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《建筑地基基础设计规范》条文说明——山区地基
时间：2020-06-23来源：泰鼎恒业浏览次数：
6山区地基
6.1一般规定
6.1.1本条为强制性条文。山区地基设计应重视潜在的地质灾 害对建筑安全的影响，国内已发生几起滑坡引起的房屋倒塌事 故，必须引起重视。
6.1.2工程地质条件复杂多变是山区地基的显著特征。在一个建筑场地内，经常存在地形高差较大，岩土工程特性明显不同, 不良地质发育程度差异较大等情况。因此，根据场地工程地质条件和工程地质分区并结合场地整平情况进行平面布置和竖向设计，对避免诱发地质灾害和不必要的大挖大填，保证建筑物的安全和节约建设投资很有必要。
6.1.2工程地质条件复杂多变是山区地基的显著特征。在一个建筑场地内，经常存在地形高差较大，岩土工程特性明显不同, 不良地质发育程度差异较大等情况。因此，根据场地工程地质条件和工程地质分区并结合场地整平情况进行平面布置和竖向设计，对避免诱发地质灾害和不必要的大挖大填，保证建筑物的安全和节约建设投资很有必要。
6.2土岩组合地基
6.2.2 土岩组合地基是山区常见的地基形式之一，其主要特点是不均匀变形。当地基受力范围内存在刚性下卧层时，会使上 覆土体中出现应力集中现象，从而引起土层变形增大。本次修订增加了考虑刚性下卧层计算地基变形的一种简便方法，即先按一般土质地基计算变形，然后按本条所列的变形增大系数进行修正。
6.3填土地基
6.3.1本条为强制性条文。近几年城市建设高速发展，在新城 区的建设过程中，形成了大量的填土场地，但多数情况是未经 填方设计，直接将开山的岩屑倾倒填筑到沟谷地带的填土。当 利用其作为建筑物地基时，应进行详细的工程地质勘察工作, 按照设计的具体要求，选择合适的地基方法进行处理。不允许 将未经检验查明的以及不符合要求的填土作为建筑工程的地基持力层。
6.3.2为节约用地，少占或不占良田，在平原、山区和丘陵地带的建设中，已广泛利用填土作为建筑或其他工程的地基持力层。填土工程设计是一项很重要的工作，只有在精心设计、精心 施工的条件下，才能获得高质量的填土地基。
6.3.5有机质的成分很不稳定且不易压实，其土料中含量大于5%时不能作为填土的填料。
6.3.6利用当地的土、石或性能稳定的工业废料作为压实填土的填料，既经济，又省工、省时，符合因地制宜、就地取材和多快好省的建设原则。
利用碎石、块石及爆破开采的岩石碎屑作填料时，为保证夯压密实，应限制其最大粒径，当釆用强夯方法进行处理时，其最 大粒径可根据夯实能量和当地经验适当加大。
采用黏性土和黏粒含量≥10%的粉土作填料时，填料的含水量至关重要。在一定的压实功下，填料在最优含水量时，干密度可达最大值，压实效果最好。填料的含水量太大时，应将其适当 晾干处理，含水量过小时，则应将其适当增湿。压实填土施工前，应在现场选取有代表性的填料进行击实试验，测定其最优含水量，用以指导施工。
6.3.7、6.3.8填土地基的压实系数，是填土地基的重要指标, 应按建筑物的结构类型、填土部位及对变形的要求确定。压实填 土的最大干密度的测定，对于以岩石碎屑为主的粗粒土填料目前 存在一些不足，实验室击实试验值偏低而现场小坑灌砂法所得值偏高，导致压实系数偏高较多，应根据地区经验或现场试验确定。
6. 3.9填土地基的承载力，应根据现场静载荷试验确定。考虑到填土的不均匀性，试验数据量应较自然地层多，才能比较准确 地反映出地基的性质，可配合采用其他原位测试法进行确定。
6. 3.10在填土施工过程中，应切实做好地面排水工作。对设置在填土场地的上、下水管道，为防止因管道渗漏影响邻近建筑或其他工程，应采取必要的防渗漏措施。
6.3.11位于斜坡上的填土，其稳定性验算应包含两方面的内容：一是填土在自重及建筑物荷载作用下，沿天然坡面滑动；二是由于填土出现新边坡的稳定问题。填土新边坡的稳定性较差, 应注意防护。
6.3.2为节约用地，少占或不占良田，在平原、山区和丘陵地带的建设中，已广泛利用填土作为建筑或其他工程的地基持力层。填土工程设计是一项很重要的工作，只有在精心设计、精心 施工的条件下，才能获得高质量的填土地基。
6.3.5有机质的成分很不稳定且不易压实，其土料中含量大于5%时不能作为填土的填料。
6.3.6利用当地的土、石或性能稳定的工业废料作为压实填土的填料，既经济，又省工、省时，符合因地制宜、就地取材和多快好省的建设原则。
利用碎石、块石及爆破开采的岩石碎屑作填料时，为保证夯压密实，应限制其最大粒径，当釆用强夯方法进行处理时，其最 大粒径可根据夯实能量和当地经验适当加大。
采用黏性土和黏粒含量≥10%的粉土作填料时，填料的含水量至关重要。在一定的压实功下，填料在最优含水量时，干密度可达最大值，压实效果最好。填料的含水量太大时，应将其适当 晾干处理，含水量过小时，则应将其适当增湿。压实填土施工前，应在现场选取有代表性的填料进行击实试验，测定其最优含水量，用以指导施工。
6.3.7、6.3.8填土地基的压实系数，是填土地基的重要指标, 应按建筑物的结构类型、填土部位及对变形的要求确定。压实填 土的最大干密度的测定，对于以岩石碎屑为主的粗粒土填料目前 存在一些不足，实验室击实试验值偏低而现场小坑灌砂法所得值偏高，导致压实系数偏高较多，应根据地区经验或现场试验确定。
6. 3.9填土地基的承载力，应根据现场静载荷试验确定。考虑到填土的不均匀性，试验数据量应较自然地层多，才能比较准确 地反映出地基的性质，可配合采用其他原位测试法进行确定。
6. 3.10在填土施工过程中，应切实做好地面排水工作。对设置在填土场地的上、下水管道，为防止因管道渗漏影响邻近建筑或其他工程，应采取必要的防渗漏措施。
6.3.11位于斜坡上的填土，其稳定性验算应包含两方面的内容：一是填土在自重及建筑物荷载作用下，沿天然坡面滑动；二是由于填土出现新边坡的稳定问题。填土新边坡的稳定性较差, 应注意防护。
6.4滑坡防治
6.4.1本条为强制性条文。滑坡是山区建设中常见的不良地质现象，有的滑坡是在自然条件下产生的，有的是在工程活动影响下产生的。滑坡对工程建设危害极大，山区建设对滑坡问题必须重视。
6.5岩石地基
6.5.1在岩石地基，特别是在层状岩石中，平面和垂向持力层范围内软岩、硬岩相间出现很常见。在平面上软硬岩石相间分布或在垂向上硬岩有一定厚度、软岩有一定埋深的情况下，为安全合理地使用地基。就有必要通过验算地基的承载力和变形来确定如何对地基进行使用。岩石一般可视为不可压缩地基，上部荷载通过基础传递到岩石地基上时，基底应力以直接传递为主，应力呈柱形分布，当荷载不断增加使岩石裂缝被压密产生微弱沉降而卸荷时，部分荷载将转移到冲切锥范围以外扩散，基底压力呈钟形分布。验算岩石下卧层强度时，其基底压力扩散角可按30°〜 40°考虑。
由于岩石地基刚度大，在岩性均匀的情况下可不考虑不均匀沉降的影响，故同一建筑物中允许使用多种基础形式，如桩基与独立基础并用，条形基础、独立基础与桩基础并用等。
基岩面起伏剧烈，高差较大并形成临空面是岩石地基的常见情况，为确保建筑物的安全，应重视临空面对地基稳定性的影响。
由于岩石地基刚度大，在岩性均匀的情况下可不考虑不均匀沉降的影响，故同一建筑物中允许使用多种基础形式，如桩基与独立基础并用，条形基础、独立基础与桩基础并用等。
基岩面起伏剧烈，高差较大并形成临空面是岩石地基的常见情况，为确保建筑物的安全，应重视临空面对地基稳定性的影响。
6. 6岩溶与土洞
6.6.2由于岩溶发育具有严重的不均匀性，为区别对待不同岩溶发育程度场地上的地基基础设计，将岩溶场地划分为岩溶强发育、中等发育和微发育三个等级，用以指导勘察、设计、施工。基岩面相对高差以相邻钻孔的高差确定。
钻孔如洞隙率=（见洞隙钻孔数量/钻孔总数）×100%。
线岩溶率=（见洞隙的钻探进尺之和/钻探总进尺）×100%。
6. 6. 4〜6. 6. 9大量的工程实践证明，岩溶地基经过恰当的处理后，可以作建筑地基。现在建筑用地日趋紧张，在岩溶发育地区要避开岩溶强发育场地非常困难。釆取合理可靠的措施对岩溶地基进行处理并加以利用，更加切合当前建筑地基基础设计的实际情况。
土洞的顶板强度低，稳定性差，且土洞的发育速度一般都很快，因此其对地基稳定性的危害大。故在岩溶发育地区的地基基础设计应对土洞给予高度重视。
由于影响岩溶稳定性的因素很多，现行勘探手段一般难以查明岩溶特征，目前对岩溶稳定性的评价，仍然是以定性和经验为主。
对岩溶顶板稳定性的定量评价，仍处于探索阶段。某些技术文献中曾介绍釆用结构力学中的梁、板、拱理论评价，但由于计算边界条件不易明确，计算结果难免具有不确定性。
岩溶地基的地基与基础方案的选择应针对具体条件区别对待。大多数岩溶场地的岩溶都需要加以适当处理方能进行地基基础设计。而地基基础方案经济合理与否，除考虑地基自然状况外，还应考虑地基处理方案的选择。
一般情况下，岩溶洞隙侧壁由于受溶蚀风化的影响，此部分岩体强度和完整程度较内部围岩要低，为保证建筑物的安全，要求跨越岩溶洞隙的梁式结构在稳定岩石上的支承长度应大于梁高1.5 倍。
当釆用洞底支撑（穿越）方法处理时，桩的设计应考虑下列因素，并根据不同条件选择：
1桩底以下3倍〜5倍桩径或不小于5m深度范围内无影响地基稳定性的洞隙存在，岩体稳定性良好，桩端嵌入中等风化〜 微风化岩体不宜小于0-5m,并低于应力扩散范围内的不稳定洞隙底板，或经验算桩端埋置深度已可保证桩不向临空面滑移。
2基坑涌水易于抽排、成孔条件良好，宜设计入工挖孔桩。
3基坑涌水量较大，抽排将对环境及相邻建筑物产生不良影响，或成孔条件不好，宜设计钻孔桩。
4当采用小直径桩时，应设置承台。对地基基础设计等级 为甲级、乙级的建筑物，桩的承载力特征值应由静载试验确定，对地基基础设计等级为丙级的建筑物，可借鉴类似工程确定。
当按悬臂梁设计基础时，应对悬臂梁不同受力工况进行验算。
桩身穿越溶洞顶板的岩体，由于岩溶发育的复杂性和不均匀性，顶板情况一般难以查明，通常情况下不计算顶板岩体的侧阻力。
6.7 土质边坡与重力式挡墙
6.7.1边坡设计的一般原则：1边坡工程与环境之间有着密切的关系，边坡处理不当， 将破坏环境，毁坏生态平衡，治理边坡必须强调环境保护。
2在山区进行建设，切忌大挖大填，某些建设项目，不顾 环境因素，大搞人造平原，最后出现大规模滑坡，大量投资毁于一旦，还酿成生态环境的破坏。应提倡依山就势。
3工程地质勘察工作，是不可缺少的基本建设程序。边坡工程的影响面较广，处理不当就可酿成地质灾害，工程地质勘察尤为重要。勘察工作不能局限于红线范围，必须扩大勘察面，一 般在坡顶的勘察范围，应达到坡高的1倍〜2倍，才能获取较完整的地质资料。对于高大边坡，应进行专题研究，提出可行性方案经论证后方可实施。
4边坡支挡结构的排水设计，是支挡结构设计很重要的一环，许多支挡结构的失效，都与排水不善有关。根据重庆市的统计，倒塌的支挡结构，由于排水不善造成的事故占80%以上。
6.7.3重力式挡土墙上的土压力计算应注意的问题：
1 土压力的计算，目前国际上仍采用楔体试算法。根据大量的试算与实际观测结果的对比，对于高大挡土结构来说，釆用古典土压力理论计算的结果偏小，土压力的分布也有较大的偏差。对于高大挡土墙，通常也不允许出现达到极限状态时的位移值，因此在土压力计算式中计入增大系数。
3在山区建设中，经常遇到60°〜80°陡峻的岩石自然边坡, 其倾角远大于库仑破坏面的倾角，这时如果仍然采用古典土压力理论计算土压力，将会出现较大的偏差。当岩石自然边坡的倾角大于45°+φ/2时，应按楔体试算法计算土压力值。
6.7.4, 6.7.5重力式挡土结构，是过去用得较多的一种挡土结构形式。在山区地盘比较狭窄，重力式挡土结构的基础宽度较大，影响土地的开发利用，对于高大挡土墙，往往也是不经济的。石料是主要的地方材料，经多个工程测算，对于高度8m以上的挡土墙，采用桩锚体系挡土结构，其造价、稳定性、安全性、土地利用率等方面，都较重力式挡土结构为好。所以规范规定“重力式挡土墙宜用于高度小于8m、地层稳定、开挖土石方时不会危及相邻建筑物安全的地段”。
对于重力式挡土墙的稳定性验算，主要由抗滑稳定性控制, 而现实工程中倾覆稳定破坏的可能性又大于滑动破坏。说明过去抗倾覆稳定性安全系数偏低，这次稍有调整，由原来的1.5调整成1.6。
6.8岩石边坡与岩石锚杆挡墙
6.8.2整体稳定边坡，原始地应力释放后回弹较快，在现场很难测量到横向推力。但在高切削的岩石边坡上，很容易发现边坡顶部的拉伸裂隙，其深度约为边坡高度的0.2倍〜0.3倍，离开边坡顶部边缘一定距离后便很快消失，说明边坡顶部确实有拉应力存在。这一点从二维光弹试验中也得到了证明。从光弹试验中也证明了边坡的坡脚，存在着压应力与剪切应力，对岩石边坡来说，岩石本身具有较高的抗压与抗剪切强度，所以岩石边坡的破坏，都是从顶部垮塌开始的。因此对于整体结构边坡的支护，应注意加强顶部的支护结构。边坡的顶部裂隙比较发育，必须采用强有力的锚杆进行支护，在顶部0.2h-0.3h高度处，至少布置一排结构锚杆，锚杆的横向间距不应大于3m,长度不应小于6m。结构锚杆直径不宜 小于130mm,钢筋不宜小于3φ22。其余部分为防止风化剥落, 可采用锚杆进行构造防护。防护锚杆的孔径宜釆用50mm〜 100mm,锚杆长度宜采用2m〜4m,锚杆的间距宜釆用1.5m〜2.0m。
6.8.3单结构面外倾边坡的横推力较大，主要原因是结构面的抗剪强度一般较低。在工程实践中，单结构面外倾边坡的横推力，通常釆用楔形体平面课题进行计算。
对于具有两组或多组结构面形成的下滑棱柱体，其下滑力通常采用棱形体分割法进行计算。现举例如下：
1已知：新开挖的岩石边坡的坡角为80°。边坡上存在着两组结构面(如图26所示)：结构面1走向AC,与边坡顶部边缘线CD的夹角为75°，其倾角β1= 70°；其结构面2走向AD, 与边坡顶部边缘线DC的夹角为40°,其倾角β1 = 43°。即两结构面走向线的夹角α为65°。AE点的距离为3m。经试验两个结构面上的内摩擦角均为φ=15.6°，其黏聚力近于0。岩石的重度为 24kN/m3。
2棱线AV与两结构面走向线间的平面夹角a1及a2。可采 用下列计算式进行计算：
3进而计算出棱线AV的倾角，即沿着棱线方向上结构面的视倾角β′.
计算得：β′= 35.5°
4用AVE平面将下滑棱柱体分割成两个块体。计算获得两个滑块的重力为：w1=31kN, w2=139kN；棱柱体总重为w=w1+w2=170kN。
5对两个块体的重力分解成垂直与平行于结构面的分力：
N1=w1cosβ1=10.6kN
T1=w1sinβ1=29.1kN
N2=w2cosβ2 =101.7kN
T2=w2sinβ2=94.8kN
6再将平行于结构面的下滑力分解成垂直与平行于棱线的分力：
tanθ1 = tan (90°-a1)cosβ1=1.28 θ1=52°
tanθ2=tan (90°-a2)cosβ2 = 0.61 θ2=32°
Ts1 =T1cosθ1 = 18kN
Ts2 = T2 cosθ2= 80kN
7棱柱体总的下滑方：Ts=Ts1+Ts2=98kN
两结构面上的摩阻力：
Fτ = (N1+N2) tanφ= (10.6 +101.7) tan15.6°=31kN
作用在支挡结构上推力：T=Ts-Fτ = 67kN.
6. 8.4岩石锚杆挡土结构，是一种新型挡土结构体系，对支挡高大土质边坡很有成效。岩石锚杆挡土结构的位移很小，支挡的土体不可能达到极限状态，当按主动土压力理论计算土压力时, 必须乘以一个增大系数。
岩石锚杆挡土结构是通过立柱或竖桩将土压力传递给锚杆, 再由锚杆将土压力传递给稳定的岩体，达到支挡的目的。立柱间的挡板是一种维护结构，其作用是挡住两立柱间的土体，使其不掉下来。因存在着卸荷拱作用，两立柱间的土体作用在挡土板的土压力是不大的，有些支挡结构没有设置挡板也能安全支挡边坡。
岩石锚杆挡土结构的立柱必须嵌入稳定的岩体中，一般的嵌入深度为立柱断面尺寸的3倍。当所支挡的主体位于高度较大的陡崖边坡的顶部时，可有两种处理办法：
1将立柱延伸到坡脚，为了增强立柱的稳定性，可在陡崖的适当部位增设一定数量的锚杆。
2将立柱在具有一定承载能力的陡崖顶部截断，在立柱底部增设锚杆，以承受立柱底部的横推力及部分竖向力。
6.8.5本条为锚杆的构造要求，现说明如下：
1锚杆宜优先采用热轧带肋的钢筋作主筋，是因为在建筑工程中所用的锚杆大多不使用机械锚头，在很多情况下主筋也不允许设置弯钩，为增加主筋与混凝土的握裹力作出的规定。
2大量的试验研究表明，岩石锚杆在15倍〜20倍锚杆直径以深的部位已没有锚固力分布，只有锚杆顶部周围的岩体出现破坏后，锚固力才会向深部延伸。当岩石锚杆的嵌岩深度小于3 倍锚杆的孔径时，其抗拔力较低，不能采用本规范式（6.8.6 ）进行抗拔承载力计算。
3锚杆的施工质量对锚杆抗拔力的影响很大，在施工中必须将钻孔清洗干净，孔壁不允许有泥膜存在。锚杆的施工还应满足有关施工验收规范的规定。
