陷性分别属于严重和很严重,地基受水浸湿,湿陷性敏感,湿陷速度快,湿陷量大。本条规定,对多层建筑宜采用整片处理,其目的是通过整片处理既可消除拟处理土层的湿陷性,又可减小拟处理土层的渗透性,增强整片处理土层的防水、隔水作用,以保护下部未处理的湿陷性黄土层难以受水浸湿,使其剩余湿陷量不产生或不全部产生,确保建筑物安全正常使用。

6.1.6 试验研究资料表明,在非自重湿陷性黄土场地,湿陷性黄土地基在附加压力和上覆土的饱和自重压力下的湿陷变形范围主要是在压缩层深度内。本条规定的地基压缩层深度:对条形基础,可取其宽度的3倍,对独立基础,可取其宽度的2倍。也可按附加压力等于土自重压力20%的深度处确定。

压缩层深度除可用于确定非自重湿陷性黄土地基湿陷量的计算深度和地基的处理厚度外,并可用于确定非自重湿陷性黄土场地上的勘探点深度。

6.1.76.1.9 在现场采用静载荷试验检验地基处理后的承载力比较准确可靠,但试验工作量较大,宜采取抽样检验。此外,静载荷试验的压板面积较小,地基处理厚度大时,如不分层进行检验,试验结果只能反映上部土层的情况,同时由于消除部分湿陷量的地基,下部未处理的湿陷性黄土层浸水时仍有可能产生湿陷。而地基湿陷是在水和压力的共同作用下产生的,基底压力大,对减小湿陷不利,故处理后的地基承载力不宜用得过大。

6.1.10 湿陷性黄土的干密度小,含水量较低,属于欠压密的非饱和土,其可压(或夯)实和可挤密的效果好,采取地基处理措施应根据湿陷性黄土的特点和工程要求,确定地基处理的厚度及平面尺寸。地基通过处理可改善土的物理力学性质,使拟处理土层的干密度增大、渗透性减小、压缩性降低、承载力提高、湿陷性消除。为此,本条规定了几种常用的成孔挤密或夯实挤密的地基处理方法及其适用范围。

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