埋置深度的概念 直接支承基础的土层称为持力层,其下的各土层称为下卧层。基础埋置深度(简称埋深)是指基础底面至天然地面的距离。选择基础埋深就是选择合适的持力层,使之满足承载力要求。 为了保证基础安全,同时减少基础的尺寸,要尽量把基础放在良好的土层上。但是基础埋置过深不仅施工不方便,并且提 高基础的造价,因此,应该根据实际情况选择一个合理的埋置深度。在保证安全可靠的前提下,尽量浅埋。
地基如果由于建筑物使用上的要求或持力层顶面倾斜时,同一建筑物基础可采用不同的埋深,应将基础作成台阶形。逐步由浅过渡到深,台阶高度和宽度L之比为l/2。
有地下管道时,一般要求基础深度在于地下管道之下,以避免管道在基础下穿过,影响管道的使用和维修。
3.工程地质条件
(a)地基内部都是良好土层。土质对基础埋深影响不大,埋深由其他因素确定。
(b)地基内都是软土,压缩性高,承载力很小,一般不采用天然地基上的浅基础。
(c)上部为软弱土层而下部为良好土层。这时,持力层的选择取决于上部软弱土层的厚度。若软土厚度在2m以内时,基础宜埋置在下层的良好土层上。若软弱土层较厚,选择深基础、连续基础或人工处理地基等。
(d)地基由两层土组成。上层是良好土层,下层是软弱土。这时应尽可能将基础浅埋。以减少软弱土层所受的压力。如果良好土层很薄,则也当作软土来处理。
(e)地层由若干层良好土层和软弱土层交替所组成。应根据各土层的厚度和承载力的大小,参照上述原则选择基础的埋置深度。
位于稳定边坡之上的拟建工程 ,要保证地基有足够的稳定性。对于坡高H≤8m,坡角β≤45°且b≤3m,a≥2.5m时,基础埋深d应符合下列条件时,可以认为已满足稳定要求:
如上式无法得到满足,则应设法降低承压水头或减小基础埋深。对于平面尺寸较大的基础,在满足上式要求时,还应有不小于1.1的安全系数。
表 地基土的冻胀性分类
土的分类 |
冻前天然含水量w(%) |
冻结期间地下水位距冻结面的最小距离hw(m) |
平均冻胀率η% |
冻胀类别 |
碎(卵)石,砾、粗、中砂(粒径小于0.075mm,颗粒含量大于15%),细砂(粒径大于0.075mm,颗粒含量大于10%) |
≤12 |
>1.0 |
η≤1 |
不冻胀 |
≤1.0 |
1<η≤3.5 |
弱冻胀 |
||
12<≤18 |
>1.0 |
|||
≤1.0 |
3.5<η≤6 |
冻胀 |
||
>18 |
>0.5 |
|||
≤0.5 |
6<η≤12 |
强冻胀 |
||
粉 砂 |
≤14 |
>1.0 |
η≤1 |
不冻胀 |
≤1.0 |
1<η≤3.5 |
弱冻胀 |
||
14<≤19 |
>1.0 |
|||
≤1.0 |
3.5<η≤6 |
冻胀 |
||
19<≤23 |
>1.0 |
|||
≤1.0 |
6<η≤12 |
强冻胀 |
||
>23 |
不考虑 |
η>12 |
特强冻胀 |
|
粉 土 |
≤19 |
>1.5 |
η≤1 |
不冻胀 |
≤1.5 |
1<η≤3.5 |
弱冻胀 |
||
19<≤22 |
>1.5 |
|||
≤1.5 |
3.5<η≤6 |
冻胀 |
||
22<≤26 |
>1.5 |
|||
≤1.5 |
6<η≤12 |
强冻胀 |
||
26<≤30 |
>1.5 |
|||
≤1.5 |
η>12 |
特强冻胀 |
||
>30 |
不考虑 |
|||
粘性土 |
≤+2 |
>2.0 |
η≤1 |
不冻胀 |
≤2.0 |
1<η≤3.5 |
弱冻胀 |
||
+2≤≤+5 |
>2.0 |
|||
≤2.0 |
3.5<η≤6 |
冻胀 |
||
+5≤≤+9 |
>2.0 |
|||
≤2.0 |
6<η≤12 |
强冻胀 |
||
+9≤≤+15 |
>2.0 |
|||
>+15 |
≤2.0 |
η>12 |
特强冻胀 |
|
不考虑 |
注:1)Wp-塑限含水量,% ;W-在冻土层内冻前天然含水量的平均值;
2)盐渍化冻土不在表列;
3)塑性指数大于22时,冻胀性降低一级;
4)粒径小于0.005mm的颗粒含量大于60%时,为不冻胀土;
5)碎石类土当充填物大于全部质量的40%时,其冻胀性按充填物土的类型判断;
6)碎石土、砾砂、粗砂、中砂(粒径小于0.075mm,颗粒含量不大于15%)、细砂(粒径小于0.075,颗粒含量不大于10%)均按不冻胀考虑。
zd= z0·ψzs·ψzw·ψze
表 土的类别对冻深的影响系数
土的类别 |
影响系数ψzs |
黏性土 |
1.00 |
细砂、粉砂、粉土 |
1.20 |
中、粗、砾砂 |
1.30 |
大块碎石土 |
1.40 |
表 土的冻胀性对冻深的影响系数
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 |
表 环境对冻深的影响系数
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,当城市市区人口为20万~50万时,按城市近郊取值;当城市市区人口大于50万小于或等于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以内的郊区也按城市市区取值。
表 建筑基底下允许残留冻土层厚度hmax(m)
冻胀性 |
基础形式 |
采暖情况 |
基底平均压力/kPa |
||||||
90 |
110 |
130 |
150 |
170 |
190 |
210 |
|||
弱冻胀土 |
方形基础 |
采暖 |
0.99 |
0.99 |
1.04 |
1.11 |
1.15 |
1.20 |
|
不采暖 |
0.78 |
0.84 |
0.91 |
0.97 |
1.04 |
1.10 |
|||
条形基础 |
采暖 |
>2.50 |
>2.50 |
>2.50 |
>2.50 |
>2.50 |
>2.50 |
||
不采暖 |
2.20 |
2.50 |
>2.50 |
>2.50 |
>2.50 |
>2.50 |
|||
冻胀土 |
方形基础 |
采暖 |
0.64 |
0.70 |
0.75 |
0.81 |
0.86 |
||
不采暖 |
0.55 |
0.60 |
0.65 |
0.69 |
0.74 |
||||
条形基础 |
采暖 |
1.55 |
1.79 |
2.03 |
2.26 |
2.50 |
|||
不采暖 |
1.15 |
1.35 |
1.55 |
1.75 |
1.95 |
||||
强冻胀土 |
方形基础 |
采暖 |
0.42 |
0.47 |
0.51 |
0.56 |
|||
不采暖 |
0.36 |
0.40 |
0.43 |
0.47 |
|||||
条形基础 |
采暖 |
0.74 |
0.88 |
1.00 |
1.13 |
||||
不采暖 |
0.56 |
0.66 |
0.75 |
0.84 |
|||||
特 强 冻胀土 |
方形基础 |
采暖 |
0.30 |
0.34 |
0.38 |
0.41 |
|||
不采暖 |
0.24 |
0.27 |
0.31 |
0.34 |
|||||
条形基础 |
采暖 |
0.43 |
0.52 |
0.61 |
0.70 |
||||
不采暖 |
0.33 |
0.40 |
0.47 |
0.53 |
注:1)本表只计算法向冻胀力,如果基侧存在切向冻胀力,应采取防切向力措施;
2)本表不适用于宽度小于0.6m的基础,矩形基础可取短边尺寸按方形基础计算;
3)表中数据不适用于淤泥、淤泥质土和欠固结土;
4)表中基底平均压力数值为永久荷载标准值乘以0.9,可以内插。
知识点:基础的埋置深度