标准规范下载简介
JGJT72-2017 高层建筑岩土工程勘察标准.pdfSr=M Pzi+ozi 1+e: Pzi
计算坑底卸载产生的十体应力采用Mindlin解更合理, 析表明在较浅基坑情况下按Mindlin解计算的挖去第i层二 及层顶减少的应力平均值与Boussinesq解相差不大,当开 度与基坑开挖宽度比超过0.2后,误差相对较大,当深宽 时,按Mindlin解计算附加应力仅为按Boussinesq解的 因此对于深基坑有必要按照Mindlin解进行土体中卸载应
算。Mindlin解推导过程及计算方法如下: 基坑开挖后,土体卸载所产生的竖直向应力对于埋深为D 面积为2A×2B的矩形地下室,由于土体卸载而在地基土中所产 生的竖向应力(如图15、图16所示),为Mindlin解在面积区域 2AX2B范围内的积分GB 50077-2017 钢筋混凝土筒仓设计标准(完整正版、清晰),即:
图16 Mindlin解示意图
式中:m= 其中L为长,B为宽,2为 自坑底算起深度,h为基坑开挖深度。 上式表明除广与基坑开挖尺寸相关以外,还与土体的泊松比 相关。通过天量计算表明,对于土体泊松比在0.25~0.45间 不同泊松比对计算结果影响较小,一般可按0.4进行计算。 上述公式计算较为麻烦,故实际计算时可按Boussinesq解 应力值乘以一修正系数,表明其与Mindlin解之间的对应关系, 简写为:
Ozri = Omaip
重压力,可以此作为计算向上回弹量的附加应力。它在基础底面 处最大;随着离基础底面越远,此应力越小,此应力的衰减按 Boussinesq解的α系数求取,然后乘以修正系数m,变为Mind lin解。此即为式中的oi一omαip,在求得各层的回弹附加应力 后,根据胡克(Hookean)定律一一在弹性限度内,物体的形变 跟引起形变的外力成正比。在已知变形模量E。后,即可按S一 %求取回弹量。 现举例说明两种计算方法:某基坑长60m,宽50m,地下水 应在地表以下0.5m,地基土参数如表26所示,计算升挖深度为 25m时回弹量,回弹计算中采用的性指标如表29所示,
29回弹量计算中采用的土性指标
续表31第层中点原分层层底层厚重度初始弹有白重回弹层Csh:深度孔隙比指数压力Onape量序1十tpczi(m)(kN/m)Peori=Per·On(mm)(kPa)18.03. ()19.50. 700.01138331180. 1512. 7.7.62..51.1. 519.00.700.005111100430. 1064.6合计102.0从表30和表31计算结果看,前者略大于后者,但总的看来,比较接近。10.0.11伴随着近年来大规模的城市建设,密集的市政设施地铁网络如血脉一般贯通城市,超高层建筑往往邻近重大市政设施、重要建筑、地铁,其建设施工、(基坑开挖与降水、高层建筑桩基工程等)的群体活动都会对周边环境安全造成不同程度的影响:超高层建筑往往建设在城市核心区的繁华地带,周边环境条件极其复杂,特别当超高层建筑以建筑组团方式建设时,如北京CBD、上海陆家嘴、广州珠江新城等,因此除了自身各工序的协调外,还需考虑相邻地块、地下共同体(交通市政廊道)的同期或者交叉施工问题,结合地层、地下水条件开展综合施工与管理。随着地下水资源的不断超量开采:区域地面沉降成为城市建设活动中所面临的一个重要地质灾害问题,其有易发性、缓变性、累进性和不可逆性等特点。当大面积地面沉降量达到一·定程度后会对城市道路、地下管线设施、轨道交通、桥涵及其他各类建(构)筑物的正常使用带来不利影响,甚至造成破环。因此如果拟建超高层建筑位于区域地面沉降区时,应分析区域地面沉降可能对该工程基础稳定性造成的不利影响。深大基坑往往会涉及多层地下水的施工降水问题,尤其是对207
11.1.1本条是对高层建筑岩土「程勘察报告总的要求.包括了 四个方面,是报告书要结合高层建筑的特点和各地区的主要岩 土丁工程问题;二是对报告书的基本要求;三是强调报告书要因地 制宣,突出重点,有工程针对性;四是说明文学报告与图表的 关系。
包括的特殊署土工程问题(具体见11.2.11):宜进行专门岩士 工程勘察评价,提交专题咨询报告,咨询费用应另行计算。
11.2勘察报告主要内容和要求
11.2.1本条提出高层建筑初步勘察报告书的要求.报告书内容 应回答建筑场地稳定性和建筑适宜性,高层建筑总平面图,选择 地基基础类型,防治不良地质现象等问题,以满足高层建筑初步 设计要求
11.2.2本条提出了高层建筑详细勘察报告的服务
了详细勘察报告应解决高层建筑地基基础设计与施工中的主要 可题;强调了高层建筑岩土工程详细勘察报告与一般建筑详细 勘察报告相比应突出的内容,包括拟建高层建筑的基本情况、 场地及地基的稳定性与地震效应、天然地基、桩基、复合地基、 地下水、基坑工程、施工中应注意的工.程向题、有关风险及对 周边环境影响分析、警示及评价等,其中第8款是本次修订时 增加的。
已做过初勘并有结论,则在详勘中应结合工程的平面布置,评价
其对工程的影响;如果没有进行初勘,则应在分析场地地形、地 貌与环境地质条件的基础上进行具体评价,并作出结论
11.2.4详勘报告应明确而清楚地论述地基土层的分布规
地基土的物理力学性质参数及工程特性进行定性、定量评
地基土的物理力学性质参数及工程特性进行定性、定量评价:岩 土参数的分析和选用应符合有关国家标准。
视,因此在传统的查明水文地质条件和参数的前提下,本 还要求报告书对地下水抗浮设防水位、地下水对基础及边 良影响,以及对地基基础施工的影响进行分析和评价。
基持力层和下卧层的评价·在归纳了勘察成果及工程条件 上,提出地基承载力和流降计算所需的有关参数供设计使
2.7详勘报告对桩基方案的分析,首先应着眼于桩型及桩 力层(桩长)的建议,提出桩基承载力和桩基沉降计算的有 数供设计使用,对各种可能方案进行比选,推荐最佳方案。
11.2.8详勘报告对复合地基方案的分析。应在分析建筑物要习
基条件的基础上提出可能的复合地基加固方案:确定加固 提出相关设计计算参数
2.9勘察报告要求,宜根据基坑规模及场地条件提山供设
计算使用的基坑各侧壁综合地质剖面的建议,并建议基坑支护方 案。对地下水位高于基坑底面的基坑工程,还宜提出地下水控制 方案的建议
察期间高层建筑勘察有时难以解决:这些特殊问题主要包括:查 明与工程有关的性质或规模不明的活动断裂及地裂缝、高边坡、 地下采空区等不良作用,复杂水文地质条件下水文地质参数的确 定或水文地质设计,特殊条件下的地下水动态分析及地下室抗浮 设计。工程要求时的上部结构、地基与基础共同作用分析,地基 基础方案优化分析及论证,地震时程分析及有关设计重要参数的 最终检测、核定等。针对这些问题要单独进行专门的勘察测试或
11.3.1勘察报告所附图件应与报告书内容紧密结合,具体分两 全层次,首先是每份勘察报告书都应附的图件及附件主要有四 称,本次修订增加了君土工程勘察任务书”的附件,它是勘察 厂作的主要依据之一:另一个层次是根据场地工程地质条件或工 程分析需要而宜绘制的图件,这是本次修订增加的内容,它是根 据不同场地及工程的情况来选择,条文只列出四种,实际工作还 可以选择和补充
11.3.2勘察报告所附表格和曲线,一方面要全面反映勘察过程
中测试和试验的结果,另一方面要为岩土工程分析评价和地基基 础出设计计算提供数据。条文也只列了四种,实际工作也可以进行 选择和补充。
附录A回弹模量和回弹再压缩
表32标贯实测击数N与黏性士状态的经验关系
表34粉士按孔隙比e、静力触探p.和标贯实侧击数N计算极限侧阻力对比
附录E大直径桩端阻力载荷试验要点
E.0.1制定本要点的自的是为测求关直径桩(包括扩底桩)的 极限端阻力,以作为设计确定端阻力特征值的基础,不包括确定 理深等于或大于3m的深部地基土的承载力 一般认为,载荷试验在各种原位测试中是最为可靠的,并以 此作为其他原位测试和试验结果的对比依据。但这一认识的正确 性是有前提条件的,即基础影响深度范围内的土层变化应均一。 买际地基土层往往是非均质土或多层土,当土层变化复杂时,载 荷试验反映的承压板影响范围内地基土的性状与实际基础下地基 土的性状将有很大的差异。故在进行载荷试验时,对尺寸效应要 有足够的认识。 考虑到大直径桩的定义是≥0.8m的桩,故承压板直径
终止加载条件中的第1款系判定极限端阻力的沉降量
F.0.1本条规定用原位测试参数按经验关系换算土的压缩模 量后,直接用原位测试参数估算群基础最终沉流降量方法的适用 范围和适用条件,尤其是在本条第4款中明确了用本附录的有关 公式计算沉降时,应与本地区实测沉降进行统计对比和验证,确 定合理的经验系数。 F.0.2对无法或难以采取原状土样的土层,如砂土、深部粉士 和黏性土等,可根据原位测试成果按标准中表F.0.2经验公式 确定压缩模量E值。 对砂土和粉土,主要依据旁压试验E与单桥静力触探比贯 人阻力P、标准贯入试验N值建立相应统计关系(近100项工 程数据),如图18和图19所示
图18旁压试验模量与静探比贯入阻力力关系图
图19旁压试验模量与标准贯入试验击数N关系图
由图可见,Em与P、N值有良好的线性关系(相关系数分 别为0.83和0.95),由E与Em相关关系L即E=(1.5~2.0) E1,可得到E三(3~4)p或E三(1.33~1.77)N,与目前勘祭 单位已使用经验公式基本一致,故表中对于粉土和粉细砂采用经 验公式E二(3~4)p或E=(1.0~1.2)N。对深部黏性土,通 过p值与室内试验E值建立相应经验关系见图20(约100项工 程数据)
压缩模量E、与静探比贯人阻力力
由图可见,E,与力值存在较好的相关性(相关系数约为 0.86),考虑安全储备,对统计公式进行适当折减(乘0.9系 数),求得经验公式E,一3.3力十3.2。 F.0.3、F.0.4关于桩基最终沉降量估算及其计算指标。在详 勘阶段,一般可采用实体深基础方法估算,如有详细荷载分布图 和桩位图,可采用Mindlin应力分布解的单向压缩分层总和法估 算。但通过大量工程沉降实测资料统计,其估算值精度仍不够理 想,造成上述方法计算精度不高的原因有: 1没有考虑桩侧土的作用,即沿桩身的压力扩散角,而实 际上即便在软土地区,如上海浅层软土的内摩擦角已很小,但或 多或少存在看定的桩身摩擦力,且随桃的深度增加,土质渐变 硬,摩擦力也增大。自前由于施工技术有广很大的提高,沉桩设 备能量天的柴油锤已达D100,液片锤已有30t,静H桩设备最大 玉力已达900t,与十多年前情况完全不同,一般高层建筑物或 超高层建筑物均穿过较硬黏性土、中密的砂土甚至穿过厚层粉细 砂。这样导致计算所得的作用在实体深基础底面(即桩端平面 处)的有效附加压力偏大天,相应地桩端平面处以下土中的有效附 加压力也偏大。 2在计算桩端平面以下土中的有效附加压力时,采用了弹 生理论中的Mindlin或Boussinesq应力分布解·与士性无关(士 层的软弱、土颗粒的粗细等)可能使实际土体中的应力与计算值 不相符,也导致计算应力偏小或偏天,在软黏性土利密实砂土中 尤为突出。 3确定地基士的压缩模量是一个关键性的向题。据前的 勘察水平,深层地基土的压缩模量很难准确确定,内为不扰动土 洋的采取受到很天的限制,特别是粉土、砂土扰动程度更大,导 致地基土的压缩模量偏小或失真: 4对海地区深层黏性土由于具有较长的地质年代,般 其有超压密性(CR>1),尤其是地质时代属Q的黏性土,据 些工程试验数据,由于取土扰动,使()CR明显偏小。
如不考虑这些因素,势必造成沉降量估算值偏天。为提高桩 基沉降估算精度,桩基沉降估算经验系数应根据类似工程条件下 允降观测资料和经验确定;计算参数(如E)宜通过原位测试 方法取得或通过建立经验公式求得;当有工程经验时,可采用国 际上通用的旁压试验等原位测试方法估算桩基沉降量,本次修订 工作收集的上海地区近150项工程的沉降实测资料,在进行计算 直与实测值的对比、分析、统计后,使计算值与实测值较为接 近,提出采用原位测试成果计算桩基沉降量方法,在使用时应注 意其经验性和适用条件。 本标准修订中推荐了两种方法,第一种按实体深基础假定的 分层总和法(s=n2Zpoih;/Es),通过对桩端人土深度、桩侧 土性和桩端土性修正,以提高桩基的计算精度。 本标准所提出的计算方法与实测值比较结果见图21和 图22。
沉降量计算值与实测值之比频图
由上图可见,一般情况下,按建议方法计算的沉降量天于实 测值,其平均值为1.2,变异系数为14%:计算值与实测值比值 在0.9~1.3区间占到75%,其计算精度能满足工程设计要求。 但必须说明:本次修订工作所收集的近150项程的沉降实 测资料主要分布在上海地区,尚需全国其他地区的资料加以验证 和补充。 第二种方法是采用静力触探试验或标准贯入试验方法估算桩
图22沉降量计算值与实测值散点图
基础最终沉降量。根据专题报告,收集上海地区120幢建筑物工 程资料及其地质资料进行分析,按建议方法计算,与实测沉降比 较见图23,相对误差频数分布见图24。
图23静力触探试验参数经验法计算与实测比较
从图中可见,计算值与实测值比值平均值为1.08,标准偏 差为0.19,偏于保守,按截距为0进行拟合的相对误差为6% (r=0.92)。相对误差在20%以内的有96项,占总数(120项) 的80%。由此可见,静力触探方法计算简单,概念明确,计算 精度能满足设计要求。 附工程计算实例:
图24静力触探试验参数经验法相对误差频数分布
某工程有三幢20层高层建筑,基础为半地下室加短桩,理 深1.7m,平面面积为489.3m²,箱基底板梁轴线下布置183根 0.4mX0.4m×7.5m钢筋混凝土预制桩,场地地质情况见图25。
按本方法计算沉降的步骤如下: 确定基础等效宽度B=VA=V489.3=22.1m; 2 作直角三角形,使横边等于1.0,竖边为基础等效宽度
B=22. 1m; 3自桩端起,划分土层,计算各土层厚度,自各土层中点 作水平线,交三角形斜边,算出各水平线长度Is(0
、=plsh:(B)
(5.1X0.92X3.6+0.7X0.7X6.4+1.05 X 0. 27 X 12. 1) /(0. 5 X 22. 1)
一山 Bm/(3.3 p.) 1.0X300/2X22.1 X0.87/(3.3X2.11)
一山 Bm/(3.3p) 2 =1.0X300/2X22
=1.0X300/2 X22.1 X0.87/(3.3X2.11
=414mm 该工程三幢高层最终实测沉降分别为363.1mm,410.6mm, 419.1mm,计算结果与实测十分吻合。
附录 H竖向和水平向基准基
表36上海地基基础设计规范竖向和水平向基床系数经验值
H.0.3载荷试验中承压板采用边长为300mm的方形板。现行 行业标准《铁路路基设计规范》TB10001规定采用30cm直径 的圆形承压板.取下沉量为0.125cm的荷载强度为基床系数;
K = b 6+0.30 K 2h
式中:b一一基础底面宽度(m))。 2根据实际基础形状,修正后的竖向地基基床系数K、 (kN/m3)按下列公式计算:
K,= Kl L 十h 3 K,= K.
式中:[ 基础底面的长度(m) 按照原规程JGJ72-2004条文说明,当竖向载荷试验采用
非标准承压板时,必须将试验结果修正为基准基床反力系数KDB34/T 2921-2017 渡槽工程管理规程, kN/m),具体修正方法如下: 1根据非标准板载荷试验力曲线,按下式计算竖向载荷 试验基床系数 K(kN/m3):
式中: po 一 比例界限压力;如Ps关系曲线无初始直线段,po 可取极限荷载之半(kPa);
黏性土: K. = 3. 28dK 4d2 砂土:
表37载荷试验原始成果
设μ= 0.35,则 E。= (1 - ) = (1 — 0.35²) sf
GB/T 42091-2022 大型锻钢件用真空钢锭的冶炼与铸锭规范4. 84 X 0. 798
200 s0.00484 对非标准板进行修正K=3.28·d·K=3.28×0.798X× 41322=108178kN/m 梁筏基础尺寸b×l=47.6m×54.6m X108178= 47.6 6 682kN/m 3 3×54.6 682653kN/m 通过上述工程实例计算分析后认为: 1基准基床系数K,是按太沙基早年建议便用1平方英尺面 积的承压底板载荷试验求得。现行国家标准《岩士工程勘察规 范》GB50021,规定尺寸为300mm×300mm的方形标准板,而 该工程实例等采用0.707m×0.707m的非标准板0.5m²进行试 验,试验结果K=41322kN/m与经验值吻合。如按非标准板 进行修正:其K三107178kN/m较经验值大很多。宰金珉主编 的《高层建筑基础分析与设计》中P53页和史佩栋等主编的 《高层建筑基础工程手册》P95页均提出当承压底板宽度B≥ 0.707m时,可不做面积大小的修正。为此本次修订规定不进行 非标准板的修正。 2太沙基建议的基础尺寸和形状(方形或矩形)修正,主 要是针对独立柱基而言,而该工程是梁筏基础,若按太沙基建议 的方法修正,所得K和K值会相当小,不符合实际,故认为 对形和箱形大面积基础可不进行基础尺寸和基础形状的修正。
统一书号:15112:30192