冻土边坡及挡土墙.docx
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1、冻土边坡及挡土墙边坡8.1.1 为防止融化期边坡的失稳,多年冻土地区的地基应采取可靠措施防止滑塌。8.1.2 防治滑塌的措施,应根据冻土的含水量、多年冻土天然上限下移情况、水文地质条件 以及施工影响等因素确定。具体措施应符合以下规定:8.1.3 1.2. 1应设置边坡的保温层,减小融土层厚度,防止多年冻土天然上限下移引起塌滑。保 温层的厚度应根据热工计算确定,当年平均气温为一4一6. 3时,在覆盖粘性土草皮保温 层后,多年冻土人为上限计算值可按以下公式计算:%.=向78+&C8.1. 2)式中就多年冻土覆盖粘性土草皮保温层后,人为上限计算值,系数,对天然土及边坡上铺砌草皮保温层时.5为0.1
2、(m/C);rfl不少于10年8月份的平均气温(C).&系数,对天然土,s为0. 85m,对于边坡上铺砌草皮 保温层时,s为038m.(1 )将算得的人为上限值乘以1.2的平安系数即为草皮与粘性土换填保温覆盖层的厚度。(2)假设换填粗粒料层及其他覆盖保温层材料时可根据材料的热工性能进行换算确定。应设置坡顶排水系统的挡水捻,并应设置坡面滤水层,坡脚防渗层、排水沟;应根据土体含冰量、多年冻土天然上限位置、稳定坡角估算塌滑范围及塌滑体的堆 积高度一起确定滑体,并应遵照第8. 2节的有关规定进行支档结构的设计和施工。滑体的滑动推力值计算应符合现行国家标准建筑地基基础设计规范GBJ7的规定。 在多年冻土
3、区当融土厚度较大时,滑动面在融土层内,此时应采用融土的粘聚力c和内摩擦 角6值进行滑动推力计算,当边坡坡角较大,融土层厚度较薄,滑动面为冻融交界面,此式中式中入B %,0 B+丸9八一(m)(B. 0.1)综合影响系数,可按图B. 0.1-1选取;九地基土(包括室内外高差局部构造材料)融化状态的 加权平均导热系数(W/m C);九地基土冻结状态的加权平均导热系数(W/m C);Tb室内地面平均温度(C),以当地同类房屋实测值为 宜;假设地面设有足够的保温层时,可取室温减2 5 3. or;To年平均地温(C);B房屋宽度(m);皿粗颗粒土土质系数,可按图B0-1-2查取;吼粗颗粒土在计算融深内
4、的厚度(m);室内外高差影响系数,可按图B- 0-1-3 查取;A室内外高差(m)。一般在地基土融沉压密后,室内外高差不应小于0- 45m;多年冻土地区的房屋,设置足够的地面保温层,同时还应设置 厚勒脚。n=L/B图B. 0.1-1综合影响系数我3房屋宽度(m)j Z一房屋长度(m)图A 0.1-2 土质系数眠1石$2碎石$ 3砂砾00 0U 0 d 000 000_ 0 V d图B. 0.1-3室内外高差影响系数也x0. 2采暖房屋地基土达最大融深时,房屋横断面地基各点的融深y可按下式确定:(B. 0. 2)房屋地基土最大融深(m);a融化盘形状系数(1/m);6最大融深偏离房屋中心的距离(
5、m);缶所求融深点距坐标原点的距离(m);a、b,统称形状系数,可按表的规定确定。图B.Q2融化盘横断面形状曲线融化盘横断面形状系度心6值表 B. 0.2宿舍公寓小医院各类住宅旅店 所商店宿舍公寓小医院各类住宅旅店 所商店办公室站房或类似房屋0. 060.160. 040.100. 050. 110. 050.140. 050.120. 040. 09&(m)&(m)南北向 (偏东)东西向 (偏南)10L 000. 301.200.501.4co. 30L 0C0. 301.2co. 30L 600. 00-0. 300. 00-0. 600. 00-0.4co. 000.4co. 00-0.
6、5co. 000.70注,房屋宽度B (见图B. 0.1-1)大的用大值g %”用小值。外墙下最大融深,可按公式(B.0.2)计算求得,此时,所求融深点距坐标原点的距离x应按以下规定取值:1南面或东面外墙下:x = B/2: 2北面或西面外墙下:x=B/2:附录C冻胀性土地基上基础的稳定性验算C. 1裸露的建筑物基础C. 1. 1切向冻胀力作用下,基础稳定性验算应符合以下规定:B. 1. 1. 1桩、墩基础应按下式计算:(C. 1-1-1)式中 砧第i层土中单位切向冻胀力的设计值(kPa),应按实 测资料取用,如缺少试验资料时可按表CL1的规定,在同一冻胀类别内,含水量高者取大值; 4与第,层
7、土冻结在一起的桩侧外表积(m2);GkGk作用于基础上永久荷载的标准值(kN),包括基础自重的局部(砌体、素混凝土基础)或全部(配抗拉钢筋的桩基础),基础在地下水中时取浮重度;n设计冻深内的土层数;桩和墩基础伸入冻胀土层之下,地基土所产生锚力的设计值(对素混凝土和砌体结构基础,不考虑该 力)(kN)。切向冻胀力的设计值rd (kPa)表C L 1注,表列数值以正常施工的混凝土预制桩为准9其外表粗糙程度系数直取1.0,当胀类别类别弱冻胀土冻胀土强冻胀土特强冻胀土桩、墩基础(平均单位值)30的这6060的030的12012(X150条形基础(平均单位值)153030q4040的4060c的言70基
8、础外表粗糙时其外表粗糙程度系数如取1.1L 3。1 .对季节冻土地基、桩、墩基础侧外表与不冻土之间的锚力Ra (为摩阻力),应按下式计蜃= (0.5 先人)蜃= (0.5 先人)(C. 1.1-2)在第层内土与桩、墩基侧外表的单位摩阻力设计 值(kPa),按桩基受压状态的情况取值,在缺少试 验资料时可按现行行业标准建筑桩基技术规范JGJ94表风2 8-1采用;第层土内桩、墩基础的侧外表积(n?); 班、墩基础穿过下卧不冻土层的数目。2 .对多年冻土地基按保持冻结状态利用地基土时,基侧外表与冻土之间的锚固力Ra (为冻 结力)可按下式计算:蜃= (fa (C L 1-3)式中fci第层内冻土与基
9、础侧外表之间冻结强度的设计值 (kPa),在缺少试验资料时,可按附录A表A03- 1、表A. 0. 3-2和表A.0- 3-3确定;4第,层冻土内基侧的外表积(m2);基础伸入下卧多年冻土的层数。在计算条形基础切向冻胀力时,不计入条形基础的实际埋深。应按设计冻深计算。C. 1.2法向冻胀力作用下基础最小埋深d min的计算应符合以下规定:C. 1. 2. 1应力系数a d应按下式计算:式中 必在冻结界面与基础中心线交点处双层地基的应力系(C. L 2-1)数;%土的冻胀应力(kPa),即在冻结界面处单位面积上产生的向上冻胀力,应以实测数据为准;当缺少试验 资料时可按图C1. 2-1查取;HoH
10、o基础底面处的平均附加压力(kPa),计算时取09倍的附加荷载值(0.婚)。C. 1. 2. 2根据应力系数a d与基础尺寸b、a或d (b为条形基的宽度、a为方形基础的边长, d为圆形基础的直径)在图C. 1. 2-2、图C. 1. 2-3或图C. 1. 2-4中找出相应两坐标交点所对 应的h值(h为基础底面之下冻土层的厚度),此h值就是基础底面之下允许的冻土层厚度(m) o4 m土舲平婀环寐率Q ”)图C. 1.2-1 土的平均冻胀率与冻胀应力关系曲线注,平均冻胀率刃为最大地面冻胀量与设计冻深之比,/为获此曲线场地从自然地面算起至任一计算断面处的冻结深度.该曲线是适用于zo=1890mm,
11、冻深2为1800mm的弱冻胀土,冻深乂 170tan的冻胀土,冻深公为1600mm的强冻胀土,冻深为1500mm 特强冻胀土,在用到其他冻深的地方应将所要计算某断面的深度比乘j 找出对应的相似位置,然后按图查取。条博&Hl的宽度b(E)条博&Hl的宽度b(E)联A图条形基础双层地基应力系数曲线注,友一自基础底面到冻结界面的冻层厚度(m)0.25O.OOi。 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 1.6 1.8 2,0 2.2 2.4 26 2.8 3.00 9 0.3 D 5 D 5 a 6 5 5o.a S5 & 54 4 3 。so.图方形基础双层地基应力系数曲线注 A一自基础底面到冻结
12、界面的冻层厚度(m)时应采用冻融界面处的C、6值进行推力计算;当无实测资料时,可按表8. 2. 10的规定取值,也可根据反算法取值。滑坡推力平安系数(K)应取1.2。季节性冻土地区地基边坡的稳定验算及滑坡防治无特殊要求时,应符合现行国家标准 建筑地基基础设计规范GBJ7的有关规定。8.1. 5建于稳定边坡坡顶的建筑物基础底面外边缘至坡肩的水平距离(a )应大于1. 5倍的 人为上限值,当对坡体进行稳定性验算时,稳定平安系数K不应小于1. 2。图&1.5边坡上的基础1一多年冻土人为上限5为稳定坡角)附录A冻土强度指标的设计值A. 0.1冻土地基承载力设计值f,可根据第6.1. 4条的有关规定确定
13、。对不进行原位试验确定时可根据冻结地基土的土质、物理力学指标按表A.O. 1的规定确定。图C.1.2W 圆形基础双层地基应力系数曲线注t 我一自基础底面到冻结界面的冻层厚度(m)C. 1. 2. 3基础的最小埋深d min应按下式计算dmin=Zd-h (C. 1.2-2)式中Zd设计冻深(m),应按公式(5. 1.2)计算。C. L3切向冻胀力、法向冻胀力同时作用下的基础,应符合以下规定:C. 1. 3.1产生切向冻胀力局部的冻胀应力应按以下公式计算1 .计算平衡切向冻胀力局部的附加荷载F T%=2砧4(c 1- 3-1)2.求出由作用力Ft引起在所作用断面A。上的平均附加压力pot户保=?
14、(C. 1.3-2)式中Aa切向冻胀力沿埋深合力作用点同一高度基础上的截 面积(m?)。3用自该断面A。到冻结界面的距离hi ,查相应基础类型的应力系数曲线,基础尺寸与 h(h t为h)交点所对应的ad,即为所求的应力系数。产生切向冻胀力局部的冻胀应力。tf h为:(C. L 3-5)查出相应的应力(C. 1. 3-6)(C. 1. 3-7)品=3 OrCC. 1. 3-3)C. 1. 3, 2冻结界面上的冻胀应力应根据土的平均冻胀率q和 要求计算截面的深度热,按图C, 1.2-1查取;C. 1. 33产生法向冻胀力的剩余冻胀应力温应按卜式计算,嫉一一嫉(C. L 3-4)C 13. 4冻结界
15、面上的剩余附加应力应按以下公式t|第1-剩余附加压力丁 M4.PLPo-Ps彳式中A基础底面积Gn2)B2.剩余附加压力前.根据基础尺寸和基础底面之下的冻层厚度,系数曲。冻结界面上的剩余附加应力1皿toc基础的稳定性应按下式计算:C. 2采暖建筑物基础应符合以下规定:C.2. 1切向冻胀力作用下桩基础和墩基础切向冻胀力计算,采暖情况下,作用在基础上的冻胀力Ph按下式算:(C- 2.1-1)式中Ph式中Ph采暖情况下,作用在基础上的冻胀力(kN);帆采暖对冻深的影响系数,应按表C. 2-1-1查取;由于建筑物采暖,基础周围冻土分布对冻胀力的影响系数,应按表C.2 1-2的规定确定,其适用部位见图
16、C.2 1;裸露的建筑物中作用在基础上的冻胀力(kN)。采暖对冻深的影响系数也表C. 2.1-1注,外墙角段系指从外墙阳角顶点算起,至两边各设计冻深15倍的范围内的外室内地面高出室外地面(mm)外墙中段外墙角段W3000700.8501.001. 00墙9其余局部为中段.采暖建筑物中的不采暖房间(门斗、过道和楼梯间等),其基础的采暖影响系 数与外墙相同,采暖对冻深的影响系数适用于室内地面直接建在土上多采暖期间室内平均温度不低于ior)当小于10七时次宜采用1oo,-T图观的适用位置图IT日墙角,工一直墙段, nf墙角C. 2.1. 2 Pe的数值可按下式计算:尸华人(C. 2.1-2)式中 硒
17、、4“与公式(C.1.L1)中的含义相同。基础的稳定性应按下式计算:。0(C. 2.1-3)采暖对基础周围冻土分布的影响系数物表C.2.1-2部位机凸墙角(阳墙角)0.75直线段(直墙段)0.50凹墙角(阴墙角)0.25注,角段的边长自外角顶点算起至设计冻深的15倍范围内的外墙。C.2. 1.4非采暖建筑物中基础的冻深影响系数应符合以下规定:1 .非采暖建筑物中,内、外墙基础的冻深影响系数力t = L 10;非采暖建筑物系指室内温度 与自然气温相似,且很少得到阳光的建筑物;.非采暖对冻深的影响系数不得与地形对冻深的影响系数表5.1. 2-4中阴坡系数连用。C. 2. 2法向冻胀力作用下基础所受
18、冻胀力的计算应符合以下规定:C. 2. 2. 1采暖情况下作用在基础上的冻胀力P h按下式计算:(C.2.2-1)式中 将由于建筑物采暖,基础底面下冻层厚度减小对冻胀 力的影响系数,裸露的建筑物中作用在基础上的冻胀力(kPa).C. 2. 2. 2力V按下式计算:(C 2. 2-2)式中功设计冻深(m);d.基础最小埋置深度(m),自室外自然地面算起; 加采暖对冻深的影响系数。C. 2. 2. 3 P e的数值按下式计算%=詈9.2.2 3)式中 如计算深度处土的冻胀应力(KP&),查图CL2-1, 色在基础底面之下,要求某一冻层厚度时的应力系 数,查相应的应力系数图。C. 2. 2. 4基础
19、的稳定性按下式计算: po 2P h (C.2. 2-4)式中p o基础底面处的附加压力(kPa)。C. 2. 3切向冻胀力与法向冻胀力同时作用时基础所受冻胀力的计算应符合以下规定:C. 2. 3.1采暖情况下作用在基础上的冻胀力P h按下式计算:(1=吗伽?.十岁给1中萌(C2.3-1)式中用”在Pe中由切向冻胀力所占的局部(kPa); Pe,在Pe中由法向冻胀力所占局部鱼出)。C. 2. 3. 2 p e t值应按下式计算(C. 2. 3-2)式中 2%、4.与公式(C.13D中的含意相同, A基础底面枳(n?).C.2 3.3 7僦值按卜式计算(C. 2, 3-3)式中 限按公式(C.1
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