建筑地基基础设计规范(GB50007-2021)

建筑地基基础设计规范(GB50007-2021)1总则1．0．1为了在地基基础设计中贯彻执行国家的技术经济政策，做到安全适用、技术先进、经济合理、确保质量、保护环境，制定本规范。1．0．2本规范适用于工业与民用建筑（包括构筑物）的地基基础设计。对于湿陷性黄土、多年冻土、膨胀土以及在地震和机械振动荷载作用下的地基基础设计，尚应符合国家现行相应专业标准的规定。1．0．3地基基础设计，应坚持因地制宜、就地取材、保护环境和节约资源的原则；根据岩土工程勘察资料，综合考虑结构类型、材料情况与施工条件等因素，精心设计。1．0．4建筑地基基础的设计除应符合本规范的规定外，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地基Subgrade,Foundationsoils支承基础的土体或岩体。2．1．2基础Foundation将结构所承受的各种作用传递到地基上的结构组成部分。2．1．3地基承载力特征值Characteristicvalueofsubgradebearingcapacity由载荷试验测定的地基土压力变形曲线线性变形段内规定的变形所对应的压力值，其最大值为比例界限值。2．1．4重力密度（重度）Gravitydensity,Unitweight单位体积岩土体所承受的重力，为岩土体的密度与重力加速度的乘积。2．1．5岩体结构面Rockdiscontinuitystructuralplane岩体内开裂的和易开裂的面，如层面、节理、断层、片理等，又称不连续构造面。2．1．6标准冻结深度Standardfrostpenetration在地面平坦、裸露、城市之外的空旷场地中不少于10年的实测最大冻结深度的平均值。2．1．7地基变形允许值Allowablesubsoildeformation为保证建筑物正常使用而确定的变形控制值。2．1．8土岩组合地基Soil-rockcompositesubgrade在建筑地基的主要受力层范围内，有下卧基岩表面坡度较大的地基；或石芽密布并有出露的地基；或大块孤石或个别石芽出露的地基。2．1．9地基处理Groundtreatment,Groundimprovement为提高地基强度，或改善其变形性质或渗透性质而采取的工程措施。2．1．10复合地基Compositesubgrade，Compositefoundation部分土体被增强或被置换，而形成的由地基土和增强体共同承担荷载的人工地基。2．1．11扩展基础Spreadfoundation为扩散上部结构传来的荷载，使作用在基底的压应力满足地基承载力的设计要求，且基础内部的应力满足材料强度的设计要求，通过向侧边扩展一定底面积的基础。2．1．12无筋扩展基础Non-reinforcedspreadfoundation由砖、毛石、混凝土或毛石混凝土、灰土和三合土等材料组成的，且不需配置钢筋的墙下条形基础或柱下独立基础。2．1．13桩基础Pilefoundation由设置于岩土中的桩和连接于桩顶端的承台组成的基础。2．1．14支挡结构Retainingstructure使岩土边坡保持稳定、控制位移、主要承受侧向荷载而建造的结构物。2．1．15基坑工程Excavationengineering为保证地面向下开挖形成的地下空间在地下结构施工期间的安全稳定所需的挡土结构及地下水控制、环境保护等措施的总称。2．2符号2.2.1作用和作用效应Ea——主动土压力；Fk——相应于作用的标准组合时，上部结构传至基础顶面的竖向力值；Gk——基础自重和基础上的土重；Mk——相应于作用的标准组合时，作用于基础底面的力矩值；pk——相应于作用的标准组合时，基础底面处的平均压力值；p0——基础底面处平均附加压力；Qk——相应于作用的标准组合时，轴心竖向力作用下桩基中单桩所受竖向力。2.2.2抗力和材料性能a——压缩系数；c——粘聚力；Es——土的压缩模量；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；frk——岩石饱和单轴抗压强度标准值；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；w——土的含水量；wL——液限；wp——塑限；γ——土的重力密度，简称土的重度；δ——填土与挡土墙墙背的摩擦角；δr——填土与稳定岩石坡面间的摩擦角；θ——地基的压力扩散角；μ——土与挡土墙基底间的摩擦系数；ν——泊松比；φ——内摩擦角。2.2.3几何参数A——基础底面面积；b——基础底面宽度（最小边长）；或力矩作用方向的基础底面边长；d——基础埋置深度，桩身直径；h0——基础高度；Hf——自基础底面算起的建筑物高度；Hg——自室外地面算起的建筑物高度；L——房屋长度或沉降缝分隔的单元长度；l——基础底面长度；s——沉降量；u——周边长度；z0——标准冻深；zn——地基沉降计算深度；β——边坡对水平面的坡角。2.2.4计算系数——平均附加应力系数；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地基基础设计应根据地基复杂程度、建筑物规模和功能特征以及由于地基问题可能造成建筑物破坏或影响正常使用的程度分为三个设计等级，设计时应根据具体情况，按表3.0.1选用。表3.0.1地基基础设计等级设计等级建筑和地基类型甲级重要的工业与民用建筑物30层以上的高层建筑体型复杂，层数相差超过10层的高低层连成一体建筑物大面积的多层地下建筑物（如地下车库、商场、运动场等）对地基变形有特殊要求的建筑物复杂地质条件下的坡上建筑物（包括高边坡）对原有工程影响较大的新建建筑物场地和地基条件复杂的一般建筑物位于复杂地质条件及软土地区的二层及二层以上地下室的基坑工程开挖深度大于15m的基坑工程周边环境条件复杂、环境保护要求高的基坑工程乙级除甲级、丙级以外的工业与民用建筑物除甲级、丙级以外的基坑工程丙级场地和地基条件简单、荷载分布均匀的七层及七层以下民用建筑及一般工业建筑；次要的轻型建筑物非软土地区且场地地质条件简单、基坑周边环境条件简单、环境保护要求不高且开挖深度小于5.0m的基坑工程3．0．2根据建筑物地基基础设计等级及长期荷载作用下地基变形对上部结构的影响程度，地基基础设计应符合下列规定：1所有建筑物的地基计算均应满足承载力计算的有关规定；2设计等级为甲级、乙级的建筑物，均应按地基变形设计；3设计等级为丙级的建筑物有下列情况之一时应作变形验算：l）地基承载力特征值小于130kPa，且体型复杂的建筑；2）在基础上及其附近有地面堆载或相邻基础荷载差异较大，可能引起地基产生过大的不均匀沉降时；3）软弱地基上的建筑物存在偏心荷载时；4）相邻建筑距离近，可能发生倾斜时；5）地基内有厚度较大或厚薄不均的填土，其自重固结未完成时。4对经常受水平荷载作用的高层建筑、高耸结构和挡土墙等，以及建造在斜坡上或边坡附近的建筑物和构筑物，尚应验算其稳定性；5基坑工程应进行稳定性验算；6建筑地下室或地下构筑物存在上浮问题时，尚应进行抗浮验算。3．0．3表3.0.3所列范围内设计等级为丙级的建筑物可不作变形验算。表3.0.3可不作地基变形验算的设计等级为丙级的建筑物范围地基主要受力层情况地基承载力特征值fak(kPa)80≤fak100≤fak130≤fak160≤fak200≤fak各土层坡度(%)≤5≤10≤10≤10≤10建筑类型砌体承重结构、框架结构（层数）≤5≤5≤6≤6≤7单层排架结构(6m柱距)单跨吊车额定起重量(t)10～1515～2020～3030～5050～100厂房跨度(m)≤18≤24≤30≤30≤30多跨吊车额定起重量(t)5～1010～1515～2020～3030～75厂房跨度(m)≤18≤24≤30≤30≤30烟囱高度(m)≤40≤50≤75≤100水塔高度(m)≤20≤30≤30≤30容积(m3)50～100100～200200～300300～500500～1000注：1地基主要受力层系指条形基础底面下深度为3b(b为基础底面宽度)，独立基础下为1.5b,且厚度均不小于5m的范围（二层以下一般的民用建筑除外）；2地基主要受力层中如有承载力特征值小于130kPa的土层时，表中砌体承重结构的设计，应符合本规范第7章的有关要求；3表中砌体承重结构和框架结构均指民用建筑，对于工业建筑可按厂房高度、荷载情况折合成与其相当的民用建筑层数；4表中吊车额定起重量、烟囱高度和水塔容积的数值系指最大值。3．0．4地基基础设计前应进行岩土工程勘察，并应符合下列规定：1岩土工程勘察报告应提供下列资料：1）有无影响建筑场地稳定性的不良地质作用，评价其危害程度；2）建筑物范围内的地层结构及其均匀性，各岩土层的物理力学性质指标，以及对建筑材料的腐蚀性；3）地下水埋藏情况、类型和水位变化幅度及规律，以及对建筑材料的腐蚀性；4）在抗震设防区应划分场地类别，并对饱和砂土及粉土进行液化判别；5）对可供采用的地基基础设计方案进行论证分析，提出经济合理、技术先进的设计方案建议；提供与设计要求相对应的地基承载力及变形计算参数，并对设计与施工应注意的问题提出建议；6）当工程需要时，尚应提供：深基坑开挖的边坡稳定计算和支护设计所需的岩土技术参数，论证其对周边环境的影响；基坑施工降水的有关技术参数及地下水控制方法的建议；用于计算地下水浮力的设防水位；2地基评价宜采用钻探取样、室内土工试验、触探、并结合其它原位测试方法进行。设计等级为甲级的建筑物应提供载荷试验指标、抗剪强度指标、变形参数指标和触探资料；设计等级为乙级的建筑物应提供抗剪强度指标、变形参数指标和触探资料；设计等级为丙级的建筑物应提供触探及必要的钻探和土工试验资料。3建筑物地基均应进行施工验槽。当地基条件与原勘察报告不符时，应进行施工勘察。3．0．5地基基础设计时，所采用的作用效应与相应的抗力限值应符合下列规定：1按地基承载力确定基础底面积及埋深或按单桩承载力确定桩数时，传至基础或承台底面上的作用效应应按正常使用极限状态下作用的标准组合。相应的抗力应采用地基承载力特征值或单桩承载力特征值；2计算地基变形时，传至基础底面上的作用效应应按正常使用极限状态下作用的准永久组合，不应计入风荷载和地震作用。相应的限值应为地基变形允许值；3计算挡土墙、地基或滑坡稳定以及基础抗浮稳定时，作用效应应按承载能力极限状态下作用的基本组合，但其分项系数均为1.0；4在确定基础或桩基承台高度、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，上部结构传来的作用效应和相应的基底反力、挡土墙土压力以及滑坡推力，应按承载能力极限状态下作用的基本组合，采用相应的分项系数。当需要验算基础裂缝宽度时，应按正常使用极限状态作用的标准组合；5基础设计安全等级、结构设计使用年限、结构重要性系数应按有关规范的规定采用，但结构重要性系数（γ0）不应小于1.0。3．0．6地基基础设计时，作用组合的效应设计值应符合下列规定：1正常使用极限状态下，标准组合的效应设计值（Sk）应按下式确定：Sk＝SGk+SQ1k+ψc2SQ2k+……+ψcnSQnk(3.0.6-1)式中：SGk——永久作用标准值（Gk）的效应；SQik——第i个可变作用标准值（Qik）的效应；ψci——第i个可变作用（Qi）的组合值系数，按现行国家标准《建筑结构荷载规范》GB50009的规定取值。2准永久组合的效应设计值（Sk）应按下式确定：Sk＝SGk+ψq1SQ1k+ψq2SQ2k+……+ψqnSQnk(3.0.6-2)式中：ψqi——第i个可变作用的准永久值系数，按现行国家标准《建筑结构荷载规范》GB50009的规定取值。3承载能力极限状态下，由可变作用控制的基本组合的效应设计值（Sd），应按下式确定：Sd＝γGSGk+γQ1SQ1k+γQ2ψc2SQ2k+……+γQnψcnSQnk(3.0.6-3)式中：γG——永久作用的分项系数，按现行国家标准《建筑结构荷载规范》GB50009的规定取值；γQi——第i个可变作用的分项系