山
區建築地基基礎
一、建築地基基礎設計規範 GB 50007-2011
6.1.1 山區(包括丘陵地帶)地基的設計,應對下列設計條件分析認定: 1 建設場區内,在自然條件下,有無滑坡現象,有無影響場地穩定性的斷層、破碎帶; 2 在建設場地周圍,有無不穩定的邊坡; 3 施工過程中,因挖方、填方、堆載和卸載等對山坡穩定性的影響; 4 地基内岩石厚度及空間分布情況、基岩面的起伏情況、有無影響地基穩定性的臨空面; 5 建築地基的不均勻性; 6 岩溶、土洞的發育程度,有無采空區; 7 出現危岩崩塌、泥石流等不良地質現象的可能性; 8 地面水、地下水對建築地基和建設場區的影響。
6.1.2 在山區建設時應對場區作出必要的工程地質和水文地質評價。對建築物有潛在威脅或直接危害的滑坡、泥石流、崩塌以及岩溶、土洞強烈發育地段,不應選作建設場地。
二、 建築抗震設計規範[2016年版] GB 50011-2010
3.3.5 山區建築的場地和地基基礎應符合下列要求: 1 山區建築場地勘察應有邊坡穩定性評價和防治方案建議;應根據地質、地形條件和使用要求,因地制宜設置符合抗震設防要求的邊坡工程。 2 邊坡設計應符合現行國家标準《建築邊坡工程技術規範》GB 50330的要求;其穩定性驗算時,有關的摩擦角應按設防烈度的高低相應修正。 3 邊坡附近的建築基礎應進行抗震穩定性設計。建築基礎與土質、強風化岩質邊坡的邊緣應留有足夠的距離,其值應根據設防烈度的高低确定,并采取措施避免地震時地基基礎破壞。
三、山地建築結構設計标準 JGJ/T 472-2020
3.1.5 山地建築的場地類别劃分應按現行國家标準《建築抗震設計規範》GB 50011的原則執行,并應符合下列規定:
1 無地下室時,覆蓋層厚度應按室外地坪的較高及較低地面分别确定,取不利場地類别;
2 有地下室時,當地下室結構與周邊岩土相連時,覆蓋層厚度應按室外地坪的較高及較低地面分别确定,取不利場地類别;當地下室結構與周邊岩土脫開時,覆蓋層厚度應按開挖地下室後的标高較高及較低的嵌固端地面分别計算,取不利場地類别。
3.1.10 山地建築結構不宜兼作支擋結構。當主體結構兼作支擋結構時,應考慮主體結構與岩土體的共同作用及其地震效應。
6.4.4 位于斜坡或鄰近坡頂的樁基礎應考慮樁與坡地的相互影響,并應符合以下規定:
1 不宜采用擠土樁;
2 樁端應設置在邊坡或斜坡潛在破裂面以下足夠深度的穩定岩土層内。
四、建築地基基礎設計規範 GB 50007-2011
5.4.2 位于穩定土坡坡頂上的建築,應符合下列規定: 1 對于條形基礎或矩形基礎,當垂直于坡頂邊緣線的基礎底面邊長小于或等于3m時,其基礎底面外邊緣線至坡頂的水平距離(圖5.4. 2)應符合下式要求,且不得小于2.5m: 條形基礎a≥3.5b-(d/tanβ) [5. 4.2-1]
矩形基礎a≥2.5b-(d/tanβ) [5.4.2-2]
式中:a——基礎底面外邊緣線至坡頂的水平距離(m); b——垂直于坡頂邊緣線的基礎底面邊長(m); d——基礎埋置深度(m); β——邊坡坡角(°)。 2 當基礎底面外邊緣線至坡頂的水平距離不滿足式(5.4.2-1)、式(5.4.2-2)的要求時,可根據基底平均壓力按式(5.4. 1 )确定基礎距坡頂邊緣的距離和基礎埋深。 3 當邊坡坡角大于45°、坡高大于8m時,尚應按式(5.4. 1)驗算坡體穩定性。
圖5.4.2 基礎底面外邊緣線至坡頂的水平距離示意
山區建築荷載及作用取值
一、建築結構荷載規範 GB 50009-2012對于山區建築風雪荷載取值有相關要求:
7.1.4 山區的雪荷載應通過實際調查後确定。當無實測資料時,可按當地鄰近空曠平坦地面的雪荷載值乘以系數1.2采用。
8.2.2 對于山區的建築物,風壓高度變化系數除可按平坦地面的粗糙度類别由本規範表8.2.1确定外,還應考慮地形條件的修正,修正系數η應按下列規定采用: 1 對于山峰和山坡,修正系數應按下列規定采用: 1)頂部B處的修正系數可按下式計算:
[8.2.2]
式中tanα——山峰或山坡在迎風面一側的坡度;當tanα>0.3時,取0.3;
κ——系數,對山峰取2.2,對山坡取1.4;
H——山頂或山坡全高(m);
z——建築物計算位置離建築物地面的高度(m);當z>2.5H時,取z=2.5H。
對于山峰和山坡的其他部位,可按圖8.2.2所示,取A、C處的修正系數ηA、ηC為1,AB間和BC間的修正系數按η的線性插值确定。
2 山間盆地、谷地等閉塞地形 η可在0.75~0.85選取;
3 對于與風向一緻的谷口、山口 η可在1.20~1.50選取。
工程結構通用規範 GB 55001-2021
4.6.6 地形修正系數應按下列規定采用:1 對于山峰和山坡等地形,應根據山坡全高、坡度和建築物計算位置離建築物地面的高度确定地形修正系數,其值不應小于1.0;2 對于山間盆地、谷地等閉塞地形,地形修正系數不應小于 0.75;3 對于與風向一緻的谷口、山口,地形修正系數不應小于 1.20;4 其他情況,應取 1. 0。
二、 建築抗震設計規範[2016年版] GB 50011-2010
4.1.8 當需要在條狀突出的山嘴、高聳孤立的山丘、非岩石和強風化岩石的陡坡、河岸和邊坡邊緣等不利地段建造丙類及丙類以上建築時,除保證其在地震作用下的穩定性外,尚應估計不利地段對設計地震動參數可能産生的放大作用,其水平地震影響系數最大值應乘以增大系數。其值應根據不利地段的具體情況确定,在1.1~1.6範圍内采用。
【條文說明】4.1.8 本條考慮局部突出地形對地震動參數的放大作用,主要依據宏觀震害調查的結果和對不同地形條件和岩土構成的形體所進行的二維地震反應分析結果。所謂局部突出地形主要是指山包、山梁和懸崖、陡坎等,情況比較複雜,對各種可能出現的情況的地震動參數的放大作用都作出具體的規定是很困難的。從宏觀震害經驗和地震反應分析結果所反映的總趨勢,大緻可以歸納為以下幾點:
①高突地形距離基準面的高度愈大,高處的反應愈強烈;
②離陡坎和邊坡頂部邊緣的距離愈大,反應相對減小;
③從岩土構成方面看,在同樣地形條件下,土質結構的反應比岩質結構大;
④高突地形頂面愈開闊,遠離邊緣的中心部位的反應是明顯減小的;
⑤邊坡愈陡,其頂部的放大效應相應加大。
山區建築結構設計
一、山地建築結構設計标準 JGJ/T 472-2020
3.1.12 下列結構構件的結構重要性系數γ0宜不小于1.1;
1 高層建築影響範圍内的邊坡支擋結構;
2 掉層結構上接地層的豎向構件;
3 吊腳結構吊腳部分的豎向構件。
【條文說明】3.1.12 對山地建築結構中比較特殊和重要的邊坡支擋結構、掉層結構的上接地豎向構件、拉梁和吊腳結構的吊腳部分結構,在地震中期望其具有良好的抗震性能,設計時可提高其結構重要性系數或采用抗震性能設計提高其性能水準。
高層建築結構影響範圍可按高層建築結構基底應力擴散角确定。
設計時可參照現行行業标準《高層建築混凝土結構技術規程》JGJ 3的關鍵構件對其進行抗震性能化設計。由于邊坡支擋結構對于山地建築結構整體抗震性能的重要性,可采用較高的B級性能目标對應的性能水準。掉層結構的拉梁闆可協調傳遞上接地端上下左右的地震力,類似于轉換層樓蓋的傳力,吊腳結構的吊腳部分構件由于長短不一,極易造成嚴重破壞,因此需提高其抗震性能,宜按C級抗震性能目标對應的性能水準進行設計。掉層結構的上接地豎向構件剛度相較掉層部分對應非接地豎向構件的剛度大較多,地震中容易産生破壞,雖然難以控制其在地震中不發生破壞,但應限制其破壞程度,故可采用C級抗震性能目标對應的性能水準進行設計。
7.2.3吊腳結構首層樓蓋應采用現澆梁闆體系。多層吊腳結構首層樓蓋樓闆厚度不宜小于120mm,高層吊腳結構不宜小于150mm,樓闆配筋應采用雙層雙向通長布置,單層單向配筋率不應小于0.25%。
7.2.4 掉層結構上接地端宜設置與掉層部分連接的現澆梁闆式接地樓蓋。當設置接地端樓蓋時,多層掉層結構接地端樓蓋的樓闆厚度不宜小于120mm,高層掉層結構接地端樓蓋樓闆厚度不宜小于150mm。當未設置接地端樓蓋時,上接地層樓蓋的樓闆厚度不應小于150mm。以上部位配筋均應采用雙層雙向通長布置,單層單向配筋率不應小于0.25%。
總結
1、重視山區建築物選址,選址應核實邊坡穩定性,避免潛在威脅或直接危害的滑坡、泥石流、崩塌以及岩溶、土洞強烈發育地段,并要求勘察單位在地勘中落實。
2、山區建築物風雪荷載取值及地震作用取值應結合所處環境按照相關規範進行放大考慮。位于林區建築物還應考慮屋面積水等不利荷載。
3、山地建築結構設計标準已發布,對于吊腳結構等均進行了相關規定及要求,在設計過程中需要執行。
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