7.4 浅基础
7.4.1 冻土地区浅基础的设计除应符合现行国家标准《建筑地基基础设计规范》GB 50007的规定外，尚应按本规范附录C的规定进行冻胀力作用下基础的稳定性验算。
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7.4.1本规范是针对寒冷地区土体特有的工程特性、寒冷地区土体与基础间特有的相互作用效应而制定，是对现行国家标准《建筑地基基础设计规范》GB50007的补充；应用时，除满足本规范的具体要求外，尚应符合现行国家标准《建筑地基基础设计规范》GB50007中有关章节的规定。
7.4.2 多年冻土地基上的扩展基础可用于按保持地基土冻结状态设计的各种地基土；当按逐渐融化状态设计时，地基土应为不融沉或弱融沉土；施工时，应结合环境条件采取必要的措施，使地基土体的状态与所采用的设计状态相适应。
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7.4.2扩展基础由于自身刚度的原因对建筑物不均匀变形的调整能力相对较差，按逐渐融化状态设计时，地基土的融沉变形过大，很难满足设计上对变形的要求。冻土地基的温度效应影响远大于融土，施工过程中，必须保持设计者的初始意愿能够切实地体现在工程的具体操作上，故设计上应要求施工者应结合环境条件采取相应的措施，保证地基土体的实际状态与所采用的设计状态相一致；如采用按保持地基土冻结状态设计时，施工者应选取秋末、冬初的季节、采用快速施工并适当遮挡的办法进行施工，尽量减少基槽暴露的时间；如按融化状态设计时，施工者应选择在温度较高的季节或采取必要的预融措施，使地基土彻底融化并沉实。
7.4.3 在弱融沉土的地基上采用无筋扩展基础时，宜加强上部承重结构的整体刚度。
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7.4.3无筋扩展基础习惯上称其为刚性基础，由于构件中不配受拉钢筋，故其抗拉性能极差，多用于含冰率低的不融沉或弱融沉土地基，应用时，墩式独立基础适应变形的能力要好于条形基础，冻胀不均匀导致的破坏几率要小于条形基础。这类基础以多层民用建筑应用居多，建筑物的长高比一般均较大，刚度相对较差，应用时应适当注意上部结构的长高比过大、刚度不足导致的结构适应变形能力较差的问题。
7.4.4 无筋扩展基础应采用耐久性好的毛石、毛石混凝土或混凝土等材料，毛石砌体的毛石强度等级不应低于MU30，水泥砂浆强度等级不应低于M7.5，混凝土材料的强度等级不应低于C30，并应符合现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB 50010中关于耐久性的规定。
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7.4.4 鉴于现行国家标准《建筑结构可靠度设计统一标准》GB 50068中设计基准期为50年的规定，按照现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB 50010关于耐久性规定，对设计使用年限为50年的结构构件，二类b环境中的最低混凝土强度等级为C30；因此本条亦规定混凝土材料的强度等级不应低于C30，并应符合该规范的规定。
7.4.5 季节冻结层、季节融化层属于冻胀性土时，基础的设计尚应符合下列要求：
1 季节冻结层、季节融化层上的扩展基础竖向构件，应按本规范第5.1节的有关规定采取防切向冻胀力的措施；
2 当使用中有可能承受切向冻胀力作用时，应按本规范第7.4.6条第3款的规定进行受拉承载力验算；
3 当利用扩展基础底板的锚固作用时，底板上缘应按本规范第7.4.6条第4款的规定配筋；
4 预制柱穿过季节融化层时，柱与基础的连接应符合抗拔要求；
5 杯形基础的杯壁应按抗拔配置竖向钢筋；
6 预制柱与底座间可用锚固螺栓连接，锚固螺栓的直径、锚固长度及数量等应按抗冻切力计算确定，并不应少于4Φ16，连接节点处应作防腐处理。
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7.4.5位于季节冻结、融化层的扩展基础竖向构件虽然按第5.1节的有关规定采取了防切向冻胀力的措施；但在设计的使用期内，随环境条件的改变，有可能出现防切向冻胀力措施的减弱、甚至失效等问题，尤其是基础底板与柱连接处，是抗拔的薄弱环节。工程应用中柱或墩被拔断的事故已有十数起，特别是一些设计上不采暖、上部结构自重又较轻的结构物，更易发生类似的破坏，故此处明确要求，当使用中有可能承受切向冻胀力作用时应按第7.4.6条第3款的规定进行抗拉强度验算，满足抗拔要求，当利用扩展基础的底板锚固作用时，底板上缘应有足够的抗拉强度，底板上缘必须按第7.4.6条第4款的规定配置受拉钢筋。
7.4.6 扩展基础的计算应符合下列规定：
1 基础底面积应按本规范第6章的有关规定确定。
2 基础高度和变阶处的高度，应符合现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB 50010的有关规定；混凝土强度等级应符合本规范第7.4.4条的规定。
3 扩展基础的竖向构件除应按本规范附录C进行冻胀力作用下基础的稳定性验算外，尚应按下式进行受拉承载力验算：
4 当利用扩展基础底板的锚固作用来抵抗基础隆胀时，底板上缘应配置受力钢筋，且应符合抗冲切、剪切等要求，底板任意截面的弯矩应按下列公式计算（图7.4.6）：
5 底板上缘配筋及构造应按现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB 50010的有关规定计算。
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7.4.6冻土地基上扩展基础的设计与融土的区别主要在于冻土地基上的基础不但要承受向下的上部荷载，而且还要承受由于冻融、冻胀等作用产生的向上的竖向力，因此，产生冲切、剪切及弯曲作用的不仅仅是基底净反力，冻胀作用也要产生该效应，且该效应与荷载效应方向相反；设计时，必须考虑正、反两个方向的受力及配筋。
7.4.7 柱下条形基础可用于按逐渐融化状态设计的不融沉或弱融沉土地基。
7.4.8 柱下条形基础的设计应符合下列规定：
1 柱下条形基础肋梁箍筋应为封闭式，箍筋直径不宜小于8mm，末端应弯成135°，弯钩端头平直段长度不应小于10倍箍筋直径；当肋梁宽度不大于350mm时，箍筋肢数不应少于2肢；当肋梁宽度大于350mm且小于等于800mm时，不应少于4肢；当肋梁宽度大于800mm时，不应少于6肢。箍筋间距及直径应按计算确定，且箍筋间距不应大于250mm。
2 混凝土强度等级不应低于C30。
3 柱下条形基础的内力计算应符合下列规定：
1)在比较均匀的地基上，上部结构刚度好，荷载分布比较均匀，且条形基础肋梁的高度大于最大柱距的1/6时，地基反力可按直线分布，可采用倒置连续梁法计算条形基础肋粱的内力，此时边跨跨中及第一内支座处的纵向受力钢筋应比计算值增加15％～20％。
2)当不符合第1)项的条件时，宜按弹性地基梁计算内力，地基计算模型可采用文克尔地基模型或有限压缩层地基模型。当采用文克尔地基模型时，两端边跨应增加受力钢筋；当采用有限压缩层地基模型时，压缩层下界可计算至基础底面以下最大融化层界面处。
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7.4.7、7.4.8柱下条形基础施工时开挖面积较大，常规构造做法时在使用阶段向地基传递的热量较多，因此建议用于按允许地基土逐渐融化状态设计的不融沉或弱融沉土；但如果有可靠措施(如基底下设置隔热层或加高基础并在加高部分上开洞散热、遮挡等措施时)能够有效地减少使用阶段向冻土地基传热，且在施工过程中能够采取适宜的措施，保证地基土不融化时仍可用于按保持地基土冻结状态设计的各种地基土。采用倒置连续梁法、按直线分布的基底反力计算条形基础肋梁的内力时，由于基础的“架桥作用”，端部附近由于刚度的原因其实际内力一般会比计算值偏大，故要求此时边跨跨中及第一内支座处的纵向受力钢筋应比计算值适当增加。柱下条形基础由于地基土冻胀变形的不均匀，基础肋梁有可能受扭，故要求箍筋必须为封闭式，构造上满足受扭要求，直径不宜小于8mm，以提高其受扭抗力；同时箍筋肢距亦不应过大。
7.4.9 筏形基础可用于按逐渐融化状态设计的不融沉土、弱融沉土及融沉土地基；当用于按保持地基土冻结状态设计时应设置冷却通风道及保温地面。
7.4.10 筏形基础的构造应符合下列规定：
1 筏形基础带肋梁时，肋梁宽度应大于或等于墙厚加100mm；肋梁或板内暗梁配筋应符合最小配筋率的要求，上、下各层钢筋不应少于4Φ12；箍筋直径不宜小于8mm，箍筋间距宜为200mm～300mm；
2 筏板四周悬挑长度不宜大于800mm，并宜利用悬挑使竖向永久荷载重心与筏板形心重合；
3 筏板厚度应符合抗剪切、抗冲切要求，并不应小于400mm；
4 筏形基础的上部结构宜采用横向承重体系，全长贯通的纵墙不应少于2道；
5 筏形基础的构造尚应符合现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB 50010及《建筑地基基础设计规范》GB 50007中的有关规定。
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7.4.9、7.4.10筏形基础可以做成平板式、暗梁式或肋梁式，既可以用于墙下，也可用于柱下；可用于按允许地基土逐渐融化状态设计的各类结构物基础；地基土在冻融循环的反复作用下，冻融区域、冻融深度等均不一致，基底下零应力区及内力重分布(内力增加或减少)的区域、基底下反力分布的数值等均会随时间而变化，各时段范围内基础均会承受拉、压、弯、剪、扭的组合作用，受力极为复杂，因此要求基础自身要有较大的刚度，要有较强的同时承受拉、压、弯、剪、扭各种组合作用的抗力，要有很好地适应及有效地调整结构物不均匀冻胀及融沉变形的能力。前苏联在远东多年冻土地区修建的20m高的砖水塔采用了8m×8m×0.75m筏板基础，承受了很大的不均匀融化下沉后仍可使用。美国的阿拉斯加费尔斑克斯地区的某汽车库(图7)、格陵兰图勒地区的某仓库(图8)均是在天然多年冻土地面以上换填或填筑0.76m～1.83m的砾砂垫层后按保持地基土冻结状态设计成功的例子。
7.4.11 筏形基础的计算应符合下列规定：
1 基础底面积应按本规范第6章的有关规定计算。
2 筏形基础的内力可按下列规定计算：
1)当上部结构刚度较好时，筏板基础可不计算整体弯曲；
2)在局部弯曲计算时，基底反力可按线性分布，但在端部(1～2)开间内(包括悬挑部分)基底平均反力应增加10％～20％，并应扣除底板自重；根据支承条件可按双向或单向连续板计算。
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7.4.11在计算简图上，一般取肋梁顶面为上部结构的支座(嵌固端)，因此要求肋梁在宽度方向应有较强的嵌固能力，以保证计算简图的正确性；参照现行行业标准《高层建筑箱形与筏形基础技术规范》JGJ6及现行国家标准《建筑地基基础设计规范》GB50007的规定，用于墙下时，肋梁宽度的最小值取等于墙厚加100mm；当用于柱下时，应满足现行行业标准《高层建筑箱形与筏形基础技术规范》JGJ6及现行国家标准《建筑地基基础设计规范》GB50007中相关的要求。筏形基础的内力可仅考虑局部弯曲，底板按线性分布的基底净反力计算；底板的受力犹如一倒置的楼盖，一般均设计成双向肋梁板或双向平板，根据板边界实际支撑条件按双向板计算。考虑到基础“架桥作用”及整体弯曲的影响，端部附近纵向受力钢筋应比计算值适当增加。配置钢筋时除符合计算要求外，纵、横向支座至少应分别有0.15％和0.10％的钢筋连通配置，跨中钢筋全部连通。
7.4.12 当采用预先融化状态设计时，基础的设计与计算应按本规范第7.4.1条、第7.4.5条的规定进行。
