風電場風電機組塔架的地基基礎設計規(guī)定

風電場風電機組塔架的地基基礎設計規(guī)定1范圍1.0.1本標準規(guī)定了風電場風電機組塔架地基基礎設計的基本原則和方法，涉及地基基礎的工程地質(zhì)條件、環(huán)境條件、荷載、結(jié)構設計、地基處理、檢驗與監(jiān)測等內(nèi)容。1.0.2本標準適用于新建的陸上風電場風電機組塔架的地基基礎設計。工程竣工驗收和已建工程的改（擴建）、安全定檢，應參照本標準執(zhí)行。1.0.3風電場風電機組塔架的地基基礎設計除應符合本標準外，對于濕陷性土、多年凍土、膨脹土和處于侵蝕環(huán)境、受溫度影響的地基等，尚應符合國家現(xiàn)行有關標準的要求。2規(guī)范性引用文件下列標準中的條款通過本標準的引用而成為本標準的條款。凡是注日期的引用標準，其隨后所有的修改單（不包括勘誤的內(nèi)容）或修訂版均不適用于本標準，然而，鼓勵根據(jù)本標準達成協(xié)議的各方研究是否可使用這些標準的最新版本。凡是不注日期的引用標準，其最新版本適用于本標準。GB18306中國地震動參數(shù)區(qū)劃圖GB18451.1風力發(fā)電機組安全要求GB50007建筑地基基礎設計規(guī)范GB50009建筑結(jié)構荷載設計規(guī)范GB50010混凝土結(jié)構設計規(guī)范GB50011建筑抗震設計規(guī)范GB50021巖土工程勘察規(guī)范GB50046工業(yè)建筑防腐蝕設計規(guī)范GB50153工程結(jié)構可靠度設計統(tǒng)一標準GB60223建筑工程抗震設防分類標準GB50287水力發(fā)電工程地質(zhì)勘察規(guī)范GBJ146粉煤灰混凝土應用技術規(guī)范FD002—2007風電場工程等級劃分及設計安全標準DL/T5082水工建筑物抗冰凍設計規(guī)范JB/T10300風力發(fā)電機組設計要求JGJ24民用建筑熱工設計規(guī)程JGJ94建筑樁基技術規(guī)范JGJ106建筑基樁檢測技術規(guī)范JTJ275海港工程混凝土防腐蝕技術規(guī)范3總則3.0.1為統(tǒng)一風電場風電機組塔架地基基礎設計的內(nèi)容和深度，特制定本標準。3.0.2風電機組地基基礎設計應貫徹國家技術經(jīng)濟政策，堅持因地制宜、保護環(huán)境和節(jié)約資源的原則，充分考慮結(jié)構的受力特點，做到安全適用、經(jīng)濟合理、技術先進。3.0.3本標準的地基基礎設計采用極限狀態(tài)設計方法，荷載和有關分項系數(shù)的取值應符合相關規(guī)定，以保證在規(guī)定的外部條件、設計工況和荷載條件下，使風電機組地基基礎在設計使用年限50年內(nèi)安全、正常工作。4術語4.0.1風電場windpowerstation由一批風力發(fā)電機組或風力發(fā)電機組群組成的電站。通常稱為風電場。4.0.2風力發(fā)電機組windturbinegeneratorsystem（WTGS）將風的動能轉(zhuǎn)換為電能的系統(tǒng)。4.0.3地基subgrade支承基礎的土體或巖體。4.0.4基礎foundation將上部結(jié)構的各種荷載傳承到地基上的結(jié)構物。4.0.5基本組合fundamentalcombination承載能力極限狀態(tài)計算時，永久作用和可變作用的組合。4.0.6偶然組合accidentalcombination承載能力極限狀態(tài)計算時，永久作用、可變作用和一個偶然作用的組合。4.0.7標準組合characteristic/nominalcombination正常使用極限狀態(tài)計算時，采用標準值荷載的組合。4.0.8參考風速referencewindspeed用于確定WTGS級別的基本極端風速參數(shù)。與氣候相關的其他設計參數(shù)均可由參考風速和其他基本等級參數(shù)計算得到。4.0.9極端風速extremewindspeedTs內(nèi)的平均最高風速，它可能是N年一遇（重現(xiàn)周期N年）。GBl8451.1采用的重現(xiàn)周期N=50年和N=1年，采用的時限T=3s。4.0.10設計載荷狀態(tài)designloadcase（DLC）各種可能的設計狀態(tài)與引起構件載荷的外部條件的組合。4.0.11荷載修正安全系數(shù)modifiedsafetyfactorofload考慮風電機組塔架基礎所受上部結(jié)構的荷載不確定性和荷載模型偏差等因素而采用的修正安全系數(shù)k0，其值為1.35。4.0.12地基承載力特征值characteristicvalueofsubgradebearingcapamty荷載試驗測定的地基土壓力變形曲線線性變形段內(nèi)規(guī)定的變形所對應的壓力值，其最大值為比例界限值。4.0.13單樁豎向極限承載力標準值uhimateverticalbearingcapacityofsinglepile單樁在豎向荷載作用下到達破壞狀態(tài)前或出現(xiàn)不適于繼續(xù)承載的變形時所對應的最大荷載。它取決于土對樁的支承阻力和樁身承載力。4.0.14單樁豎向承載力特征值characteristicvalueoftheverticalbearingcapacityofasinglepile單樁豎向極限承載力標準值除以安全系數(shù)后的承載力值。4.0.15地基變形允許值allowablesubsoildeformation為保證建筑物正常使用而確定的變形控制值。4.0.16標準凍深standardfrostpenetration在地面平坦、裸露、城市之外的空曠場地中不少于10年的實測最大凍深的平均值。4.0.17基礎環(huán)foundationstuboftubulartower用于塔筒與塔筒基礎連接的預埋連接件。4.0.18輪轂高度hubheight風力發(fā)電機組風輪掃掠面積中心距地面的高度。4.0.19塔架tower基礎以上支撐風力發(fā)電機組的高聳結(jié)構。4.0.20擴展基礎spreadfoundation由臺柱和底板組成使壓力擴散的基礎。4.0.21樁基礎pilefoundation由設置于巖土中的樁和連接于樁頂端的承臺組成的基礎。4.0.22巖石錨桿基礎rockfoundationwithanchorbars在巖石地基上，靠巖石錨桿、混凝土承臺和巖石地基共同作用的基礎。4.0.23土巖組合地基soil-rockcompositesubgrade在地基主要受力層范圍內(nèi)，存在石芽密布并有出露的地基、大孤石或個別石芽出露的地基。4.0.24地基處理groundtreatment為提高地基的強度、剛度和穩(wěn)定性而采取的處理措施。4.0.25復合地基compositesubgrade，compositefoundation由地基土和部分土體被增強或被置換而形成的增強體共同承擔荷載的人工地基。5基本規(guī)定5.0.1根據(jù)風電機組的單機容量、輪轂高度和地基復雜程度，地基基礎分為三個設計級別，設計時應根據(jù)具體情況，按表5.0.1選用。表5.0.1地基基礎設計級別設計級別單機容量，輪轂高度和地基類型1單機容量大于1.5MW輪轂高度大于80m復雜地質(zhì)條件或軟土地基2介于1級、3級之間的地基基礎3單機容量小于0.75MW輪轂高度小于60m地質(zhì)條件簡單的巖土地基注1：地基基礎設計級別按表中指標劃分分屬不同級別時，按最高級別確定。注2：對1級地基基礎，地基條件較好時，經(jīng)論證基礎設計級別可降低一級。5.0.2風電機組地基基礎設計應符合下列規(guī)定：1所有風電機組地基基礎，均應滿足承載力、變形和穩(wěn)定性的要求。21級、2級風電機組地基基礎，均應進行地基變形計算。33級風電機組地基基礎，一般可不作變形驗算，如有下列情況之一時，仍應作變形驗算：1）地基承載力特征值小于130kPa或壓縮模量小于8MPa。2）軟土等特殊性的巖土。5.0.3風電機組地基基礎設計前，應進行巖土工程勘察，勘察內(nèi)容和方法應符合GB50021的規(guī)定。5.0.4風電機組基礎型式主要有擴展基礎、樁基礎和巖石錨桿基礎，具體采用哪種基礎應根據(jù)建設場地地基條件和風電機組上部結(jié)構對基礎的要求確定，必要時需進行試算或技術經(jīng)濟比較。當?shù)鼗翞檐浫跬翆踊蚋邏嚎s性土層時，宜優(yōu)先采用樁基礎。5.0.5根據(jù)風電場工程的重要性和基礎破壞后果（如危及人的生命安全、造成經(jīng)濟損失和產(chǎn)生社會影響等）的嚴重性，風電機組基礎結(jié)構安全等級分為兩個等級，見表5.0.5。表5.0.5風電機組基礎結(jié)構安全等級基礎結(jié)構安全等級基礎的重要性基礎破壞后果1級重要的基礎很嚴重2級一般基礎嚴重注；風電機組基礎的安全等級還應與風電機組和塔架等上部結(jié)構的安全等級一致。5.0.6風電機組地基基礎設計應進行下列計算和驗算：1地基承載力計算。2地基受力層范圍內(nèi)有軟弱下臥層時應驗算其承載力。3基礎的抗滑穩(wěn)定、抗傾覆穩(wěn)定等計算。4基礎沉降和傾斜變形計算。5基礎的裂縫寬度驗算。6基礎（樁）內(nèi)力、配筋和材料強度驗算。7有關基礎安全的其他計算（如基礎動態(tài)剛度和抗浮穩(wěn)定等）。8采用樁基礎時，其計算和驗算除應符合本標準外，還應符合GB50010和JGJ94等的規(guī)定。5.0.7鑒于風電機組主要荷載——風荷載的隨機性較大，且不易模擬，在與地基承載力、基礎穩(wěn)定性有關的計算中，上部結(jié)構傳至塔筒底部與基礎環(huán)交界面的荷載應采用經(jīng)荷載修正安全系數(shù)（k0）修正后的荷載修正標準值。k0取1.35。5.0.8材料的疲勞強度驗算應符合GB50010的規(guī)定。5.0.9應對制造商提出的基礎環(huán)與基礎的連接設計進行復核。5.0.10根據(jù)基礎的受力條件和上部結(jié)構要求，視風電機組制造商的要求對地基基礎的動態(tài)剛度進行驗算。5.0.11抗震設防烈度為9度及以上，或參考風速超過50m/s（相當于50年一遇極端風速超過70m/s）的風電場，其地基基礎設計應進行專門研究。5.0.12受洪（潮）水或臺風影響的地基基礎應滿足防洪要求，洪（潮）水設計標準應符合FD002-2007的規(guī)定。5.0.13對可能受洪（潮）水影響的地基基礎，在基礎周圍一定范圍內(nèi)應采取可靠永久防沖防淘保護措施。6地基特性6.1巖土的分類6.1.1風電場風電機組基礎地基的巖土體可分為巖石、碎石土、砂土、粉土、黏性土和人工填土等。根據(jù)地質(zhì)成因，土也可分為殘積土、坡積土、洪積土、沖積土、淤積土、冰積土和風積土等。6.1.2巖石地基除應確定巖石的地質(zhì)名稱和風化程度外，尚應進行巖石堅硬程度、巖體完整程度和巖體基本質(zhì)量等級的劃分。6.1.3巖石的堅硬程度、巖體完整程度和巖體的基本質(zhì)量等級的劃分應符合表6.1.3-1～表6.1.3-3的規(guī)定。表6.1.3-1巖石堅硬程度分類堅硬程度堅硬巖中硬巖較軟巖軟巖極軟巖飽和單軸抗壓強度Rb（MPa）Rb>6060≥Rb>3030≥Rb>1515≥Rb>5Rb≤5表6.1.3-2巖體完整程度分類巖體完整程度完整較完整完整性差較破碎破碎完整性指數(shù)>0.750.75～0.550.55～0.350.35～0.15<0.15注：完整性指數(shù)為巖體縱波速度與巖塊縱波速度之比的平方，選定巖體和巖塊測定波速時，應注意其代表性。表6.1.3-3巖體基本質(zhì)量等級分類類型巖體特性I堅硬巖，新鮮一微風化，巖體完整，整體狀或巨厚層狀結(jié)構Ⅱ堅硬巖，微風化，巖體較完整，塊狀或次塊狀、厚層狀結(jié)構中硬巖，新鮮，巖體完整，整體狀或巨厚層狀結(jié)構Ⅲ堅硬巖、弱風化，巖休完整性差，次塊狀、鑲嵌狀、中厚層狀或互層狀結(jié)構中硬巖，微風化，巖體較完整，塊狀或次塊狀、厚層、中厚層狀或互層狀結(jié)構較軟巖，微風化一新鮮，巖體完整，整體狀、塊狀、巨厚層狀或厚層狀結(jié)構續(xù)表類型巖體特性Ⅳ堅硬巖，弱風化一強風化，巖體較破碎，碎裂或塊裂結(jié)構，互層或薄層狀結(jié)構中便巖，弱風化，巖體完整性差，互層狀或薄層狀、碎裂或塊裂結(jié)構較軟巖，微風化～弱風化，巖體較完整，中厚層狀、互層狀或薄層狀結(jié)構軟巖，新鮮一微風化，巖體完整～較完整，厚層狀或中厚層狀結(jié)構V堅硬巖～中硬巖，強風化，巖體破碎，散體結(jié)構較軟巖～軟巖，強風化，巖體較破碎，薄層狀，塊裂或碎裂結(jié)構、散體狀結(jié)構斷層破碎帶6.1.4當缺乏飽和單軸抗壓強度試驗資料時，可按附錄A表A.0.1和表A.0，2劃分巖石的堅硬程度和巖體的完整程度。巖石的風化程度和巖體的結(jié)構類型的劃分可按附錄B、附錄C進行。6.1.5當軟化系數(shù)不大于0.75時，應定為軟化巖石；當巖石具有特殊成分、特殊結(jié)構或特殊性質(zhì)時，應定為特殊性巖石，如易溶性巖石、膨脹性巖石、崩解性巖石、鹽潰化巖石等。6.1.6碎石土為粒徑大于2mm的顆粒含量超過總質(zhì)量50%的土，并按表6.1.6可進一步劃分為漂石、塊石、卵石、碎石、圓礫和角礫。表6.1.6碎石土分類土的名稱顆粒形狀顆粒級配漂石圓形及亞圓形為主粒徑大于200mm的顆粒含量超過總質(zhì)量的50％塊石棱角形為主卵石圓形及亞圓形為主粒徑大于20mm的顆粒含量超過總質(zhì)量的50％碎石棱角形為主圓礫圓形及亞圓形為主粒徑大于2mm的顆粒含量超過總質(zhì)量的50％角礫棱角形為主注；定名時，應根據(jù)顆粒級配由大到小以最先符合者確定。6.1.7碎石土的密實度宜根據(jù)修正后的圓錐動力觸探錘擊數(shù)按表6.1.7-1或表6.1.7-2確定，也可根據(jù)附錄D的規(guī)定定性鑒別。表6.1.7-1碎石土密實度按N63.5分類重型動力觸探錘擊數(shù)N63.5密實度重型動力觸探錘擊數(shù)N63.5密實度N63.5≤5松散10<N63.5≤20中密5<N63.5≤10稍密N63.5>20密實注；本表適用于平均粒徑不大于50mm，且最大粒徑小于100mm的碎石土表6.1.7-2碎石土密實度按N120分類重型動力觸探錘擊數(shù)N120密實度重型動力觸探錘擊數(shù)N120密實度N120≤3松散11<N120≤14密實3<N120≤6稍密N120>14很密6<N120≤11中密注：本表適用于平均粒徑大于50mm，或最大粒徑大于100mm碎石土。6.1.8砂土為粒徑大于2mm的顆粒含量不超過總質(zhì)量50％，粒徑大于0.075mm的顆粒含量超過總質(zhì)量50％的土，并按表6.1.8可進一步劃分為礫砂、粗砂、中砂、細砂和粉砂。表6.1.8砂土分類土的名稱顆粒級配礫砂粒徑大于2mm的顆粒含量占總質(zhì)量25％～50％粗砂粒徑大于0.5mm的顆粒含量超過總質(zhì)量的50％中砂粒徑大于0.25mm的顆粒含址超過總質(zhì)量的50％細砂粒徑大于0.075mm的顆粒含量超過總質(zhì)量的85％粉砂粒徑大于0.075mm的顆粒含景超過總質(zhì)量的50％注：定名時，應根據(jù)顆粒級配由大到小以最先符合者確定。6.1.9砂土的密實度根據(jù)標準貫人試驗錘擊數(shù)實測值N應按表6.1.9的規(guī)定劃分為松散、稍密、中密和密實。表6.1.9砂土的密實度標準貫入試驗錘擊數(shù)N密實度標準貫入試驗錘擊數(shù)N密實度N≤10松散15<N≤30中密10<N≤15稍密N>30密實注：當用靜力觸探探頭阻力判定砂土的密實度時，可根據(jù)當?shù)亟?jīng)驗確定。6.1.10粉土為粒徑大于0.075mm的顆粒含量不超過總質(zhì)量的50％，且塑性指數(shù)不大于10的土。黏性土為塑性指數(shù)大于10的土，根據(jù)塑性指數(shù)劃分為粉質(zhì)黏十和黏土。粉質(zhì)黏土為塑性指數(shù)大于10，且不大于17的土；黏上為塑性指數(shù)大于17的土。注：塑性指數(shù)應由相應于76g圓錐儀沉人土中深度為10mm時測定的液限計算而得。6.1.12黏性土的狀態(tài)可按表6.1.12分為堅硬、硬塑、可塑、軟塑、流塑。表6.1.12黏性土的狀態(tài)液性指數(shù)IL狀態(tài)液性指數(shù)IL狀態(tài)IL≤0堅硬0.75<IL≤1軟塑0<IL≤0.25硬塑IL>l流塑0.25<IL≤0.75可塑注：當用靜力觸探探頭阻力或標準貫人試驗錘擊數(shù)判定黏性上的狀態(tài)時，可根據(jù)當?shù)亟?jīng)驗確定。6.1.13軟土為天然孔隙比不小于1.0，且天然含水量大于液限的細粒土，包括淤泥、淤泥質(zhì)土、泥炭、泥炭質(zhì)土等。紅黏土為碳酸鹽巖系的巖石經(jīng)紅土化作用形成的高塑性黏土，其液限一般大于50。經(jīng)搬運、沉積后，紅黏土仍保留其基本特征，液限大于45的土為次生紅黏土。人工填土根據(jù)其成因和組成，可分為素填土、壓實填土、雜填土和沖填土。素填土為由碎石土、砂土、粉土、黏性土等組成的填土。經(jīng)過壓實或夯實的素填土為壓實填土。雜填土為含有建筑垃圾、工業(yè)廢料、生活垃圾等雜物的填土。沖填土為由水力沖填泥砂形成的填土。6.1.16膨脹土為土中黏粒成分主要由親水礦物質(zhì)組成，同時具有顯著的吸水膨脹和失水收縮特性，是自由膨脹率不小于40％的黏性土。6.1.17濕陷性土為在浸水后產(chǎn)生附加沉降，是濕陷系數(shù)不小于0.015的土。6.1.18多年凍土為含有固態(tài)水，且凍結(jié)狀態(tài)持續(xù)兩年或兩年以上的土。6.1.19鹽漬巖土為易溶鹽含量大于0.3％，并具有溶陷、鹽脹、腐蝕等工程特性的巖土。6.2巖土體工程特性指標6.2.1土的工程特性指標包括強度指標、壓縮性指標、靜力觸探探頭阻力、標準貫人試驗錘擊數(shù)、載荷試驗承載力等。土的工程特性指標代表值有標準值、平均值及特征值?？辜魪姸葢藴手?，壓縮性指標應取平均值，載荷試驗承載力應取特征值。設計取值時，宜考慮基礎受荷載重復作用對土的工程特性指標的不利影響。6.2.2用載荷試驗確定地基土的承載力時，壓板面積宜為0.25～0.50m2。試驗要求應符合附錄E的規(guī)定。6.2.3土的抗剪強度指標，可采用原狀土室內(nèi)剪切試驗、無側(cè)限抗壓強度試驗、現(xiàn)場剪切試驗、十字板剪切試驗等方法測定。當采用室內(nèi)剪切試驗確定時，應選擇三軸壓縮試驗中的不固結(jié)不排水剪切試驗。經(jīng)過預壓固結(jié)的地基可采用固結(jié)不排水試驗。每層土的試驗數(shù)量不得少于六組。室內(nèi)試驗抗剪強度標準值Ck、φk可按附錄F確定。6.2.4土的壓縮特性指標可采用原狀土室內(nèi)壓縮試驗、原位甲板載荷試驗、旁壓試驗確定。地基土的壓縮性可按幾為100kPa、P2為200kPa時相對應的壓縮系數(shù)值（α1-2）劃分為低、中、高壓縮性，并應按以下規(guī)定進行評價：1當α1-2<0.1MPa-1時為低壓縮性土。2當0.1MPa-1≤α1-2<0.5MPa-1時為中壓縮性土。3當αl-2>0.5MPa-1時為高壓縮性土。6.2.5飽和無黏性土和少黏性土的振動液化破壞，應根據(jù)土層的天然結(jié)構、顆粒組成、松密程度、地震前和震時的受力狀態(tài)、邊界條件和排水條件以及地震歷時等因素，結(jié)合現(xiàn)場勘察和室內(nèi)試驗綜合分析判定，并應符合附錄G的規(guī)定。6.2.6地基巖體承載力特征值可根據(jù)巖石飽和單軸抗壓強度、巖體結(jié)構和裂隙發(fā)育程度，按表6.2.6做相應折減后確定；對極軟巖可通過三軸壓縮試驗或現(xiàn)場載荷試驗確定其承載力特征值。表6.2.6地基巖體承載力特征值fak單位：MPa巖石單軸飽和抗壓強度Rb巖體承載力特征值fak巖體完整，節(jié)理間距大于1m巖體較完整，節(jié)理間距為1.0～0.3m巖體完整性較差，節(jié)理間距為0.3～0.1m巖體破碎，節(jié)理間距小于0.1m堅硬巖、中硬巖（Rb>30）（1/17～1/20）Rb（1/11～1/16）Rb（1/8～1/10）Rb（1/7）Rb較軟巖、軟巖（Rb<30）（1/11～1/16）Rb（1/8～1/10）Rb（1/6～1/7）Rb（1/5）Rb6.2.7當巖體、結(jié)構面物理力學試驗資料不足時，可根據(jù)經(jīng)驗按表6.2.7-1、表6.2.7-2選取巖體和結(jié)構面力學參數(shù)。表6.2.7-1地基巖體力學參數(shù)巖體分級基礎與巖體巖體變形模量（MPa）c（MPa）（MPa）fc（MPa）E0（MPa）I1.50≥>l.301.50≥>1.30o.90≥f>0.7501.60≥>1.402.50≥>2.00o.95≥f>0.800>20.0Ⅱ1.30≥>1.10l.30≥>1.100.75≥f>0.6501.40≥>1.202.00≥>1.50O.80≥f>0.70020.0≥Eo>10.0Ⅲ1.10≥>0.901.10≥>0.700.65≥f>0.5501.20≥>0.801.50≥>0.700.70≥f>0.60010.0≥Eo>5.0Ⅳ0.90≥>0.400.70≥>0.300.55≥f>0.4000.80≥>0.550.70≥>0.300.60≥f>0.4505.0≥Eo>2.0V0.70≥>0.400.30≥>0.050.40≥f>0.3000.55≥>0.400.30≥>0.050.45≥f>0.3502.0≥Eo>0.2注1：表中巖體即地基基巖。注2：、為抗剪斷強度，f、c為抗剪弧度。注3：表中參數(shù)限于硬質(zhì)巖，軟質(zhì)巖應根據(jù)軟化系數(shù)進行折減。表6.2.7-2結(jié)構面、軟弱層、斷層的抗剪和抗剪強度類別抗剪斷強度抗剪強度（MPa）fc（MPa）膠結(jié)的結(jié)構面0.80～0.600.250~0.1000.80～0.600無充填的結(jié)構面0.70～0.450.150~0.0500.70~0.500巖塊巖屑型0.55～0.450.250～0.1000.50~0.400巖屑夾泥型0.45～0.350.100~0.0500.40~0.300泥災巖屑型0.35～0.250.050~0.0100.30~0.250泥0.25～0.180.002~0.0010.25～0.150注1:表中參數(shù)限于硬質(zhì)巖中膠結(jié)或無充填的結(jié)構面。注2：軟質(zhì)巖中的結(jié)構畫應進行折減。注3：膠結(jié)或無充填的結(jié)構面抗剪斷強度應根據(jù)結(jié)構面的粗糙程度選取火值或小值。7荷載、荷載工況與荷載效應組合及分項系數(shù)7.1荷載7.1.1作用在風電機組地基基礎上的荷載按隨時間的變異可分為三類：1永久荷載，如上部結(jié)構傳來的豎向力Fzk、基礎自重G1、回填土重G2等。2可變荷載，如上部結(jié)構傳來的水平力Fxk和Fyk、水平力矩Mxk和Myk、扭矩Mzk，多遇地震作用Fe1等。當基礎處于潮水位以下時應考慮浪壓力對基礎的作用。3偶然荷載，如罕遇地震作用Fe2等。7.1.2根據(jù)GB50223的有關規(guī)定，風電機組地基基礎的抗震設防分類定為丙類，應能抵御對應于基本烈度的地震作用，抗震設防的地震動參數(shù)按GBl8306確定。7.1.3上部結(jié)構傳至塔筒底部與基礎環(huán)交界面的荷載效應宜用荷載標準值表示，為正常運行荷載、極端荷載和疲勞荷載三類。正常運行荷載為風力發(fā)電機組正常運行時的最不利荷載效應，極端荷載為GB18451.1中除運輸安裝外的其他設計荷載狀況（DLC）中的最不利荷載效應，疲勞荷載為GB18451.1中需進行疲勞分析的所有設計荷載狀況（DLC）中對疲勞最不利的荷載效應。7.1.4對于有地震設防要求的地區(qū)，上部結(jié)構傳至塔筒底部與基礎環(huán)交界面的荷載還應包括風電機組正常運行時分別遭遇該地區(qū)多遇地震作用和罕遇地震作用的地震慣性力荷載。7.1.5地基基礎設計時應將同一工況兩個水平方向的力和力矩分別合成為水平合力Frk、水平合力矩Mrk，并按單向偏心計算。7.2荷載工況與荷載效應組合7.2.1地基基礎設計的荷載應根據(jù)極端荷載工況、正常運行荷載工況、多遇地震工況、罕遇地震工況和疲勞強度驗算工況等進行設計。極端荷載工況為上部結(jié)構傳來的極端荷載效應疊加基礎所承受的其他有關荷載；正常運行荷載工況為上部結(jié)構傳來的正常運行荷載效應疊加基礎所承受的其他有關荷載；多遇地震工況為上部結(jié)構傳來的正常運行荷載效應疊加多遇地震作用和基礎所承受的其他有關荷載；罕遇地震工況為上部結(jié)構傳來的正常運行荷載效應疊加罕遇地震作用和基礎所承受的其他有關荷載；疲勞強度驗算工況為上部結(jié)構傳來的疲勞荷載效應疊加基礎所承受的其他有關荷載。7.2.2按地基承載力確定擴展基礎底面積及埋深或按單樁承載力確定樁基礎樁數(shù)時，荷載效應應采用標準組合，且上部結(jié)構傳至塔筒底部與基礎環(huán)交界面的荷載標準值應按第8章和第9章的相關要求修正為荷載修正標準值。擴展基礎的地基承載力采用特征值，且可按基礎有效埋深和基礎實際受壓區(qū)域?qū)挾冗M行修正。樁基礎單樁承載力采用特征值，并按JGJ94確定。7.2.3計算基礎（樁）內(nèi)力、確定配筋和驗算材料強度時，荷載效應應采用基本組合，上部結(jié)構傳至塔筒底部與基礎環(huán)交界面的荷載設計值由荷載標準值乘以相應的荷載分項系數(shù)。7.2.4基礎抗傾覆和抗滑穩(wěn)定的荷載效應應采用基本組合，但其分項系數(shù)均為1.0，且上部結(jié)構傳至塔筒底部與基礎環(huán)交界面的荷載標準值應按第8章和第9章的相關要求修正為荷載修正標準值。7.2.5驗算地基變形、基礎裂縫寬度和基礎疲勞強度時，荷載效應應采用標準組合，上部結(jié)構傳至塔筒底部與基礎環(huán)交界面的荷載直接采用荷載標準值。7.2.6多遇地震工況地基承載力驗算時，荷載效應應采用標準組合；截面抗震驗算時，荷載效應應采用基本組合。表7.2.9地基基礎設計內(nèi)容、荷載效應組合、荷載工況和主要荷載設計內(nèi)容荷載效應組合荷載工況主要荷救正常運行荷載工況極端荷載工況疲勞強度驗算工況多遇地震工況罕遇地震工況FrkMrkFzkMzkG1G2Fe1Fe2（1）擴展基礎地基承載力復核標準組合√√**√√√√√*（2）樁基礎基樁承載力復核標準組合√√**√√√√√*（3）截面抗彎驗算基本組合√√**√√√√√*（4）截面抗剪驗算基本組合√√**√√√*（5）截面抗沖切驗算基本組合√√**√√√*（6）抗滑穩(wěn)定分析基本組合√√**√√√√√√*（7）抗傾覆穩(wěn)定分析基本組合√√**√√√√√*（8）裂縫寬度驗算標準組合√√**√√√√√*（9）變形驗算標準組合√√**√√√√*（10）疲勞強度驗算標準組合√√√√√√（11）抗滑穩(wěn)定驗算（罕遇地震）偶然組合√√√√√√√√（12）抗傾覆穩(wěn)定驗算（罕遇地震）偶然組合√√√√√√√注：*多遇地震工況需考慮多遇地震作用；**僅當多遇地震工況為基礎設計的控制荷載工況時才進行該項驗算。7.2.7罕遇地震工況下，抗滑穩(wěn)定和抗傾覆穩(wěn)定驗算的荷載效應應采用偶然組合。7.2.8地震作用計算和地基基礎抗震驗算等應符合GB50011的規(guī)定，地基基礎的有關抗震設計還應符合GB50007、JGJ94等的有關規(guī)定。7.2.9地基基礎設計內(nèi)容、荷載效應組合、荷載工況和主要荷載的選取應按表7.2.9采用。7.3分項系數(shù)7.3.1基礎結(jié)構安全等級為一級、二級的結(jié)構重要性系數(shù)分別為1.1和1.0。7.3.2對于基本組合，荷載效應對結(jié)構不利時，永久荷載分項系數(shù)為1.2，可變荷載分項系數(shù)不小于1.5；荷載效應對結(jié)構有利時，永久荷載分項系數(shù)為1.0，可變作用分項系數(shù)為0。疲勞荷載和偶然荷載分項系數(shù)為1.0。地震作用分項系數(shù)按GB50011規(guī)定選取。對于標準組合和偶然組合，荷載分項系數(shù)均為1.0。7.3.3各設計內(nèi)容的主要荷載的分項系數(shù)按表7.3.3采用。7.3.4混凝土和鋼筋的材料性能分項系數(shù)分別采用1.4和1.1。承載力抗震調(diào)整系數(shù)等未規(guī)定的其他材料性能分項系數(shù)，按所引用的規(guī)范采用。7.3.5驗算裂縫寬度時，混凝土抗拉強度和鋼筋彈性模量等材料特性指標應采用標準值。表7.3.3主要荷載的分項系數(shù)設計內(nèi)容主要荷載FrkMrkFzkMzkG1G2Fe1Fe2（1）天然地基承載力復核1.01.01.01.01.01.0（2）基樁承載力復核1.01.01.01.01.01.0（3）截面抗彎驗算1.51.51.2/1.01.2/1.01.2/1.0H:1.3V:0.5續(xù)表設計內(nèi)容主要荷載FrkMrkFzkMzkG1G2Fe1Fe2（4）截面抗剪驗算1.51.51.2H:1.3V:0.5（5）截面抗沖切驗算1.51.51.2H:1.3V:0.5（6）抗滑穩(wěn)定分析1.01.01.01.01.01.01.0（7）抗傾覆穩(wěn)定分析1.01.01.01.01.01.0（8）裂縫寬度驗算1.01.01.01.01.01.0（9）變形驗算1.01.01.01.01.01.0（10）疲勞強度驗1.01.01.01.01.0（11）抗滑穩(wěn)定驗算（罕遇地震）1.01.01.01.01.01.01.0（12）抗傾覆穩(wěn)定驗算（罕遇地震）1.01.01.01.01.01.0注：“/”——“荷載效應對結(jié)構不利/荷載效應對結(jié)構有利”。H——水平方向慣性力。V——豎向慣性力.8地基計算8.1一般規(guī)定8.1.1風電機組具有承受360°方向重復荷載和大偏心受力的特殊性，對地基基礎的穩(wěn)定性要求高，基礎應按大塊體結(jié)構設計。8.1.2基礎埋置深度的選擇應考慮下列因素：1基礎的形式。2作用在基礎上的荷載大小和性質(zhì)。3地層結(jié)構和地下水埋深。4地墓土凍脹和融陷的影響。8.1.3基礎的埋置深度應滿足地基承載力、變形和穩(wěn)定性要求。8.1.4擴展基礎除應滿足地基承載力、變形和穩(wěn)定性要求外，基底允許脫開面積還應滿足表8.1.4的要求。如不滿足要求應采取加大基礎底面積或埋深等措施。表8.1.4各計算工況基底允許脫開面積指標計算工況基底脫開面積AT/基底面積A（100%）正常運行荷載工況多遇地震工況不允許脫開極端荷載工況25%8.1.5對季節(jié)性凍土地區(qū)，當?shù)鼗辆哂袃雒浶詴r，擴展基礎埋深應大于土體的標準凍深（見附錄H）；對多年凍土地區(qū)，可遵照有關規(guī)范執(zhí)行。8.1.6對地震基本烈度為7度及以上且場地為飽和砂土、粉土的地區(qū)，應根據(jù)地基土振動液化的判別成果，通過技術經(jīng)濟比較采取穩(wěn)定基礎的對策和處理措施。8.2地基承載力計算8.2.1地基承載力特征值可由載荷試驗或其他原位測試、公式計算及結(jié)合實踐經(jīng)驗等方法綜合確定。8.2.2當擴展基礎寬度大于3m或埋置深度大于0.5m時，由載荷試驗或其他原位測試、經(jīng)驗值等方法確定的地基承載力特征值，可按式（8.2.2）修正：（8.2.2）式中fa——修正后土體的地基承載力特征值；fak——地基承載力特征值，按8.2.1條的原則確定；ηb、ηd——擴展基礎寬度和埋深的地基承載力修正系數(shù)，按表8.2.2確定；γ——擴展基礎底面以下土的重度，地下水位以下取浮重度；表8.2.2承載力修正系數(shù)表土的類型ηbηd淤泥和淤泥質(zhì)土01.0人工填土、e或IL不小于0.85的黏性上01.0紅黏土含水比αω>0.801.2含水比αω≤0.80.151.4大面積壓實填土壓實系數(shù)大于0.95、黏粒含量ρc≥10％的粉土01.5最大干密度大于21kN/m3的級配砂石02.0粉土黏粒含量ρc≥l0％的粉土0.31.5黏粒含量ρc<10％的粉土0.52.0e或IL均小于0.85的黏性土0.31.6粉砂、細砂（不包括很濕與飽和時的稍密狀態(tài)）2.03.0中砂、粗砂、礫砂和碎石土3.04.4注1：全風化巖石可參照所風化成的相應土類取值，其他狀態(tài)下的巖石不修正。注2：地基承載力特征值按深層平板載荷試驗確定時ηd取0，深層平板載荷試驗按GB50007執(zhí)行。bs——擴展基礎底面力矩作用方向受壓寬度，當擴展基礎底面受壓寬度大于6m時按6m取值，γm——擴展基礎底面以上土的加權平均重度，地下水位以下取浮重度；hm——擴展基礎埋置深度。8.2.3巖石地基承載力特征值可按第6.2.6條的規(guī)定確定。巖石地基承載力不進行深寬修正。8.3地基抗壓計算8.3.1地基抗壓計算應符合下列要求：1當承受軸心荷載時，應滿足式（8.3.1-1）的要求：pk≤fa（8.3.l-1）式中pk——荷載效應標準組合下，擴展基礎底面處平均壓力；fa——修正后地基承載力特征值。2當承受偏心荷載時，除應滿足式（8.3.1-1）的要求外，尚應滿足式（8.3.1-2）的要求：pkmax≤1.2fa（8.3.1-2）式中pkmax——荷載效應標準組合下，擴展基礎底面邊緣最大壓力值。8.3.2當擴展基礎承受軸心荷載和在核心區(qū)內(nèi)（e≤b/6）承受偏心荷載，基底面未脫開地基時（圖8.3.2），擴展基礎底面的壓力可按式（8.3.2-1）～式（8.3.2-4）計算：1矩（方）形擴展基礎承受軸心荷載時：（8.3.2-1）式中Nk——荷載效應標準組合下，上部結(jié)構傳至擴展基礎頂面豎向力修正標準值，Nk＝k0Fzk；k0——考慮風電機組荷載不確定性和荷載模型偏差等因素的荷載修正安全系數(shù)，取1.35；Gk——荷載效應標準組合下，擴展基礎自重和擴展基礎上覆土重標準值；A——擴展基礎底面積，A=bl；b、l——基底面寬度、長度。圖8.3.2基底面未脫開地基的基底壓力示意圖2矩（方）形擴展基礎在核心區(qū)（e≤b/6）內(nèi)，承受偏心荷載作用時：?（8.3.2-2）（8.3.2-3）（8.3.2-4）式中Mk——荷載效應標準組合下，上部結(jié)構傳至擴展基礎頂面力矩合力修正標準值，Mk=k0Mrk；Hk——荷載效應標準組合下，上部結(jié)構傳至擴展基礎頂面水平合力修正標準值，Hk=k0Frk；pkmin——荷載效應標準組合下，擴展基礎底面邊緣最小壓力值；e——合力作用點的偏心距；hd——基礎環(huán)頂標高至基礎底面的高度。8.3.3當擴展基礎在核心區(qū)（e>b（8.3.3-1）3a≥0.75b（8.3.3-2）式中a——合力作用點至擴展基礎底面最大壓力邊緣的距離，按（b/2）-e或（l/2）-e計算。圖8.3.3基底面部分脫開地基的基底壓力示意圖8.3.4（8.3.4-1）（8.3.4-2）式中pz——荷載效應標準組合下，軟弱下臥層頂面處附加壓力；pcz——軟弱下臥層頂面處土自重壓力；faz——軟弱下臥層頂面處經(jīng)深度等修正后的地基承載力特征值；pc——擴展基礎底面處土的自重壓力；z——擴展基礎底面至軟弱下臥層頂面的距離；θ——地基壓力擴散線與垂直線的夾角，按表8.3.4采用。表8.3.4地基壓力擴散角θEs1/Es2z/b0.250.536°23°510°25°1020°30°注1：Es1為上層土壓縮模量；Es2為下層土壓縮模量；注2：z/b<0.25時取θ＝0°，必要時宜由試驗確定；z/b>0.50時θ值不變。8.4變形計算8.4.1基礎變形應驗算沉降值和傾斜率，其計算值不應大于地基變形允許值。8.4.2表8.4.2地基變形允許值輪轂高度H沉降允許值（mm）傾斜率允許值tanθ高壓縮性黏性土低、中壓縮性黏性土，砂土H<603001000.00660<H≤802000.00580<H≤1001500.004H>1001000.003注：傾斜率系指基礎傾斜方向?qū)嶋H受壓區(qū)域兩邊緣的沉降差與其距離的比值，按下式計算：式中S1、S2——基礎傾斜方向?qū)嶋H受壓區(qū)域兩邊緣的最終沉降值；bs——基礎傾斜方向?qū)嶋H受壓區(qū)域的寬度。8.4.3（8.4.3-1）（8.4.3-2）式中s——地基最終沉降值；s′——按分層總和法計算出的地基沉降值；φs——沉降計算經(jīng)驗系數(shù)，根據(jù)地區(qū)沉降觀測資料及經(jīng)驗確定，無地區(qū)經(jīng)驗時可采用表8.4.3的數(shù)值；n——地基沉降計算深度范圍內(nèi)所劃分的土層數(shù)（圖8.4.3）；表8.4.3沉降計算經(jīng)驗系數(shù)φs基底附加壓力(MPa)2.54.07.015.020.0P0k≤fak(kPa)1.41.31.00.40.2P0k≤0.75fak(kpa)1.11.00.70.40.2注：為沉降計算深度范圍內(nèi)壓縮模量的當量值，應按下式計算:式中Ai——第i層土附加應力系數(shù)沿土層厚度的積分值。圖8.4.3擴展基礎沉降計算的分層示意圖p0k——荷載效應標準組合下，擴展基礎底面處的附加壓力，根據(jù)基底實際受壓面積（As=bsl）計算；Esi——擴展基礎底面下第i層土的壓縮模量，應取土自重壓力至土的自重壓力與附加壓力之和的壓力段計算；zi、zi-1——擴展基礎底面至第i、i-1層土底面的距離；——擴展基礎底面計算點至第i、i-1層土底面范圍內(nèi)平均附加應力系數(shù)，可按附錄J采用。8.4.4地基沉降計算深度Zn（8.4.4）式中——計算深度范圍內(nèi)，第i層土的計算沉降值；——由計算深度向上取厚度為的土層計算沉降值，見圖8.4.3表8.4.4值bb≤22<b≤44<b≤8b>80.30.60.81.08.5穩(wěn)定性計算8.5.1擴展基礎和巖石錨桿基礎的穩(wěn)定性應根據(jù)工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件進行抗滑、抗傾覆或抗浮穩(wěn)定計算?？够€(wěn)定計算應根據(jù)地質(zhì)條件分別進行沿基深層結(jié)構面的穩(wěn)定計算。8.5.2除罕遇工況外的其他荷載工況下，抗滑和抗傾覆穩(wěn)定按下列公式驗算。1抗滑穩(wěn)定最危險滑動面上的抗滑動面上的抗滑力與滑動力應滿足式（8.5.2-1）要求：≥1.3（8.5.2-1）式中FR——荷載效應基本組合下，抗滑力；FS——荷載效應基本組合下，滑動力修正值。2沿基礎底面的抗傾覆穩(wěn)定計算，其最危險計算工況應滿足式（8.5.2-2）要求：≥1.6（8.5.2-2）式中MR——荷載效應基本組合下，抗傾力矩；MS——荷載效應基本組合下，傾覆力矩修正值。8.5.3根據(jù)GB500011的抗震設防目標，罕遇地震工況下抗滑和抗傾覆穩(wěn)定應按下列公式驗算。1抗滑穩(wěn)定最危險滑動面上的抗滑力與滑動力應滿足式（8.5.3-1）要求：≥1.0（8.5.3-1）式中F′R——荷載效應偶然組合下，抗滑力；F′S——荷載效應偶然組合下，滑動力修正值。2沿基礎底面的抗傾覆穩(wěn)定計算，其最危險計算工況應滿足式（8.5.3-2）要求：≥1.0（8.5.3-2）式中M′R——荷載效應偶然組合下，抗傾力矩；M′S——荷載效應偶然組合下，傾覆力矩修正值。9基礎設計9.1一般規(guī)定9.1.1表9.1.1混凝土結(jié)構的環(huán)境類別環(huán)境類別條件二a非嚴寒和非寒冷地區(qū)的露天環(huán)境，與無侵蝕性的水或土壤直接接觸的環(huán)境b嚴寒和寒冷地區(qū)的露天環(huán)境，與無侵蝕性的水或土壤直接接觸的環(huán)境三使用除冰鹽的環(huán)境；嚴寒和寒冷地區(qū)冬季水位變動的環(huán)境；濱海室外環(huán)境四海水環(huán)境五受人為或自然的侵蝕性物質(zhì)影響的環(huán)境注：嚴寒和寒冷地區(qū)的劃分應符合JGJ24的規(guī)定。9.1.2基礎設計應考慮地下水、環(huán)境水、基礎周圍土壤對其的腐蝕，必要時應遵照GB50046和JTJ275等有關規(guī)定采取有效的防腐措施。9.1.3二類和三類環(huán)境中，基礎混凝土裂縫寬度應滿足下列規(guī)定：1正常運行荷載工況：最大裂縫寬度不得超過0.2mm。2極端荷載工況：最大裂縫寬度不得超過0.3mm。四類和五類環(huán)境中的基礎混凝土，其裂縫控制要求應符合專門標準的有關規(guī)定。9.1.4樁的抗裂和限裂設計應符合JGJ94的規(guī)定。9.1.5混凝土強度等級應由按照標準方法制作養(yǎng)護的邊長為150mm的立方體試件，在28d齡期用標準試驗方法測得的具有95%保證率的抗壓強度標準值?；炷凛S心抗壓、軸心抗拉強度標準值fck、ftk和設計值fc、ft及彈性模量Ec表9.1.5混凝土強度標準值、設計值及彈性模量單位：N／mm2種類符混凝土強度等級號C15C20C25C30C35C40C45C50C55C60C65C70C75C80強度種類10.013.416.720.123.426.829.632.435.538.541.544.547.450.21.271.541.782.012.202.392.512.642.742.852.932.993.053.117.29.611.914.316.719.121.123.125.227.529.731.833.835.90.911.101.271.431.571.711.801.891.962.042.092.142.182.22彈性模量(×104)Ec2.202.552.803.003.153.253.353.453.553.603.653.703.753.809.1.6鋼筋強度標準值應不小于95％的保證率。普通鋼筋的強度標準值按表9.1.6-1確定，設計值和彈性模量按表9.1.6-2確定。表9.1.6-1普通鋼筋強度標準值種類符號d(mm)(N／m2)熱扎鋼筋HPB235(Q235)8～20235HRB335(20MnSi)6～50335HRR400(20MnSiV、20MnSiNb、20MnTi)6～50400RRB400(20MnSi)8～40400表9.1.6-2普通鋼筋強度設計值及彈性模量單位：N／mm2種類符號抗拉強度抗壓強度彈性模量抗剪強度熱扎鋼筋HPB235(Q235)2102102.1×105115HRB335(20MnSi)3003002.0×l05155HRR400(20MnSiV、20MnSiNb、20MnTi)3603602.0×l05180RRB400(20MnSi)3603602.0×l05195注：在鋼筋混凝土結(jié)構中，軸心受厄和小偏心受拉構件的鋼筋杭拉強度設計值大于300N／mm2時，仍按取用300N／mm2。9.1.7基礎和樁身混凝土應具有較高的耐久性、抗裂性及施工和易性，并滿足GB50010的要求?；A采用的混凝土強度等級不應低于C25級，墊層混凝土強度等級不應低于C15級。有抗凍要求的混凝土，抗凍等級應按照DL／T5082的規(guī)定確定。9.1.8基礎混凝土宜采用P.O42.5硅酸鹽水泥或普通硅酸鹽水泥。當采用其他品種和標號時，應通過對比試驗確定。9.1.9基礎混凝土中宜摻粉煤灰或其他優(yōu)質(zhì)摻合料。粉煤灰的質(zhì)量應符合GBJ146的要求。9.1.10基礎混凝土應摻用引氣劑和減水劑，根據(jù)要求，也可摻用調(diào)節(jié)混凝土凝結(jié)時間的其他種類外加劑。采用的外加劑和摻合料的種類及摻量應通過試驗確定。9.1.11凡符合國家標準的飲用水均可用于拌和與養(yǎng)護混凝土。未經(jīng)處理的工業(yè)污水和生活污水不得用于拌和與養(yǎng)護混凝土。地表水、地下水和其他類型水在首次用于拌和與養(yǎng)護混凝土時，須按現(xiàn)行的有關標準，經(jīng)檢驗合格方可使用。9.1.12施工中在基礎混凝土表面出現(xiàn)的裂縫應進行處理，如在四類、五類環(huán)境中應及時進行處理。9.2擴展基礎9.2.1矩形基礎應驗算基礎環(huán)與基礎交接處以及基礎臺柱邊緣的受沖切承載力。受沖切承載力應符合下列規(guī)定：（9.2.1-1）（9.2.1-2）（9.2.1-3）式中——荷載效應基本組合下，作用在A，上的地基凈反力設計值；——中切驗算時取用的部分基底面積(圖9.2.1中的陰影面積ABCDEF)；——扣除基礎自重及其上土重后相應于荷載效應基本組合時圖9.2.1計算階形基礎的受沖切承載力截面位置1—沖切破壞錐體最不利一側(cè)的斜截面；2—沖切破壞錐體的底面線的地基土單位面積凈反力，對偏心受壓基礎可取基礎邊緣處最大地基土單位面積凈反力；——受沖切承載力截面高度影響系數(shù)，當h0＜800mm時，取1.0；當h0≥2000mm時，取0.9，其間按線性內(nèi)插法取用；——混凝土軸心抗拉強度設計值，按表9.1.6采用；——基礎沖切破壞錐體的有效高度；——沖切破壞錐體最不利一側(cè)計算長度；——受沖切破壞錐體最不利一側(cè)斜截面的上邊長，當計算基礎環(huán)與基礎交接處的受沖切承載力時，取基礎環(huán)直徑，當計算基礎臺柱邊緣處的受沖切承載力時，取臺柱寬；——受沖切破壞錐體最不利一側(cè)斜截面在基礎底面積范圍內(nèi)的下邊長，當受沖切破壞錐體的底面落在基礎底面以內(nèi)（圖9.2.1），計算基礎環(huán)與基礎交接處的受沖切承載力時，取基礎環(huán)直徑加兩倍基礎有效高度，當計算基礎臺柱邊緣受沖切承載力時，取臺柱寬加兩倍該處有效高度。9.2.2基礎底板的配筋應按抗彎計算確定，并遵照GB50010規(guī)定計算配筋量。1在軸心荷載或單向偏心荷載作用下，對于方形基礎，當臺階的寬高比小于或等于2.5（a1/h）和偏心矩小于或等于l/6基礎寬度時[圖9.2.2（a）]，任意截面的底板受彎可按簡化公式（9.2.2-1）計算：（9.2.2-1）田9.2.2矩形基礎底板的計算示意圖a)偏心距小于或等于1/6基礎寬度時；(b)偏心距大于l/6基礎寬度時式中M1——荷載效應基本組合下，任意截面I-I處的彎矩設計值；pmax——荷載效應基本組合下，基礎底面邊緣最大地基反力設計值；p——荷載效應基本組合下，在任意截面I-I處基礎底面地基反力設計值；G——考慮荷載分項系數(shù)的基礎自重及其上覆的土自重；a1——任意截面I-I至基底邊緣最大反力處的距離；A——抗彎計算時的劊5分基底面積；l——基礎底面的邊長。2在單向偏心荷載作用下，對于方形基礎，當臺階的寬高比小于或等于2.5（a1/h）和偏心矩大于1/6基礎寬度時[圖9.2.2（b）]，變高截面處的彎矩可按簡化公式(9.2.2-2)計算：（9.2.2-2）9.2.3基礎應按不配置箍筋和彎起鋼筋的一般板類受彎構件，驗算斜截面受剪承載力。斜截面受剪承載力應按式(9.2.3-1)計算：（9.2.3-1）（9.2.3-2）式中V——荷載效應基本組合下，構件斜截面上最大剪力設計值；——受剪截面高度影響系數(shù)：當h0＜800mm時，取h0＝800mm；當h0＞2000mm時，取h0＝2000mm；——混凝土軸心抗拉強度設計值，按表9.1.5采用；h0——截面的有效高度；b——矩形截面的寬度。9.2.4基礎應根據(jù)9.1.4條的規(guī)定，按所處環(huán)境類別和設計工況確定相應的裂縫控制要求及最大裂縫寬度限值，并采用荷載效應標準組合按GB50010的規(guī)定驗算裂縫寬度。9.3樁基礎9.3.1樁基礎包括混凝上預制樁和混凝土灌注樁。樁基礎應為4根及以上基樁組成的群樁基礎。按樁的性狀和豎向受力情況可分為摩擦型樁和端承型樁。摩擦型樁的樁頂豎向荷載主要由樁側(cè)阻力承受，端承型樁的樁頂豎向荷載主要由樁端阻力承受。9.3.2群樁中基樁樁頂受力應分別考慮荷載效應標準組合和基本組合。1標準組合下樁頂受力按式（9.3.2-1）～式（9.3.2-3）計算：1）軸心豎向力作用下：（9.3.2-1）2）偏心豎向力作用下：（9.3.2-2）3）水平力作用下：（9.3.2-3）式中Nk——荷載效應標準組合下，作用于樁基承臺頂面的豎向力修正標準值，Nk＝k0Fzk，k0按8.3.2條規(guī)定取值；Gk——樁基承臺和承臺上土自重標準值，對穩(wěn)定的地下水位以下部分扣除水的浮力；Nik——荷載效應標準組合軸心（偏心）豎向力作用下，第i基樁或復合基樁的豎向力；MYk——荷載效應標準組合偏心豎向力作用下，作用于承臺底面，繞通過樁群形心的r主軸的合力矩修正標準值，MYk＝k0（Mrk+Frkhd）；xi、xj——基樁或復合基樁至y軸的距離；Hk——荷載效應標準組合下，作用于樁基承臺底面的水平力修正標準值，Hk＝k0Frk；Hik——荷載效應標準組合下，作用于第i基樁或復合基樁的水平力：n——樁基中的樁數(shù)；hd——基礎環(huán)頂標高至承臺底面的高度。2基本組合下樁頂受力由荷載標準值乘以相應分項系數(shù)按式（9.3.2-1）～式（9.3.2-3）計算。9.3.3樁基礎設計時，應結(jié)合地區(qū)經(jīng)驗考慮樁、土、承臺的共同工作，計算方法和公式可采用附錄L進行計算。9.3.4基樁承載力荷載效應標準組合計算應符合式（9.3.4-1）～式（9.3.4-3）的要求：1軸心豎向力作用下：Nik≤R（9.3.4-1）2偏心豎向力作用下，除滿足式（9.3.4-1）外，尚應滿足式（9.3.4-2）的要求：Nikmax≤1.2R（9.3.4-2）3水平力荷載作用下：Hik≤Rh（9.3.4-3）式中Nik——荷載效應標準組合軸心豎向力作用下，基樁或復合樁基的平均豎向力；Nikmax——荷載效應標準組合偏心豎向力作用下，樁頂最大豎向力；R——墓樁或復合基樁豎向承載力特征值；Hik——在荷載效應標準組合下，作用于基樁i樁頂處的水平力；Rh——群樁中基樁水平承載力特征值。9.3.5單樁豎向承載力特征值及。應按式（9.3.5）確定：（9.3.5）式中——單樁豎向極限承載力標準值；K——安全系數(shù)，取K＝2。9.3.6設計采用的單樁豎向極限承載力標準值規(guī)定如下：11級樁基礎，應通過單樁靜載試驗確定。22級樁基礎，應通過單樁靜載試驗確定，僅當?shù)刭|(zhì)條件簡單時，可參照地質(zhì)條件相同的試樁資料，結(jié)合靜力觸探等原位測試和經(jīng)驗參數(shù)綜合確定。33級樁基礎，可根據(jù)原位測試和經(jīng)驗參數(shù)綜合確定。9.3.7單樁豎向極限承載力標準值、極限側(cè)阻力標準值和極限端阻力標準值的確定應符合下列規(guī)定：1單樁豎向靜載試驗按JGJ106執(zhí)行。2對于大直徑端承型樁，也可通過深層平板(平板直徑應與孔徑一致)載荷試驗確定極限端阻力。3對于嵌巖樁，也可通過巖基平板（直徑0.3m）載荷試驗確定極限端阻力標準值，通過嵌巖短墩（直徑0.3m）確定極限側(cè)阻力標準和極限端阻力標準值。4樁的極限側(cè)阻力標準值和極限端阻力標準值宜通過埋設樁身軸力測試元件靜載試驗確定，可通過測試結(jié)果建立極限側(cè)阻力標準值和極限端阻力標準值與土層物理指標、巖石飽和單軸抗壓強度以及靜力觸探等土的原位測試指標間的經(jīng)驗關系。9.3.8當根據(jù)土的物理指標與承載力參數(shù)之間的經(jīng)驗關系確定基樁抗壓極限承載力標準值時，宜按式（9.3.8）估算：(9.3.8)式中、——總極限側(cè)阻力標準值和總極限端阻力標準值；——樁側(cè)第j層土的極限側(cè)阻力標準值，如無當?shù)亟?jīng)驗值時，可按附錄K取值；——極限端阻力標準值，如無當?shù)亟?jīng)驗值時，可按附錄K取值；——樁穿越第i層土的厚度；U——樁身周長；Ap——樁端面積。9.3.9對于樁距不超過6d的群樁基礎，樁端持力層下存在承載力低于樁端持力層1/3的軟弱下臥層時，可按式（9.3.9-1）、式（9.3.9-2）驗算軟弱下臥層的承載力(圖9.3.9)：（9.3.9-1）（9.3.9-2）圖9.3.9軟弱下臥層承載力驗算式中——作用于軟弱下臥層頂面的附加應力；——軟弱層頂面以上各土層重度(地下水位以下取浮重度)的厚度加權平均值；t——硬持力層厚度；——軟弱下臥層經(jīng)深度修正的地基極限承載力特征值，深度修正系數(shù)取1.0；A0、B0——樁群外緣矩形面積的長、短邊長；——樁端硬持力層壓力擴散角，按表9.3.9取值。表9.3.9樁端硬持力層壓力擴散角單位(°)Es1／Es2t=0.25Bot≥0.50Bo1412362351025102030注1：Es1、Es2為硬持力層、軟弱下臥層的壓縮模量。注2；當t<0.25Bo時，降低取值；介于0.25Bo和0.50Bo之間，可內(nèi)插取值。9.3.10符合下列條件之一的樁基，當樁周土層產(chǎn)生的沉降超過基樁的沉降時，在計算基樁承載力時應考慮樁側(cè)負摩阻力。樁側(cè)負摩阻力的計算應符合JGJ94的規(guī)定。1樁穿越較厚松散填土、自重濕陷性土、欠固結(jié)土、液化土層進入相對較硬土層時。2樁周存在軟弱土層，鄰近樁側(cè)地面承受局部較大的長期荷載或填土，或地面大面積堆載（包括填土）時。3由于降低地下水位，使樁周土中有效應力增大，并產(chǎn)生顯著壓縮沉降時。9.3.11承受拔力的樁基礎，應同時驗算群樁基礎呈整體破壞和呈非整體破壞時基樁抗拔承載力，計算應符合極限狀態(tài)計算式（9.3.11-1）、式（9.3.11-2）：（9.3.1l-1）（9.3.11-2）式中——荷載效應標準組合下，基樁拔力；——群樁呈整體破壞時基樁的抗拔極限承載力標準值，根據(jù)9.3.12條確定；——群樁呈非整體破壞時基樁的抗拔極限承載力標準值，根據(jù)9.3.12條確定；——群樁基礎所包圍體積的樁土總自重除以總樁數(shù)，地下水位以下取浮重度；——基樁自重，地下水位以下取浮重度，對于擴底樁應按表9.3.12-1確定樁、土柱體周長，計算樁、上自重。表9.3.12-1擴底樁破壞表面周長晌自樁底起算的長度li≤(4~10)d＞(4~10)dui注：li對于軟土取低值，對于卵石、礫石取高值；li取值按內(nèi)摩掠角增大而增加。9.3.12群樁基礎及其基樁的抗拔極限承載力的確定應符合下列規(guī)定：1對于1級和2級樁基礎，基樁的抗拔極限承載力應通過現(xiàn)場單樁上拔靜載荷試驗確定。單樁上拔靜載荷試驗及抗拔極限承載力標準值取值可按JGJ106執(zhí)行；對于群樁的抗拔極限承載力應按以下規(guī)定驗算。2對于3級樁基礎，如無當?shù)亟?jīng)驗時，群樁基礎及基樁的抗拔極限承載力取值可按下列規(guī)定計算：1)群樁呈非整體破壞時，基樁的抗拔極限承載力標準值可按式（9.3.12-1）計算：（9.3.12-1）式中——樁身周長，對于等直徑樁取u＝；對于擴底樁按表9.3.12-1取值；——抗拔系數(shù)，按表9.3.12-2取值。2）群樁呈整體破壞時，基樁的抗拔極限承載力標準值可按式（9.3.12-2）計算：（9.3.12-2）式中——樁群外圍周長。表9.3.12-2抗拔系數(shù)土類值砂土0.50～0.70黏性土、粉土0.70～0.80注：樁長l與樁徑d之比小于20時，取小值。9.3.13單樁的水平承載力特征值的確定規(guī)定如下：1對于受水平荷載較大的1級和2級樁基礎，單樁的水平承載力特征值應通過單樁水平靜力荷載試驗確定，試驗方法可按JGJ106執(zhí)行。2對于鋼筋混凝土預制樁、樁身全截面配筋率不小于0.65％的灌注樁，可根據(jù)靜載試驗結(jié)果取地面處水平位移為10mm（對于水平位移敏感的建筑物取水平位移6mm）所對應的75％為單樁水平承載力特征值。3對于樁身配筋率小于0.65％的灌注柱，可取單樁水平靜載試驗的臨界荷載的75％為單樁水平承載力特征疽。4當缺少單樁水平靜載試驗資料時，可按式（9.3.13-1）估算樁身配筋率小于0.65％的灌注樁的單樁水平承載力特征疽。對于混凝土護壁的挖孔樁，計算單樁水平承載力時，其設計樁徑取護壁內(nèi)直徑。（-1）式中——根據(jù)樁頂豎向力性質(zhì)確定，壓力取“+”，拉力取“-”；——樁的水平變形系數(shù)，按9.3.16條確定；——樁截面模量塑性系數(shù)，圓形截面＝2；——樁身混凝土抗拉強度設計值；——樁身換算截面受拉邊緣的截面模量，圓形截面為，其中d為樁直徑，d0為扣除保護層的樁直徑，為鋼筋彈性模量與混凝土彈性模量的比值；——樁身最大彎矩系數(shù)，按表9.3.13取值；表9.3.13樁頂(身)最大彎矩系數(shù)和樁頂水平位移系數(shù)表樁頂約束情況樁的換算埋深鉸接、自由4.00.7682.4413.50.7502.5013.00.7032.7272.80.6752.9052.60.6393.1632.40.6013.526固按4.00.9260.9403.50.9340.9703.00.9671.0282.80.9901.0552.61.0181.0792.41.0451.095ρg——樁身配筋率；An——樁身換算截面積為An=[1+(aE-1)ρg];N——樁頂豎向力影響系數(shù)，豎向壓力取0.5，豎向拉力取1.0。5當樁的水平承載力由水平位移控制，且缺少單樁水平靜載實驗資料時，可按式（-2）估算預制樁、樁身配筋率不小于0.65%的灌注樁單樁水平承載力特征值；Rha=0.75x0a（-2）式中EI——樁身抗彎剛度，對于鋼筋混凝土樁，EI=0.85EcIo，其中Xoa——為樁身換算截面慣性矩，圓形截面，Io=Wod/2；vx——。6驗算永久菏載控制的樁基礎的水平承載力時，應將2~5款方法確定的單樁水平承載力特征值乘以調(diào)整系數(shù)0.80。9.3.14群樁基礎（不含水平力垂直于單排樁基縱向軸線和力矩較大的情況）的基樁水平承載力特征值應考慮由承臺、樁基、土相互作用產(chǎn)生的群樁效應，可按式（-1）~式（9.3.14-5）確定：Rh=ηhRha（-1）ηh=ηiηr+ηl（-2）ηi=（-3）ηl=（-4）x0a=（-5）式中ηh——群樁效應綜合系數(shù)；ηi——樁的相互影響效應系數(shù)；ηr——樁頂約束效應系數(shù)(樁頂嵌入承臺長度50～100mm時)，按表9.3.14取值；表9.3.14樁頂約束效應系數(shù)ηr表換算深度2.42.62.83.03.5≥4.0位移控制2.582.342.202.132.072.05強度控制1.441.571.711.822.002.07注：，為樁的入土長度。ηl——承臺側(cè)向土抗力效應系數(shù)（承臺側(cè)面回填土為松散狀態(tài)時取ηl＝0）；——沿水平荷載方向的距徑比；——沿水平荷載方向與垂直于水平荷載方向每排樁中的樁數(shù)；——承臺側(cè)面土水平抗力系數(shù)的比例系數(shù)，當無試驗資料時可按表9.3.16取值；——樁頂（承臺）的水平位移容許值，當以位移控制時，可取x。＝10mm(對水平位移敏感的結(jié)構物?。?mm)，當以樁身強度控制(低配筋率灌注樁)時，可近似按式(9.3.14-5)確定；——承臺受側(cè)向土抗力一邊的計算寬度，=+1，為承臺寬度；——承臺高度。9.3.15當作用于樁基上的外力主要為水平力時，應根據(jù)使用要求對樁頂變位的限制，對樁墓的水平承載力進行驗算（計算方法和公式詳見附錄L）。當外力作用面的樁距較大時，樁基的水平承載力可視為各單樁的水平承載力的總和。當承臺側(cè)面的土未經(jīng)擾動或回填密實時，應計算土抗力的作用。當水平推力較大時，宜設置斜樁。9.3.16樁的水平變形系數(shù)和地基土水平抗力系數(shù)可按下列規(guī)定確定：1樁的水平變形系數(shù)（1/m）可按式（9.3.16）確定：（）式中——樁側(cè)土水平抗力系數(shù)的比例系數(shù)；——樁身的計算寬度，對圓形樁，當直徑≤1m時，＝0.9（1.5十0.5），當直徑>1m時，＝0.9（+1）。2樁側(cè)土水平抗力系數(shù)的比例系數(shù)，宜通過單樁水平靜載試驗確定，當無靜載試驗資料時，可按表9.3.16取值。表9.3.16地基土水平抗力系數(shù)的比例系數(shù)m值預制樁灌注樁序號地基土類別(MN／m4)相應單樁在地面處水平位移(mm)(MN／m4)相應單樁在地面處水乎位移(mm)l淤泥、淤泥質(zhì)土、飽和濕陷性土2～4.5102.5～66～122流塑(>1)、軟塑(0.75<≤1)狀黏性土，>0.9粉土，松散粉細砂，松散、稍密填土4.5～6106～144～83可塑(0.25<／l≤0.75)狀黏性土，濕陷性土，＝0.75～0.9粉土，中密填土，稍密細砂6～101014～353～64硬塑(0<≤0.25)、堅硬(≤0)狀黏性土，濕陷性上，<0.75粉土，中密的中粗砂，密實老填土10～221035～1002～55中密、密實的礫砂、碎石類土100～3001.5～3注1：當樁頂水平位移大于表列數(shù)值或灌注樁配筋率較高(≥0.65%)時：m值應適當降低；當預制樁的水平向位移小于10mm時，值可適當提高．注2：當水平荷載為長期或經(jīng)常出現(xiàn)的荷載時，應將表列數(shù)值乘以0.4降低采用。注2：當?shù)鼗鶠榭梢夯翆訒r，應按JGJ94規(guī)定執(zhí)行。9.3.17樁身混凝土強度應滿足樁的承載力設計要求。計算中應考慮荷載效應的基本組合，并應按樁的類型和成樁工藝的不同，分受壓樁、抗拔樁和受水平作用樁等，遵照JGJ94有關規(guī)定進行計算。9.3.18樁的主筋應遵照GB50010規(guī)定經(jīng)計算確定，并應采用荷載效應標準值根據(jù)該規(guī)定驗算樁身的裂縫寬度。9.3.19對5.0.2條規(guī)定的樁基礎和摩擦型樁基礎，應進行沉降驗算。樁基的沉降不得超過基礎的沉降允許值，并應符合8.4.2條的要求。計算樁基沉降時，最終沉降量宜按單向壓縮分層總和法計算。地基內(nèi)的應力分布宜采用各向同性均質(zhì)線性變形體理論，按下列方法計算，計算應按附錄M進行：1實體深基礎（樁距不大于6）。2其他方法，包括明德林應力公司方法。9.3.20應按有關規(guī)范的規(guī)定考慮特殊條件對樁基的影響。1軟土地