有色金属工业厂房结构设计规范 GB51055-2014
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4.4 软弱地基

Ⅰ  一般规定

4.4.1  软弱地基系指主要由淤泥、淤泥质土、冲填土、杂填土和其他高压缩性土层构成的地基。在建筑地基的局部范围内有高压缩性土层时,应视作局部软弱土层。

4.4.2  软弱地基勘察应查明软弱土层的均匀性、组成、分布范围和土质情况;对于杂填土地基,应查明堆积历史,自重压力下稳定性、湿陷性等;对于冲填土地基,尚应掌握排水固结条件。

4.4.3  抗震设防区的软弱黏性土地基应进行地基土的震陷判别。地基土的震陷判别应符合现行国家标准《建筑抗震设计规范》GB50011的有关规定。

4.4.4  当地基主要受力层内存在软弱土层时,应根据具体情况综合确定,可采用桩基、换填土或地基处理,也可采取本规范第4.4.6条、第4.4.7条规定的措施。

4.4.5  当地基承载力或变形不能满足设计要求时,地基处理可采用机械压(夯)实、堆载预压、真空预压、换填垫层或复合地基等方法。局部软弱土层以及暗塘、暗沟等,可采用基础梁、换土、桩基或其他方法处理。

Ⅱ  结构措施

4.4.6  软土地基上厂房结构设计时,在满足使用和其他要求的前提下,建筑体型应简单。对于建筑体型比较复杂的厂房,宜根据其平面形状和尺寸、厂房高度差异情况设置沉降缝。当高度差异或荷载差异较大时,可将两个结构单元隔开。当两个单元间必须连接时,应采用能自由沉降的连接构造。

4.4.7  软土地基上厂房结构基础设计时,应采取减轻建筑物沉降和不均匀沉降及其对基础和上部结构影响的措施,并应符合下列规定:

    1  可选择合适的基础埋置深度、调整各部分的荷载分布、调整基础底面积和减少基础偏心。

    2  可根据工程的具体条件加强基础的整体性和刚度,也可根据工程的具体情况采用筏板基础、箱形基础等。

    3  可减轻上部结构自重,厂房的围护墙和屋面结构宜采用轻质材料。

    4  可根据预估基础沉降量预留调整措施。

    5  储量较大的贮仓结构,在使用初期应控制加载速率,对于群仓和排仓,应做到储料荷载分布均匀;有大面积地面荷载的建筑,应符合本规范第4.4.9条、第4.4.10条的规定。

    6  管道穿越建筑物处,应预留足够的空隙尺寸或对管道采用柔性接头。

Ⅲ  大面积地面堆载

4.4.8  在建筑范围内有地面堆载的厂房和库房设计,应计入由于地面堆载产生的地基变形和不均匀变形及其对上部结构和地下结构的不利影响,并应采取相应可靠的措施。厂房结构的设计,宜根据工程具体情况增强厂房刚度,提高厂房承重柱、墙的抗弯能力,以及加强结构节点连接构造。

4.4.9  对于大面积地面堆载工程,有条件时宜采用预压法处理地基,预压荷载应大于地面设计荷载。

4.4.10  有大面积地面堆载的厂房和库房结构设计,应符合本规范第4.4.6条、第4.4.7条的规定,并应符合下列规定:

    1  地面堆载不宜压在基础上。

    2  地面堆载量应满足地基承载力、变形和稳定性要求,并应计入对周边环境的影响。当堆载量超过地基承载力特征值时,应进行专项设计。

    3  地面堆载布置应均衡,并应根据使用要求、堆载特点、结构类型和地质条件确定允许堆载范围和最大堆载量。堆载量应分级逐步增加,并应配合各分级堆载对建筑地面和基础变形进行检测,当地基变形稳定后应再继续分级增加堆载。

    4  落地贮仓结构以及地面散装物料的挡料墙,宜与厂房基础和主体结构脱开,当不能脱开时,应计入落地贮仓结构和挡料墙对厂房基础和主体结构的不利影响。

    5  应计入在使用过程中调整吊车梁和吊车轨道的可能性,应包括垫高或移动吊车轨道和吊车梁。应增大吊车顶面与屋架下弦间的净空和吊车边缘与上柱边缘间的净距,具体要求应符合本规范第7.1.5条的规定。
 

条文说明

Ⅱ  结构措施

4.4.7  本条规定了软弱地基工程,为减轻建筑物沉降和不均匀沉降及其对基础和上部结构的影响,应根据各个工程的具体情况综合考虑结构体型、结构类型,荷载和岩土工程地质条件等各种因素,选择一种或多种地基处理措施组成的综合处理方案,包括地基处理、选择合理的基础方案、减轻结构自重和考虑不均匀沉降采取的预留调整措施等。对于贮仓结构和有大面积地面荷载的工程,在使用初期尚应对储料或地面荷载的分布和加载速率进行控制。实践证明,除采取相应的地基处理和选择合理的基础方案以及各种结构措施外,对一些工程预留调整措施和荷载控制措施是行之有效和可操作性强的措施。

  大面积地面堆载

4.4.8~4.4.10  大面积地面堆载包括生产堆料和工业设备等地面堆载。

    软弱地基上露天或有屋盖的矿石和散装原料地面堆场、材料和设备仓库等,这类荷载属于可变荷载,其特点是荷载大,堆放范围广,分布不均匀而且堆积荷载的大小和堆积的范围随着生产过程时常变化。由于地面负载面积大,压力扩散范围广,地基压缩层厚度大,因此地基有较大的附加沉降和不均匀沉降,而且由于软弱土的渗透性差,因此地基沉降稳定历时长。大面积地面堆场范围的地面沉降大,地面呈锅形,导致柱基础和构筑物基础发生倾斜。设计应充分估算地基的变形和不均匀变形,估计其工程结构和使用的不利影响,采取相应的可靠措施,否则可能发生吊车不能正常运行,上柱产生开裂、屋面天沟排水不畅以及堆场内构筑物损坏等,影响厂房和库房正常使用和结构安全。

    有工程实例表明,采用天然地基时,基础附加沉降量可达到不考虑大面积地面荷载时基础的沉降量的2倍多。采用桩基础时,桩身要承受较大的负摩阻力,当桩端不进入硬土层时仍可能有较大沉降。某工程的原料库,属于深厚层软土地基,采用的基桩长度约29m,端部进入相对较硬的土层,地面设计堆载87kN/,桩基础考虑地面堆载按计入负摩阻力进行设计,柱基础的沉降,考虑负摩阻力与不考虑负摩阻力的沉降比最大达到2.2。

    天然地基上的填土,包括场地平整时的填土、建筑物室内填土和建筑物邻近场地近期填土等,这类荷载属于永久荷载。场地平整时的填土,应根据工程的具体情况按现行国家标准《建筑地基基础设计规范》GB50007的有关规定进行地基处理。建筑物基础施工后进行场地填土或在已建厂房附近进行填土的,应纳入设计的工作范围。这类工程由于后填土引起的附加沉降导致建筑物受损坏的例子也有不少。

    根据工程事故分析和实践经验,对软弱地基上大面积地面荷载工程的地基基础和上部结构的设计作了规定,并规定地面堆载应分级逐步增加,堆载宜均匀,避免地面堆载压在基础上以及考虑吊车轨道调整措施等。

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