JGJ 118-2011 标准规范下载简介
JGJ 118-2011 冻土地区建筑地基基础设计规范(完整正版、清晰无水印).pdf由表34可见，在同一地区，不同参数对通风模数的影响 甚小。 7满归架空基础试验房屋实例 1974年，齐铁科研所等单位，在满归修建了一栋架空通风基 础试验房屋。房屋为矩形平面，长（L）为19.09m；宽（6）为 6.11m；面积116.64m²。基础为毛石条形基础，其上设高0.4m，
宽0.6m的钢筋混凝土圈梁。基础下地基换填砂砾石0.9m（见图 37a）。通风孔由钢筋混凝土槽形板构成（见图37b），通风孔总面积 A=0.31×0.14×2×33=2.86m²，通风模数为μ1=A/（Lb）= 2.86/19.09×6.11=0.0245。通风基础高度为0.54m，有效高度 h一0.14m（因看0.4m高的地梁），通风高度与房屋宽度之比， h/6=0.14/6.11=0.023，满足大于0.02的要求。
1冻土变形特性 冻土是由固相（矿物颗粒、冰）、液相（未冻水）、气相（水 气、空气）等介质所组成的多相体系。矿物颗粒间通过冰胶结在 起，从而产生较大的强度。由于冰和未冻水的存在，它在受荷 下的变形具有强烈的流变特性。图38a为单轴应力状态和恒温条 牛下冻土典型端变曲线，图38b表示相应的端变速率对时间的关 系。图中0A是瞬间应变，以后可以看到三个时间阶段。第1阶 段AB为不稳定的变阶段，应变速率是逐遂渐减小的；第Ⅱ阶段 BC为应变速率不变的稳定端变流，BC段持续时间的长短，与 应力大小有关：第Ⅲ阶段为应变速率增加的渐进流，最后地基丧 关稳定性，因此可以认为C点的出现是地基进人极限应力状态。 这样，不同的荷载延续时间，对应于不同的抗剪强度。相应于冻 土稳定流为无限长延续的长期强度，认为是士的标准强度，因为 在稳定端变阶段中，冻土是处于没有破坏而连续性的黏塑流动之 中，只要转变到渐进流的时间超过建筑物的设计寿命以及总沉降 量不超过建筑物地基容许值，则所确定地基强度限度是可以接 受的。 2冻士抗剪强度不仅取决于影响未冻士抗剪强度的有关因 素（如土的组成、含水率、结构等），还与冻士温度及外荷作用 时间有关，其中负温度的影响是十分显著的。根据青藏风火山地 这资料，在其他条件相同的情况下，冻土温度一1.5℃时的长期 黏聚力c1=82kPa，而一2.3℃时cl134kPa，租应的冻土极限 荷载为420kPa和690kPa。可见，在整个试验期问，保持冻土地 基天然状态温度的重要性，并应在量测沉降量的同时，测读冻土 地基深度在1倍～1.5倍基础宽度范围内的温度
DB43／T 1638-2019标准下载近似的取1.5倍承压板宽度6作为载荷试验影响深度h 压板沉降值s为：
s = 0. 8982eh
式中0.8982为考虑半无限体应力扩散后1.56范围内的平 均应力系数，应力取预估极限荷载P，的1/8。 按式（27）～式（29）计算加载24h后的沉降值见表36。
表36荷载试验加载24h沉降值
2）美国陆军部冷区研究与工程实验室提供的计算第I蠕 变阶段冻土地基蠕变变形经验公式为：
式中 应变； 0 瞬时应变，预估时可不计； T一 温度低于水的冰点的度数（℃）； C (kPa); 8 入、α、B、w 取决于土性质的常数，对表37中几种土给出入、α、 β和w的典型值； t一一时间 (h)。 求得应变e值后，仍用式（29）计算加载24h后冻土地基沉 降s值，计算结果见表36。 分析上述两种预估冻士地基加载24h后的沉降值，对砂土取
0.5mm，对黏性土取1.0mm是能保证地基处于第T蠕变阶段工 作的。
图38冻土蠕变曲线示意
图39冻结强度与加荷速度的关系
慢速维持荷载法的稳定标准是根据前苏联1962年《多年冻 土桩基设计和修建细则》中提出的标准确定的，铁道部科学研究 院西北分院在多年冻土区桩基试验中，亦采用了这一标准，即 0.5mm/d。该细则的编制者认为0.5mm/d这个值是稳定蠕变与 前进流动的界限。也就是说，当桩在荷载作用下，其端变下沉速 度超过0.5mm/d时，桩将进入前进流动而破坏，
有效率e是指冷凝器的实际传热量与全部叶片都处于基本温 度时可传递热量之比。无叶片的钢管冷凝器，其有效率e二1。 在冷凝器风洞试验中，我们确定的是eh与风速的关系。 3士体热阻计算公式，摘自美国土木工程协会出版的《冻 土工程中的热工设计问题》一书。 热虹吸的冻结半径，除决定于热虹吸本身的传热特性外，还 与土体的含水率、密度以及空气的冻结指数有着密切关系。可按 本规范附录J中的公式（J.0.6）求解。在东北大、小兴安岭和青 藏高原高寒地区：其冻结半径一在1m左右。热虹吸在多年冻 中使用时，其有效传热半径约1.5m左右。本规范附录J图J.0.6 中，冻结指数与冻结半径的关系，是用铁道部科学研究院西北分 院生产的热虹吸，根据低温风洞试验资料，计算得出的 4使用热虹吸的桩基础，在寒李可使桩周和桩底的多年冻 十温度大幅度降低。但暖季来临，周冻土温度将迅速升高。至 废李未，桩周多年冻土的温度较之一般地基多年冻土温度，仍将 低0.8℃左右。热虹吸地基多年冻土地温的这种降低，可使桩的 承载能力有明显增加，并可有效地防止地基多年冻土的衰退
图40钢管热桩计算示意
5钢管桩的放热系数未进行过 试验。在计算中，假定与已试验过的 冷器相同。这种假定是偏于安全 的。据美国阿拉斯加北极基础有限公 同资料，无叶片的钢管冷凝器，其放 热系数约为叶片式冷凝器放热系数的 2倍。 6热桩、热棒基础计算算例 1）一钢管热桩的计算 设有直径0.40m的钢管热桩， 理于多年冻土中，用来承担上部结构荷 载和稳定地基中的多年冻土（图40）， 求该热桩的年近似传热量和桩周冻士
（冷凝器），散发至天气中， 气体工质冷凝成液体。据 此，可以绘出热流程图，见 图41。 单位时间的传热量（热 通景）采用下面公式计管，
单位时间的传热量（热 通量），采用下面公式计算：
将u=5.0代入，得eh=4.83W/（m²·℃）。 所以
③计算土体热阻R： 假定冻结期的平均传热半径为1.5m，则
r1 = 1n (1. 5/0. 2)/2 X π X 1. 977 × 7 = 0. 0232 2元入
~ = 1n (1. 5/0. 2)/2 X π X 1. 977 X 7 = 0. 0232℃/W
的年近似传热量Q。二 Q bo 1. 5
Qa 777753.6 T= VO 48. 6 X 2470. 2 = 6.5℃
即在冻结期内，可使桩周冻土地温降低约6.5℃。 2）热棒填十基础的计算：今有一填十地基采暖房屋（图 42）。为防止地基中的多年冻土融化和衰退，保持地基 多年冻士的稳定，采用在地基中理设热棒，将地坪传下 去的热量带出。求热棒的合理间距和多年冻土地基的最 大温降。有关计算参数见图42。 题解： 1绘制热流程图 从图42可以看出，该系统存在两个热源（室内采暖和多年冻 土）和一个热汇（热棒），据此，可以绘出热流程图，见图43
图42热棒填土地基计算示意
RG Tol 。R. O'C
图43热棒填土地基系统热流程图
温度与热阻的关系为：
②计算砾石垫层暖季的融化深度： 计算土体融化深度有许多方法，这里采用多层介质修正的斯 蒂芬方程，来求解碎石填土层的融化深度
MT= Lndn Rn 24 X 3.
③计算砾石层的回冻： 在计算砾石层的回冻时，假定来自多年冻土层的热流是微不 足道的，故仅考虑热流程图的上半部。 现取1/2融深处截面进行计算，即在回冻过程中，假定1/2 融深处的温度为0℃。 这样，从1/2融深面到热棒蒸发器中截面的平均距离 (S)为：
Bu = qu qu
设：热棒间距为 L=3.0m
令D=0.06；入u=1.605W/(m·℃)，z=9.0m
2L ln BuTu sinh 元D L 则 Ru =. =0.0539℃/W B,元A,2
单位时间内从热棒传走的热量9为：
1 Rf = 1 = 0.0332℃/W Aeh 30. 14
通过单位面积地坪和已融砾石层上部在单位时间内传入的热 量1为：
在每根热棒范围内通过地坪传入的热量Q为
砾石层的净冷却率为：
Q = 13. 41 X 3 X 8 = 321. 84kJ/h
每根热棒范围内融化砾石层的冻结潜热Q1为： Q = 3 X 8 X 0. 96 × 32154. 6 = 740841.98kJ 则砾石层的冻结时间t为：
则砾石层的冻结时间t为：
按新间距进行计算，得
L = 3/1.5 = 2m
Q = 13.41 × 2 × 8 = 214. 56kJ/h q2 = q Q = 185. 44kJ/h Q1 = 2 X 8 X 0. 96 X 32154. 6 = 493894. 66kJ t = 493894.66/185.44 X 24 = 111d 即采用间距L=2m时，砾石层的回冻时间为111d。 ④砾石层回冻后的传热 计算各层的热阻： 设：β=1.60，βa=0.40 In[2L B.刀 sin/ 则：Ru βu元入u之 2 × 2 1. 6 X 元 × 1. 5 In sinh 元X0.06 2 0.0843℃/W 1. 6 X π × 1. 605 X 9 21 β,元d ln 元D Rd = 2× 2 0. 4 × π× 8. 5 元× 0. 06 2 :0.344℃/W 0. 4 × 元 × 1. 977 × 9 0. 15 R= =0.0073℃/W 1. 279 X 16 0. 2 R1 = =0.3049℃/W 0. 041 × 16 R0.0332℃/W 计算蒸发温度 T。：
T1 T2 T +R.+R+R +Rd 1 1 R,+ R+Ri+RRd 10.5± 20 3. 0 0.0332 T0.0073+0.3049+0.0843 0.344 1 y 0.0332 T0.0073+0.3049,+0.0843 0.344
计算丛上下界面流入热棒的热量u和gd:
2qu 1.67 qu+ qd 2qd = 0.33 gu fqd
与假定的Bu=1.60和Ba=0.40基本相符，即砾右层回冻 后，每根热棒每小时可以从地基中带出300.89kJ的热量，其中 12.29k是用于地基的过冷却的。 ①计算地基的过冷却： 热棒在冻结期可提供地基的过冷却冷量为：
若这些冷量用于冷却热棒下8m以内的地基，则可使量 温度降低值为： 设：冻结亚黏土的热容量为2386kJ/（m²·℃） 则：
图44钢筋混凝土热桩计算示意
设有一钢筋混凝土桩，内径 200mm，外径400mm，理深8m， 在桩中插入热棒一根（图44）， 热棒外径60mm，桩内长度8m， 散热器面积6.14m²。求热棒的年 近似传热量和桩周冻士的最大温 度降低值。该处冻结期平均气温 一10.5℃，平均地温为一3.0℃。 平均风速为5.0m/s，冻结 期240d。 题解：设钢筋混凝土导热系 数a=1.547W/(m·℃)，冻土 导热系数入 =1.977W/(m·℃)。
①绘热流程图： 由于活动层较薄，且它的冻结主要由于来自大气层的冷量 故在计算中予以忽略。 热流程图如图45所示。 单位时间热棒的热流量，用下面公式计算：
q= R+R.+R.+R +R.
则eh =4.83W/(m²℃) 所以 Rf = 1 =0.0337℃/W Aeh
则eh=4.83W/(m².℃)
Rf= =0.0337℃/W Aeh
蒸发器的放热热阻R。：仍采用上面公式计算，但~=0，则 eh =2.75W/(m².℃)
钢筋混凝士桩内表面的放热系数Rcl：设钢筋混凝土桩内表 面的放热系数与热棒蒸化段钢管相同水利部办公厅关于印发水利建设工程质量监督工作清单的通知.pdf，即
eh =2.75W/(m² :℃C)
则 Rel = Aeh =1/πX0. 20X7×2. 75=0. 0827℃/W
计算热棒单位时间的传热量9
①计算冻结期的总传热量
热棒的年近似传热量Q为：
T／CECS722-2020 钢管桁架预应力混凝土叠合板技术规程及条文说明.pdf=372614.4/1.5=248409.6k