多年冻土上的通风基础.docx

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1、多年冻土上的通风基础7基础7.1 一般规定7.1.1 冻土地区基础类型应根据建筑物类型、上部结构特点、冻土地基条件和多年冻土所采 用的设计状态选定。7.1.2 多年冻土地区的基础下应设置由粗颗粒非冻胀性砂砾料构成的垫层。垫层厚度不应小 于300mm,并应根据多年冻土地区所采用的设计状态确定。当在独立基础下设置时，垫层的 宽度和长度应按以下公式计算：V =方+以 7830(7.1. 2-1)V =Z+2d - tg300(7 1. 2-2)式中V、卜垫层和基础底面的宽度(m)jV I垫层和基础底面的长度(m), d垫层厚度垫层应分层夯实，并应符合现行国家标准建筑地基基础设计规范GBJ7的规定。当

2、按允许 地基土逐渐融化和预先融化状态设计时，应满足垫层下冻土融化后的承载力要求。7. 1.3冻土地区的基础设计除应符合本规范规定的要求外，尚应符合现行国家标准建 筑地基基础设计规范GBJ7中的有关规定。7. 2多年冻土上的通风基础7. 2.1通风基础，在冬季应以自然通风为主；经热工计算不能满足时也可采用强制通风。架空通风基础应用于大片连续及具有岛状融区的多年冻土地区。对岛状多年冻土地区 应根据热工计算及技术经济比拟后确定。7. 2.3架空通风基础应由桩基、柱下单独基础、墩式基础与上部结构梁板组成。基础埋置深 度应按第5章的有关规定确定。7. 5.6热桩的设计除应按附录J的规定对热虹吸进行热工计

3、算外，还应按桩的工作特性进行 桩基承载力的计算。7. 5.7热桩基础可不进行抗冻胀稳定验算，但应进行在切向冻胀力作用下桩身的抗拉强 度验算。根据热工计算或当地建筑经验以及积雪条件，可采用架空通风基础（在勒脚处带通风 孔的隐蔽形式或全通风的敞开式）。自然通风的架空高度（通风空间顶板底面至设计地面的 距离）不应小于800mm；当在通风空间内设置设备管道时，其高度应符合能进入该空间内进 行检修的要求，并不应小于1.2m。通风空间内地面坡度不应小于2%,并坡向外墙或排水沟。通风空间内地面宜采用隔热层（泥 炭、炉石查等）覆盖。7. 2.5架空通风基础通风孔总面积（进气与排气孔的面积之和）可按热工计算确定

4、或按附录 E的规定确定。7. 2.6低层公寓、办公室、宿舍及住宅等对室内取暖温度不高的房屋，当设置架空通风基础 不经济时，可采用填土通风管基础，并应符合以下规定：7. 2. 6. 1填土通风管基础宜用于年平均气温低于-3. 5、且季节融化层为不冻胀或弱冻胀 的多年冻土地区；通风管宜采用内径（或边长）为300-500mm的预制钢筋混凝土管；7. 2. 6. 3通风管应相互平行卧放在填土层中，走向应与当地冬季主导风向平行；7. 2. 6. 4天然地面至通风管顶的距离不应小于500mm；7. 2. 6. 5通风管数量和填土高度应根据室内采暖温度、地面保温层热阻、年平均气温、风速 等参数由热工计算确定

5、；7. 2. 6. 6外墙外侧的通风管不得少于1根；7. 2. 6. 7填土宽度和长度应比建筑物的宽度和长度大4-5m,填土材料应为非冻胀性砂 砾料，并应分层回填夯实。7. 3桩基础7. 3.1季节冻土地区的桩基础除应符合现行国家标准建筑地基基础设计规范GBJ7和建 筑桩基技术规范JGJ94的有关规定外，尚应进行桩基冻胀稳定性与桩身抗拔强度验算。7. 3.2多年冻土地区桩基础根据沉桩方式可分为：钻孔打入桩、钻孔插入桩、钻孔灌注桩。 三种桩应分别符合以下规定：7. 3. 2.1钻孔打入桩的成孔直径应比钢筋混凝土预制桩直径或边长小50nlm，钻孔深度应比桩 的入土深度大300mm,并应将预制桩沉入

6、设计标高。这种桩宜用于不含大块碎石的塑性冻土 地带；7. 3. 2. 2钻孔插入桩的成孔直径应比桩径增大100mm及以上，将预制桩插入钻孔内，并以泥 浆或其他填料充填。这种桩应用于桩长范围内平均温度低于-0.5C的坚硬冻土地区。当桩 周充填的泥浆全部回冻后，方可施加荷载；7. 3. 2. 3钻孔灌注桩在成孔后应用负温早强混凝土灌注，这种桩 应用于大片连续多年冻土 及岛状融区地区。7. 3.3桩基础在多年冻土地区宜按保持地基土处于冻结状态的方案设计。此时，应设置架空 通风空间及保温地面；在低桩承台及基础梁下，应留有一定高度的空隙或用松软的保温材料 填充。7. 3.4桩基础的构造应符合以下规定：7

7、. 3. 4.1钢筋混凝土预制桩的混凝土强度等级不应低于C 30；灌注桩混凝土强度等级不应低 于 C20；7. 3. 4. 2最小桩距宜为3倍桩径。插入桩和钻孔打入桩下应设置300mm厚的砂层；7. 3. 4. 3桩端入土深度应按第7. 3. 5条的规定计算确定，同时尚应符合第6章的规定；7. 3. 4. 4当钻孔灌注桩桩端持力层含冰量大时，应在冻土与混凝土之间设置厚度为 300-500mm的砂砾石垫层。7. 3.5单桩的竖向承载力宜通过现场静载荷试验确定。在同一条件下的试桩数量不应少于总 桩数的1%,并不应少于2根，平安等级为一级的建筑物不应少于3根；单桩的竖向静载荷 试验可按附录H的规定进

8、行。在地质条件相同的地区，可根据已有试验资料结合具体情况确 定，并应符合以下规定：1初步设计时，可按以下公式估算：衣=?. 4回日 力4+%打a & 51尸1式中”一桩端多年冻土层的承载力设计值(kPa),无实测资 料时应按附录A的规定选用,桩身横截面积(mz)!Up桩身周边长度(m)j八第层多年冻土桩周冻结强度设计值”电,无实测 资料时按附录A的规定选用,q.i第/层桩周土摩擦力的设计值,应按现行行 业标准建筑桩基技术规范JGJ 94-94表K 2 & 1选用,冻结又化层土为强冻胀或特强冻胀土,在 融化时对桩基产生负摩擦力，按现行行业标准建筑 桩基技术规范JGJ 94-94第K 2 16条取

9、用，假设不 能查取时可取10KP1,以负值代入,治M按土层划分的各段桩长(miR单桩竖向承载力设计值,R一多年冻土层分层数, 加一季节融化土层分层数。2为加速钻孔插入桩泥浆土的回冻，可采用人工冻结法；3在选用桩周土冻结强度fc及桩端承载力qfp时应采用计算温度Ty, Ty应按附录D 公式(D.2. 1)计算。7. 4浅基础季节冻土地区浅基础设计除应符合现行国家标准建筑地基基础设计规范GBJ7-89 第8章的规定外，尚应按附录C进行冻胀力作用下基础的稳定性验算。7. 4.2配筋的基础竖向构件应按第7. 4. 7. 3款的规定进行抗拉强度验算；当利用扩展基础底 板的锚固作用时，底板上缘应按第7.

10、4. 7. 4款的规定进行配筋。7. 4.3多年冻土地基刚性基础当按逐渐融化状态设计时，地基土应为不融沉或弱融沉土；对 其他融沉等级的地基土，应按保持地基土处于冻结状态设计，此时，施工宜在秋末冬初，采 用快速施工方法。7. 4.4刚性基础的混凝土、毛石混凝土的强度等级不应低于CIO,冬季施工时应掺防冻剂； 毛石砌体的水泥砂浆强度等级不应低于M5。刚性基础穿过冻胀性季节融化层时，应按第5.1 节的有关规定采取防切向冻胀力的措施。采用刚性基础时应增加上部承重结构的整体刚度。7. 4.5扩展基础系用钢筋混凝土材料做成的柱下单独基础、立柱或管柱下的底座，以及墙下 条形基础。柱下单独基础可用于多年冻土地

11、区按保持地基土冻结状态设计的各种地基土；当 采用允许地基逐渐融化的状态设计时，地基土应是不融沉或弱融沉的。墙下条形基础可用于 按允许地基逐渐融化设计的弱融沉或不融沉土。7. 4. 6位于季节融化层的扩展基础竖向构件应按第5.1节的有关规定采取防切向冻胀力的措 施。预制钢筋混凝土柱穿过季节融化层时，柱与基础的连接应符合抗拔要求；杯形基础的 杯壁应按抗拔配置竖向钢筋；带有底座的预制钢及钢筋混凝土立柱与底座可用锚固螺栓连 接，锚固螺栓的直径及数量应按抗冻切力计算确定，并不应少于4 e16,连接节点应作防腐 处理。7. 4.7扩展基础的计算应符合以下规定：7. 4. 7. 1基础底面积应按第6章的规定

12、确定；7. 4. 7. 2基础高度和变阶处的高度，应按现行国家标准混凝土结构设计规范GBJ1O的有 关规定确定；混凝土强度等级不应低于C 20； 7. 4. 7. 3扩展基础的竖向构件应按下式进行抗拉强度验算:2硒%/了4+0 9 （尸k+G J（7- 4- 7-1）式中 硒第。层季节融化层单位切向冻胀力设计值，应按附 录C的规定确定（kPa）;与冻胀性土相接触的基础竖向构件截面周长（m）, 条基取单位长度基础计算；U按季节融化土层分段的各段竖向构件长度（m）;%由上部结构自重产生的作用于基础顶面的竖向力标准值（kN）； 季节融化层内基础竖向构件自重的标准值（kN）;fy受拉钢筋强度设计值（M

13、Pa）,应按现行国家标准 混凝土结构设计规范GBJ10的规定取值；n季节融化层分层数；4受拉钢筋的截面面积（mm?）。7. 4. 7. 4应按附录C的规定进行冻胀力作用下基础的稳定性验算;7.5当利用扩展基础底板的锚固作用来抵抗基础隆胀时，底板上缘应配置钢筋，底板任意截面的弯矩应按以下公式计算（图7.4.7）：(7. 4- 7-2)(7. 4. 7-3)(7. 4. 7-4)基础竖向构件截面边长（m）;条基取单位Mr i =-l-oi la ) RaoMf i(Jaf )2 (26+=) &(4+矶)09l lbha式中 Mi、的，任意截面1 1、U H处的弯矩设计值(KN m);航基础自重标

14、准值（不包括基础底板上的土重（kN）； 任意截面I I至基础边缘的距离（m）；当基础上拔时，基础扩大局部顶面覆盖土 层产生的单位土反力（kPa） ?。、y基础顶面上覆土层作用的梯形面积（图74.7阴影局部）的上底（m）。图74.7矩形基础底板上缘配筋计算图示7. 4. 7. 6底板上缘配筋应按现行国家标准混凝土结构设计规范GBJ10的有关规定计算。7. 4. 8柱下条形基础可用于按允许地基逐渐融化状态设计的不融沉或弱融沉土。7. 4.9柱下条形基础的设计应符合以下规定：7. 4. 9.1柱下条形基础肋梁箍筋应为封闭式，直径不宜小于8mm；当肋梁宽度b不大于350mm 时应为双肢；当b大于350

15、mm且小于等于800mm时应为四肢；当b大于800mni时应为六肢。箍筋间距应按计算确定，并不应大于250mm；7. 4. 9. 2混凝土强度等级不应低于C 20；7. 4. 9. 3柱下条形基础的计算，除应符合第7. 4. 7条的规定外，其内力计算应按以下规定进 行：1在比拟均匀的地基上，当粘性土液性指数大于0.75或砂土为松散或稍密状态，上部结构 刚度好，荷载分布比拟均匀，且条形基础肋梁的高度大于1/6最大柱距时，地基反力可按直 线分布，采用倒置连续梁法计算条形基础肋梁的内力，端边跨受力钢筋应增加15%20%。2当不满足1款的条件时，宜按弹性地基梁计算内力，地基计算模型可采用文克尔地基模型

16、 或有限压缩层地基模型。当采用文克尔地基模型时，两端边跨应增加受力钢筋；当采用有限 压缩层地基模型时，压缩层下界可计算至基础下最大融化层界面。7. 4. 10墙下筏板基础可用于按允许地基逐渐融化状态计算的不融沉土、弱融沉土及融沉土; 当用于按保持地基土冻结状态设计时应设置冷却通风道及保温地面。7. 4.11墙下筏板基础的构造应符合以下规定：筏板基础带肋梁时，肋梁宽度应大于或等于墙厚加100mm；肋梁或板内暗梁配筋应 满足最小配筋率要求，上下各层钢筋不应少于4 612；箍筋直径应为8mm,其间距宜为 200-300mm。7. 4. 11. 2筏板四周悬挑不宜大于800mlli,并宜利用悬挑使荷载

17、重心与筏板形心一致;筏板厚度应满足抗剪、抗冲切要求，并不应小于400mll1； 墙下筏板基础的上部结构宜采用横向承重体系，纵向应有不少于2道墙贯通；筏板的其他构造要求应符合现行国家标准混凝土结构设计规范GBJ10及建筑 地基基础设计规范GBJ7的有关规定。7. 4. 12墙下筏板基础的计算应符合以下规定：7. 4. 12. 1基础底面积应按第6章的有关规定计算；7. 4. 12. 2墙下筏板基础的内力可按以下规定计算：1当上部结构刚度好时，墙下筏板基础可不计整体弯曲；2在局部弯曲计算时，基底反力可按线性分布，但在端部1-2开间内（包括悬挑局部）基底 平均反力应增加10%20%,并应扣除底板自重；根据支承条件可按双向或单向连续板计算。7. 4.13当采用预先融化状态设计时，基础的设计与计算宜按第7. 4.1、7. 4. 2条的规定 进行。7. 5热桩、热棒基础7. 5.1当采用其他技术不能维持地基稳定时，可采用热桩或热棒基础。7. 5.2在地基基础计算中，应计入热虹吸的冷冻作用。7. 5.3设计时，应根据附录J的规定确定热棒的合理间距。7. 5.4热虹吸系统设计的效率折减系数对于建筑物的平安等级为一级、二级时，不得小于1. 5o7. 5.5热棒和热桩系统应与地板隔热层配合使用；隔热层的厚度和设置位置应根据热工计算 和结构要求确定。