文档介绍：实测(不少于十年)最大冻深的平均值。由于建设场地通常不具备上述标准条件,所以标准冻结深度一般不直接用于设计中,而是要考虑场地实际条件将标准冻结深度乘以冻深影响系数,使得到的场地冻深更接近实际情况。、湿度系数、环境系数。
土质对冻深的影响是众所周知的,因岩性不同其热物理参数也不同,粗颗粒土的导热系数比细颗粒土的大。因此,当其他条件一致时,粗颗粒土比细颗粒土的冻深大,砂类土的冻深比粘性土的大。我国对这方面问题的实测数据不多,不系统,前苏联74年和83年《房屋及建筑物地基》设计规范中有明确规定,本规范采纳了他们的数据。
土的含水量和地下水位对冻深也有明显的影响,因土中水在相变时要放出大量的潜热,所以含水量越多,地下水位越高(冻结时向上迁移水量越多),参与相变的水量就越多,放出的潜热也就越多,由于冻胀土冻结的过程也是放热的过程,放热在某种程度上减缓了冻深的发展速度,因此冻深相对变浅。
城市的气温高于郊外,这种现象在气象学中称谓城市的“热岛效应”。城市里的辐射受热状况改变了(深色的沥青屋顶及路面吸收大量阳光),高耸的建筑物吸收更多的阳光,各种建筑材料的热容量和传热量大于松土。据计算,城市接受的太阳辐射量比郊外高出10%~30%,城市建筑物和路面传送热量的速度比郊外湿润的砂质土壤快3倍,工业排放、交通车辆排放尾气,人为活动等都放出很多热量,加之建筑群集中,风小对流差等,使周围气温升高。这些都导致了市区冻结深度小于标准冻深,为使设计时采用的冻深数据更接近实际,原规范根据国家气象局气象科学研究院气候所、中国科学院、北京地理研究所气候室提供的数据,给出了环境对冻深的影响系数,经多年使用没有问题,因此本次修订对此不做修改,但使用时应注意,此处所说的城市(市区)是指城市集中区,不包括郊区和市属县、镇。
冻结深度与冻土层厚度两个概念容易混淆,对不冻胀土二者相同,但对冻胀性土,尤其强冻胀以上的土,二者相差颇大。对于冻胀性土,冬季自然地面是随冻胀量的加大而逐渐上抬的,此时钻探(挖探)量测的冻土层厚度包含了冻胀量,设计基础埋深时所需的冻深值是自冻前自然地面算起的,它等于实测冻土层厚度减去冻胀量,为避免混淆,。
关于冻深的取值,尽量应用当地的实测资料,要注意个别年份挖探一个、两个数据不能算实测数据,多年实测资料(不少于十年)的平均值才为实测数据。
季节性冻土地区基础埋置深度宜大于场地冻结深度。对于深厚季节冻土地区,当建筑基础底面土层为不冻胀、弱冻胀、冻胀土时,基础埋置深度可以小于场地冻结深度,基底允许冻土层最大厚度应根据当地经验确定。没有地区经验时可按本规范附录G查取。此时,基础最小埋深dmin可按下式计算:
dmin = zd - hmax ()
式中:hmax——基础底面下允许冻土层的最大厚度(m)。
【条文说明】季节冻土地区基础合理浅埋在保证建筑安全方面是可以实现的,为此冻土学界从上世纪70年代开始做了大量的研究实践工作,取得了一定的成效,并将浅埋方法编入规范中。本次规范修订保留了原规范基础浅埋方法,但缩小了应用范围,将基底允许出现冻土层应用范围控制在深厚季节冻土地区的不冻胀、弱冻胀和冻胀土场地,修订主要依据如下:
1 原规范基础浅埋方法目前实际设计中使用不普遍。从本规范1974版、1989版到现行规范,根据当时国情和低层建筑较多的情况,为降低基础工程费用,规范都给出了基础浅埋方法,但目前在实际应用中实施基础浅埋的工程比例不大。经调查了解,我国浅季节冻土地区(冻深小于1m)除农村低层建筑外基本
没有实施基础浅埋。中厚季节冻土地区(冻深在1~2m之间)多层建筑和冻胀性较强的地基也很少有浅埋基础,基础埋深多数控制在场地冻深以下。在深厚季节性冻土地区(冻深大于2m)冻胀性不强的地基上浅埋基础较多。浅埋基础应用不多的原因一是设计者对基础浅埋不放心;二是多数勘察资料对冻深范围内的土层不给地基基础设计参数;三是多数情况冻胀性土层不是适宜的持力层。
2 随着国家经济的发展,人们对基础浅埋带来的经济效益与房屋建筑的安全性、耐久性之间,更加重视房屋建筑的安全性、耐久性。
3 基础浅埋后如果使用过程中地基浸水,会造成地基土冻胀性的增强,导致房屋出现冻胀破坏。此现象在采用了浅埋基础的三层以下建筑时有发生。
4 冻胀性强的土融化时的冻融软化现象使基础出现短时的沉陷,多年累积可导致部分浅埋基础房屋使用20年~30年后室内地面低于室外地面,甚至出现进屋下台阶现象。
5 目前西欧、北美、日本和俄罗斯规范规定基础埋深均不小于冻深。
鉴于上述情况,本次规范修订提出在浅季节冻土地区、中厚季节冻土地区和深厚季节冻土地区中冻胀性较强的地基不宜实施基础浅埋,在深厚季节冻土地区的不