建筑地基基础设计规范(GB50007—2002)

关于发布国家标准《建筑地基基础设计规范》的通知

建标[2002]46号

根据我部《关于印发<一九九七年工程建设标准制订、修订计划>的通知》(建标[1997]108号)的要求，由建设部会同有关部门共同修订的《建筑地基基础设计规范》，经有关部门会审，批准为国家标准，编号为GB50007—2002，自2002年4月1日起施行。其中，3.0.2、3.0.4、5.1.3、5.3.1、5.3.4、5.3.10、6.1.1、6.3.1、6.4.1、7.2.7、7.2.8、8.2.7、8.4.5、8.4.7、8.4.9、8.4.13、8.5.9、8.5.10、8.5.18、8.5.19、9.1.3、9.1.6、9.2.8、10.1.1、10.1.6、10.1.8、10.2.9为强制性条文，必须严格执行。原《建筑地基基础设计规范》GBJ7—89于2002年12月31日废止。

本规范由建设部负责管理和对强制性条文的解释，中国建筑科学研究院负责具体技术内容的解释，建设部标准定额研究所组织中国建筑工业出版社出版发行。

中华人民共和国建设部

2002年2月20日

第1章总则

第1.0.1条为了在地基基础设计中贯彻执行国家的技术经济政策,做到安全适用,技术先进,经济合理,确保质量,保护环境.制定本规范.

第1.0.2条地基基础设计,必须坚持因地制宜,说地取材,保护环境和节约资源的原则;根据岩土工程勘察资料,综合考虑结构类型,材料情况与施工条件等因素,精心设计.

第1.0.3条本规范适用于工业与民用建筑(包括构筑物)的地基基础设计.对于湿陷性黄土,多年冻土,膨胀土以及在地震和机械振动荷载作用下的地基基础设计,尚应符合现行有关标准,规范的规定.

第1.0.4条采用本规范设计时,荷载取值应符合现行国家标准《建筑结构荷载规范》GB50009的规定;基础的计算尚应符合现行国家标准<<混凝土结构设计规范>>GB50010和<<砌体结构设计规范>>GB50003的规定.当基础处于侵蚀性环境或受温度影响时,尚应符合国家且行的有关强性规范的规定,采取相应的防护措施.

第2章术语和符号

2.1 术语

第2.1.1条地基subgrade foundation soils

为支承基础的土体或岩体.

第2.1.2条基础foundation

将结构所承受的各种作用传递到地基上的结构组成部分.

第2.1.3条地基承载力特征值characteristic value of subgrade bearing capacity

指由载荷试验测定的地基土压力变形曲线线性变形内规定的变形所对应的压力值,其最大值

为比例界限值.

第2.1.4条重力密度(重度)gravity dansity unit weight

单位体积岩土所承受的重力,为岩土的密度与重力加速度的乘积.

第2.1.5条岩体结构面rock disconrinuity structural plane

岩体内开裂的和易开裂的面.如层面,节理,断层等.又称不连续构造面.

第2.1.6条标准冻深standard forst penetration

在地面平坦,裸露,城市外的空旷场地中不少于10年的实测最大冻深的平均值.

第2.1.7条地基变形允许值allowable subsoil deformation

为保证建筑物正常使用而确定的变形控制值.

第2.1.8条土岩组合地基soil-rock composite subgrade

在建筑地基(或被沉降缝分隔区段的建筑地基)的主要受力层范围内,有下卧基岩表面坡度较大的地基;或石密布并有出露的地基;或大块孤石或个别石出露的地基.

第2.1.9条地基处理ground treatment

指为提高地基土的承载力,改善其变形性质或渗透性质而采取的人工方法.

第2.1.10条复合地基composite subgrade composite foundation

部分土体被增强或被置换,而形成的由地基土和增强体共同承担荷载的人工地基.

第2.1.11条扩展基础spread foundation

将上部结构传来的荷载,通过向侧边扩展成一定底面积,使作用在基底的压应力等于或小于地基土的允许承载力,而基础内部的应力应同时满材料本身的强度要求,这种起到压力扩散作用的基础称为扩展基础.

第2.1.12条无筋扩展基础non-reinforced spread foundation

由砖,毛石,混凝土或毛石混凝土,灰土和三合土等材料组成的,且不需配置钢筋的墙下条形基础或柱下独立基础.

第2.1.13条桩基础pile foundation

由设置于岩土中的桩和联接于桩顶端的承台组成的基础.

第2.1.14条支挡结构retaining structure

使岩土边坡保持稳定,控制位移而建造的结构物.

2.2 主要符号

A---基础底面面积;

a---压缩系数;

b---基础底面宽度(最小边长);或力矩作用方向的基础底面边长; c---粘聚力;

d---基础埋置深度,桩身直径;

Ea---主动土压力;

Es---土的压缩模量;

e---孔隙比;

F---基础顶面竖向力;

fa---修正后的地基承载力特征值;

fak---地基承载力特征值;

frk---岩石饱和单轴抗压强标准值;

G---恒载;

H0---基础高度;

Hf---自基础底面算起的建筑物高度;

Hg---自室外地面算起的建筑物高度;

L---房屋长度或沉降缝分隔的单元长度;

l---基础底面长度;

M---作用于基础底面的力矩或截面的弯矩;

p---基础底面处平均压力;

p0---基础底面处平均附加压力;

Qk---相应于荷载效应标准组合时,桩基中单桩所受竖向力;

qpa----桩端土的承载力特征值;

qsa----桩周土的承载力特征值;

Ra---单桩竖向承载力特征值;

s---沉降量;

u---周边长度;

ω---土的含水量;

ωL----液限;

ωp---塑限;

z0---标准冻深;

zn---地基沉降计算深度;

a---平均附加应力系数;

β---边坡对水平面的坡角;

γ---地的重力密度.简称土的重度;

δ---填土与挡土墙墙背的摩擦角;

δr---填土与稳定岩石坡面间的摩擦角;

θ---地基的压力拉散角;

μ---土与挡土墙基底间的摩擦系数;

ν---泊松比;

φ---内摩擦角;

ηb---基础宽度的承载力修正系数;

ηd---基础埋深的承载力修正系数;

ψs---沉降计算经验系数;

第3章基本规定

第3.0.1条根据地基复杂程度,建筑物规模和功能特征以及由于地基问题可能造成建筑物破坏或影响正常使作的程度,将地基础设计分为三个设计等级,设计时应根据具体情况,按表 3.0.1选用.

地基基础设计等级表3.0.1设计等

级

建筑和地基类型

甲级

重要的工业与民用建筑物

30层以上的高层建筑

体型复杂,层数相差超过10层的高低层连成一体建筑物

大面积的多层地下建筑物(如地下车库,商场.运动场等)

对地基变形有特殊要求的建筑物

复杂地质条件下的坡上建筑物(包括高边坡)

对原有工程影响较大的新建建筑物

场地和地基条件复杂的一般建筑物

位于复杂地质条件及软土地区的二层及二层以上地下室的基坑工程

乙级除甲级,丙级以外的工业与民用建筑物

丙级场地和地基条件简单,荷载分布均匀的七层及七层以下民用建筑及一般工业建筑物;次

要的轻型建筑物

第3.0.2条根据建筑物地基基础设计等级及长期荷载作用下地基变形对上部结构的影响程度,地基基础设计应符合下列规定:

1.所有建筑物的地基计算均应满足承载力计算的有关规定;

2.所有建筑物为甲级,乙级的建筑物,均应按地基变形规定;

3.表3.0.2所列范围内设计等级为丙级的建筑物可不作变形验算,如有下列情况时,仍应作变形验算;

1)地基承载力标准值小于130kPa,且体型复杂的建筑；

2)在基础上及其附近有地面堆载或相邻基础荷载差异较大，引起地基产生过大的不均匀沉降时；

3)软弱地基上的相邻建筑如距离过近，可能发生倾斜时；

4)相邻建筑距离过近,可能发生倾斜;

5)地基内有厚度较大或厚薄不均的填土，其自重固结未完成时。

4.对经常受水平荷载作用的高层建筑和高耸结构，以及建造在斜坡上的建筑物和构筑物，尚应验算其稳定性。

5.基坑工程应进行稳定验算;

6.当地下水埋藏较浅,建筑地下室或地下构筑物存在上浮问题时,尚应进行抗浮验算.

可不作地基变形计算设计等级为丙级的建筑物范围表3.0.2

地基主要受力层情况地基承载力标准值

f ak(kPa)

60≤f ak

<80

80≤f ak

<100

100≤f ak

<130

130≤f ak

<160

160≤f ak

<200

200≤f ak

<300各土层坡度(%)≤5≤5≤10≤10≤10≤10

建筑类型

砌体承重结构、框

架结构(层数)

≤5≤5≤5≤6≤6≤7

单层

排架

结构

(6m柱距)

单

跨

吊车额定

起重量(t)

5-1010-1515-2020-3030-5050-100厂房跨度

(m)

≤12≤18≤24≤30≤30≤30

多

跨

吊车额定

起重量(t)

3-55-1010-1515-2020-3030-75厂房跨度

(m)

≤12≤18 ≤24≤30≤30≤30烟囱高度(m)≤30≤40≤50≤75≤100水塔

高度(m)≤15≤20≤30≤30≤30

容积(m3)≤5050-100100-200200-300300-500500-1000

注：

1.地基主要受力层系指条形基础底面下深度为3b(b为基础底面宽度)，独立基础下为1.5b,且厚度均不小于5m的范围(二层以下一般的民用建筑除外)；

2.地基主要受力层中如有承载力标准值小于130kPa的土层时，表中砌体承重结构的设计，应符合本规范第七章的有关要求；

3.表中砌体承重结构和框架结构均指民用建筑，对于工业建筑可按厂房高度、荷载情况折合成与其相当的民用建筑层数；

4.表中吊车额定起重量、烟囱高度和水塔容积的数值系指最大值。

第3.0.3条地基基础设计前应进行岩土工程勘察,并应符合下列规定:

1.岩土工程勘察报告应提供下列资料:

1)有无影响建筑场地稳定性的不良地质条件及其危害程度;

2)建筑物范围内的地层结构及其均匀性,以及各岩土层的物理力学性质;

3)地下水埋藏情况,类型和水位变化幅度及规律,以及对建筑材料的腐蚀性;

4)在抗震设防区应划分场地土类型和场地类别,并对饱和砂土及粉土进行液化判别;

5)对可供采用的地基基础设计方案进行论证分析,提出经济合理的设计方案建议;提供与设计要求相对应的地基承载力及变形计算参数,并对设计与施工应注意的问题提出建议;

6)当工程需要时,尚应提供:

(1)深基坑开挖的边坡稳定计算和支护设计所需的岩土技术参数,论证其对周围已有建筑物和地下设施的影响;

(2)基抗施工降水的有关技术参数及施工降水方法的建议;

(3)提供用于计算地下水浮力的设计水位.

2.地基评价宜采用钻探取样,室内土工试验,触探,并结合其它原位测试方法进行.设计等级为建筑物应提供荷载试验指标,抗剪强度指标,变形参数指标和触探资料;设计等级为建筑物应提供抗剪强度指标,变形参数指标和触探资料;设计等级为丙级的建筑物应提供触探及必要的钻探和土工试验资料.

3.建筑物地基均应进行施工验.如地基条件与勘察报告不符合时,应进行施工勘察.

第3.0.4条地基基础设计时,所采用的荷载效应最不利组合与相应的抗力限值应按下列规定: 1.按地基承载力确定基础底面积及埋深或按单桩承载力确定桩数时,传至基础或承台底面上的荷载应应按正常使用极限状下荷载效应标准组合.相应的抗力应采用地基承载力特征值或单桩承载力特征值.

2.计算地基变形时，传至基础底面上的荷载应按长期效应组合，不应计入风荷载和地震作用.相应的限值应为地基变形允许值.

3.计算挡土墙的土压力、地基稳定及滑坡推力时，荷载应按承载能力极限状态下荷载效应的基本组合，但其分项系数均为1.0.

4.在确定基础或桩台高度,支挡结构截面,计算基础或支挡结构内力,确定配筋和验算材料强度时,上部结构传来的荷载效应组合和相应的基底反力,应按承载能力级限状态下荷载效应的基本组合,采用相应的分项系数.

当需要验算裂缝宽度时,应按正常使用极限状态荷载效应标准组合.

5.基础设计安全等级,结构设计使用年限,结构重要性系数应按有关规范的规定采用,但结构重要性系数γ0不应小于1.0.

第3.0.5条正常使用极限状态下,荷载效应的标准组合值S k应用一列表示:

S k=S Gk+S Qlk+ψc2S Q2k+......ψcn S Qnk(3.0.5-1)

式中

S Gk---按永久荷载标准值G k计算的荷载效应值;

S Qik---按可变荷载标准值Q ik计算的荷载效应值;

ψci---可变荷载Q i的组合值系数,按现行<<建筑结构荷载规范>>GB50009的规定取值.

荷载效应的准永久值组合值S k应用下式表示:

S k=SGk+ψq1SQ1k+ψq2SQ2k+......+ψqnSQnk(3.0.5-2)

式中

ψqi---准永久值系数,按现行<<建筑结构荷载规范>>GB50009的规定取值.

承载能力极限状态下,由可变荷载效应控制的基本组合设计值S,应用下式表达:

S=γG S Gk+γQ2ψc2S Q2k+......+γQnψcn S Qnk(3.0.5-3)

式中

ψG---永久荷载的分项系数,按现行<<建筑结构荷载规范>>GB500009的规定取值;

ψQi---第i个可变荷载的分基项系数,按现行<<建筑结构荷载规范>>GB500009的规定取值;

对由永久荷载效应控制的基本组合,也可采用简化规则,荷载效应基本组合的设计值S按下式确定:

S=1.35S k≤R(3.0.5-4)

式中

R---结构构件抗力的设计值,按有关建筑结构设计规范的规定确定;

S k---荷载效应的标准组合值.

第4章地基岩土的分类及工程特性指标

4.1 岩土的分类

第4.1.1条作为建筑地基的岩土可分为岩石、碎石土、砂土、粉土、粘性土和人工填土等。

第4.1.2条岩石应为颗粒间牢固联结，呈整体或具有节理裂隙的岩体。作为建筑物地基,除应确定岩石的地质名称外,尚应按4.1.3-4.1.4条划分其坚硬程度筇人完整程度.

第4.1.3条岩石的坚硬程度应根据岩块的饱和单轴抗压强度f rk按表4.1.3分为坚硬岩,较硬岩,较软岩,软岩和极软岩.当缺饱和单轴抗压强度资料或不能进行该项试验时,可在现场通过观察定性划分,划分标准可按本规范附录A.0.1执行.岩石的风化程度可分为未风化,微风化,中风化,强风化和全风化.

岩石坚硬程度的划分表4.1.3坚硬程度类别坚硬岩较硬岩较软岩软岩极软岩饱和单轴抗压强标

准值f rk(MPa)

f rk>6060≥f rk>3030≥f rk>1515≥f rk>5f rk≤5

第4.1.4条岩体完整程度应按表4.1.4划分为完整,较完整,较破碎,破碎和极破碎.当缺试验数据时可按本规范附录A.0.2执行.

岩体完整程度划分表4.1.4完整程度等级完整较完整较破碎破碎极破碎

完整性指数>0.750.75-0.550.55-0.350.35-0.15<0.15注：

完整性指数为岩体纵波波速与岩块纵波波速比的平方.选定岩体,岩块测定波速时应有代表性..第4.1.5条碎石土为粒径大于2mm的颗粒含量超过全重50%的土.碎石土可按表4.1.5分为漂石,块石,卵石,碎石,圆砾和角砾.

碎石土的分类表4.1.5土的名称颗粒形状粒组含量

漂石块石圆形及亚圆形为主

棱角形为主

粒径大于200mm的颗粒含量超过全重

50%

卵石圆形及亚圆形为主粒径大于200mm的颗粒含量超过全重

碎石棱角形为主50%

圆砾角砾圆形及亚圆形为主

棱角形为主

粒径大于2mm的颗粒含量超过全重50%

注：

分类时应根据粒组含量栏从上到下以最先符合者确定.

第4.1.6条碎石土的密实度,可按表4.1.6分为松散,稍密,中密,密实.

碎石土的密实度表4.1.6

重型圆锥动力触探

锤击N6.35

密实度

N6.35≤5松散

10

5

N6.35>20密实

注：

1.本表适用于平均粒径小于等于50mm且最大粒径不超过100mm的卵石,碎石,圆砾,角砾.对于平均粒径大于50mm或最大粒径大于100mm的碎石土,可按本规范附录B鉴别其密实度.

2.表内N6.35为经综合修正后的平均值.

第4.1.7条砂土应为粒径大于2mm的颗粒含量不超过全重50、粒径大于0.075mm的颗粒超过全重50的土。砂土可按表4.1.7分为砾砂、粗砂、中砂、细砂和粉砂。

砂土的分类表4.1.7土的名称粒组含量

砾砂粗砂中砂细砂粉砂

粒径大于2mm的颗粒含量占全重25-50% 粒径大于0.5mm的颗粒含量超过全重50% 粒径大于0.25mm的颗粒含量超过全重50% 粒径大于0.075mm的颗粒含量超过全重85% 粒径大于0.075mm的颗粒含量超过全重50%

注：

分类时应根据粒组含量由大到小以最先符合者确定。

第4.1.8条砂土的密实度，可按表4.1.8分为松散、稍密、中密、密实。

砂土的密实度表4.1.8

标准贯入试验锤击数N密实度

N≤10松散

10 稍密

15 中密

N>30密实

注：

当用静力触探探头阻力判定砂土的密度时,可根据当地经验确定.

第4.1.9条粘性土应为塑性指数I p大于10的土，可按表4.1.9分为粘土、粉质粘土。

粘性土的分类表4.1.9塑性指数I p土的名称

I p>17粘土

10

注：

塑性指数由相应于76g圆锥体沉入土样中深度为10mm时测定的液限计算而得。

第4.1.10条粘性土的状态，可按表4.1.10分为坚硬、硬塑、可塑、软塑、流塑。

粘性土的状态表4.1.10

液性指数I L状态

I L≤0坚硬

0

0.25

0.75

I L>1流塑

注：

当用静力触探探头阻力或标准贯入试验锤击数判定粘性土的状态时,可根据当地经验确定.

第4.1.11条粉土为介于砂土与粘性土之间,塑性指数I p≤10且粒径大于0.075mm的颗粒含量不超过全重50%的土.

第4.1.12条淤泥为在静水或缓慢的流水环境沉积,并经生物化学作用形成,其天然含水量大于液限,天然孔隙比大于或等于1.5的粘性土.当天然含水量大于液限而天然孔隙比小于1.5但大于或等于1.0的粘性土或粉土为淤泥质土地.

第4.1.13条红粘土为碳酸盐岩系的岩石经红土化作用形成的高塑性粘土.其液限一般大于50.红粘土经再搬运后仍保存其基本特征,其液限大于45的土为次生红粘土.

第4.1.14条人工填土根据其组成和成因,可分为素填土,压实填土,杂填土,冲填土.

素填土为由碎石土,砂土,粉土,粘性土等组成的填土.经过压实或夯实的素填土为压实填土.杂填土为含有建筑垃圾,生活垃圾等杂物的填土.冲填土为冲填泥砂形成的填土.

第4.1.15条膨胀土为土中粘粒成分主要由亲水性矿物组成,同时具有显著的吸水膨胀和失水收缩特性,其自由膨胀率大于或等于40%的粘土.

湿陷性土为浸水后产生附加沉降,其湿陷系数大于或于0.015的土.

第4.1.16条湿陷性土为浸水后产生附加沉降,其湿陷系数大于或等于0.015的土.

4.2 工程特征指标

第4.2.1条土的工程特性指标应包括强度指标,压缩性指标以及静力触探探头阻力,标准贯入试验锤击数,载荷试验承载力等其他特性指标.

第4.2.2条地基土工程特性指标的代表值应分别为标准值,平均值,特征值.抗剪强度指标应取标准值,压缩性指标应取平均值,载荷试验承载力应取特征值.

第4.2.3条载荷试验包括浅层平板载荷试验和深层平板载荷试验.浅层平板载荷试验适用于浅层地基.深层平板载荷适用于深层地基.两种载荷试验的试验要求应分别符合本规范附录C,D 的规定.

第4.2.4条土的抗剪强度指标,可采用原状土室内剪切试验,无侧限抗压强度试验,现场剪切试验,十字板剪切试验等方法测定.当采用室内剪切试验确定时,应选择三轴压缩试验中不固结不排水试验.经过固结的地基可采取用固结不排水试验.每层土的试验数量不得少于六组.室内试验抗剪强度指标c k,υk,可按本规范附录E确定.

在验算坡体的稳定性时,对于已有剪切破裂面或其它软弱结构面的抗剪强度,应进行野外大型剪切试验.

第4.2.5条土的压缩性指标可采用原状土室内压缩试验,原位浅层或深层平板载荷试验,旁压试验确定.

当采用室内压缩试验确定压缩模量时,试验所施加的最大压力应超过土自重压力与预计和附加压力之和,试验成果用e~p曲线表示.当考虑土的应力历史进行沉降计算时,应进行高压固结试验,确定先期固结压力,压缩指数,试验成果用e~lgp曲线表示.为确定回弹指数,应在估计的先期固结压力之后进行一次卸荷,再继续加荷至预定的最后一级压力.

地基土的压缩性可按p1为100kPa,p2为200kPa时相对应的压缩系数值a1-2划分为低,中,高压缩性,并应近按以下规定进行评价:

1.当a1-2<0.1MPa-1时,为低压缩性土;

2.当0.1MPa-1≤a1-2<0.5MPa-1时,为中压缩性土;

3.当a1-2≥0.5MPa-1时,为高压缩性土.

当考虑深基坑开挖卸荷和再加荷时,应进行回弹再压缩试验,其压力的施加应与实际的加卸荷状况一致.

第5章地基计算

5.1 基础埋置深度

第5.1.1条基础的埋置深度,应按下列条件确定:

1.建筑物的用途,有无地下设施,基础和形式和构造;

2.作用在地基上的荷载大小和性质;

3.工程地质和水文地质条件;

4.相邻建筑物的基础埋深;

5.地基土冻胀和融陷的影响.

第5.1.2条在满足地基稳定和变形要求的前提下,基础宜浅埋,当上层地基的承载力大于下层

土时,宜利用上层土作持力层.除岩石地基外,基础埋深不宜小于0.5m.

第5.1.3条高层建筑筏形和箱形基础的埋置深度应满足地基承载力,变形和稳定性要求.在抗震设防区,除岩石地基外,天然地基上的箱形和筏形基础其埋置深度不宜小于建筑物高度的1/15;桩箱或桩筏基础的埋置深度(不计桩度)不宜小于建筑物高度的1/18~1/20.位于岩石地基上的高层建筑,其基础埋深应满足抗滑要求.

第5.1.4条基础宜埋置在地下水位以上,当必须埋在地下水位以下时,应采取地基土在施工时不受扰动的措施.

当基础埋置在易风化的岩层上,施工时应在基坑开挖后立即铺筑垫层.

第5.1.5条当在相邻建筑物时,新建建筑物的基础埋深不宜大于原有建筑基础.当埋深大于原有的建筑物时,两基础间应保持一定净距,其数值应根据原有的建筑荷载大小,基础形式和土质情况确定.当上述要求不能满足时,应采取分段施工,设临时加固支撑,打板桩,地下连续墙等施工措施,或加固原有的建筑物基础.

第5.1.6条确定基础埋深应考虑地基的冻胀性.地基的冻胀性类别应根据冻土层的平均冻胀率η的大小,按本规范附录G.0.1查取.

第5.1.7条季节性冻土地基的设计冻深z d应按下式计算:

z d=z0.ψzs.ψzw.ψze(5.1.7)

式中

z d---设计冻深.若当地有多年实测资料时,也可:z d=h'-△z,h'和△z分别为实测冻土层的厚度和地表冻胀量;

z0---标准冻深.系采用在地表平坦,裸露,城市之外的空旷场地中不少于10年实测最大冻深的平均值.当无实测资料时,按本规范附录F采用;

ψzs---土的类别对冻深的影响系数,按表5.1.7-1;

ψzw---土的冻胀性对冻深的影响系数,按表5.1.7-2;

ψze---环境对冻深的影响系数,按表5.1.7-3

土的类别对冻深的影响系数表5.1.7-1土的类别影响系数ψz s

粘性土 1.00

细砂,粉砂,粉土 1.20

中,粗,砾砂 1.30

碎石土 1.40

土的冻胀性对冻深的影响系数表5.1.7-2冻胀性影响系数ψzw

不冻胀 1.00

弱冻胀0.95

冻胀0.90

强冻胀0.85

特强冻胀0.80

环境对冻深的影响系数表5.1.7-3周围环境影响系数ψze

村,镇,旷野 1.00

城市近郊0.95

城市市区0.90

注：

环境影响系数一项,当城市市人口为20-50万时,按城市近郊取值;当城市市区人口大于50万小于等于100万时,按城市市区取值;当城市市区人口超过100万时,按城市市区取值,5km以内的郊区应按城市近郊取值.

第5.1.8条当建筑基础底面之下允许有一定厚度的冻土层,可用下式计算基础的最小埋深:

d max=z d-h max(5.1.8)

式中

h max---基础底面下允许残留冻土层的最大厚度,按本规范附录G.0.2查取.

当有充分依据时,基底下允许残留冻土层厚度也可根据当地经验确定.

第5.1.9条在冻胀,强冻胀,特强冻胀地基上,应采用下列防冻害措施:

1.对在地下水位以上的基础,基础侧面应回填非冻胀性的中砂或粗砂,其厚度不应小于10cm.对在地下水位以下的基础,可采用桩基础,自锚式基础(冻土层下有扩大板或扩底短桩)或采取其他有效措施.

2宜选择地势高、地下水位低、地表排水良好的建筑场地。对低洼场地，宜在建筑四周向外一倍冻深距离范围内，使室外地坪至少高出自然地面300-500mm。

3防止雨水、地表水、生产废水、生活污水浸入建筑地基，应设置排水设施。在山区应设截水沟或在建筑物下设置暗沟，以排走地表水和潜水流。

4在强冻胀性和特强冻胀性的地基上，其基础结构应设置钢筋混凝土圈梁和基础梁，并控制上部建筑的长高比，增强房屋的整体刚度。

5当独立基础联系梁下或桩基础承台下有冻土时，应在梁或承台下留有相当于该土层冻胀量的空隙，以防止因土的冻胀将梁或承台拱裂。

6外门斗、室外台阶和散水坡等部位宜与主体结构断开，散水坡分段不宜超过1.5m，坡度不宜小于3%，其下宜填入非冻胀性材料。

7对跨年度施工的建筑，入冬前应对地基采取相应的防护措施；按采暖设计的建筑物，当冬季不能正常采暖，也应对地基采取保温措施。

5.2 承载力计算

第5.2.1条基础底面的压力，应符合下式要求：

当轴心荷载作用时

p k≤f a(5.2.1-1)

式中

p k--相应于荷载效应标准组合时，基础底面处的平均压力值；

f a--修正后的地基承载力特征值。

当偏心荷载作用时，除符合式(5.2.1-1)要求外，尚应符合下式要求：

p kmax≤1.2f a(5.2.1-2)

式中

p kmax--相应于荷载效应标准组合时，基础底面边缘的最大压力值。

第5.2.2条基础底面的压力，可按下列公式确定：

1当轴心荷载作用时

p k=F k+G k/A(5.2.2-1)

式中

F k--相应于荷载效应标准组合时，上部结构传至基础顶面的竖向力值；

G k--基础自重和基础上的土重；

A--基础底面面积。

2当偏心荷载作用时

p kmax=F k+G k/A+M k/W(5.2.2-2)

p kmin=F k+G k/A-M k/W(5.2.2-3)

式中

M k--相应于荷载效应标准组合时，作用于基础底面的力矩值；

W--基础底面的抵抗矩；

p kmin--相应于荷载效应标准组合时，基础底面边缘的最小压力值。

图5.2.2：偏心荷载(e>b/6)下基底压力计算示意

当偏心距e>b/6时(图5.2.2)，p kmax应按下式计算：

p kmax=2(F k+G k)/3l a(5.2.2-4)

式中

l--垂直于力矩作用方向的基础底面边长；

a--合力作用点至基础底面最大压力边缘的距离。

第5.2.3条地基承载力特征值可由载荷试验或其它原位测试、公式计算、并结合工程实践经验等方法综合确定。

第5.2.4条当基础宽度大于3m或埋置深度大于0.5m时，从载荷试验或其它原位测试、经验值等方法确定的地基承载力特征值，尚应按下式修正：

f a=f ak+ηbγ(b-3)+ηdγm(d-0.5)(5.2.4)

式中

f a--修正后的地基承载力特征值；

f ak--地基承载力特征值，按本规范第5.2.3条的原则确定；

ηb、ηd--基础宽度和埋深的地基承载力修正系数，按基底下土的类别查表5.2.4取值；

γ--基础底面以下土的重度，地下水位以下取浮重度；

b--基础底面宽度(m)，当基宽小于3m按3m取值，大于6m按6m取值；

γm--基础底面以上土的加权平均重度，地下水位以下取浮重度；

d--基础埋置深度(m),一般自室外地面标高算起。在填方整平地区，可自填土地面标高算起，但填土在上部结构施工后完成时，应从天然地面标高算起。对于地下室，如采用箱形基础或筏基时，基础埋置深度自室外地面标高算起；当采用独立基础或条形基础时，应从室内地面标高算起。

承载力修正系数表5.2.4

土的类别η

b

ηd

淤泥和淤泥质土0 1.0

人工填土

e或I L大于等于0.85的粘性土

0 1.0

红粘土含水比αw>0.8

含水比αw≤0.8

0.15

1.2

1.4

大面积压实填土压实系数大于0.95,粘粒含量ρc≥10%的粉土

最大干密度大于2.1t/m3的级配砂石

1.5

2.0

粉土

粘粒含量ρc≥10%的粉土

粘粒含量ρc<10%的粉土

0.3

0.5

1.5

2.0

e及I L均小于0.85的粘性土

粉砂、细砂(不包括很湿与饱和时的稍密状态)

中砂、粗砂、砾砂和碎石土

0.3

2.0

3.0

1.6

3.0

4.4

注：

1.强风化的岩石，可参照所风化成的相应土类取值；其他状态下的岩石不修正;

2.地基承载力特征值按本规范附录D深层平板载荷试验确定时ηd取0.

第5.2.5条当偏心距e小于或等于0.033倍基础底面宽度时，根据土的抗剪强度指标确定地基承载力可按下式计算,并应满足变形要求:

f a=M bγb+M dγm d+M c c k(5.2.5)

式中

f a---由土的抗剪强度指标确定的地基承载力设计值；

M b,M d,M c---承载力系数，按表5.2.5确定；

b---基础底面宽度，大于6m时按6m考虑，对于砂土小于3m时按3m取值；

c k---基底下一倍基宽深度内土的粘聚力标准值。

承载力系数M b,M d,M c表5.2.5土的内摩擦角标准值ψk(°)M

b

M d M c

0 2 4 6 8

0.03

0.06

0.10

0.14

1.00

1.12

1.39

1.55

1.73

3.14

3.32

3.51

3.71

3.93

10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 34 36 38 400.18

0.23

0.29

0.36

0.43

0.51

0.61

0.80

1.10

1.40

1.90

2.60

3.40

4.20

5.00

5.80

1.94

2.17

2.43

2.72

3.06

3.44

3.87

4.37

4.93

5.59

6.35

7.21

8.25

9.44

10.84

4.17

4.42

4.69

5.00

5.31

5.66

6.04

6.45

6.90

7.40

7.95

8.55

9.22

9.97

10.80

11.73

注：

ψk---基底下一倍短边宽深度内土的内摩擦角标准值.

第5.2.6条岩石地基承载力特征值,可按本规范附录H岩基载荷试验方法确定.对完整,较完整和较破碎的岩石地基承载力特征值可根据室内饱和单轴抗压强度按下式计算:

f a=ψr.f rk(5.2.6)

式中

f a---岩石地基承载力特征值(kPa);

f rk---岩石饱和单轴抗压强标准值(kPa),可按本规范附录J确定;

ψr---折减系数.根据岩体完整程度以及结构面的间距,宽度,产状和组合,由地区经验确定.无经验时,对完整岩体可取0.5;对较完整岩体可取0.2-0.5;对较破碎岩体可取0.1-0.2.

注:1.上述折减系数未考虑施工因素及建筑物使用后风化作用的继续;

2.对于粘土质岩,在确保施工期及使用不致遭水浸泡时,也可采用天然湿度的试祥,不进行饱和处理.

对破碎,极破碎的岩石地基承载力特征值,可根据地区经验取值,无地区经验时,可根据平板载荷试验确定.

第5.2.7条当地基受力层范围内有软弱卧层时,应按下式验算:

P z+P cz≤f az(5.2.7-1)

式中

P z----相应于荷载效应标准组合时,软弱下卧层顶面处的附加压力值;

P cz---软卧下卧层顶面处土的自重压力值;

f az---软卧下卧层顶面处经深度修正后地基承载力特征值.

对条形基础和矩形基础,式(5.2.7-1)中的P z值可按下列公式简化计算:

条形基础

P z=b(P k-P c/b+2ztanθ(5.2.7-2)

矩形基础

P z=lb(P k-P c)/(b+2ztanθ)(l+2ztanθ)(5.2.7-3)

式中

b---矩形基础和条形基础底边的宽度；

l---矩形基础底边的长度；

P c---基础底面处土的自重压力标准值；

z---基础底面至软弱下卧层顶面的距离；

θ---地基压力扩散线与垂直线的夹角，可按表5.2.7采用。

地基压力扩散角θ表5.2.7

E s1/E s2

z/b

0.250.50

3 5 106°

10°

20°

23°

25°

30°

注：

1.E s1为上层土压缩模量;E s2为下层土压缩模量；

2.z/b<0.25b时一般取θ=0°，必要时，宜由试验确定；z/b>0.50b时θ值不变。

第5.2.8条对于沉降已经稳定的建筑或经过预压的地基，可适当提高地基承载力。

5.3 变形计算

第5.3.1条建筑物的地基变形计算值，不应大于地基变形允许值。

第5.3.2条地基变形特征可分为沉降量、沉降差、倾斜、局部倾斜。

第5.3.3条在计算地基变形时，应符合下列规定：

1.由于建筑地基不均匀、荷载差异很大、体型复杂等因素引起的地基变形，对于砌体承重结构应由局部倾斜控制；对于框架结构和单层排架结构应由相邻柱基的沉降差控制；对于多层或高层建筑和高耸结构应由倾斜值控制；

2.在必要情况下，需要分别预估建筑物在施工期间和使用期间的地基变形值，以便预留建筑物有关部分之间的净空，考虑连接方法和施工顺序。此时，一般建筑物在施工期间完成的沉降量，对于砂土可认为其最终沉降量已基本完成80%以上，对于低压缩粘性土可认为已完成最终沉降量的50%-80%，对于中压缩粘性土可认为已完成20%-50%,对于高压缩粘性土可认为已完成5%-20%。

第5.3.4条建筑物的地基变形允许值，可按表5.3.4规定采用。对表中未包括的其他建筑物的地基变形允许值，可根据上部结构对地基变形的适应能力和使用上的要求确定。

建筑物的地基变形允许值表5.3.4

变形特征

地基土类别

中、低压缩性土高压缩性土

砌体承重结构基础的局部倾斜0.0020.003

工业与民用建筑相邻柱基的沉降差

(1)框架结构

(2)砖石墙填充的边排柱

(3)当基础不均匀沉降时不产生附加应力的结构0.002l

0.0007l

0.005l

0.003l

0.001l

0.005l

单层排架结构(柱距为6m)柱基的沉降量(mm)(120)200

桥式吊车轨面的倾斜(按不调整轨道考虑)

纵向

横向0.004 0.003

多层和高层建筑基础的倾斜H g≤24

24

60

H g>1000.004 0.003 0.0025 0.002

体型简单的高层建筑基础的平均沉降量(mm)200

高耸结构基础的倾斜H g≤20

20

50

100

150

200

高耸结构基础的沉降量(mm)H g≤100

100

200

注：

1.本表数值为建筑地基实际最终变形允许值;

2.有括号者仅适用于中压缩性土；

3.l为相邻柱基的中心距离(mm)；H g为自室外地面起算的建筑物高度(m);

4.倾斜指基础倾斜方向两端点的沉降差与其距离的比值；

5.局部倾斜指砌体承重结构沿纵向6-10m内基础两点的沉降差与其距离的比值。

第5.3.5条计算地基变形时，地基内的应力分布，可采用各向同性均质的直线变形体理论。其最终沉降量可按下式计算：

s=ψs s'=ψs∑n i=1P0/E si(z i a i-z i-1a i-1)(5.3.5)

式中

s---地基最终沉降量(mm);

s '---按分层总和法计算出的地基沉降量；

ψs ---沉降计算经验系数，根据地区沉降观测资料及经验确定，也可采用表5.3.5数值； n---地基沉降计算深度范围内所划分的土层数(图5.3.5)； p 0---对应于荷载标准值时的基础底面处的附加压力(kPa);

E si ---基础底面下第ｉ层土的压缩模量，按实际应力范围取值(MPa); z i ,z i-1---基础底面至第i 层土、第i-1层土底面的距离(m)；

a i ,a i-1)---基础底面计算点至第i 层土、第i-1层土底面范围内平均附加应力系数，可按本规范附录十采用。

沉降计算经验系数ψs

表5.3.5

E s

(MPa) 2.5 4.0 7.0 15.0 20.0 基底附加压力 P 0≥f ak P 0≤0.75f ak

1.4 1.1

1.3 1.0

1.0 0.7

0.4 0.4

0.2 0.2

注：

E s 为沉降计算深度范围内压缩模量的当量值，应按下式计算： E s =∑A i />=∑A i /E si 式中

A i ---第i 层土附加应力系数沿土层厚度的积分值.

图5.3.5：基础沉降计算的分层示意

第5.3.6条地基沉降计算深度z n(图5.3.5)，应符合下式要求：

△s'n≤0.025∑n i=1△s'i(5.3.6)

式中

△s'i---在计算深度范围内，第i层土的计算沉降值；

△s'n---在由计算深度向上取厚度为△z的土层计算沉降值，△z见图5.3.5并按表5.3.6确定。如确定的计算深度下部仍有较软土层时，应继续计算。

△z表5.3.6

b(m)b≤2 2 4 8

△z(m)0.30.60.8 1.0

第5.3.7条当无相邻荷载影响，基础宽度在1-50m范围内时，基础中点的地基沉降计算深度也可按下列简化公式计算：

z n=b(2.5-0.4lnb)(5.3.7)

式中

b---基础宽度(m)。

在计算深度范围内存在基岩时，z n可取至基岩表面;当存在较厚的坚硬粘性土层,其孔隙比小于0.5,压缩模大于50MPa,或存在较厚的密实砂卵石层,其压缩模量大于80MPa时,z n可取至该层土表面.

第5.3.8条计算地基变形时,应考虑相邻荷载的影响,其值可按应力叠加原理,采用角点法计算.

第5.3.9条当建筑物地下室基础埋置较深时,需要考虑开挖基坑地基土的回弹,该部分回弹变形量可按下式计算:

s c=ψc∑n i=1P c/E ci(z i a i-z i-1>a i-1)(5.3.9)

式中

s c----地基的回弹变形量;

ψc---考虑回弹影响的沉降计算经验系数,ψc取1.0;

P c---基坑底面以上土的自重压力(kPa),地下水位以下应扣除浮力;

E ci---土的回弹模量,按<<土工试验方法标准>>GB/T50123-1999确定.

第5.3.10条在同一整体大面积基础上建有多栋高层的低层建筑,应该按照上部结构,基础与地基的共同作用进行变形计算.

5.4 稳定性计算

第5.4.1条地基稳定性可采用圆弧滑动面法进行验算.最危险的滑动面上诸力对滑动中心所产生的抗滑力矩与滑动力矩应符合下式要求:

M R/M S≥1.2(5.4.1)

式中

M S---滑动力矩;

M R---抗滑力矩.

第5.4.2条位于稳定土坡坡顶上的建筑,当垂直于坡顶边缘线的基础底面边长小于或等于3m 时,其基础底面外缘线至坡顶的水平距离(图5.4.2)应符合下式要求,但不得小于2.5m:

条形基础

a≥3.5b-d/tanβ(5.4.2-1)矩形基础

a≥2.5b-d/tanβ(5.4.2-2)

式中

a---基础底面外边缘线至坡顶的水平距离;

b---垂直于坡顶边缘线的基础底面边长;

d---基础埋置深度;

β---边坡坡角.

当基础底面外边缘线至坡顶的水平距离不满足式(5.4.2-1),(5.4.2-2)的要求时,可根据基底平均压力按公式(5.4.1)确定基础距边顶边缘的距离和基础埋深.