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| 标准编号 | GB 50025-2018 (GB50025-2018) | | 中文名称 | 湿陷性黄土地区建筑标准 | | 英文名称 | Code for building construction in collapsible loess regions | | 行业 | 国家标准 | | 中标分类 | P30 | | 国际标准分类 | 91.040.01 | | 字数估计 | 219,242 | | 发布日期 | 2018-12-26 | | 实施日期 | 2019-08-01 | | 发布机构 | 中华人民共和国住房和城乡建设部;国家市场监督管理总局 |
GB 50025-2018: 湿陷性黄土地区建筑标准
GB 50025-2018 英文名称: Code for building construction in collapsible loess regions
1 总则
1.0.1 为确保湿陷性黄土地区建筑物(包括构筑物)的安全与正常使用,做到技术先进、经济合理、保护环境、节约能源,制定本标准。
1.0.2 本标准适用于湿陷性黄土地区建筑工程勘察、设计、施工、检验、使用与维护。
1.0.3 在湿陷性黄土地区进行建筑,应根据湿陷性黄土的特点、工程要求和工程所处水环境,因地制宜,采取以地基处理为主的综合措施,防止地基湿陷对建筑物产生危害。
1.0.4 湿陷性黄土地区的建筑工程的建设与维护,除应符合本标准外,尚应符合国家现行有关标准的规定。
2 术语和符号
2.1 术语
2.1.1 湿陷性黄土 collapsible loess
在一定压力下受水浸湿,土的结构迅速破坏,并产生显著附加下沉的黄土。
2.1.2 非湿陷性黄土 noncollapsible loess
在一定压力下受水浸湿,无显著附加下沉的黄土。
2.1.3 自重湿陷性黄土 loess collapsible under overburden pressure
在上覆土的饱和自重压力作用下受水浸湿,产生显著附加下沉的湿陷性黄土。
2.1.4 非自重湿陷性黄土 loess noncollapsible under overburden pressure
在上覆土的饱和自重压力作用下受水浸湿,不产生显著附加下沉的湿陷性黄土。
2.1.5 新近堆积黄土 recently deposited loess
沉积年代短,具高压缩性,承载力低,均匀性差,在50kPa~150kPa压力下变形较大的全新世(Q24)黄土。
2.1.6 湿陷变形 collapse deformation
湿陷性黄土或具有湿陷性的其他土在一定压力作用下,下沉稳定后,受水浸湿产生的附加下沉。
2.1.7 湿陷起始压力 Initial collapse pressure
湿陷性黄土浸水饱和,开始出现湿陷时的压力。
2.1.8 湿陷系数 coefficient of collapsibility
单位厚度的环刀试样,在一定压力下,下沉稳定后,浸水饱和产生的附加下沉。
2.1.9 自重湿陷系数 coefficient of collapsibility under overburden pressure
单位厚度的环刀试样,在上覆土的饱和自重压力作用下,下沉稳定后,浸水饱和产生的附加下沉。
2.1.10 湿陷量 collapse value
湿陷性黄土在一定压力作用下,下沉稳定后,浸水饱和产生的附加下沉量。可通过计算或实测取得。
2.1.11 湿陷性黄土场地 collapsible loess site
天然地面或挖、填方场地的设计地面以下以湿陷性黄土为主要地层的场地。分为自重湿陷性黄土场地和非自重湿陷性黄土场地。
2.1.12 湿陷性黄土地基 collapsible loess foundation
含有湿陷性黄土的建筑物地基。基底下湿陷性黄土层下限深度小于20m定为一般湿陷性黄土地基,大于等于20m定为大厚度湿陷性黄土地基。
2.1.13 剩余湿陷量 remnant collapse
拟处理土层底面下未处理湿陷性黄土的湿陷量。
2.1.14 组合处理 combined treatment
对湿陷性黄土地基采用两种或两种以上方法处理,或地基处理和桩基结合使用的综合措施。
2.1.15 防护距离 protection distance
防止建筑物地基受管道、水池等渗漏影响的最小距离。
2.1.16 防护范围 area of protection
建筑物周围防护距离以内的区域。
2.2 符号
2.2.1 抗力和材料性能
a——压缩系数;
Es——压缩模量;
e——孔隙比;
fa——修正后的地基承载力特征值;
fak——地基承载力特征值;
Ip——塑性指数;
psh——湿陷起始压力值;
qpa——桩端土的承载力特征值;
qsa——桩周土的摩擦力特征值;
Ra——单桩竖向承载力特征值;
Sr——饱和度;
ω——含水量;
ωL——液限;
ωp——塑限;
ωop——最优含水量;
γ——土的重力密度,简称重度;
γm——基础底面以上土的加权平均重度,地下水位以下取有效重度;
θ——地基的压力扩散角;
δs——湿陷系数;
δzs——自重湿陷系数。
2.2.2 作用和作用效应
pk——相对于荷载效应标准组合基础底面的平均压力值;
p0——基础底面的平均附加压力值;
Ss——浸水下沉量;
△zs——自重湿陷量计算值;
△'zs——自重湿陷量实测值;
△s——湿陷量计算值。
2.2.3 几何参数
A——基础底面积;
b——基础底面的宽度、承压板宽度;
d——基础埋置深度、桩身(或桩孔)直径、承压板直径;
l——基础底面的长度,桩身长度。
2.2.4 计算系数
α——浸水机率系数;
β——考虑基底下地基土的受力状态及地区等因素的修正系数;
β0——因地区土质而异的修正系数;
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。
3 基本规定
3.0.1 湿陷性黄土场地上的建筑物分类,应符合下列规定:
1 拟建建筑物应根据重要性、高度、体形、地基受水浸湿可能性大小和对不均匀沉降限制的严格程度等分为四类,并应符合表3.0.1的规定。
表3.0.1 建筑物分类
2 根据基础结构形式、变形刚度、连接方式及重要性等,建筑物各单元可划分为不同类别,也可划分为同一类别。建筑物类别的划分可结合本标准附录A确定。
3.0.2 防止或减小建筑物地基浸水湿陷的设计措施,应根据建筑物类别和岩土工程勘察对场地和地基的湿陷性评价结果综合确定。设计措施可分为下列三种:
1 地基基础措施
1)消除地基的全部或部分湿陷量;
2)将基础设置在非湿陷性土层上;
3)采用桩基础穿透全部湿陷性黄土层。
2 防水措施
1)基本防水措施:在总平面设计、场地排水、地面防水、排水沟、管道敷设、建筑物散水、屋面排水、管道材料和连接等方面采取措施,防止雨水或生产、生活用水的渗漏;
2)检漏防水措施:在基本防水措施的基础上,对防护范围内的地下管道,增设检漏管沟和检漏井;
3)严格防水措施:在检漏防水措施的基础上,提高防水地面、排水沟、检漏管沟和检漏井等设施的材料标准,如增设可靠的防水层、采用钢筋混凝土排水沟等;
4)侧向防水措施:在建筑物周围采取防止水从建筑物外侧渗入地基中的措施,如设置防水帷幕、增大地基处理外放尺寸等。
3 结构措施
减小或调整建筑物的不均匀沉降,或使结构适应地基的变形。
3.0.3 地基处理及桩基础施工应进行质量检验。质量检验应分为施工自检和验收检验。检验结果应作为地基基础分项或分部工程验收资料的组成部分。
3.0.4 对甲类建筑,以及设计单位认为有必要的乙类建筑,应在设计文件中注明沉降观测点的位置,并提出施工和使用期间的沉降观测要求。
3.0.5 湿陷性黄土场地上建筑物的设计文件中应附有建筑物和管道的使用与维护要求。建筑物交付使用后,管理单位应按本标准第10章的规定进行维护和检修。
3.0.6 湿陷性黄土地区的非湿陷性场地,建筑地基基础设计应按现行国家标准《建筑地基基础设计规范》GB 50007的规定执行。
4 勘察
4.1 一般规定
4.1.1 湿陷性黄土场地的岩土工程勘察应查明或试验确定下列岩土参数,应对场地、地基作出岩土工程评价,并应对地基处理措施提出建议。
1 建筑类别为甲类、乙类时,场地湿陷性黄土层的厚度、下限深度;
2 自重湿陷系数、湿陷系数及湿陷起始压力随深度的变化;
3 不同湿陷类型场地、不同湿陷等级地基的平面分布。
4.1.2 湿陷性黄土场地的岩土工程勘察,除应符合本标准第4.1.1条及现行国家标准《岩土工程勘察规范》GB 50021的规定外,尚应符合下列规定:
1 查明工程场地及其周边的地形地貌等工程地质条件;
2 查明地下水及河、沟、湖、库、雨水等地面水的汇聚与排泄;
3 查明黄土地层的时代、成因;
4 查明地基土垂直向和水平向的渗透性;
5 场地存在大面积挖填方时,应查清挖填方的范围、厚度、原始地面高程和初始的地形地貌等,评估填挖方对水环境的影响、湿陷性的变化和形成的边坡及隐形边坡等;
6 评估地下水上升、侧向水渗入和地面水汇聚、排泄、下渗对建筑物的影响,并应提出工程建议。
4.1.3 中国湿陷性黄土工程地质分区,可按本标准附录B划分。
4.1.4 勘察阶段可划分为场址选择或可行性研究、初步勘察、详细勘察三个阶段,并应符合下列规定:
1 各阶段的勘察成果应符合各相应设计阶段的要求;
2 对场地面积较小、地质条件简单或有建筑经验的地区,可简化勘察阶段,但应符合初步勘察和详细勘察两个阶段的要求;
3 对工程地质条件复杂或有特殊要求的建筑物,可进行施工勘察或专门勘察。
4.1.5 勘察工作纲要的编制应按下列条件和要求进行:
1 不同的勘察阶段;
2 场地及其附近已有的工程地质资料和地区建筑经验;
3 场地工程地质条件的复杂程度,黄土层的分布和湿陷性变化特点;
4 水文地质条件,包括对地下水上升、侧向水侵入和地面水汇聚排泄的评估;
5 工程规模,建筑物的类别、特点,设计和施工要求。
4.1.6 场地工程地质条件的复杂程度,可分为下列三类:
1 简单场地:地形平缓,地貌、地层简单,场地湿陷类型单一、地基湿陷等级变化不大;
2 中等复杂场地:地形起伏较大,地貌、地层较复杂,局部有不良地质现象发育,场地湿陷类型、地基湿陷等级变化较大;
3 复杂场地:地形起伏很大,地貌、地层复杂,不良地质现象广泛发育,场地湿陷类型、地基湿陷等级分布复杂,地下水位变化幅度大或变化趋势不利。
4.1.7 工程地质测绘,除应符合现行国家标准《岩土工程勘察规范》GB 50021的规定外,尚应符合下列规定:
1 研究地形的起伏和地面水的积聚、排泄条件,调查洪水淹没范围及其发生规律;
2 划分不同的地貌单元,确定其与黄土分布的关系,查明湿陷凹地、黄土溶洞、滑坡、崩塌、冲沟、泥石流及地裂缝等不良地质现象的分布、规模、发展趋势及其对建设的影响;
3 划分黄土地层或判别新近堆积黄土,应分别符合本标准附录C或附录D的规定;
4 调查地下水位的深度、季节性变化幅度、升降趋势及其与地表水体、灌溉情况和开采地下水强度的关系,查明上层滞水、潜水、承压水等地下水类型和来源,评估地下水上升的可能性和程度;
5 调查既有建筑物的现状;
6 了解场地内有无地下坑穴,如古墓、井、坑、穴、地道、砂井(巷)等;
7 调查活动断裂的时代、位置、方向、性质及地震效应。
4.1.8 评价湿陷性用的不扰动土样应为Ⅰ级土样,且必须保持其天然的结构、密度和湿度。
4.1.9 不扰动土样的采取应符合下列规定:
1 取土勘探点中,应有足够数量的探井,其数量应为取土勘探点总数的1/3~1/2,并不宜少于3个;
2 探井的深度,宜穿透湿陷性黄土层;
3 探井中取样,竖向间距宜为1m,土样直径不宜小于120mm;
4 钻孔中取样,应按本标准附录E的规定执行。钻孔取样的土工试验数据宜在与探井取样对比分析的基础上使用,土层的密度、湿陷性和力学指标宜以探井取样土工试验为准。
4.1.10 勘探点使用完毕后,应及时用原土分层夯实回填,且密实度不应小于该场地天然黄土的密度。
4.1.11 黄土工程性质评价,宜采用室内土工试验和现场原位试验成果相结合的方法。
4.1.12 对地下水位变化幅度较大或变化趋势不利的地段,应从初步勘察阶段开始进行地下水位动态的长期观测。
4.2 各勘察阶段工作要求
4.2.1 场址选择或可行性研究勘察阶段,应包括下列工作内容:
1 搜集并分析与建设场地相关的工程地质、水文地质资料及地区建筑经验;
2 调查了解拟建场地的地形地貌和黄土层的地质时代、成因、厚度、地下水位以及分布特点;
3 调查影响场地稳定性的不良地质作用和地质环境问题;
4 初步分析黄土湿陷类型、湿陷等级和湿陷下限、评估可能的地基基础类型及优缺点;当已有资料不足时,应开展满足本勘察阶段要求的工程地质测绘、勘探、测试工作;
5 评价场地的稳定性和适宜性,对各拟选场址提出明确比选意见。
4.2.2 初步勘察阶段应包括下列工作内容:
1 初步查明场地地层结构、各土层的物理力学性质、场地湿陷类型、地基湿陷等级、湿陷下限及其在不同区段内的差异;
2 初步查明场地地下水的类型与埋深、场地及周边范围内地表水汇集和排泄情况,分析地下水与地表自然水体(系)的联系特点,预估地下水位季节性变化幅度和升降可能性;
3 查明场地内不良地质作用的类型、成因、分布范围和危害程度;
4 结合岩土工程条件分析建筑总平面布置的合理性,对不同类型建筑的地基基础方案和地质环境防治做出分析建议,提出岩土设计参数初步取值意见。
4.2.3 初步勘察应符合下列规定:
1 场地工程地质条件复杂时应进行工程地质测绘,其比例尺可采用1:1000~1:5000;
2 勘探点应沿地貌单元的纵、横剖面线方向或分界线及其垂直线方向布置,且每个地貌单元上均应有勘探点;取样和原位测试勘探点在平面布局上应具控制性,其数量不得少于全部勘探点的1/2;
3 勘探点的间距和深度宜分别按表4.2.3-1、表4.2.3-2确定;
表4.2.3-1 初步勘察勘探点间距(m)
注:1 地貌单元分界地带应加密勘探点;
2 黄土沟谷谷底应有勘探线或勘探点。
表4.2.3-2 初步勘察勘探点深度
注:表中勘探深度内遇稳定地下水位或非湿陷性坚实地层时,部分勘探点可终孔。
4 每主要土层取不扰动土样进行湿陷性试验不应少于6组;
5 当根据地区建筑经验难以确定湿陷类型时,甲类建筑和乙类中的重要建筑应按本标准第4.3.7条的规定进行现场试坑浸水试验。
4.2.4 详细勘察阶段应包括下列工作内容:
1 详细查明各建筑地段的地层结构、场地湿陷类型、地基湿陷等级,甲类和乙类建筑地段尚应查明湿陷下限;
2 查明各建筑地段土层的物理力学性质指标,对每层湿陷性土层选取典型土样测试不同压力下的湿陷系数,绘制该层的压力-湿陷系数(p-δs)曲线;分析湿陷起始压力、强度与变形指标沿深度的变化特点;
3 根据地下水类型、埋深,结合上部结构物特性和周边环境条件,分析地基浸水湿陷的可能性和程度;
4 提出适宜的地基处理或基础方案并进行分析,对处理深度和主要技术参数提出建议;
5 进一步查明场地内不良地质作用类型、成因、分布范围和危害程度,提出防治措施建议;
6 有深基坑和降水施工时,尚应分析评估坑壁稳定性以及对邻近建筑物的影响,并提供相关计算参数;场地条件复杂时,应进行专项研究。
4.2.5 详细勘察应符合下列规定:
1 勘探点应沿建筑轮廓或基础中心位置布设;
2 建筑群勘探点间距宜按表4.2.5确定;
表4.2.5 建筑群勘探点间距(m)
3 单体建筑勘探点数量,甲类、乙类建筑不宜少于5个,丙类建筑不应少于3个,丁类建筑不应少于2个,杆塔式构筑物不应少于1个;
4 勘探点深度应大于地基压缩层深度且满足评价湿陷等级的深度需要,甲类、乙类建筑尚应穿透湿陷性土层,对桩基工程尚应满足验算沉降的要求;
5 采取不扰动土样和原位测试的勘探点不应少于全部勘探点的2/3,且取样勘探点不宜少于全部勘探点的1/2。
4.3 测定黄土湿陷性的试验
Ⅰ 室内压缩试验
4.3.1 测定黄土湿陷系数δs、自重湿陷系数δzs、湿陷起始压力psh和绘制压力-湿陷系数(p-δs)曲线的室内压缩试验应符合下列规定:
1 土样的质量等级应为Ⅰ级不扰动土样;
2 环刀面积不应小于5000mm2;使用前应将环刀洗净风干,透水石应烘干冷却;
3 加荷前,环刀试样应保持天然湿度;
4 试样浸水宜用蒸馏水;
5 试样浸水前和浸水后的稳定标准,应为下沉量不大于0.01mm/h。
4.3.2 测定湿陷系数除应符合本标准第4.3.1条的规定外,尚应符合下列规定:
1 分级加荷至试样的规定压力,下沉稳定后,试样浸水饱和至附加下沉稳定,试验终止。
2 压力在(0~200)kPa范围内,每级增量宜为50kPa;压力大于200kPa时,每级增量宜为100kPa。
3 湿陷系数δs值,应按下式计算:
式中:hp——保持天然湿度和结构的试样,加至一定压力时,下沉稳定后的高度(mm);
h'p——加压下沉稳定后的试样,在浸水饱和条件下,附加下沉稳定后的高度(mm);
h0——试样的原始高度(mm)。
4 测定湿陷系数δs的试验压力,应按土样深度和基底压力确定。土样深度自基础底面算起,基底标高不确定时,自地面下1.5m算起;试验压力应按下列条件取值:
1)基底压力小于300kPa时,基底下10m以内的土层应用200kPa,10m以下至非湿陷性黄土层顶面,应用其上覆土的饱和自重压力;
2)基底压力不小于300kPa时,宜用实际基底压力,当上覆土的饱和自重压力大于实际基底压力时,应用其上覆土的饱和自重压力;
3)对压缩性较高的新近堆积黄土,基底下5m以内的土层宜用(100~150)kPa压力,5m~10m和10m以下至非湿陷性黄土层顶面,应分别用200kPa和上覆土的饱和自重压力。
4.3.3 测定自重湿陷系数除应符合本标准第4.3.1条的规定外,尚应符合下列规定:
1 分级加荷,加至试样上覆土的饱和自重压力,下沉稳定后,试样浸水饱和,附加下沉稳定,试验终止。上覆土的饱和自重压力应自天然地面算起,挖、填方场地应自设计地面算起。
2 试样上覆土的饱和密度,可按下式计算:
式中:ρs——土的饱和密度(g/cm3);
ρd——土的干密度(g/cm3);
Sr——土的饱和度,可取Sr=85%;
e——土的孔隙比;
ds——土粒相对密度(比重)。
3 自重湿陷系数δzs值,可按下式计算:
式中:hz——保持天然湿度和结构的试样,加压至该试样上覆土的饱和自重压力时,下沉稳定后的高度(mm);
h'z——加压稳定后的试样,在浸水饱和条件下,附加下沉稳定后的高度(mm)。
4.3.4 测定压力-湿陷系数(p-δs)曲线和湿陷起始压力除应符合本标准第4.3.1条的规定外,尚应符合下列规定:
1 可选用单线法压缩试验或双线法压缩试验;
2 从同一土样中所取环刀试样,其密度差值不得大于0.03g/cm3;
3 压力在(0~150)kPa范围内,每级增量宜为25kPa~50kPa,压力大于150kPa时,每级增量宜为50kPa~100kPa;
4 测定压力-湿陷系数(p-δs)曲线时,试验最大压力应大于土样所处位置处附加压力与上覆土的饱和自重压力之和;
5 单线法压缩试验不应少于5个环刀试样,且均应在天然湿度下分级加荷,分别加至不同的规定压力,下沉稳定后,各试样浸水饱和,附加下沉稳定,试验终止;
6 双线法压缩试验,应按下列步骤进行:
1)应取2个环刀试样,分别对其施加相同的第一级压力,下沉稳定后应将2个环刀试样的百分表读数调整一致,调整时应考虑各仪器变形量的差值;
2)应将2个环刀试样中的一个试样保持在天然湿度下分级加荷,加至最后一级压力,下沉稳定后,试样浸水饱和,附加下沉稳定,试验终止;
3)应将环刀试样中的另一个试样浸水饱和,附加下沉稳定后,在浸水饱和状态下分级加荷,每级荷载下沉稳定后继续加荷,加至最后一级压力,下沉稳定,试验终止;
4)当天然湿度的试样在最后一级压力下浸水饱和,附加下沉稳定后的高度与浸水饱和试样在最后一级压力下下沉稳定后的高度不一致且相对差值不大于20%时,应以前者的结果为准,对浸水饱和试样的试验结果进行修正;相对差值大于20%时,应重新试验。
Ⅱ 现场静载荷试验
4.3.5 现场测定湿陷性黄土的湿陷起始压力,可采用单线法静载荷试验或双线法静载荷试验,并应符合下列规定:
1 单线法静载荷试验:应在同一场地相邻地段和相同标高的天然湿度土层上设3个或3个以上静载荷试验,分级加压,分别加至各自的规定压力,下沉稳定后,向试坑内浸水至饱和,附加下沉稳定后,试验终止。
2 双线法静载荷试验:在同一场地的相邻地段和相同标高,应设2个静载荷试验。其中1个应设在天然湿度的土层上分级加压,加至规定压力,下沉稳定后,试验终止;另1个应设在浸水饱和的土层上分级加压,加至规定压力,下沉稳定或确认土体已破坏后,试验终止。
4.3.6 在现场采用静载荷试验测定湿陷性黄土的湿陷起始压力,尚应符合下列规定:
1 承压板的底面积宜为0.50m2,试坑边长或直径应为承压板边长或直径的3倍,安装载荷试验设备时,应保持试验土层的天然湿度和原状结构,压板底面下宜用10mm~15mm厚的粗、中砂找平;
2 每级加压增量不宜大于25kPa,试验终止压力不应小于200kPa;
3 每级加压后,按间隔15min、15min、15min、15min各测读1次下沉量,以后每隔30min观测1次,当连续2h内,每1h的下沉量小于0.10mm时,认为压板下沉已稳定,即可加下一级压力;
4 试验结束后,应根据试验记录,绘制判定湿陷起始压力的p-Ss曲线图。
Ⅲ 现场试坑浸水试验
4.3.7 现场采用试坑浸水试验测定自重湿陷量的实测值和自重湿陷下限深度时应符合下列规定:
1 试坑宜挖成圆形或方形,其直径或边长不应小于湿陷性黄土层的底面深度,并不应小于10m;试坑深度宜为0.5m,最深不应大于0.8m。坑底宜铺100mm厚的砂砾石。
2 试坑内应对称设置观测自重湿陷的深标点,最大埋设深度应大于室内试验确定的自重湿陷下限深度,各湿陷性黄土层分界深度位置宜布设有深标点。在试坑底部,由中心向坑边以不少于3个方向,均匀设置观测自重湿陷的浅标点。在试坑外沿浅标点方向10m或20m内设置地面观测标点。观测精度宜为±0.5mm。
3 试坑内的水头高度不宜小于300mm。在浸水过程中,应观测湿陷量、耗水量、浸湿范围和地面裂缝。湿陷稳定后可停止浸水,稳定标准为最后5d的平均湿陷量小于1mm/d。
4 设置观测标点前,可在坑底面打一定数量及深度的渗水孔,孔内应填满砂砾。
5 应在试坑内停止浸水前,测试自重湿陷性土层的饱和度。
6 试坑内停止浸水后,应继续观测不少于10d,且最后连续5d的平均下沉量不大于1mm/d,试验终止。
4.4 黄土湿陷性评价
4.4.1 黄土的湿陷性和湿陷程度,应按室内浸水(饱和)压缩试验,在一定压力下测定的湿陷系数δs判定,并应符合下列规定:
1 当δs≥0.015时,应定为湿陷性黄土;当δs<0.015时,应定为非湿陷性黄土。
2 湿陷性黄土的湿陷程度划分,应符合下列规定:
1)当0.015≤δs≤0.030时,湿陷性轻微;
2)当0.030<δs≤0.070时,湿陷性中等;
3)当δs>0.070时,湿陷性强烈。
4.4.2 湿陷性黄土场地的湿陷类型,应按自重湿陷量实测值△'zs或自重湿陷量计算值△zs判定,并应符合下列规定:
1 自重湿陷量实测值△'zs或自重湿陷量计算值△zs小于或等于70mm时,应定为非自重湿陷性黄土场地;
2 自重湿陷量实测值△'zs或自重湿陷量计算值△zs大于70mm时,应定为自重湿陷性黄土场地;
3 按自重湿陷量实测值和自重湿陷量计算值判定出现矛盾时,应按自重湿陷量实测值判定。
4.4.3 湿陷性黄土场地自重湿陷量计算值应按下式计算:
式中:△zs——自重湿陷量计算值(mm);应自天然地面(挖、填方场地应自设计地面)算起,计算至其下非湿陷性黄土层的顶面止;勘探点未穿透湿陷性黄土层时,应计算至控制性勘探点深度止,其中自重湿陷系数δzs值小于0.015的土层不累计;
δzsi——第i层土的自重湿陷系数;
hi——第i层土的厚度(mm);
β0——因地区土质而异的修正系数,缺乏实测资料时,可按表4.4.3取值。
表4.4.3 因地区土质而异的修正系数
4.4.4 湿陷性黄土地基受水浸湿饱和,其湿陷量计算值应按下式计算:
式中:△s——湿陷量计算值(mm);应自基础底面(基底标高不确定时,自地面下1.5m)算起。在非自重湿陷性黄土场地,累计至基底下10m深度止,当地基压缩层深度大于10m时累计至压缩层深度。在自重湿陷性黄土场地,累计至非湿陷性黄土层的顶面止,控制性勘探点未穿透湿陷性黄土层时,累计至控制性勘探点深度止。其中湿陷系数值小于0.015的土层不累计。
δsi——第i层土的湿陷系数,按本标准第4.3节的规定取值;基础尺寸和基底压力已知时,可采用p-δs曲线上按基础附加压力和上覆土饱和自重压力之和对应的δs值。
hi——第i层土的厚度(mm)。
β——考虑基底下地基土的受力状态及地区等因素的修正系数,缺乏实测资料时,可按表4.4.4-1的规定取值。
α——不同深度地基土浸水机率系数,按地区经验取值。无地区经验时可按表4.4.4-2取值。对地下水有可能上升至湿陷性土层内,或侧向浸水影响不可避免的区段,取α=1.0。
表4.4.4-1 修正系数β
表4.4.4-2 浸水机率系数α
4.4.5 湿陷性黄土的湿陷起始压力psh值可按下列方法确定:
1 当按现场静载荷试验结果确定时,应在压力与浸水下沉量(p-Ss)曲线上,取转折点所对应的压力作为湿陷起始压力值。曲线上的转折点不明显时,可取浸水下沉量(Ss)与承压板直径(d)或宽度(b)之比等于0.017所对应的压力作为湿陷起始压力值。
2 当按室内压缩试验结果确定时,宜在p-δs曲线上取δs=0.015所对应的压力作为湿陷起始压力值。
4.4.6 湿陷性黄土地基的湿陷等级,应根据自重湿陷量计算值或实测值和湿陷量计算值,按表4.4.6判定。
表4.4.6 湿陷性黄土地基的湿陷等级
注:对70<△zs≤350、300<△s≤700一档的划分,当湿陷量的计算值△s>600mm、自重湿陷量的计算值△zs>300mm时,可判为Ⅲ级,其他情况可判为Ⅱ级。
5 设 计
5.1 一般规定
5.1.1 湿陷性黄土场地上的建筑物工程设计,应根据场地湿陷类型、地基湿陷等级和地基处理后下部未处理湿陷性黄土层的湿陷起始压力值或剩余湿陷量,结合当地建筑经验和施工条件等因素,综合确定采取的地基基础措施、结构措施、防水措施,并应符合下列规定:
1 湿陷性黄土地基上的甲类建筑,按本标准第6.1.1条或第6.1.2条第1款的规定处理地基时,应采取基本防水措施,结构措施可按一般地区的规定设计;当按本标准第6.1.2条第2款的规定处理时,应采取检漏防水措施或严格防水措施,并宜加强上部结构刚度。
2 湿陷性黄土地基上的乙类建筑,按本标准第6.1.4条第1款、第2款处理地基时,应采取结构措施和检漏防水措施。地基为大厚度湿陷性黄土地基时,地基处理应符合本标准第6.1.4条第3款规定,并应采取严格的防水措施,加强上部结构刚度,基础采取刚度好的形式,并宜按防水要求处理。
3 湿陷性黄土地基上的丙类建筑,地基湿陷等级为Ⅰ级时,应采取结构措施和基本防水措施;地基湿陷等级为Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ级时,应采取结构措施和检漏防水措施。地基为大厚度湿陷性黄土地基时,应采取严格防水措施,加强上部结构刚度,并宜采用刚度较好的基础形式。
4 湿陷性黄土地基上的丁类建筑,地基可不处理,但应采取其他措施。地基湿陷等级为Ⅰ级时,应采取基本防水措施;地基湿陷等级为Ⅱ级时,应采取结构措施和基本防水措施;地基湿陷等级为Ⅲ、Ⅳ级时,应采取结构措施和检漏防水措施。
5 室内设备基础地基处理措施应根据其重要性和使用要求、场地的湿陷类型和湿陷程度、地基湿陷等级及受水浸湿可能性大小等因素综合确定。
6 在自重湿陷性黄土场地,室内地面有严格要求时,应有一定的地基处理厚度,并应采取检漏防水措施或严格防水措施。
5.1.2 符合下列条件之一时,地基基础可按一般地区的规定设计:
1 在非自重湿陷性黄土场地,地基内各层土的湿陷起始压力值,均大于其附加压力与上覆土的饱和自重压力之和;
2 基底下湿陷性黄土层已经全部挖除或已全部处理;
3 丙类、丁类建筑地基湿陷量计算值小于或等于50mm。
5.1.3 在新近堆积黄土场地上,乙类、丙类建筑的地基处理厚度小于新近堆积黄土层的厚度时,应按本标准第6.1.8条的规定验算下卧层的承载力,并应按本标准第5.6.2条的规定计算地基的压缩变形。
5.1.4 建筑场地内道路、给水排水管线、供热管线等,应根据场地湿陷类型和自重湿陷量大小、与建筑物的距离以及建筑物地基剩余湿陷量等综合确定地基处理措施和防水措施。
5.1.5 建筑物使用期间,当湿陷性黄土场地的地下水位有可能上升至地基压缩层的深度以内时,建筑的设计措施除应符合本章规定外,尚应符合本标准附录F的规定。
5.2 场址选择与总平面设计
5.2.1 场址选择应符合下列规定:
1 具有排水畅通或利于组织场地排水的地形条件;
2 避开洪水威胁的地段;
3 避开不良地质环境发育和地下坑穴集中的地段;
4 避开新建水库、人工湖等可能引起地下水位上升的地段;
5 避免将重要建设项目布置在自重湿陷性很严重的黄土场地或厚度大的新近堆积黄土和高压缩性的饱和黄土等地段;
6 避开由于建设可能引起工程地质环境恶化的地段。
5.2.2 总平面设计应符合下列规定:
1 合理规划场地,做好竖向设计,保证场地、道路和铁路等地表排水畅通;
2 在同一建筑范围内,地基土的压缩性和湿陷性变化不宜过大;
3 主要建筑物宜布置在地基湿陷等级低的地段;
4 在山前斜坡地带,建筑物宜沿等高线布置,填方厚度不宜过大;
5 储水构筑物和有湿润生产工艺的厂房等,宜布置在地下水流向的下游地段或地形较低处;
6 在挖填方厚度较大场区,宜避免在挖填交界处规划布局单体建筑。
5.2.3 山前地带的建筑场地,应整平成若干单独的台地,并应符合下列规定:
1 台地应稳定;
2 雨水不应沿斜坡无组织排泄;
3 边坡宜做护坡或采取支护措施;
4 用陡槽沿边坡排泄雨水时,应使雨水由边坡底部沿排水沟平缓流动,陡槽的结构应使土在暴雨时不受冲刷。
5.2.4 埋地管道、排水沟、雨水明沟和水池等与建筑物之间的防护距离,不宜小于表5.2.4的规定。当不能满足要求时,应采取与建筑物类别相应的防水措施。
表5.2.4 埋地管道、排水沟、雨水明沟和水池等与建筑物之间的防护距离(m)
注:1 陇西地区(区)和陇东-陕北-晋西地区(区),当湿陷性黄土层的厚度大于12m时,压力管道与各类建筑的防护距离不宜小于湿陷性黄土层的厚度;
2 当湿陷性黄土层内有碎石土、砂土夹层时,防护距离宜大于表中数值;
3 采用基本防水措施的建筑,防护距离不得小于一般地区的规定。
5.2.5 防护距离的计算,建筑物应自外墙墙皮算起;高耸结构应自基础外缘算起;水池应自池壁边缘(喷水池等应自回水坡边缘)算起;管道和排水沟应自其外壁算起。
5.2.6 各类建筑与新建水渠之间的防护距离,在非自重湿陷性黄土场地不得小于12m,在自重湿陷性黄土场地不得小于湿陷性黄土层厚度的3倍,并不应小于25m。
5.2.7 建筑场地平整后的坡度,在建筑物周围6m内不宜小于2%,当为不透水地面时,可适当减小;建筑物周围6m外不宜小于0.5%。
当采用雨水明沟或路面排水时,其纵向坡度不应小于0.5%。
5.2.8 建筑物周围6m内应平整场地,当为填方时,应分层夯(或压)实,压实系数不得小于0.95;当为挖方时,在自重湿陷性黄土场地,表面夯(或压)实后宜设置150mm~300mm厚的灰土面层,压实系数不得小于0.95。
5.2.9 防护范围内的雨水明沟不应漏水。自重湿陷性黄土场地宜设混凝土雨水明沟,防护范围外的雨水明沟,宜做防水处理,沟底下应设灰土或土垫层。
5.2.10 有下列情况之一时,应采取有组织排除建筑物周边雨水的措施。
1 临近有构筑物(包括露天装置)、露天吊车、堆场或其他露天作业场等;
2 临近有铁路通过;
3 建筑物的平面为等形状构成封闭或半封闭的场地。
5.2.11 山前斜坡上的建筑场地,应根据地形修筑雨水截水沟。
5.2.12 防洪设施的设计重现期宜略高于一般地区。
5.2.13 冲沟发育的山区,宜利用现有排水沟排走山洪,建筑场地位于山洪威胁的地段,应设置排洪沟。排洪沟和冲沟应平缓连接,宜采用较大的坡度,并应减少弯道。在转弯及跌水处应采取防护措施。
5.2.14 建筑场地内的铁路路基应有良好的排水系统,不得利用道砟排水。路基顶面的排水应引向远离建筑物的一侧。在暗道床处,应将基床表面翻松夯(或压)实,也可采用优质防水材料处理。道床内应设防止积水的排水措施。
5.3 建筑设计
5.3.1 建筑设计应符合下列规定:
1 建筑物的体形和纵横墙布置,应有利于加强其空间刚度,并具有适应或抵抗湿陷变形的能力。多层砌体承重结构的建筑,体形应简单,长高比不宜大于3。
2 合理设计建筑物的雨水排水系统,多层建筑的室内地坪应高出室外地坪,且高差不宜小于450mm。
3 用水设施宜集中设置,缩短地下管线并远离主要承重基础,其管道宜明装。
4 在防护范围内设置绿化带,应采取措施防止地基土受水浸湿。
5.3.2 单层和多层建筑物的屋面宜采用外排水;当采用有组织外排水时,宜选用耐用材料的水落管,其末端距离散水面不应大于300mm,并不应设置在沉降缝处;集水面积大的外落水管,应接入专设的雨水明沟或管道。
5.3.3 建筑物的周围应设置散水,其坡度不得小于5%。散水外缘应略高于平整后的场地,散水的宽度应符合下列规定:
1 当屋面为无组织排水时,檐口高度在8m以内宜为1.50m;檐口高度超过8m,每增高4m宜增宽0.25m,但最宽不宜大于2.50m;
2 当屋面为有组织排水时,非自重湿陷性黄土场地不得小于1.00m,自重湿陷性黄土场地不得小于1.50m;
3 水池的散水宽度宜为1.00m~3.00m,散水外缘超出水池基底边缘不应小于0.20m,喷水池等的回水坡或散水的宽度宜为3.00m~5.00m;
4 高耸结构的散水宜超出基础底边缘1.00m,且宽度不得小于5.00m。
5.3.4 散水应用现浇混凝土浇筑,并应符合下列规定:
1 其下应设置150mm厚的灰土垫层或300mm厚的土垫层,垫层应超出散水或建筑物外墙基础底外缘500mm;
2 散水宜每隔6m~10m设置一条伸缩缝。散水与外墙交接处和散水的伸缩缝,应用柔性防水材料封填,沿散水外缘不宜设置排水明沟。
5.3.5 经常受水浸湿或可能积水的地面,应按防水地面设计,并应符合下列规定:
1 采用严格防水措施的建筑,其防水地面应设防水层;
2 地面坡向集水点的坡度不得小于1%;
3 地面与墙、柱、设备基础等交接处应做翻边,地面下应做300mm~500mm厚的灰土或土垫层;
4 管道穿过地坪处应做好防水处理;排水沟与地面混凝土宜一次浇筑。
5.3.6 排水沟的材料和做法,应根据场地湿陷类型、建筑物类别和使用要求选定,并应符合下列规定:
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