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多年冻土地基的设计

多年冻土地基的设计
4.1 一般规定
4.1.1 在不连续多年冻土分布地区设计建筑物时,不宜将多年冻土用作地基。

4.1.2 将多年冻土用作建筑地基时,可采用下列三种状态之一进行设计:
1多年冻土以冻结状态用作地基。

在建筑物施工和使用期间,地基土始终保持冻结状态;
2多年冻土以逐渐融化状态用作地基。

在建筑物施工和使用期间,地基土处于逐渐融化状态;
3多年冻土以预先融化状态用作地基。

在建筑物施工之前,使地基融化至计算深度或全部融化。

4.1.3 对一栋整体建筑物必须采用同一种设计状态;对同一建筑场地应遵循一个统一的设计状态。

4.1.4 对建筑场地应设置排水设施,建筑物的散水坡宜作成装配式,对按冻结状态设计的地基,冬季应及时清除积雪;供热与给排水管道应采取绝热措施。

4.2 保持冻结状态的设计
4.2.1 保持冻结状态的设计宜用于下列之一的情况:
1多年冻土的年平均地温低于-1.0℃的场地;
2持力层范围内的地基土处于坚硬冻结状态;
3最大融化深度范围内,存在融沉、强融沉、融陷性土及其夹层的地基;
4非采暖建筑或采暖温度偏低,占地面积不大的建筑物地基;
4.2.2 保持地基土冻结状态的设计,可采取下列的基础形式和措施:
1架空通风基础;
2填土通风管基础;
3用粗颗粒土垫高的地基;
4桩基础、热桩基础;
5保温隔热地板;
6基础底面延伸至计算的最大融化深度之下;
7人工制冷降低土温的措施。

4.2.3 保持地基土冻结状态的设计,宜采用桩基础;对现行国家标准《建筑地基基础设计规范》GBJ7规定的安全等级为一级的建筑物可采用热桩基础。

在季节融化层范围内应采取保持桩身材料的耐久性措施。

4.2.4 建筑物在施工和使用期间,应对周围环境采取防止破坏温度的自然平衡状态的保护措施。

4.3 逐渐融化状态的设计
4.3.1 逐渐融化状态的设计宜用于下列之一的情况:
1多年冻土的年平均地温为-0.5~1.0℃的场地;
2持力层范围内的地基土处于塑性冻结状态;
3在最大融化深度范围内,地基为不融沉和弱融沉性土;
4室温较高、占地面积较大的建筑,或热载体管道及给排水系统对冻层产生热影响的地基。

4.3.2 按逐渐融化状态设计时,应采用下列措施之一来减少地基的变形:
4.3.2.1 在建筑物使用过程中,不得人为地加大地基土的融化深度;
4.3.2.2 应加大基础埋深,或选择低压缩性土为持力层;
4.3.2.3 应采用保温隔热地板,并架空热管道及给排水系统;
4.3.2.4 应设置地面排水系统。

4.3.3 当地基土逐渐融化后可能产生不均匀变形时,宜采用下列措施:
4.3.3.1 应加强结构的整体性与空间刚度。

建筑物的平面应力求简单;应适当增设沉降缝,沉降缝处应布置双墙;应设置钢筋混凝土圈梁;纵横墙连接处应设置拉筋;
4.3.3.2 应采用能适应不均匀沉降的柔性结构。

4.3.4 建筑物下地基土逐渐融化的最大深度,可按本规范附录B的规定计算。

4.4 预先融化状态的设计
4.4.1 预先融化状态的设计宜用于下列之一的情况:
1多年冻土的年平均地温不低于-0.5℃的场地;
2持力层范围内地基土处于塑性冻结状态;
3在最大融化深度范围内,存在变形量为不允许的融沉、强融沉和融陷土及其夹层的地基;
4室温较高、占地面积不大的建筑物地基。

4.4.2 当按预先融化状态设计,预融深度范围内地基的变形量超过建筑物的允许值时,可采取下列之一的措施:
1用粗颗粒土置换细颗粒土或预压加密;
2基础底面之下多年冻土的人为上限保持相同;
3加大基础埋深;
4必要时采取结构措施,适应变形要求。

4.4.3 按预先融化状态设计,当冻土层全部融化时,应按季节冻土地基设计。

4.5 含土冰层、盐渍化冻土与冻结泥炭化土地基的设计
4.5.1 含土冰层不宜用作地基。

4.5.2 对盐渍化冻土地基,当按保持冻结状态设计时,除应符合第4.2节有关规定外,尚应符合下列规定:
4.5.2.1 宜采用桩基础。

对钻孔插入桩回填泥浆与盐渍化冻土界面的冻结强度应进行验算;
4.5.2.2 单桩竖向承载力应按第7.3.5条的规定确定;
4.5.2.3 盐渍化冻土处于塑性冻结状态时,地基的变形计算参数,应按原位静载试验确定;
4.5.2.4 当钻孔插入桩采用石灰砂浆或水泥砂浆回填时,钻孔直径应大于桩径100mm。

4.5.3 当盐渍化冻土地基按逐渐融化和预先融化状态设计时,应按第4.3.4.4节有关规定进行,并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。

4.5.4 当冻结泥炭化土地基按保持冻结状态设计时,除应符合第4.2节有关规定外,尚应符合下列规定:
4.5.4.1 泥碳化程度ξ不小于25%时,宜采用钻孔打入桩或插入式热桩;
4.5.4.2 当采用钻孔插入桩时,应验算泥浆与冻结泥炭化土界面的冻结强度;
4.5.4.3 钻孔插入桩采用石灰砂浆回填时,钻孔直径应大于桩径100mm;
4.5.4.4 桩尖下砂垫层的铺设厚度不应小于300mm;浅基础底部砂石垫层的铺设厚度应大于基底宽度的1/2,其承载力应按原地基土的种类取值;
4.5.4.5 地基承载力宜按原位静载试验确定;
4.5.4.6 冻结泥炭化土处于塑性冻结状态时,其地基变形计算参数,应按原位静载试验确定。

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