JGJ 6-2011 高层建筑筏形与箱形基础技术规范(完整正版、清晰无水印)

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JGJ 6-2011 高层建筑筏形与箱形基础技术规范(完整正版、清晰无水印)

图3板与柱不平衡弯矩传递示意

对于基础平面而言的,大量计算结果表明,受基础盆形挠曲的影 响,基础的角柱和边柱产生了附加的压力。中国建筑科学研究院 地基所滕延京和石金龙在《柱下筱板基础角柱边柱冲切性状的研 究报告》中,将角柱、边柱和中柱的冲切破坏荷载与规范公式计 算的冲切破坏荷载进行了对比,计算结果表明,角柱和边柱下筏 板的冲切承载力的“安全系数”偏低,约为1.45和1.6。为使 角柱和边柱与中柱抗冲切具有基本一致的安全度,本次规范修订 时将角柱和边柱的冲切力乘以了放大系数1.2和1.1。

图4边柱Munb计算示意图 冲切临界截面重心:2一柱:3一筱板

GB/T 11945-2019 蒸压灰砂实心砖和实心砌块VE十 TE.max A. E.max 3

基反力来验算距核心简h.处的符板受剪承载力。当边柱与核心

侧有两排以上框架柱或边柱与核心简之间的距离较小时,设计 应根据工程具体情况慎重确定筱板受剪承载力验算单元的计算 度。

当均匀(图10),板的整体挠曲约为方分之三,整体挠曲相似 于箱形基础。基础内力的分布规律,按整体分析法(考虑上部结 构作用)与倒梁板法是一致的,且倒梁板法计算出来的弯矩值还 略大于整体分析法(图11)。规定的基础梁高度天于或等于1/6 柱距的条件是根据柱距1与文克勒地基模型中的弹性特征系数入 的乘积入/≤1.75作了对比,分析结果表明,当高跨比大于或等 于1/6时,对一般柱距及中等压缩性的地基都可考虑地基反力为 直线分布。当不满足上述条件时,宜按弹性地基梁法计算内力 分析时采用的地基模型应结合地区经验进行选择

图10?轴线沉降曲线

对于单幢平板式筱基,当地基土比较均匀,地基压缩层范围 内无软弱土层或液化土层,上部结构刚度较好,柱网和荷载分布 较均匀,相邻荷载及柱间的变化不超过20%,筏板厚度满足受 冲切和受剪切承载力要求,且筏板的厚跨比不小于1/6时,平 板式筏基可仅考虑局部弯曲作用。筏形基础内力可按直线分布进 行计算。当不满足上述条件时,宜按弹性地基理论计算内力。 对于地基土、结构布置和荷载分布不符合本条款要求的结

图11整体分析法与倒梁板法弯矩计算结果比较 1一整体(考虑上部结构刚度):2一倒梁板法

图12两侧有效宽度范围的示意

要求柱下板带和跨中板带的底部钢筋应有1/3贯通全跨,顶部钢 筋按实际配筋全部连通,上下贯通钢筋配筋率均不应小 于 0.15%:

红波等通过大比例室内模型试验及实际工程的原位沉降观测

1厚筏基础具备扩散主楼荷载的作用,扩散范围与相邻裙 房地下室的层数、间距以及伐板的厚度有关。在满足本规范给定 的条件下,主楼荷载问周围扩散,影响范围不超过三跨,并随着 距离的增大扩散能力逐渐衰减。 2多塔楼作用下天底盘厚筏基础(厚跨比不小于1/6)的 变形特征为:各塔楼独立作用下产生的变形通过以各个塔楼下面 一定范围内的区域为沉降中心,各自沿径向向外围衰减,并在其 共同影响范围内相互叠加形成。 3多塔楼作用下大底盘厚筏基础的基底反力的分布规律为 各塔楼荷载以其塔楼下某一区域为中心,通过各自塔楼周围的裙 房基础沿径向向外围扩散,并随着距离的增大扩散能力逐渐衰 减,在其共同荷载扩散范围内,基底反力相互叠加。 4基于上述试验结果,在同一大面积整体形基础上有多 高层和低层建筑时,沉降可以高层建筑为单元将筏基划分为若 干块按弹性理论进行计算,并考虑各单元的相互影响,当各单元 间交界处的变形协调时,便可将计算的沉降值进行叠加。 5室内模型试验和工程实测结果表明,当高层建筑与相连 的裙房之间不设沉降缝和后浇带时,高层建筑的荷载通过裙房基 础向周围扩散并逐渐减小,因此与高层建筑邻近一定范围内裙房 基础下的地基反力相对较大。当与高层建筑紧邻的裙房的基础板 厚度突然减小过多时,有可能出现基础板的截面承载力不够而发 生破坏或因其变形过大造成裂缝不满足要求。因此本条款提出高 层建筑及与其紧邻一跨的裙房筏板应采用相同厚度,裙房筏板的 厚度宜从第二跨裙房开始逐渐变化

6室内模型试验结果表明,平面呈L形的高层建筑下的大 面积整体形基础,筱板在满足厚跨比不小于1/6的条件下,裂 缝发生在与高层建筑相邻的裙房第一跨和第二跨交接处的柱旁。 试验结果还表明,高层建筑莲同紧邻一一跨的裙房其变形相当均 勾,呈现出接近刚性板的变形特征。因此,当需要设置后浇带 时,后浇带宜设在与高层建筑相邻裙房的第二跨内(见图13)

图13后浇带(沉降缝)示意图

6.2.15在同一大面积整体伐形基础上有多幢高层和低层建筑时, 筏基的结构计算宜考虑上部结构、基础与地基土的共同作用,进 行整体计算。对塔楼数自较多且塔裙之间平面布局较复杂的工程, 设计时可能存在一定难度。基于中国建筑科学研究院地基所的研 究成果,对于同一大面积整体筱形基础上的复杂工程,建议可按 高层建筑物的有效影响区域将筱基划分为若干单元分别按弹性理 伦进行计算,计算时宜考虑上部结构、基础与地基的共同作用。 采用这种方法计算时,需要根据各单元间交界处的变形协调条件, 依据沉降达到基本稳定的时间长短或工程经验,控制和调整各建 筑单元之间的沉降差后,得到整体筏基的计算结果。

6.2.16高层建筑基础不但应满足强度要求,而且应有足够的

度,方可保证上部结构的安全。本条款给出的限值,是基于一系 列室内模型试验和大量工程实测分析得到的。基础的整体挠曲度

定义为:基础两端沉降的平均值与基础中间最大沉降的差值与基 础两端之间距离的比值,

6.3.1箱形基础墙体的作用是连接顶、底板并把很大的竖向荷 裁和水平荷裁较均地传递到地基上去。提出墙体面积率的要求 是为了保证箱形基础有足够的整体刚度及在纵横方向各部位的受 剪承载力。这些面积率指标主要来源于国内已建工程墙体面积率 的统计资料,详见表5。其中有些工程经过了6度地震的考验 这样的面积率指标在一般工程中基本上都能达到,并且能满足 般人防使用上的要求。 在墙体水平截面面积率的控制中,对基础平面长宽比大于4 的箱形基础纵墙控制较严。因为工程实测沉降表明,箱形基础的 相对挠曲,纵向要大于横向。这说明了在正常的受力状态下,纵 可是我们要考虑的主要方向。然而横墙的数量也不能太少,横墙 受剪面积不足,将影响抵抗挠曲的刚度。 十多年来的工程实践经验表明,墙体水平截面总面积率可适 当放宽,因此,本规范将墙体水平截面总面积率控制在已建工程 墙体面积率的统计资料的下限值,由原规范的1/10改为1/12。 6.3.2本规范提出箱形基础高度不宜小于基础长度的1/20,且 不宜小于3m的要求,自在要求箱形基础具有一定的刚度,能适 应地基的不均匀沉降,满足使用功能上的要求,减少不均匀沉降 起的上部结构附加应力。制定这种控制条件的依据是:从已建 工程的统计资料来看,箱形基础的高度与长度的比值在1/3.8至 1/21.1之间,这些工程的实测相对挠曲值,软土地区一般都在 万分之三以下,硬土地区一般都小于万分之一,除个别工程,由 于施工中拨钢板桩将基底下的土带出,使部分外纵墙出现上天下 小内外贯通裂缝外(裂缝最宽处达2mm),其他工程并没有出现 异常现象,刚度都较好。表6给出了北京、上海、西安、保定等 地的12项工程的实测最大相对挠曲资料。

表5箱形基础工程实例表

表6建筑物实测最大相对挠曲

注:一为正值时表示基底变形呈盆状,即“U”状。

6.3.4为使基础底板具有一定刚度以减少其下地基土反力

6.3.5本规范箱形基础

已建工程箱形基础双向底板信息表

表8已建工程箱形基础双向底板剪切计算分析

6.3.6箱形基础的墙身厚度,除应按实际受力情况进行验算外, 还规定了内、外墙的最小厚度,即外墙不应小于250mm,内墙 不宜小于200mm,这一限制是在保证箱形基础整体刚度的条件 下及分析了大量工程实例的基础上提出的,统计资料列于表5。

这一限制,也是配合本标准第6.3.1条使用的。 6.3.7箱基分析实质上是一个求解地基一基础一上部结构协同 工作的课题。近40年来,国内外不少学者先后对这一课题进行 厂研究,在非线性地基模型及其参数的选择、上下协同工作机理 的研究上取得了不少成果。特别是20世纪70年代后期以来,国 为一此科研、设计单位结合具体工程在现场进行了包括基底接触 应力、箱基钢筋应力以及基础沉降观测等一系列测试,积累了天 量宝贵资料,为箱基的研究和分析提供了可靠的依据。 建筑物沉降观测结果和理论研究表明,对平面布置规、立 面沿高度大体一致的单幢建筑物,当箱基下压缩士层范围内沿贤 向和水平方向上层较均匀时,箱形基础的纵向曲曲线的形状呈 盆状形。纵向挠曲曲线的曲率并不随着楼层的增加、荷载的增大 而始终增大。最大的阳率发生在施工期间的某一临界层,该临界 层与上部结构形式及影其刚度形成的施工方式有关。当上部 构最初几层施工时,由于其混凝土尚处于软塑状态,上部结构的 刚度还未形成,上部结构只能以荷载的形式施加在箱基的顶部, 因而箱基的整体挠曲曲线的曲率随着楼层的升高而逐渐增天,其 工作犹如弹性地基上的梁或板。当楼层上升至一定的高度之后 最早施工的下面几层结构随着时间的推移,它的刚度就陆续形 成,一般情况下,上部结构刚度的形成时间药滞后三层左右。在 刚度形成之后,上部结构要满足变形协调条件,符合呈盆状形的 箱形基础沉降曲线,中间柱子或中间段将产生附加的拉力,而 边柱或尽端墙段则产生附加的压力。上部结构内力重分布的结 果,导致了箱基整体挠曲及其弯曲应力的降低。在进行装修阶 段,由于上部结构的刚度已基本完成,装修阶段所增加的荷载文 使箱基的整体挠曲曲线的曲率略有增加。图14给出了北京中医 医院病房楼各施工阶段(15)的箱基纵向沉降曲线图,从图中 可以清楚看出箱基整体挠曲曲线的基本变化规律。 国内大量测试表明,箱基顶、底板钢筋实测应力,一股只有 20N/mm²30N/mm,最高也不过50N/mm²。造成钢筋应力偏

低的因素很多,除了上部结构参与工作以及箱基端部王层出现塑 性变形,导致箱基整体弯曲应力降低等因素外,主要原因是: (1)箱形基础弯曲受拉区的混凝土参与了工作。为保证上部 结构和箱基在使用荷载下不致出现裂缝,本规范在编制时曾利用 实测纵向相对挠曲值来反演箱基的抗裂度。反演时挑选了上部结 构刚度相对较弱的框架结构、框剪结构下的箱形基础作为分析对 象。分析时假定箱形基础自身为一挠曲单元,其整体挠曲曲线近 L2 的抗裂度,验算时箱基的混凝土强度等级为C20,EI为混凝士 的长期刚度,其值取0.5EI。表9列出了按现行《混凝土结构 设计规范》GB50010计算的儿个典型工程的箱形基础抗裂度。 上海国际妇幼保健院是我们自前收集到的箱形基础级向相对挠曲 度为1.13。应该指出的是,验算时箱形基础的刚度是按实腹工 字形截面计算的,没有考虑墙身洞口对刚度的削弱影响,实际的 抗裂度要稍大于计算值。因此,一般情况下按本规范提出的箱基 高度和墙率设计的箱形基础,其抗裂度可满足混凝上结构设计规 范的要求。

表9按实测纵向相对挠曲反演箱基抗裂度

层竖向刚度Kvy对减小基础内力的贡

刚度计算结果;②一按北工大提出的连分式等效刚度计算结

提出了对层数的限制,规定了框架结构参与工作的层数不多手8 套,该限制是综合了上部框架结构竖向刚度、弯曲刚度以及剪切 刺度的影响。 在本规范修订中总结了近十年来工程实践经验,同时考虑到 计算机的普及,提出广如本规范附录F中图F.0.2所示的更接 近实际情况的整体弯曲作用分析计算模型,即将上部框架简化为 等代梁并以底层柱与伐形或箱形基础连接。修改后的计算模型的 最大优点是,其计算结果可反映由于上部结构参与工作而发生的 简载重分布现象,为设计人员提供了一种估算上部结构底层竖向 构件次应力的简化方法。此外,根据上部结构各层对箱基的贡献 大小以及工程实践,本次规范修改时将框架结构参与工作的层数 最大限值由8层修改为5层。 在计算底板局部弯曲内力时,考虑到双问板周边与墙体连接 产生的推力作用,注意到双向板实测跨中反压力小于墙下实测反 压力的情况,对底板为双向板的局部弯曲内力采用0.8的折减 系数。 箱形基础的地基反力,可按附录E米用,也可参照其他有 效方法确定。地基反力系数表,系中国建筑科学研究院地基所根 据北京地区一般黏性土和上海淤泥质黏性土上高层建筑实测反力

6.3.9当墙体水平截面面积率较小时,其内力和整体挠曲

采取能反映其实际受力和变形情况的有效计算方法确定。此 寸,为保证箱形基础刚度分布较均匀应注意内墙布置尽可能均匀 称,并且横墙间距不宜过大。

7.1.1不同的建设工程项自具有不同的特点,因此,伐形与箱 形基础的施工组织设计除应根据建筑场地、工程地质和水文地质 资料以及现场环境等条件外,还应分析工程项目的特殊性和施工 难点,以明晰施工控制的关键点,尤其对施工过程中可能出现的 问题有一个清醒的认识和必要的准备。

.1,1不同的建设工程项自其有不问的特点,因此,伐形与箱 形基础的施工组织设计除应根据建筑场地、工程地质和水文地质 资料以及现场环境等条件外,还应分析工程项目的特殊性和施工 难点,以明晰施工控制的关键点,其对施工过程中可能出现的 问题有一个清醒的认识和必要的准备。 1.1.6大多数高层建筑基础理置深度较深,有的超过20m。深 基坑支护设计合理与否直接影响建筑物的施工工期与造价,影响 邻近建筑物的安全。有的工程采用永久性支护方案即把支护结构 作为地下室外墙,取得较好的经济效益,施工前应做好准备工 作,施工时能顺利进行,保证质量。 7.1.10,监测工作不仅限于施工过程,有些内容应延续至现场施 工结束策。观测和蓝测结果是对建设工程实际状态的真实反映,对 观测和监测资料的及时整理和分析及反馈是作好施工过程控制以 及处理异常情况的基本要求

7.1.6大多数高层建筑基础理置深度较深,有的超过201

7.2.1降水的自的是为了降低地下水位、疏干基坑、固结士体、 稳定边坡、防止流砂与管,便于基坑开挖与基础施工。边坡失 稳、流砂与管涌的发生一般都与地下水有关,尤其是与地下水的 动水压力梯度的增大有关。 自前降水、隔水方案很多,如:井点降水(包括轻型井点、 真空并点)、地下连续墙支护与隔水、支护桩配以搅拌桩或高压 旋喷桃隔水、降水与回灌相结合蔬于基坑和保持坑外地下水位等 等。采用哪种方法进行地下水控制除考虑本条所列的因素外还应

考虑经济效益和地区成熟的经验与技术

7.2.5在施工中常发生由于降水对邻近建筑物、道路及管

生不良影响的工程事故。降水产生不良影响的原因主要有两个, 一是降水引起地下水位下降使土体产生固结沉降,二是降水过程 带出大量土颗粒,在土体中产生孔洞、孔洞塌陷造成沉降。 7.2.12一定要注意使排水远离基坑边坡,如边坡被水浸泡,土 的抗剪强度、黏聚力立即下降,容易引起基坑塌和滑坡。 7.2.14当基础理置深度大,而地下水位较高时尤其要重视水浮 力,必须满足抗浮要求。当建筑物高低层采用整体基础时,要验 算高低层结合处基础板的负弯矩和抗裂强度,需要时,可在低层 部分的基础下打抗拨桩或拉锚

7.3.1基坑开挖是否要支护视具体情况面定,各地区差异很大, 即使同一地区也不尽相同,本条所列三种情况应予以重视。由于 支护属临时性措施,因此在保证安全的前提下还应考撼经济性。 采用自然放坡一定要谨慎,作稳定性分析时,土的物理力学 指标的选用必须符合实际。需要指出的是主的力学指标对含水量 的变化非常敏感,虽然计算得十分安全,往往一场大雨之后严重 的塌方就发生了。施工时一定要考虑好应急措施。

7.3.1基坑开挖是否要支护视具体情况面定,各地区差异

7.3.2我国地域辽阔,基坑支护方法很多,作为一种临时 支护结构,应充分考虑土质、结构特点以及地区,因地制宜 支护设计。

7.3.3基坑及周边坏境的沉降及水平位移的允许值、报警

角定因要求不同而不同,应结合环境条件和特殊要求并结合地区 工程经验。

7.3.4坑内排水可设排水沟和集水坑,由水泵排出基坑。在严 寒地区冬期施工要做好保温措施,由子季节变化易出现基础板底 面与地基脱开。

7.3.4坑内水可设排水沟和集水坑,由水泵排出基坑。在严

现象,因此,在施工过程中必须严格控制。

现象,因此,在施工过程中必须产格控制。 7.3.12防止雨水浸泡地基是避免地基性状改变的基本条件,对 膨胀土和湿陷性严重的地基尤显其重要性。基坑开挖完成并经验 收合格后,应立即进行垫层施工,防止暴晒和雨水浸泡造成地基 土破坏。

7.4 形与箱形基础施工

7.4.2筏形和箱形基础长度超40m,基础墙体都易发生裂缝 (垂直分布),外墙上的裂缝对防水不利,处理费用很高。 7.4.4后浇带施工做法很多,或事先把钢筋贯通,用钢丝网模 隔断,接缝前用人工将混凝土表面凿毛,或直接采用齿口连接拉 板网放置在施工缝处模板内侧,待拆模后,表面露出拉板网齿 槽,增加新老混凝土之间的咬接,或钢筋也有事先不贯通的,先 在缝的两侧伸出受力钢筋,但不相连,而在基础混凝土浇筑三至 四星期之后再将伸出的钢筋等强焊接。 7.4.9差异沉降容易造成基础板开裂,对于有防水要求的基础

板网放直在施工缝处模板内侧,侍拆模后,表面路出拉板网因 槽,增加新老混凝土之间的咬接,或钢筋也有事先不贯通的,先 在缝的两侧伸出受力钢筋,但不连,而在基础混凝土浇筑三至 四星期之后再将伸出的钢筋等强焊接。 7.4.9差异沉降容易造成基础板开裂,对于有防水要求的基础, 后浇带的防水处理要考这一因素,施工缝与后浇带的防水处理 要与整片基础同时做好,不要在此处断缝。并要采取必要的保护 措施,防止施工时损坏

后浇带的防水处理要考虑这一因素,施工缝与后浇带的防水处 要与整片基础同时做好,不要在此处断缝。并要采取必要的保 措施,防止施工时损坏。

7.4.11混凝土外加剂与掺合料的应用技术性很强,应通

7.4.12大体积混凝土的养护以前多采用冷却法,而自前蓄热

泸法正被许多工程人员所接受,效果也很理想。 二次抹面工作很重要,应及时进行,否则一旦泥水混入则难 以处理,二次抹面不但具有补强效果,而且对防渗也有很大 作用。

8.1.1现场监测是指在工程施工及使用过程中对岩土体性状的 变化、建筑物内部结构工作状态和便用状态、对相建筑和地下 设施等周边环境的影响所引起的变化进行的系统的现场观测工 作,并视其变化规律和发展趋势,作出预测或预警反应。 现场监测应作出系统的监测方案,监测方案应包括监测目 的、监测项目、监测方法等。监测项目和要求随工程地质条件利 工程的具体情况确定,难以在规范条文中作出具体的规定,应由 设计人员根据工程需要,在设计文件中明确。 8.1.2由于地基沉降计算方法还不完善,变形参数和经验修正 系数不能完全反映地基实际的应力状态和变形特性,因此预估沉 降和实际沉降往往有较大出人。为了积累科研数据,提高沉降预 测和地基基础设计的水平,本条规定在工程需要时,可进行地基 反力、基础内力的测试以及分层沉降观测、基坑回弹观测等特殊

8.1.2由于地基沉降计算方法还不完善,变形参数和

8.1.3近年来,由于地下水引发的工程事故很多,因此本条规

8.1.3近年来,由于地下水引发的工程事故很多,因

当地下水水位的升降以及施工排水对拟建工程和邻近工程有较 影响时,应进行地下水位的监测,以规避工程风险

8.3.1本条规定的基坑与基槽开挖后应检验的内容,是对儿十 年来工程实践,特别是北京地区工程实践经验的总结。关于针探 (本规范改为轻型圆锥动力触探),北京市建设工程质量监督总站 及北京市勘察设计管理处曾于1987年6月18日联合发文1市质 监总站质字(87)第35号、市设管处管字(87)第1号,规定 “针探针锤一律按《工业与民用建筑地基基础设计规范》附录四 之二,轻便触探器穿心锤的质量10kg,针探杆直径25焊上圆 锥头,净长度1.5m~1.8m,上部穿心锤自由净落距离等于 500mm”。因此,标准的钎探与轻型圆锥动力触探意义相同,本

条条文作了相应的规定。

8.3. 4 基坑检验过程中当发现洞穴、古基、舌并、暗

.3.4基坑检验过程中当发现洞穴、古墓、古井、暗沟、防空 查体及地下埋设物,或槽底土质受到施工的扰动、受冻、浸泡和 中刷、裂等,应在现场提出对设计和施工处理的建议。

8.4.1本条重点强调了水准点的埋设要求。日前有些工程在进 行建筑物沉降观测时,通常使用浅理或施工单位设置的普通水准 点。由于水准点不稳定,并时常受周围环境和区域沉降的影响, 致使建筑物实测沉降较小、甚至出现“上浮”。实际上这种情况 所获得的实测沉降数据只是建筑物的相对沉降,不能真实反映建 筑物的实际沉降量。因此水准点的理设质量直接影响建筑物沉降 观测的准确性。

8.4.4高层建筑地下室埋置较深DB11/T 1660-2019 森林体验教育基地评定导则,为获取完整的沉降双

沉降观测应从基础底板浇筑后立即进行埋点观测。由于高层建筑 荷载较大,地基压缩层较深,一般地基土固结变形都需要较长的 时间。大量实测工程也证明,高层建筑在结构封项或竣工后,其 后期沉降还是较大的。但自前多数建筑物仅在施工期间进行沉 观测,甚至在结构主体封项或峻工后立刻停止沉降观测。不仅没 有了解建筑物竣工后的沉降发展规律,而且也未真正获取建筑物 完整的实测沉降数据。建筑物沉降观测工作量不大,经费较低, 但确有较高的应用价值。设计单位和建设方即可依据观测结果规 避建设风险,也可积累工程经验,为优化类似工程的地基基础设 计方安提供可靠依据

8.4.5现行行业规范《建筑变形测量规范》JGJ8规定的稳定

标准沉降速率为(14)mm/100d,主要是根据北京、上海、 天津、济南和西安5个城市的稳定控制指标确定的。其中,北 京、上海和济南为1mm/100d;天津为(1~1.7)mn/100d;西 安为(2~4)mm/100d。实际应用中,稳定标准应根据不同地 区地基土压缩性综合确定。

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