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1、 筑筑 龙龙 网网 建筑地基基础设计规范建筑地基基础设计规范 资料编号：资料编号：GB 50007-2002 筑筑 龙龙 网网 建筑地基基础设计规范建筑地基基础设计规范 资料编号：资料编号：GB 50007-20UDC 中华人民共和国国家标准 P GB 500072002 建 筑 地 基 基 础 设 计 规 范建 筑 地 基 基 础 设 计 规 范 Code for design of building foundation 2002220 发布发布 20020401 实施实施 联合发布中华人民共和国建设部 国 家 质 量 监 督 检 验 检 疫 总 局 第 1 页 02 筑筑 龙龙 网网 建
2、筑地基基础设计规范建筑地基基础设计规范 资料编号：资料编号：GB 50007-2002 筑筑 龙龙 网网 建筑地基基础设计规范建筑地基基础设计规范 资料编号：资料编号：GB 50007-20 中华人民共和国国家标准 建 筑 地 基 基 础 设 计 规 范建 筑 地 基 基 础 设 计 规 范 GB 500072002 主编部门:中 华 人 民 共 和 国 建 设 部 批准部门:中 华 人 民 共 和 国 建 设 部 施行日期:2 0 0 2 年4 月1 日 条 文 说 明 中 国 建 筑 资 讯 网中 国 建 筑 资 讯 网 2002 北 京 第 2 页 02 筑筑 龙龙 网网 建筑地基基础设
3、计规范建筑地基基础设计规范 资料编号：资料编号：GB 50007-2002 筑筑 龙龙 网网 建筑地基基础设计规范建筑地基基础设计规范 资料编号：资料编号：GB 50007-20 目目 次次 1 总 则.5 2 术语和符号.6 3 基本规定.7 4 地基岩土的分类及工程特性指标.9 4.1 岩土的分类.9 4.2 工程特性指标.11 5 地基计算.13 5.1 基础埋置深度.13 5.2 承载力计算.26 5.3 变形计算.32 6 山区地基.39 6.3 压实填土地基.39 6.6 土质边坡与重力式挡墙.41 6.7 岩石边坡与岩石锚杆挡墙.43 7 软弱地基.47 7.2 利用与处理.47
4、 7.5 大面积地面荷载.47 8 基 础.55 8.1 无筋扩展基础.55 8.2 扩展基础.55 8.3 柱下条形基础.57 8.4 高层建筑筏形基础.58 8.5 桩 基 础.66 9 基坑工程.76 9.1 一般规定.76 9.2 设计计算.78 9.3 地下连续墙与逆作法.84 第 3 页 02 10 检验与监测.85 10.1 检 验.85 筑筑 龙龙 网网 建筑地基基础设计规范建筑地基基础设计规范 资料编号：资料编号：GB 50007-2002 筑筑 龙龙 网网 建筑地基基础设计规范建筑地基基础设计规范 资料编号：资料编号：GB 50007-2010.2 监 测.87 附录 G
5、基底下允许冻土层最大厚度 hmax的计算.89 第 4 页 02 筑筑 龙龙 网网 建筑地基基础设计规范建筑地基基础设计规范 资料编号：资料编号：GB 50007-2002 筑筑 龙龙 网网 建筑地基基础设计规范建筑地基基础设计规范 资料编号：资料编号：GB 50007-20 1 总 总 则则 1.0.1 建筑结构设计统一标准对结构设计应满足的功能要求作了如下规定:一、能承受在正常施工和正常使用时可能出现的各种作用；二、在正常使用时具有良好的工作性能；三、在正常维护下具有足够的耐久性能；四、在偶然事件发生时及发生后，仍能保持必需的整体稳定。按此规定根据地基工作状态地基设计时应当考虑:1 在长期
6、荷载作用下，地基变形不致造成承重结构的损坏；2 在最不利荷载作用下，地基不出现失稳现象。因此，地基基础设计应注意区分上述两种功能要求。在满足第一功能要求时，地基承载力的选取以不使地基中出现长期塑性变形为原则，同时还要考虑在此条件下各类建筑可能出现的变形特征及变形量。由于地基土的变形具有长期的时间效应，与钢、混凝土、砖石等材料相比，它属于大变形材料。从已有的大量地基事故分析，绝大多数事故皆由地基变形过大且不均匀所造成。故在规范中明确规定了按变形设计的原则、方法；对于一部分地基基础设计等级为丙级的建筑物当按地基承载力设计基础面积及埋深后，其变形亦同时可满足要求时才不进行变形计算。1.0.2 由于地
7、基土的性质复杂。在同一地基内土的力学指标离散性一般较大，加上暗塘、古河道、山前洪积、溶岩等许多不良地质条件，必需强调因地制宜原则。本规范对总的设计原则、计算均作出了通用规定，也给出了许多参数。各地区可根据土的特性、地质情况作具体补充。此外，设计人员必须根据具体工程的地质条件，采用优化设计方法，以提高设计质量。1.0.4 地基基础设计中，作用在基础上的各类荷载及其组合方法按现行建筑结构荷载规范执行。在地下水位以下时应扣去水的浮力。否则，将使计算结果偏差很大而造成重大失误。在计算土压力、滑坡推力、稳定性时尤应注意。本规范只给出各类基础基底反力、力矩、挡墙所受的土压力等。至于基础断面大小及配筋量尚应
8、满足抗弯、冲切、剪切、抗压等要求，设计时应根据所选基础材料按照有关规范规定执行。第 5 页 02 筑筑 龙龙 网网 建筑地基基础设计规范建筑地基基础设计规范 资料编号：资料编号：GB 50007-2002 筑筑 龙龙 网网 建筑地基基础设计规范建筑地基基础设计规范 资料编号：资料编号：GB 50007-20 2 术语和符号 术语和符号 2.1.3 由于土为大变形材料，当荷载增加时，随着地基变形的相应增长，地基承载力也在逐渐加大，很难界定出一个真正的“极限值”；另一方面，建筑物的使用有一个功能要求，常常是地基承载力还有潜力可挖，而变形已达到或超过按正常使用的限值。因之，地基设计是采用正常使用极限
9、状态这一原则，所选定的地基承载力是在地基土的压力变形曲线线性变形段内相应于不超过比例界限点的地基压力值，即允许承载力。根据国外有关文献，相应于我国规范中“标准值”的含义可以有特征值、公称值、名义值、标定值四种，在国际标准结构可靠性总原则ISO2394 中相应的术语直译为“特征值”(characteristic value)，该值的确定可以是统计得出，也可以是传统经验值或某一物理量限定的值。本次修订采用“特征值”一词，用以表示正常使用极限状态计算时采用的地基承载力和单桩承载力的值，其涵义即为在发挥正常使用功能时所允许采用的抗力设计值，以避免过去一律提“标准值”时所带来的混淆。第 6 页 02 筑
10、筑 龙龙 网网 建筑地基基础设计规范建筑地基基础设计规范 资料编号：资料编号：GB 50007-2002 筑筑 龙龙 网网 建筑地基基础设计规范建筑地基基础设计规范 资料编号：资料编号：GB 50007-20 3 基本规定 基本规定 3.0.1 建筑地基基础设计等级是按照地基基础设计的复杂性和技术难度确定的，划分时考虑了建筑物的性质、规模、高度和体型；对地基变形的要求；场地和地基条件的复杂程度；以及由于地基问题对建筑物的安全和正常使用可能造成影响的严重程度等因素。地基基础设计等级采用三级划分，如表 3.0.1。现对该表作如下重点说明:第 7 页 02 在地基基础设计等级为甲级的建筑物中，30
11、层以上的高层建筑，不论其体型复杂与否均列入甲级，这是考虑到其高度和重量对地基承载力和变形均有较高要求，采用天然地基往往不能满足设计需要，而须考虑桩基或进行地基处理；体型复杂、层数相差超过 10 层的高低层连成一体的建筑物是指在平面上和立面上高度变化较大、体型变化复杂，且建于同一整体基础上的高层宾馆、办公楼、商业建筑等建筑物。由于上部荷载大小相差悬殊、结构刚度和构造变化复杂，很易出现地基不均匀变形，为使地基变形不超过建筑物的允许值，地基基础设计的复杂程度和技术难度均较大，有时需要采用多种地基和基础类型或考虑采用地基与基础和上部结构共同作用的变形分析计算来解决不均匀沉降对基础和上部结构的影响问题；
12、大面积的多层地下建筑物存在深基坑开挖的降水、支护和对邻近建筑物可能造成严重不良影响等问题，增加了地基基础设计的复杂性，有些地面以上没有荷载或荷载很小的大面积多层地下建筑物，如地下车库、商场、运动场等还存在抗地下水浮力设计等问题；复杂地质条件下的坡上建筑物是指坡体岩土的种类、性质、产状和地下水条件变化复杂等对坡体稳定性不利的情况，此时应作坡体稳定性分析，必要时应采取整治措施；对原有工程有较大影响的新建建筑物是指在原有建筑物旁和在地铁、地下隧道、重要地下管道上或旁边新建的建筑物，当新建建筑物对原有工程影响较大时，为保证原有工程的安全和正常使用，增加了地基基础设计的复杂性和难度；场地和地基条件复杂的
13、建筑物是指不良地质现象强烈发育的场地，如泥石流、崩塌、滑坡、岩溶土洞塌陷等，或地质环境恶劣的场地，如地下采空区、地面沉降区、地裂缝地区等，复杂地基是指地基岩土种类和性质变化很大、有古河道或暗浜分布、地基为特殊性岩土，如膨胀土、湿陷性土等、以及地下水对工程影响很大需特殊处理等情况，上述情况均增加了地基基础设计的复杂程度和技术难度。对在复杂地质条件和软土地区开挖较深的基坑工程，由于基坑支护、开挖和地下水控制等技术复杂、难度较大，也列入甲级。筑筑 龙龙 网网 建筑地基基础设计规范建筑地基基础设计规范 资料编号：资料编号：GB 50007-2002 筑筑 龙龙 网网 建筑地基基础设计规范建筑地基基础设
14、计规范 资料编号：资料编号：GB 50007-20表 3.0.1 所列的设计等级为丙级的建筑物是指建筑场地稳定，地基岩土均匀良好、荷载分布均匀的七层及七层以下的民用建筑和一般工业建筑物以及次要的轻型建筑物。由于情况复杂，设计时应根据建筑物和地基的具体情况参照上述说明确定地基基础的设计等级。3.0.2 本条规定了地基设计的原则 1 各类建筑物的地基计算均应满足承载力计算的要求。2 设计等级为甲、乙级的建筑物均应按地基变形设计，这是由于因地基变形造成上部结构的破坏和裂缝的事例很多，因此控制地基变形成为地基设计的主要原则，在满足承载力计算的前提下，应按控制地基变形的正常使用极限状态设计。3 本次修订
15、增加了对地下水埋藏较浅，而地下室或地下构筑物存在上浮问题时，应进行抗浮验算的规定。3.0.3 本条规定了对地基勘察的要求 1 在地基基础设计前必须进行岩土工程勘察。2 对岩土工程勘察报告的内容作出规定。3 对不同地基基础设计等级建筑物的地基勘察方法，测试内容提出了不同要求。4 强调应进行施工验槽，如发现问题应进行补充勘察，以保证工程质量。3.0.4 地基基础设计时，所采用的荷载效应最不利组合和相应的抗力限值应按下列规定:当按地基承载力计算和地基变形计算以确定基础底面积和埋深时应采用正常使用极限状态，相应的荷载效应组合为标准组合和准永久组合。在计算挡土墙土压力、地基和斜坡的稳定及滑坡推力时，采用
16、承载能力极限状态荷载效应基本组合，荷载效应组合设计值 S 中荷载分项系数均为 1.0。在根据材料性质确定基础或桩台的高度、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，应按承载能力极限状态考虑，采用荷载效应基本组合。此时，S 中包含相应的荷载分项系数。第 8 页 02 3.0.5 荷载效应组合的设计值应按现行建筑结构荷载规范GB 50009 的规定执行。规范编制组对基础构件设计的分项系数进行了大量试算工作，对高层建筑筏板基础 5 人次 8 项工程、高耸构筑物 1 人次 2 项工程、烟囱 2 人次 8 项工程，支挡结构 5 人次 20 项工程的试算结果统计，对由永久荷载控制的荷
17、载效应基本组合确定设计值时，综合荷载分项系数应取 1.35。筑筑 龙龙 网网 建筑地基基础设计规范建筑地基基础设计规范 资料编号：资料编号：GB 50007-2002 筑筑 龙龙 网网 建筑地基基础设计规范建筑地基基础设计规范 资料编号：资料编号：GB 50007-20 4 地基岩土的分类及工程特性指标 地基岩土的分类及工程特性指标 4.1 岩土的分类 岩土的分类 4.1.2 4.1.4 岩石的工程性质极为多样，差别很大，进行工程分类十分必要。89规范首先进行坚固性分类，再进行风化分类。按坚固性分为“硬质岩”和“软质岩”，列举了代表性岩石名称，以新鲜岩块的饱和单轴抗压强度 30MPa 为分界标
18、准。问题在于，新鲜的未风化的岩块在现场很难取得，难以执行。另外，只分“硬质”和“软质”，也显得粗了些，而对工程最重要的是软岩和极软岩。岩石的分类可以分为地质分类和工程分类。地质分类主要根据其地质成因，矿物成份、结构构造和风化程度，可以用地质名称加风化程度表达，如强风化花岗岩、微风化砂岩等。这对于工程的勘察设计确是十分必要的。工程分类主要根据岩体的工程性状，使工程师建立起明确的工程特性概念。地质分类是一种基本分类，工程分类应在地质分类的基础上进行，目的是为了较好地概括其工程性质，便于进行工程评价。为此，本次修订除了规定应确定地质名称和风化程度外，增加了“岩块的坚硬程度”和“岩体的完整程度”的划分
19、，并分别提出了定性和定量的划分标准和方法，对于可以取样试验的岩石，应尽量采用定量的方法，对于难以取样的破碎和极破碎岩石，可用附录 A 的定性方法，可操作性较强。岩石的坚硬程度直接和地基的强度和变形性质有关，其重要性是无疑的。岩体的完整程度反映了它的裂隙性，而裂隙性是岩体十分重要的特性，破碎岩石的强度和稳定性较完整岩石大大削弱，尤其对边坡和基坑工程更为突出。本次修订将岩石的坚硬程度和岩体的完整程度各分五级。划分出极软岩十分重要，因为这类岩石常有特殊的工程性质，例如某些泥岩具有很高的膨胀性；泥质砂岩、全风化花岗岩等有很强的软化性(饱和单轴抗压强度可等于零)；有的第三纪砂岩遇水崩解，有流砂性质。划分
20、出极破碎岩体也很重要，有时开挖时很硬，暴露后逐渐崩解。片岩各向异性特别显著，作为边坡极易失稳。破碎岩石测岩块的纵波波速有时会有困难，不易准确测定，此时，岩块的纵波波速可用现场测定岩性相同但岩体完整的纵波波速代替。第 9 页 02 4.1.6 碎石土难以取样试验，89 规范用野外鉴别方法划分密实度。本次修订以重型动力触探锤击数 N63.5为主划分其密实度，更为客观和可靠，同时保留野外鉴别法，筑筑 龙龙 网网 建筑地基基础设计规范建筑地基基础设计规范 资料编号：资料编号：GB 50007-2002 筑筑 龙龙 网网 建筑地基基础设计规范建筑地基基础设计规范 资料编号：资料编号：GB 50007-2
21、0列入附录 B。重型圆锥动力触探在我国已有近五十年的应用经验，各地积累了大量资料。铁道部第二勘测设计院通过筛选，采用了 59 组对比数据，包括卵石、碎石、圆砾、角砾，分布在四川、广西、辽宁、甘肃等地，数据经修正(表 4.1.6-1)，统计分析了 N63.5与地基承载力关系(表 4.1.6-2)。表 4.1.6-1 修正系数 表 4.1.6-1 修正系数 N63.5 (m)5 10 15 20 25 30 35 40 50 2 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 4 0.96 0.95 0.93 0.92 0.90 0.8 0.87 0.86 0.84 6 0.93
22、0.90 0.88 0.85 0.83 0.81 0.79 0.78 0.75 8 0.90 0.86 0.83 0.80 0.77 0.75 0.73 0.71 0.67 10 0.88 0.83 0.79 0.75 0.72 0.69 0.67 0.64 0.61 12 0.85 0.79 0.75 0.70 0.67 0.64 0.61 0.59 0.55 14 0.82 0.76 0.71 0.66 0.62 0.58 0.56 0.53 0.50 16 0.79 0.73 0.67 0.62 0.57 0.54 0.51 0.48 0.45 18 0.77 0.70 0.63 0.5
23、7 0.53 0.49 0.46 0.43 0.40 20 0.75 0.67 0.59 0.53 0.48 0.44 0.41 0.39 0.36 注：为杆长。表 4.1.6-2 N表 4.1.6-2 N63.563.5与承载力的关系 与承载力的关系 N63.5 3 4 5 6 8 10 12 14 16 0(kPa)140 170 200 240 320 400 480 540 600 N63.5 18 20 22 24 26 28 30 35 40 0(kPa)660 720 780 830 870 900 930 970 1000 注：1.适用的深度范围为 120m；2.表内的N63.
24、5为经修正后的平均击数。表 4.1.6-1 的修正，实际上是对杆长、上覆土自重压力、侧摩阻力的综合修正。过去积累的资料基本上是 N63.5与地基承载力的关系，极少与密实度有关系。考虑到碎石土的承载力主要与密实度有关，故本次修订利用了表 4.1.6-2 的数据，参考其他资料，制定了本条按 N63.5划分碎石土密实度的标准。第 10 页 02 4.1.8 关于标准贯入试验锤击数 N 值的修正问题，虽然国内外已有不少研究成果，但意见很不一致。在我国，一直用经过修正后的 N 值确定地基承载力，用不修正的 N值判别液化。国外和我国某些地方规范，则采用有效上覆自重压力修正。因此，勘察报告首先提供未经修正的
25、实测值，这是基本数据。然后，在应用时根据当地积累资料统计分析时的具体情况，确定是否修正和如何修正。用 N 值确定砂土密实度，筑筑 龙龙 网网 建筑地基基础设计规范建筑地基基础设计规范 资料编号：资料编号：GB 50007-2002 筑筑 龙龙 网网 建筑地基基础设计规范建筑地基基础设计规范 资料编号：资料编号：GB 50007-20确定这个标准时并未经过修正，故表 4.1.8 中的 N 值为未经过修正的数值。4.1.11 粉土的性质介于砂土和粘性土之间。砂粒含量较多的粉土，地震时可能产生液化，类似于砂土的性质。粘粒含量较多(10%)的粉土不会液化，性质近似于粘性土。而西北一带的黄土，颗粒成分以
26、粉粒为主，砂粒和粘粒含量都很低。因此，将粉土细分为亚类，是符合工程需要的。但目前，由于经验积累的不同和认识上的差别，尚难确定一个能被普遍接受的划分亚类标准，故本条未作划分亚类的明确规定。4.1.13 红粘土是红土的一个亚类。红土化作用是在炎热湿润气候条件下的一种特定的化学风化成土作用。它较为确切地反映了红粘土形成的历程与环境背景。区域地质资料表明:碳酸盐类岩石与非碳酸盐类岩石常呈互层产出，即使在碳酸盐类岩石成片分布的地区，也常见非碳酸盐类岩石夹杂其中。故将成土母岩扩大到“碳酸盐岩系出露区的岩石”。在岩溶洼地、谷地、准平原及丘陵斜坡地带，当受片状及间歇性水流冲蚀，红粘土的土粒被带到低洼处堆积成新
27、的土层，其颜色较未搬运者为浅，常含粗颗粒，但总体上仍保持红粘土的基本特征，而明显有别于一般的粘性土。这类土在鄂西、湘西、广西、粤北等山地丘陵区分布，还远较红粘土广泛。为了利于对这类土的认识和研究，将它划定为次生红粘土。4.1.154.1.16 本次修订增加了膨胀土和湿陷性土的定义。4.2 工程特性指标 工程特性指标 4.2.1 静力触探、动力触探、标准贯入试验等原位测试，用于确定地基承载力，在我国已有丰富经验，可以应用，故列入本条，并强调了必须有地区经验，即当地的对比资料。同时还应注意，当地基基础设计等级为甲级和乙级时，应结合室内试验成果综合分析，不宜单独应用。第 11 页 02 74 规范建
28、立了土的物理力学性指标与地基承载力关系，89 规范仍保留了地基承载力表，列入附录，并在使用上加以适当限制。承载力表使用方便是其主要优点，但也存在一些问题。承载力表是用大量的试验数据，通过统计分析得到的。我国幅员广大，土质条件各异，用几张表格很难概括全国的规律。用查表法确定承载力，在大多数地区可能基本适合或偏保守，但也不排除个别地区可能不安全。此外，随着设计水平的提高和对工程质量要求的趋于严格，变形控制已是地基设计的重要原则，本规范作为国标，如仍沿用承载力表，显然已不适应当前的要求，故本次修订决定取消有关承载力表的条文和附录，勘察单位应根据试验和地区经验确定地基承载力等设计参数。筑筑 龙龙 网网
29、 建筑地基基础设计规范建筑地基基础设计规范 资料编号：资料编号：GB 50007-2002 筑筑 龙龙 网网 建筑地基基础设计规范建筑地基基础设计规范 资料编号：资料编号：GB 50007-204.2.2 工程特性指标的代表值，对于地基计算至关重要。本条明确规定了代表值的选取原则。标准值取其概率分布的 0.05 分位数；地基承载力特征值是指由载荷试验地基土压力变形关系线性变形段内不超过比例界限点的地基压力值，实际即为地基承载力的允许值。4.2.3 载荷试验是确定岩土承载力的主要方法，89 规范列入了浅层平板载荷试验。考虑到浅层平板载荷试验不能解决深层土的问题，故本次修订增加了深层载荷试验的规定
30、。这种方法已积累了一定经验，为了统一操作，将其试验要点列入了本规范的附录 D。4.2.4 采用三轴剪切试验测定土的抗剪强度，是国际上常规的方法。优点是受力条件明确，可以控制排水条件，既可用于总应力法，也可用于有效应力法；缺点是对取样和试验操作要求较高，土质不均时试验成果不理想。相比之下，直剪试验虽然简便，但受力条件复杂，无法控制排水，故本次修订推荐三轴试验。鉴于多数工程施工速度快，较接近于不固结不排水剪条件，故本规范推荐 UU 试验。而且，用 UU试验成果计算，一般比较安全。但预压固结的地基，应采用固结不排水剪。进行 UU试验时，宜在土的有效自重压力下预固结，更符合实际。室内试验确定土的抗剪强
31、度指标影响因素很多，包括土的分层合理性、土样均匀性、操作水平等，某些情况下使试验结果的变异系数较大，这时应分析原因，增加试验组数，合理取值。4.2.5 土的压缩性指标是建筑物沉降计算的依据。为了与沉降计算的受力条件一致，本次修订时强调了施加的最大压力应超过土的有效自重压力与预计的附加压力之和，并取与实际工程相同的压力段计算变形参数。考虑土的应力历史进行沉降计算的方法，注意了欠压密土在土的自重压力下的继续压密和超压密土的卸载回弹再压缩，比较符合实际情况，是国际上常用的方法。本次修订时增加了通过高压固结试验测定有关参数的规定。第 12 页 02 筑筑 龙龙 网网 建筑地基基础设计规范建筑地基基础设
32、计规范 资料编号：资料编号：GB 50007-2002 筑筑 龙龙 网网 建筑地基基础设计规范建筑地基基础设计规范 资料编号：资料编号：GB 50007-20 5 地基计算 地基计算 5.1 基础埋置深度 基础埋置深度 5.1.3 除岩石地基外，位于天然土质地基上的高层建筑筏形或箱形基础应有适当的埋置深度，以保证筏形和箱形基础的抗倾覆和抗滑移稳定性。本条给出的抗震设防区内的高层建筑筏形和箱形基础埋深不宜小于建筑物高度的 1/15，是基于工程实践和科研成果。北京市勘察设计研究院张在明等在分析北京八度抗震设防区内高层建筑地基整体稳定性与基础埋深的关系时，以二幢分别为 15层和 25 层的建筑，考虑
33、了地震作用和地基的种种不利因素，用圆弧滑动面法进行分析，其结论是:从地基稳定的角度考虑，当 25 层建筑物的基础埋深为 1.8m 时，其稳定安全系数为 1.44，如埋深为 3.8m(1/17.8)时，则安全系数达到 1.64。对位于岩石地基上的高层建筑筏形和箱形基础，其埋置深度应根据抗滑移的要求来确定。5.1.6 地基土的冻胀性分类 土的冻胀性分类基本上与 GBJ7-89 中的一致，仅对下列几个内容进行了修改。1 增加了特强冻胀土一档。因原分类表中当冻胀率大于 6%时为强冻胀，在实际的冻胀性地基土中不小于 20%的并不少见，由不冻胀到强冻胀划分的很密，而强冻胀之后再不细分，显得太粗，有些在冻胀
34、的过程中出现的力学指标如土的冻胀应力，切向冻胀力等，变化范围太大。因此，本规范作相应改动，增加了大于12%特强冻胀土一档。2 在粗颗粒土中的细粒土含量(填充土)，超过某一定的数值时如 40%，其冻胀性可按所填充之物的冻胀性考虑。当高塑性粘土如塑性指数 Ip不小于 22 时，土的渗透性下降，影响其冻胀性的大小，所以考虑冻胀性下降一级。当土层中的粘粒(粒径小于 0.005mm)含量大于 60%，可看成为不透水的土，此时的地基土为不冻胀土。3 近十几年内国内某些单位对季节冻土层地下水补给高度的研究做了很多工作，见表 5.1-1、表 5.1-2、表 5.1-3、表 5.1-4。第 13 页 02 筑筑
35、 龙龙 网网 建筑地基基础设计规范建筑地基基础设计规范 资料编号：资料编号：GB 50007-2002 筑筑 龙龙 网网 建筑地基基础设计规范建筑地基基础设计规范 资料编号：资料编号：GB 50007-20基础设计规范基础设计规范 资料编号：资料编号：GB 50007-2002 表 5.1-1 土壤毛管水上升高度与冻深、冻胀的比较表 5.1-1 土壤毛管水上升高度与冻深、冻胀的比较*表 5.1-1 土壤毛管水上升高度与冻深、冻胀的比较表 5.1-1 土壤毛管水上升高度与冻深、冻胀的比较*项 目 项 目 土壤类别 土壤类别 毛管水上升高度 毛管水上升高度(mm)(mm)冻深速率变化点距 冻深速率
36、变化点距 地下水位的高度 地下水位的高度(mm)(mm)明显冻胀层距地下 明显冻胀层距地下 水位的高度 水位的高度(mm)(mm)重壤土 15002000 1300 1200 轻壤土 10001500 1000 1000 细 砂 500 400*王希尧 不同地下水埋深和不同土壤条件下冻结和冻胀试验研究冰川冻土1980.3。表 5.1-2 无冻胀层距离潜水位的高度表 5.1-2 无冻胀层距离潜水位的高度*土壤类别 重壤 轻壤 细砂 粗砂 无冻胀层距离潜水位的高度(mm)1600 1200 600 400*王希尧 浅潜水对冻胀及其层次分布的影响冰川冻土1982.2。表 5.1-3 地下水位对冻胀影
37、响程度表 5.1-3 地下水位对冻胀影响程度*土 类 地下水距冻结线的距离z(m)亚粘土 z2.5 2.0z2.5 1.5z2.0 1.2z1.5 z1.2 亚砂土 z2.0 1.5z2.0 1.0z1.5 0.5z1.0 Z0.5 砂性土 z1.0 0.7z1.0 0.5z0.7 z0.5 粗 砂 z1.0 0.5z1.0 z0.5 冻胀类别 不冻胀 弱冻胀 冻胀 强冻胀 特强冻胀*童长江等 切向冻胀力的设计值 科学院冰川所 大庆油田设计院 1986.7 表 5.1-4 冻胀分类地下水界线值表 5.1-4 冻胀分类地下水界线值*地下 冻胀分类 水位(m)土层名 不冻胀 弱冻胀 冻胀 强冻胀
38、特强冻胀 计算值 1.87 1.21 0.93 0.45 0.45 粘性土 推荐值 2.00 1.5 1.0 0.5 0.5 计算值 0.87 0.54 0.33 0.06 0.06 细 砂 推荐值 1.0 0.6 0.4 0.1 0.1*戴惠民 王兴隆 季冻区公路桥涵地基土冻胀与基础埋深的研究 黑龙江省交通科学研究所 1989.5 根据上述研究成果，以及专题研究“粘性土地基冻胀性判别的可靠性”，将季节冻土的冻胀性分类表中冻结期间地下水位距冻结面的最小距离 h0作了部分调整，其中粉砂列由 1.5m 改为 1.0m；粉土列由 2.0m 改为 1.5m；粘性土列中当大于p+9后，改成大于p+15
39、为特强冻胀土。第 14 页 02 4 冻结深度与冻层厚度两个概念容易混淆，对不冻胀土二者相同，但对冻胀土，尤其强冻胀以上的土，二者相差颇大。计算冻层厚度时，自然地面是随冻胀量的加 筑筑 龙龙 网网 建筑地基基础设计规范建筑地基基础设计规范 资料编号：资料编号：GB 50007-2002 筑筑 龙龙 网网 建筑地基基础设计规范建筑地基基础设计规范 资料编号：资料编号：GB 50007-20大而逐渐上抬的，设计基础埋深时所需的冻深值是自冻前原自然地面算起的，它等于冻层厚度减去冻胀量，特此强调引起注意。5.1.7 冻深影响系数中的zs、zw及ze 影响冻深的因素很多，最主要的是气温，除此之外尚有季节
40、冻结层附近的地质(岩性)条件，水分状况以及环境特征等等。在上述诸因素中，除山区外，只有气温属地理性指标，其他一些因素，在平面分布上都是彼此独立的，带有随机性，各自的变化无规律，有些地方的变化还是相当大的，它们属局部性指标，局部性指标用小比例尺的全国分布图来表示，不合适。例如哈尔滨郊区有一个高陡坡，水平距离不过十余米，坡上土的含水量小，地下水位低，冻深约 1.9m，而坡下地下水位高，土的含水量大，属特强冻胀土，历年冻深不超过 1.5m。这种情况在冻深图中是无法表示清楚的，也不可能表示清楚。附录 G中国季节性冻土标准冻深线图应该理解为在标准条件下取得的，该标准条件即为标准冻深的定义:地下水位与冻结
41、锋面之间的距离大于 2m，非冻胀粘性土，地表平坦、裸露，城市之外的空旷场地中，多年实测(不少于十年)最大冻深的平均值。冻深的影响系数有土质系数，湿度系数，环境系数和地形系数等。土质对冻深的影响是众所周知的，因岩性不同其热物理参数也不同，粗颗粒土的导热系数比细颗粒土的大。因此，当其他条件一致时，粗颗粒土比细颗粒土的冻深大，砂类土的冻深比粘性土的大。我国对这方面问题的实测数据不多、不系统，苏联 74 年和 83 年设计规范房屋及建筑物地基中有明确规定，本规范采纳了他们的数据。土的含水量和地下水位对冻深也有明显的影响，我国东北地区做了不少工作，这里将土中水分与地下水位都用土的冻胀性表示(见本规范附录
42、 G 中土的冻胀性分类表)，水分(湿度)对冻深的影响系数见表 5.1-5。因土中水在相变时要放出大量的潜热，所以含水量越多，地下水位越高(冻结时向上迁移)，参与相交的水量就越多，放出的潜热也就越多，由于冻胀土冻结的过程也是放热的过程，放热在某种程度上减缓了冻深的发展速度，因此冻深相对变浅。第 15 页 02 筑筑 龙龙 网网 建筑地基基础设计规范建筑地基基础设计规范 资料编号：资料编号：GB 50007-2002 筑筑 龙龙 网网 建筑地基基础设计规范建筑地基基础设计规范 资料编号：资料编号：GB 50007-20表 5.1-5 表 5.1-5 水分对冻深的影响系数(含水量、地下水位)水分对冻
43、深的影响系数(含水量、地下水位)资料出处 不冻胀 弱冻胀 冻 胀 强冻胀 特强冻胀 黑龙江低温所(闫家岗站)1.00 1.00 0.90 0.85 0.80 黑龙江低温所(龙凤站)1.00 0.90 0.80 0.80 0.77 大庆油田设计院(让胡路站)1.00 0.95 0.90 0.85 0.75 黑龙江交通所(庆安站)1.00 0.95 0.90 0.85 0.75 推 荐 值 1.00 0.95 0.90 0.85 0.80 注：土的含水量与地下水位深度都含在土的冻胀性中，参见土的冻胀性分类表。坡度和坡向对冻深也有一定的影响，因坡向不同，接收日照的时间有长有短，得到的辐射热有多有少，
44、向阳坡的冻深最小，背阴坡的冻深最大。坡度的大小也有很大关系，同是向阳坡，坡度大者阳光光线的入射角相对较小，单位面积上的光照强度变大，接受的辐射热量就多，前苏联普通冻土学中给出了坡向对融化深度的影响系数。但是有关这方面的定量实测资料很少，坡度界限不好确定，因此本规范暂不考虑。城市的气温高于郊外，这种现象在气象学中称为城市的“热岛效应”。城市里的辐射受热状况改变了(深色的沥青屋顶及路面吸收大量阳光)，高耸的建筑物吸收更多的阳光，各种建筑材料的热容量和传热量大于松土。据计算，城市接受的太阳辐射量比郊外高出 10%30%，城市建筑物和路面传送热量的速度比郊外湿润的砂质土快 3 倍，工业设施排烟、放气、
45、交通车辆排放尾气，人为活动等都放出很多热量，加之建筑群集中，风小对流差等，使周围气温升高。目前无论国际还是国内对城市气候的研究越来越重视，该项研究已列入国家基金资助课题，对北京、上海、沈阳等十个城市进行了重点研究，已取得一批阶段成果。根据国家气象局气象科学研究院气候所和中国科学院、国家计委北京地理研究所气候室的专家提供的数据，经过整理列于表 5.1-6 中。“热岛效应”是一个比较复杂的问题，和城市人口数量，人口密度，年平均气温、风速、阴雨天气等诸多因素有关。根据观测资料与专家意见，作如下规定:2050 万人口的城市(市区)，只按近郊考虑 0.95 的影响系数，50100 万人口的城市，只按市区
46、考虑 0.90 的系数，大于100 万的，除考虑市区外，还可扩大考虑 5km 范围内的近郊区。此处所说的城市(市区)是指市民居住集中的市区，不包括郊区和市属县、镇。第 16 页 02 筑筑 龙龙 网网 建筑地基基础设计规范建筑地基基础设计规范 资料编号：资料编号：GB 50007-2002 筑筑 龙龙 网网 建筑地基基础设计规范建筑地基基础设计规范 资料编号：资料编号：GB 50007-20表 5.1-6 表 5.1-6 “热岛效应”对冻深的影响“热岛效应”对冻深的影响 城 市 北 京 兰 州 沈 阳 乌鲁木齐 市区冻深 远郊冻深 52 80 85 93 规范推荐值 市区 0.90 近郊 0.
47、95 村镇 1.00 关于冻深的取值，尽量应用当地的实测资料，要注意个别年份挖探一个、两个数据不能算实测数据，多年实测资料(不少于十年)的平均值才为实测数据(个体不能代表均值)。5.1.8 按双层地基计算模型对基底下允许冻土层最大厚度 hmax的计算:残留冻土层的确定只是根据自然场地的冻胀变形规律，没有考虑基础荷重的作用与土中应力对冻胀的影响，或者说地基土的冻胀变形与其上有无建筑物无关，与其上的荷载大小无关。例如，单层的平房与十几层高的住宅楼在按残留冻土层进行基础埋深的设计时，将得出相同的残留冻土层厚度，具有同一埋深，这显然是不够合理的。本规范所采用的方法是以弹性层状空间半无限体力学的理论为基
48、础的，在一般情况下(非冻结季节)地基土是单层的均质介质，而在季节冻土冻结期间则变成了含有冻土和未冻土两层的非均质介质，即双层地基，在融化过程中又变成了融土冻土未冻土的三层地基。地基土在冻结之前由附加荷载引起的附加应力的分布是属于均质(单层)的，当冻深发展到浅基础底面以下，由于已冻土的力学特征参数与未冻土的差别较大而变成了两层。如果地基土是非冻胀性的，虽然地基己变成两层，但地基中原有的附加应力分布则仍保持着固有的单层的形式，若地基属于冻胀性土时，随着冻胀力的产生和不断增大，地基中的附加应力则进行着一系列变化，即重分配，冻胀力发展增大的过程，也是附加应力重分配的过程。凡是基础埋置在冻深范围之内的建
49、(构)筑物，其荷载都是较小的(因如果荷载较大，埋深浅了则不能满足变形和稳定的要求)，一般都应用均质直线变形体的弹性理论计算土中应力，土冻结之后的力学指标大大提高了，可以用双层空间半无限直线变形体理论来分析地基中的应力。第 17 页 02 季节冻结层在冬季，土的负温度沿深度的分布，当冻层厚度不超过最大冻深的3/4 时，即负气温在翌年入春回升之前可看成直线关系。根据黑龙江省寒地建筑科学研究院在哈尔滨和大庆两地冻土站(冻深在两米左右地区)实测的竖向平均温度梯度，可近似地用 0.1/cm 表示，地下各点负温度的绝对值可用下式计算:筑筑 龙龙 网网 建筑地基基础设计规范建筑地基基础设计规范 资料编号：资
50、料编号：GB 50007-2002 筑筑 龙龙 网网 建筑地基基础设计规范建筑地基基础设计规范 资料编号：资料编号：GB 50007-200.1（）（）（5.1-1）式中 h自基础底面算起至冻结界面的冻层厚度(cm)；z自基础底面算起冻土层中某点的竖向坐标(cm)。冻土的变形模量(或近似称弹性模量)与土的种类、含水程度、荷载大小、加载速率以及土的负温度等都有密切关系，其变形模量与土温的关系委托中国科学院兰州冰川冻土研究所做的试验，经过整理简化后其结果为:EEoKTa1044T0.733103（kPa）（5.1-2）将(5.1-1)式代入，得 E10238（hz）0.733103（kPa）（5.