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DB62／T 3221-2022 黄土窑洞设计与施工规程(附条文说明).pdf

黄士窑洞设计与施工规程

Design and construction specification of loess cave

甘肃省住房和城乡建设厅 联合发布 甘肃省市场监督管理局

JT／T 640-2021 汽车维修管理信息系统技术规范.pdf甘肃省住房和城乡建设厅甘肃省市场监督管理

甘建公告〔2022]89号

经甘肃省住房和城乡建设厅、甘肃省市场监督管理局共同 织专家审查，现批准发布《沉管灌注桩施工技术规程》等7项术 准（见附件）为甘肃省地方标准。 附件：甘肃省地方标准发布信息

甘肃省住房和城乡建设厅甘肃省市场监督管理局 2022年4月14日

甘肃省市场监督管理局 2022年4月14日

甘肃省地方标准发布信息

根据甘肃省住房和城乡建设厅《关于下达（2017年甘肃省 工程建设标准及标准设计编制项目计划）（第一批）的通知》（甘 建标【2017]194号）的要求，规程编制组在实地调研掌握大量 资料和对坡崖式黄土窑洞结构设计与抗震性能研究成果的基础 上，进行了若干专题的科学研究，并在广泛征求意见的基础上， 反复修改补充，编制了本规程。 本规程共分9章，主要技术内容是：1．总则；2.术语与符 号；3.场地选择与工程地质勘察；4．黄土边坡稳定性评价； 5.建筑设计；6.结构设计；7．抗震设计；8.施工；9.维修和 加固。 本规程由甘肃省工程建设标准管理办公室负责管理，由兰州 交通大学负责具体技术内容的解释。在使用中如发现需要修改和 补充之处，请将意见和资料寄送兰州交通大学《黄土窑洞设计与 施工规程》编制组（地址：甘肃省兰州市安宁区安宁西路88号 邮编：730070），以供今后修订时参考。 主编单位：兰州交通大学 参编单位：中国建筑学会生土建筑分会 甘肃土木工程科学研究院有限公司 兰州市城市建设设计院 主要起草人：陈权欧尔峰王丽娟马丽娜邱玲 金光辉陈志敏张绚李惠琴任凯 主要审查人：黄锐王春好高玉广邵文忠滕文川 王胜利刘胜

总则 术语与符号 7 2.1术语 2 2.2符号· 3 场地选择与工程地质勘察 5 3.1一般规定 5 3.2黄土地层划分与黄土物理力学性质 5 黄土边坡稳定性评价 ? 建筑设计 ····· 9 5.1 窑洞选址与布局 9 5.2窑洞建筑设计 2 结构设计···· 12 6.1一般规定 12 6.2结构设计 12 6.3结构计算 13 抗震设计 16 7.1一般规定 16 7.2 抗震设计计算方法 16 7.3 抗震构造措施 17 19 8.1一般规定 19 8.2施工方法 19 维修和加固· 22 9.1一般规定 22 9.2 维修加固方法 22

总则 术语与符号 2.1术语· 2 2.2符号· 3 场地选择与工程地质勘察 ? 3.1一般规定 5 3.2黄土地层划分与黄土物理力学性质 5 黄土边坡稳定性评价 建筑设计 9 5.1 窑洞选址与布局 9 5.2窑洞建筑设计 O 结构设计····· 12 6.1一般规定 12 6.2结构设计 12 6.3结构计算 13 抗震设计 16 7.1一般规定 16 7.2 抗震设计计算方法 16 7.3 抗震构造措施 17 19 8.1一般规定 19 8.2施工方法 19 维修和加固· 22 9.1一般规定 22 9.2 维修加固方法 22

附录A兰州榆中北山黄土主要物理力学性质指标 ··········· 25 附录B兰州市北山黄土主要物理力学性质指标 附录C兰州市白塔山庄窑洞试验基地黄土主要物理 力学性质指标 30 附录D甘肃省庆阳市原状黄土物理力学参数 附录E中国部分窑洞分布地区黄土窑洞建筑尺寸··········3 33 本规程用词说明 34 弓引用标准名录 35 附：条文说明 37

本规程用词说明 引引用标准名录 附：条文说明

1.0.1为合理使用土地资源、节约能源、保护生态环境，传承 和革新我国传统黄土窑洞，因地制宜修筑安全舒适的新型窑洞 制定本规程

和单新找国传统黄土岳响，因地制直修巩安宝刮适的新型岳洞， 制定本规程。 1.0.2本规程适用于甘肃省抗震设防烈度8度及以下地区浅埋 坡崖式黄土窑洞的设计、施工以及安全性评价。 1.0.3甘肃省浅理坡崖式黄土窑洞的设计和施工除应符合本规 程外，尚应符合国家现行有关标准的规定

在沟谷深切的黄土崖面或山坡上，经人工削坡后，在崖面上 开挖的洞室

2.1.3浅埋坡崖式黄土窑洞

2.1.4下沉式黄土窑洞

在黄土地区，向下挖一矩形地坑，形成四壁闭合的地下 院，然后再从四壁向黄土层中开挖的洞室。

司 一个崖面上开挖的若十孔窑洞

在开挖窑洞洞室时，前期开挖形成的比预定尺寸小的洞 般高2.0m～2.5m，宽2m左右，进深2m～4m，可根据± 强度而定，而后扩展为成窑。

开挖成预定尺寸大小的窑洞洞室

2.1.9確型archtype

成窑后用工具修削窑拱部分使之定型，并削修窑内壁使之光 滑平整。

本地区四李中雨水最少、最为十燥的时期

2.1黄土土层及黄土物理力学

Tn 一极限抗剪强度； On一 一剪切面上的法向应力，以拉应力为正； 第振型质点的水平地震作用标准值； 第振型i质点的水平相对位移； Gi 一一 集中于质点的重力荷载代表值； Un——年 第j振型在第i质点上产生的位移； C 最大主应力；

α 水平地震影响系数； Omax 水平地震影响系数最大值； α§ 相应于第振型自振周期的地震影响系数： Y 第j振型的参与系数； S 强度发挥系数

结构自振周期； Ig 特征周期； G 重力加速度； ① 第振型的自振圆频率，

3.1.1在拟建黄土窑洞的场地选择阶段应进行工程地质现场勘 察工作，并应包括下列主要内容： 1调查了解该地区黄土地层的地质年代、成因、厚度以及 湿陷性类型；调查有无影响场地稳定性的不良地质现象； 2搜集并分析有关该地区的工程地质、水文地质以及黄土 窑洞的建筑经验等资料； 3在建设场地内，应进行现场工程地质测绘、勘察工作 查明黄土的物理力学性质； 4根据勘察结果，对该场地的稳定性和开挖窑洞的适宜性 作出评价。 3.1.2拟开挖黄土窑洞的场地应选择在发育稳定的黄土地层 并应是地面排水通畅和地下水活动很少的地段上，应避开节理 裂隙及发育的场地。

3.2黄土地层划分与黄土物理力学性质

3.2.1修建窑洞应首先确定待开挖窑洞地区黄土地层地质年代 划分和黄土的物理力学性质，必要时应对该地层的黄土进行土工 试验。

表3.2.2黄土地层的划分地质开挖窑洞分地层划分年代难度布现状现代上层现代上层强湿近期黄土状土陷性黄土，浅褐开挖容易极少分布Q²(新近堆至深褐色，或黄全新积黄土)至黄褐色世Q4新黄土（一般现代下层湿陷早期现代下层具湿陷性）性黄土，褐黄至开挖容易极少分布Q黄土状土黄褐色晚更新世浅黄、灰黄及头挖马兰黄土分布较多Q3黄褐色老黄土不困难晚期离石黄土中更Q2上部深黄、棕黄及头挖新世分布较多早期老黄土离石黄土微红老黄土困难Q2(不具Q下部湿陷性)早更新世微红及棕红等头挖午城黄土分布较多Q1无湿陷性老黄土很困难3.2.3黄土土工试验除常规试验项目（重力密度、含水量α、液限、塑限α、颗粒比重、颗粒组成等物理性质指标）外，还应包括进行有限元分析所需用的力学性质指标，即弹性模量E、泊松比μ以及内摩擦角Φ、粘聚力C、侧压力系数K。等。其中，兰州榆中北山黄土地区属晚更新世Q:风成黄土，其主要物理力学性质指标可参考本规程附录A选取；兰州市北山（九州山庄）黄土属早更新世Q老黄土，其主要物理力学性质指标可参考本规程附录B选取；兰州市白塔山庄窑洞试验基地黄土属晚更新世Q：黄土，其主要物理力学性质指标可参考本规程附录C选取；庆阳地区窑洞黄土主要物理力学性质指标可参考本规程附录D选取。6

4.0.1修建窑洞应对拟升挖黄土窑洞崖面的稳定性、窑

4.0.1修建窑洞应对拟开挖黄土窑洞崖面的稳定性、窑洞前梯 形土坡以及窑脸上方土坡的稳定性进行评价，以确定能否修建窑 洞。窑脸、窑洞前梯形土坡及窑洞上方土坡如图4.0.1所示，平 台宽度宜大于3m，窑脸坡度角不宜大于80°，窑洞上方土坡坡 度角应符合本规程表4.0.6的规定，窑洞前梯形土坡坡度角应符 合本规程表4.0.5的规定。

图4.0.1窑洞前梯形土坡及窑洞上方土坡示意 1—窑洞前梯形土坡；2一窑洞洞室；3一窑脸坡度； 窑洞上方土坡；5一平台宽度；6一窑洞上方土坡坡度角： 7一窑脸坡度角；8一窑洞前梯形土坡坡度角

4.0.2开挖浅埋坡崖式黄土窑洞的理想层位宜选在Q2

4.0.2开挖浅理坡崖式黄土窑洞的理想层位宜选在Q黄土层 《离石黄土），或粘聚力与弹性模量较高（C≥50kPa，E≥40MPa~ 50MPa）的Q黄土层（马兰黄土），古土壤层暴露较接近土上层 时，应将窑拱顶选在古土壤层下部。拱顶以上的覆土厚度不宜小 于3m。 4.0.3修建窑洞应避开不利的地表径流水文地质条件、黄土层

与基岩层接触附近有地下水时，也应避开

4.0.4黄土边玻稳定性评价应依据黄土的物理力学性质进行定 量评价。定量评价应主要依据黄土土坡的粘聚力C值。 4.0.5窑洞前梯形土坡土质的C值大于30kPa、坡度角小于 37.6°（抗震设防烈度为7度）或坡度角小于28.5°（抗震设防烈 度为8度）时，可不进行土坡稳定校核；否则，应根据土样的C 值查表4.0.5确定窑洞前梯形土坡的最大稳定坡度值。

.5 窑洞前梯形土坡最大稳定坡度值

4.0.6窑洞窑脸上方土坡的稳定坡度值应根据土样的C值查 表4.0.6确定。表4.0.6中第一种土质较差（粘聚力C< 50kPa），窑脸上方土坡的坡度即使为零度安全系数仍不能达到 1.2，这种土质从土坡稳定的角度不宜开挖窑洞

4.0.6窑洞上方土坡最大稳定坡度

0.7窑脸不宜削成直壁，应形成一定的坡度。窑脸坡度宜取 5°～80°，且不宜大于80°

5.1.1窑洞建设应符合村镇建设规划和总体布局的要求。 5.1.2窑洞建设应综合利用土地，应结合地形安排好窑洞院落 间的内外交通联系及共同道路，以节约土地。 5.1.3窑洞选址应结合地貌特征选择排水通畅、日光充足、背 风或侧风的山坡地，并应避开不稳定山坡和山洪易冲刷地段。 5.1.4窑洞布局应紧凑，宜利用山凹使窑院有两面或三面山体 环围。居室应设在最有利于日光照射的一面。 5.1.5窑洞院落场地应有利于排水，必要时可在院中加排水渗 井。当利用院落场地集流贮存雨水时，贮水窖应距窑洞结构外缘 8m以上。贮水窖内壁和地面应加强防漏、防渗措施

黄土窑洞建筑尺寸宜按照下列规定选取：

1居住性黄土窑洞建筑尺寸宜按表5.2.1选取，窑洞几何 特征如图5.2.1所示

甘肃省居住性黄土窑洞建筑尺寸（m

中国主要窑洞分布地区黄土窑洞建筑尺寸参见本规程附录E。陇东地区主要指 平凉、庆阳地区；陇西地区主要指陇西、定西地区，

图5.2.1 窑洞几何特征

B一洞室宽度；H一洞室高度；

某高速公路施工技术交底报告H1一洞室直壁高度；H3一覆土厚度

2当贮仓、厨房、厕所、禽圈等辅助性窑洞不在最有利的 向阳面时，洞室宽度、洞室深度以及洞室高度均宜比表5.2.1中 的数值减少25%～30%。 5.2.2居住性窑洞洞室的日照、采光应按下列规定确定： 1作为住宅使用的窑洞洞室，每一居住空间的日照要求应 符合现行国家的《住宅设计规范》GB50096、《城市居住区规划 设计标准》GB50180和《建筑采光设计标准》GB50033的 规定。 2居住性窑洞洞室的室内采光标准应符合表5.2.2的规定。

表5.2.2室内采光标准

注：1窗地比值为直接采光窑室的窗洞口面积与该窑室的地面面积之比； 2本表按三类光气候区单层普通玻璃窗计算，采用其他类型窗应调整窗地比； 3离窑室地坪高度低于0.5m的窗洞面积不计人采光面积内，窗洞上沿距窑 室地坪高度不宜低于2m。

3洞室墙顶的内表面宜涂刷成白色。 5.2.3为改善居住性窑洞洞室的通风换气条件，宜采取下列 措施： 1 宜设置电动通风扇； 2宜设置风道，利用温度差换气； 3宜设置进气地沟，形成自然空调； 4无上述通风设施时DB3304／T 049-2020 地方标准管理规范.pdf，洞室的总通风开口面积不宜小于洞 室地面的1/20。 5.2.4为避免黄土窑洞内潮湿，应采取下列措施： 1窑洞洞室进深不宜超过8m； 2加强窑洞洞室的通风和换气，宜按本规程第5.2.3条的

1 窑洞洞室进深不宜超过8m； 2加强窑洞洞室的通风和换气，宜按本规程第5.2.3条 规定设置通风措施