fd003-2007 风电机组地基基础设计规定

1范围101本标准规定了风电场风电机组塔架地基基础设计的基本原则和方法，涉及地基基础的工程地质条件、环境条件、荷载、结构设计、地基处理、检验与监测等内容。102本标准适用于新建的陆上风电场风电机组塔架的地基基础设计。工程竣工验收和已建工程的改（扩建）、安全定检，应参照本标准执行。103风电场风电机组塔架的地基基础设计除应符合本标准外，对于湿陷性土、多年冻土、膨胀土和处于侵蚀环境、受温度影响的地基等，尚应符合国家现行有关标准的要求。2规范性引用文件下列标准中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用标准，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些标准的最新版本。凡是不注日期的引用标准，其最新版本适用于本标准。GB18306中国地震动参数区划图GB184511风力发电机组安全要求GB50007建筑地基基础设计规范GB50009建筑结构荷载设计规范GB50010混凝土结构设计规范GB50011建筑抗震设计规范GB50021岩土工程勘察规范GB50046工业建筑防腐蚀设计规范GB50153工程结构可靠度设计统一标准GB60223建筑工程抗震设防分类标准GB50287水力发电工程地质勘察规范GBJ146粉煤灰混凝土应用技术规范FD0022007风电场工程等级划分及设计安全标准DL/T5082水工建筑物抗冰冻设计规范JB/T10300风力发电机组设计要求JGJ24民用建筑热工设计规程JGJ94建筑桩基技术规范JGJ106建筑基桩检测技术规范JTJ275海港工程混凝土防腐蚀技术规范3总则301为统一风电场风电机组塔架地基基础设计的内容和深度，特制定本标准。302风电机组地基基础设计应贯彻国家技术经济政策，坚持因地制宜、保护环境和节约资源的原则，充分考虑结构的受力特点，做到安全适用、经济合理、技术先进。303本标准的地基基础设计采用极限状态设计方法，荷载和有关分项系数的取值应符合相关规定，以保证在规定的外部条件、设计工况和荷载条件下，使风电机组地基基础在设计使用年限50年内安全、正常工作。4术语401风电场WINDPOWERSTATION由一批风力发电机组或风力发电机组群组成的电站。通常称为风电场。402风力发电机组WINDTURBINEGENERATORSYSTEM（WTGS）将风的动能转换为电能的系统。403地基SUBGRADE支承基础的土体或岩体。404基础FOUNDATION将上部结构的各种荷载传承到地基上的结构物。405基本组合FUNDAMENTALCOMBINATION承载能力极限状态计算时，永久作用和可变作用的组合。406偶然组合ACCIDENTALCOMBINATION承载能力极限状态计算时，永久作用、可变作用和一个偶然作用的组合。407标准组合CHARACTERISTIC/NOMINALCOMBINATION正常使用极限状态计算时，采用标准值荷载的组合。408参考风速REFERENCEWINDSPEED用于确定WTGS级别的基本极端风速参数。与气候相关的其他设计参数均可由参考风速和其他基本等级参数计算得到。409极端风速EXTREMEWINDSPEEDTS内的平均最高风速，它可能是N年一遇（重现周期N年）。GBL84511采用的重现周期N50年和N1年，采用的时限T3S。4010设计载荷状态DESIGNLOADCASE（DLC）各种可能的设计状态与引起构件载荷的外部条件的组合。4011荷载修正安全系数MODIFIEDSAFETYFACTOROFLOAD考虑风电机组塔架基础所受上部结构的荷载不确定性和荷载模型偏差等因素而采用的修正安全系数K0，其值为135。4012地基承载力特征值CHARACTERISTICVALUEOFSUBGRADEBEARINGCAPAMTY荷载试验测定的地基土压力变形曲线线性变形段内规定的变形所对应的压力值，其最大值为比例界限值。4013单桩竖向极限承载力标准值UHIMATEVERTICALBEARINGCAPACITYOFSINGLEPILE单桩在竖向荷载作用下到达破坏状态前或出现不适于继续承载的变形时所对应的最大荷载。它取决于土对桩的支承阻力和桩身承载力。4014单桩竖向承载力力特征值CHARACTERISTICVALUEOFTHEVERTICALBEARINGCAPACITYOFASINGLEPILE单桩竖向极限承载力标准值除以安全系数后的承载力值。4015地基变形允许值ALLOWABLESUBSOILDEFORMATION为保证建筑物正常使用而确定的变形控制值。4016标准冻深STANDARDFROSTPENETRATION在地面平坦、裸露、城市之外的空旷场地中不少于10年的实测最大冻深的平均值。4017基础环FOUNDATIONSTUBOFTUBULARTOWER用于塔筒与塔筒基础连接的预埋连接件。4018轮毂高度HUBHEIGHT风力发电机组风轮扫掠面积中心距地面的高度。4019塔架TOWER基础以上支撑风力发电机组的高耸结构。4020扩展基础SPREADFOUNDATION由台柱和底板组成使压力扩散的基础。4021桩基础PILEFOUNDATION由设置于岩土中的桩和连接于桩顶端的承台组成的基础。4022岩石锚杆基础ROCKFOUNDATIONWITHANCHORBARS在岩石地基上，靠岩石锚杆、混凝土承台和岩石地基共同作用的基础。4023土岩组合地基SOILROCKCOMPOSITESUBGRADE在地墓主要受力层范围内，存在石芽密布并有出露的地基、大孤石或个别石芽出露的地基。4024地基处理GROUNDTREATMENT为提高地基的强度、刚度和稳定性而采取的处理措施。4025复合地基COMPOSITESUBGRADE，COMPOSITEFOUNDATION由地基土和部分土体被增强或被置换而形成的增强体共同承担荷载的人工地基。5基本规定501根据风电机组的单机容量、轮毂高度和地基复杂程度，地墓基础分为三个设计级别，设计时应根据具体情况，按表501选用。表501地基基础设计级别设计级别单机容量，轮毂高度和地基类型1单机容量大于15MW轮毂高度大于80M复杂地质条件或软土地基2介于1级、3级之间的地基基础3单机容量小于075MW轮毂高度小于60M地质条件简单的岩土地基注1地基基础设计级别按表中指标划分分属不同级别时，按最高级别确定。注2对1级地基基础，地基条件较好时，经论证基础设计级别可降低一级。502风电机组地基基础设计应符合下列规定1所有风电机组地基基础，均应满足承载力、变形和稳定性的要求。21级、2级风电机组地基基础，均应进行地基变形计算。33级风电机组地基基础，一般可不作变形验算，如有下列情况之一时，仍应作变形验算1）地基承载力特征值小于130KPA或压缩模量小于8MPA。2）软土等特殊性的岩土。503风电机组地基基础设计前，应进行岩土工程勘察，勘察内容和方法应符合GB50021的规定。504风电机组基础型式主要有扩展基础、桩基础和岩石锚杆基础，具体采用哪种基础应根据建设场地地基条件和风电机组上部结构对基础的要求确定，必要时需进行试算或技术经济比较。当地基土为软弱土层或高压缩性土层时，宜优先采用桩基础。505根据风电场工程的重要性和基础破坏后果（如危及人的生命安全、造成经济损失和产生社会影响等）的严重性，风电机组基础结构安全等级分为两个等级，见表505。表505风电机组基础结构安全等级基础结构安全等级基础的重要性基础破坏后果1级重要的基础很严重2级一般基础严重注；风电机组基础的安全等级还应与风电机组和塔架等上部结构的安全等级一致。506风电机组地基基础设计应进行下列计算和验算1地基承载力计算。2地基受力层范围内有软弱下卧层时应验算其承载力。3基础的抗滑稳定、抗倾覆稳定等计算。4基础沉降和倾斜变形计算。5基础的裂缝宽度验算。6基础（桩）内力、配筋和材料强度验算。7有关基础安全的其他计算（如基础动态刚度和抗浮稳定等）。8采用桩基础时，其计算和验算除应符合本标准外，还应符合GB50010和JGJ94等的规定。507鉴于风电机组主要荷载风荷载的随机性较大，且不易模拟，在与地基承载力、基础稳定性有关的计算中，上部结构传至塔筒底部与基础环交界面的荷载应采用经荷载修正安全系数（K0）修正后的荷载修正标准值。K0取135。508材料的疲劳强度验算应符合GB50010的规定。509应对制造商提出的基础环与基础的连接设计进行复核。5010根据基础的受力条件和上部结构要求，视风电机组制造商的要求对地基基础的动态刚度进行验算。5011抗震设防烈度为9度及以上，或参考风速超过50M/S（相当于50年一遇极端风速超过70M/S）的风电场，其地基基础设计应进行专门研究。5012受洪（潮）水或台风影响的地基基础应满足防洪要求，洪（潮）水设计标准应符合FD0022007的规定。5013对可能受洪（潮）水影响的地基基础，在基础周围一定范围内应采取可靠永久防冲防淘保护措施。6地基特性61岩土的分类611风电场风电机组基础地基的岩土体可分为岩石、碎石土、砂土、粉土、黏性土和人工填土等。根据地质成因，土也可分为残积土、坡积土、洪积土、冲积土、淤积土、冰积土和风积土等。612岩石地基除应确定岩石的地质名称和风化程度外，尚应进行岩石坚硬程度、岩体完整程度和岩体基本质量等级的划分。613岩石的坚硬程度、岩体完整程度和岩体的基本质量等级的划分应符合表6131表6133的规定。表6131岩石坚硬程度分类坚硬程度坚硬岩中硬岩较软岩软岩极软岩饱和单轴抗压强度RB（MPA）RB6060RB3030RB1515RB5RB5表6132岩体完整程度分类岩体完整程度完整较完整完整性差较破碎破碎完整性指数07507505505503503501520密实注；本表适用于平均粒径不大于50MM，且最大粒径小于100MM的碎石土表6172碎石土密实度按N120分类重型动力触探锤击数N120密实度重型动力触探锤击数N120密实度N1203松散1114很密630密实注当用静力触探探头阻力判定砂土的密实度时，可根据当地经验确定。6110粉土为粒径大于0075MM的颗粒含量不超过总质量的50，且塑性指数不大于10的土。6111黏性土为塑性指数大于10的土，根据塑性指数划分为粉质黏十和黏土。粉质黏土为塑性指数大于10，且不大于17的土；黏上为塑性指数大于17的土。注塑性指数应由相应于76G圆锥仪沉人土中深度为10MM时测定的液限计算而得。6112黏性土的状态可按表6112分为坚硬、硬塑、可塑、软塑、流塑。表6112黏性土的状态液性指数IL状态液性指数IL状态IL0坚硬075L流塑02505MPA1时为高压缩性土。625饱和无黏性土和少黏性土的振动液化破坏，应根据土层的天然结构、颗粒组成、松密程度、地震前和震时的受力状态、边界条件和排水条件以及地震历时等因素，结合现场勘察和室内试验综合分析判定，并应符合附录G的规定。626地基岩体承载力特征值可根据岩石饱和单轴抗压强度、岩体结构和裂隙发育程度，按表626做相应折减后确定；对极软岩可通过三轴压缩试验或现场载荷试验确定其承载力特征值。表626地基岩体承载力特征值FAK单位MPA岩体承载力特征值FAK岩石单轴饱和抗压强度RB岩体完整，节理间距大于1M岩体较完整，节理间距为1003M岩体完整性较差，节理间距为0301M岩体破碎，节理间距小于01M坚硬岩、中硬岩（RB30）（1/171/20）RB（1/111/16）RB（1/81/10）RB（1/7）RB较软岩、软岩（RBL30F150130O90F0750160140F250200O95F0800200130110L30110C075F0650140120200150CO80F0700200EO100110090F110070065F0550120080F150070070F0600100EO50090040070030C055F0400080055070030C060F045050EO20V070040F030005040F0300055040F030005045F035020EO02注1表中岩体即地基基岩。注2、为抗剪断强度，F、C为抗剪弧度。FC注3表中参数限于硬质岩，软质岩应根据软化系数进行折减。表6272结构面、软弱层、断层的抗剪和抗剪强度抗剪断强度抗剪强度类别F（MPA）CFC（MPA）胶结的结构面080060025001000800600无充填的结构面070045015000500700500岩块岩屑型055045025001000500400岩屑夹泥型045035010000500400300泥灾岩屑型035025005000100300250泥025018000200010250150注1表中参数限于硬质岩中胶结或无充填的结构面。注2软质岩中的结构画应进行折减。注3胶结或无充填的结构面抗剪断强度应根据结构面的粗糙程度选取火值或小值。7荷载、荷载工况与荷载效应组合及分项系数71荷载711作用在风电机组地基基础上的荷载按随时间的变异可分为三类1永久荷载，如上部结构传来的竖向力FZK、基础自重G1、回填土重G2等。2可变荷载，如上部结构传来的水平力FXK和FYK、水平力矩MXK和MYK、扭矩MZK,多遇地震作用凡等。当基础处于潮水位以下时应考虑浪压力对基础的作用。3偶然荷载，如罕遇地震作用FE2等。712根据GB50223的有关规定，风电机组地基基础的抗震设防分类定为丙类，应能抵御对应于基本烈度的地震作用，抗震设防的地震动参数按GBL8306确定。713上部结构传至塔筒底部与基础环交界面的荷载效应宜用荷载标准值表示，为正常运行荷载、极端荷载和疲劳荷载三类。正常运行荷载为风力发电机组正常运行时的最不利荷载效应，极端荷载为GB184511中除运输安装外的其他设计荷载状况（DLC）中的最不利荷载效应，疲劳荷载为GB184511中需进行疲劳分析的所有设计荷载状况（DEC）中对疲劳最不利的荷载效应。714对于有地震设防要求的地区，上部结构传至塔筒底部与基础环交界面的荷载还应包括风电机组正常运行时分别遭遇该地区多遇地震作用和罕遇地震作用的地震惯性力荷载。715地基基础设计时应将同一工况两个水平方向的力和力矩分别合成为水平合力FRK、水平合力矩MRK，并按单向偏心计算。72荷载工况与荷载效应组合721地基基础设计的荷载应根据极端荷载工况、正常运行荷载工况、多遇地震工况、罕遇地震工况和疲劳强度验算工况等进行设计。极端荷载工况为上部结构传来的极端荷载效应叠加基础所承受的其他有关荷载；正常运行荷载工况为上部结构传来的正常运行荷载效应叠加基础所承受的其他有关荷载；多遇地震工况为上部结构传来的正常运行荷载效应叠加多遇地震作用和基础所承受的其他有关荷载；罕遇地震工况为上部结构传来的正常运行荷载效应叠加罕遇地震作用和基础所承受的其他有关荷载；疲劳强度验算工况为上部结构传来的疲劳荷载效应叠加基础所承受的其他有关荷载。722按地基承载力确定扩展基础底面积及埋深或按单桩承载力确定桩基础桩数时，荷载效应应采用标准组合，且上部结构传至塔筒底部与基础环交界面的荷载标准值应按第8章和第9章的相关要求修正为荷载修正标准值。扩展基础的地基承载力采用特征值，且可按基础有效埋深和基础实际受压区域宽度进行修正。桩基础单桩承载力采用特征值，并按JGJ94确定。723计算基础（桩）内力、确定配筋和验算材料强度时，荷载效应应采用基本组合，上部结构传至塔筒底部与基础环交界面的荷载设计值由荷载标准值乘以相应的荷载分项系数。724基础抗倾覆和抗滑稳定的荷载效应应采用基本组合，但其分项系数均为10，且上部结构传至塔筒底部与基础环交界面的荷载标准值应按第8章和第9章的相关要求修正为荷载修正标准值。725验算地基变形、基础裂缝宽度和基础疲劳强度时，荷载效应应采用标准组合，上部结构传至塔筒底部与基础环交界面的荷载直接采用荷载标准值。726多遇地震工况地基承载力验算时，荷载效应应采用标准组合；截面抗震验算时，荷载效应应采用基本组合。表729地基基础设计内容、荷载效应组合、荷载工况和主要荷载荷载工况主要荷救设计内容荷载效应组合正常运行荷载工况极端荷载工况疲劳强度验算工况多遇地震工况罕遇地震工况FRKMRKFZKMZKG1G2FE1FE2（1）扩展基础地基承载力复核标准组合（2）桩基础基桩承载力复核标准组合（3）截面抗弯验算基本组合（4）截面抗剪验算基本组合（5）截面抗冲切验算基本组合（6）抗滑稳定分析基本组合（7）抗倾覆稳定分析基本组合（8）裂缝宽度验算标准组合（9）变形验算标准组合（10）疲劳强度验算标准组合（11）抗滑稳定验算（罕遇地震）偶然组合（12）抗倾覆稳定验算（罕遇地震）偶然组合注多遇地震工况需考虑多遇地震作用；仅当多遇地震工况为基础设计的控制荷载工况时才进行该项验算。727罕遇地震工况下，抗滑稳定和抗倾覆稳定验算的荷载效应应采用偶然组合。728地震作用计算和地基基础抗震验算等应符合GB50011的规定，地基基础的有关抗震设计还应符合GB50007、JGJ94等的有关规定。729地基基础设计内容、荷载效应组合、荷载工况和主要荷载的选取应按表729采用。73分项系数731基础结构安全等级为一级、二级的结构重要性系数分别为11和10。732对于基本组合，荷载效应对结构不利时，永久荷载分项系数为12，可变荷载分项系数不小于15；荷载效应对结构有利时，永久荷载分项系数为10，可变作用分项系数为0。疲劳荷载和偶然荷载分项系数为10。地震作用分项系数按GB50011规定选取。对于标准组合和偶然组合，荷载分项系数均为10。733各设计内容的主要荷载的分项系数按表733采用。734混凝土和钢筋的材料性能分项系数分别采用14和11。承载力抗震调整系数等未规定的其他材料性能分项系数，按所引用的规范采用。735验算裂缝宽度时，混凝土抗拉强度和钢筋弹性模量等材料特性指标应采用标准值。表733主要荷载的分项系数主要荷载设计内容FRKMRKFZKMZKG1G2FE1FE2（1）天然地基承载力复核101010101010（2）基桩承载力复核101010101010（3）截面抗弯验算1512/1012/1012/10H13V05续表主要荷载设计内容FRKMRKFZKMZKG1G2FE1FE2（4）截面抗剪验算151512H13V05（5）截面抗冲切验算151512H13V05（6）抗滑稳定分析10101010101010（7）抗倾覆稳定分析101010101010（8）裂缝宽度验算101010101010（9）变形验算101010101010（10）疲劳强度验1010101010（11）抗滑稳定验算（罕遇地震）10101010101010（12）抗倾覆稳定验算（罕遇地震）101010101010注“/”“荷载效应对结构不利/荷载效应对结构有利”。H水平方向惯性力。V竖向惯性力8地基计算81一般规定811风电机组具有承受360方向重复荷载和大偏心受力的特殊性，对地基基础的稳定性要求高，基础应按大块体结构设计。812基础埋置深度的选择应考虑下列因素1基础的形式。2作用在基础上的荷载大小和性质。3地层结构和地下水埋深。4地墓土冻胀和融陷的影响。813基础的埋置深度应满足地基承载力、变形和稳定性要求。814扩展基础除应满足地基承载力、变形和稳定性要求外，基底允许脱开面积还应满足表814的要求。如不满足要求应采取加大基础底面积或埋深等措施。表814各计算工况基底允许脱开面积指标计算工况基底脱开面积AT/基底面积A（100）正常运行荷载工况多遇地震工况不允许脱开极端荷载工况25815对季节性冻土地区，当地基土具有冻胀性时，扩展基础埋深应大于土体的标准冻深（见附录H）；对多年冻土地区，可遵照有关规范执行。816对地震基本烈度为7度及以上且场地为饱和砂土、粉土的地区，应根据地基土振动液化的判别成果，通过技术经济比较采取稳定基础的对策和处理措施。82地基承载力计算821地基承载力特征值可由载荷试验或其他原位测试、公式计算及结合实践经验等方法综合确定。822当扩展基础宽度大于3M或埋置深度大于05M时，由载荷试验或其他原位测试、经验值等方法确定的地基承载力特征值，可按式（822）修正503MDBAKHF（822）式中FA修正后土体的地基承载力特征值；FAK地基承载力特征值，按821条的原则确定；B、D扩展基础宽度和埋深的地基承载力修正系数，按表822确定；扩展基础底面以下土的重度，地下水位以下取浮重度；表822承载力修正系数表土的类型BD淤泥和淤泥质土010人工填土、E或IL不小于085的黏性上010含水比08012红黏土含水比0801514压实系数大于095、黏粒含量C10的粉土015大面积压实填土最大干密度大于21KN/M3的级配砂石020黏粒含量CL0的粉土0315粉土黏粒含量CB/6）以外承受偏心荷载，且基底脱开基土面积不大于全部面积的1/4，矩（方）形扩展基础单独承受偏心荷载（图833）时，扩展基础底面压力可按下列公式计算（833LAGNPKK32MAX1）3A075B（8332）式中A合力作用点至扩展基础底面最大压力边缘的距离，按（B/2）E或（L/2）E计算。图833基底面部分脱开地基的基底压力示意图834当地基受力层范围内有软弱下卧层时，扩展基础宜按式（8341）和式（8342）验算软弱下卧层的承载力（834AZCZFP1）（834TN2TZLZBCKZ2）式中PZ荷载效应标准组合下，软弱下卧层顶面处附加压力；PCZ软弱下卧层顶面处土自重压力；FAZ软弱下卧层顶面处经深度等修正后的地基承载力特征值；PC扩展基础底面处土的自重压力；Z扩展基础底面至软弱下卧层顶面的距离；地基压力扩散线与垂直线的夹角，按表834采用。表834地基压力扩散角Z/BES1/ES202505362351025102030注1ES1为上层土压缩模量；ES2为下层土压缩模量；注2Z/B050时值不变。84变形计算841基础变形应验算沉降值和倾斜率，其计算值不应大于地基变形允许值。842地基变形允许值可按表842的规定采用。表842地基变形允许值沉降允许值（MM）轮毂高度H高压缩性黏性土低、中压缩性黏性土，砂土倾斜率允许值TANH1001001000003注倾斜率系指基础倾斜方向实际受压区域两边缘的沉降差与其距离的比值，按下式计算SB21TAN式中S1、S2基础倾斜方向实际受压区域两边缘的最终沉降值；BS基础倾斜方向实际受压区域的宽度。843计算地基沉降时，地基内的应力分布，可采用各向同性均质线性变形体理论假定。其最终沉降值可按式（8431）计算（843110IINISIKSSAZEP1）（843SKZKAGF02）式中S地基最终沉降值；S按分层总和法计算出的地基沉降值；S沉降计算经验系数，根据地区沉降观测资料及经验确定，无地区经验时可采用表843的数值；N地基沉降计算深度范围内所划分的土层数（图843）；表843沉降计算经验系数SMPASE基底附加压力254070150200P0KFAKKPA1413100402P0K075FAKKPA1110070402注为沉降计算深度范围内压缩模量的当量值，应按下式计算SESIISEA式中AI第I层土附加应力系数沿土层厚度的积分值。图843扩展基础沉降计算的分层示意图P0K荷载效应标准组合下，扩展基础底面处的附加压力，根据基底实际受压面积（ASBSL）计算；ESI扩展基础底面下第I层土的压缩模量，应取土自重压力至土的自重压力与附加压力之和的压力段计算；ZI、ZI1扩展基础底面至第I、I1层土底面的距离；扩展基础底面计算点至第I、I1层土底面范围内平1IA、均附加应力系数，可按附录J采用。844地基沉降计算深度ZN（见图843）应符合式（844）要求NIISS1025（844）式中计算深度范围内，第I层土的计算沉降值；IS由计算深度向上取厚度为的土层计算沉降值，NZ见图843并按表844确定。Z表844值ZBB228Z0306081085稳定性计算851扩展基础和岩石锚杆基础的稳定性应根据工程地质和水文地质条件进行抗滑、抗倾覆或抗浮稳定计算。抗滑稳定计算应根据地质条件分别进行沿基深层结构面的稳定计算。852除罕遇工况外的其他荷载工况下，抗滑和抗倾覆稳定按下列公式验算。1抗滑稳定最危险滑动面上的抗滑动面上的抗滑力与滑动力应满足式（8521）要求13（852SRF1）式中FR荷载效应基本组合下，抗滑力；FS荷载效应基本组合下，滑动力修正值。2沿基础底面的抗倾覆稳定计算，其最危险计算工况应满足式（8522）要求16（852SRM2）式中MR荷载效应基本组合下，抗倾力矩；MS荷载效应基本组合下，倾覆力矩修正值。853根据GB500011的抗震设防目标，罕遇地震工况下抗滑和抗倾覆稳定应按下列公式验算。1抗滑稳定最危险滑动面上的抗滑力与滑动力应满足式（8531）要求10（853SRF1）式中FR荷载效应偶然组合下，抗滑力；FS荷载效应偶然组合下，滑动力修正值。2沿基础底面的抗倾覆稳定计算，其最危险计算工况应满足式（8532）要求10（853SRM2）式中MR荷载效应偶然组合下，抗倾力矩；MS荷载效应偶然组合下，倾覆力矩修正值。9基础设计91一般规定911基础混凝土结构的耐久性应根据表911的环境类别和设计使用年限进行设计。表911混凝土结构的环境类别环境类别条件A非严寒和非寒冷地区的露天环境，与无侵蚀性的水或土壤直接接触的环境二B严寒和寒冷地区的露天环境，与无侵蚀性的水或土壤直接接触的环境三使用除冰盐的环境；严寒和寒冷地区冬季水位变动的环境；滨海室外环境四海水环境五受人为或自然的侵蚀性物质影响的环境注严寒和寒冷地区的划分应符合JGJ24的规定。912基础设计应考虑地下水、环境水、基础周围土壤对其的腐蚀，必要时应遵照GB50046和JTJ275等有关规定采取有效的防腐措施。913二类和三类环境中，基础混凝土裂缝宽度应满足下列规定1正常运行荷载工况最大裂缝宽度不得超过02MM。2极端荷载工况最大裂缝宽度不得超过03MM。四类和五类环境中的基础混凝土，其裂缝控制要求应符合专门标准的有关规定。914桩的抗裂和限裂设计应符合JGJ94的规定。915混凝土强度等级应由按照标准方法制作养护的边长为150MM的立方体试件，在28D龄期用标准试验方法测得的具有95保证率的抗压强度标准值。混凝土轴心抗压、轴心抗拉强度标准值FCK、FTK和设计值FC、FT及弹性模量EC按表915确定。表915混凝土强度标准值、设计值及弹性模量单位NMM2符混凝土强度等级种类号C15C20C25C30C35C40C45C50C55C60C65C70C75C80CKF100134167201234268296324355385415445474502T127154178201220239251264274285293299305311强度种类CF7296119143167191211231252275297318338359TF091110127143157171180189196204209214218222弹性模量104EC220255280300315325335345355360265370375380916钢筋强度标准值应不小于95的保证率。普通钢筋的强度标准值按表9161确定，设计值和弹性模量按表9162确定。表9161普通钢筋强度标准值种类符号DMMNM2YKFHPB235Q235820235HRB33520MNSI650335HRR40020MNSIV、20MNSINB、20MNTI650400热扎钢筋RRD40020MNSI840400表9162普通钢筋强度设计值及弹性模量单位NMM2种类符号抗拉强度抗压强度弹性模量抗剪强度HPB235Q23521021021105115HRB33520MNSI30030020L05155HRR40020MNSIV、20MNSINB、20MNTI36036020L05180热扎钢筋RRD40020MNSI36036020L05195注在钢筋混凝土结构中，轴心受厄和小偏心受拉构件的钢筋杭拉强度设计值大于300NMM2时，仍按取用300NMM2。917基础和桩身混凝土应具有较高的耐久性、抗裂性及施工和易性，并满足GB50010的要求。基础采用的混凝土强度等级不应低于C25级，垫层混凝土强度等级不应低于C15级。有抗冻要求的混凝土，抗冻等级应按照DLT5082的规定确定。918基础混凝土宜采用P0425硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥。当采用其他品种和标号时，应通过对比试验确定。919基础混凝土中宜掺粉煤灰或其他优质掺合料。粉煤灰的质量应符合GBJ146的要求。9110基础混凝土应掺用引气剂和减水剂，根据要求，也可掺用调节混凝土凝结时间的其他种类外加剂。采用的外加剂和掺合料的种类及掺量应通过试验确定。9111凡符合国家标准的饮用水均可用于拌和与养护混凝土。未经处理的工业污水和生活污水不得用于拌和与养护混凝土。地表水、地下水和其他类型水在首次用于拌和与养护混凝土时，须按现行的有关标准，经检验合格方可使用。9112施工中在基础混凝土表面出现的裂缝应进行处理，如在四类、五类环境中应及时进行处理。92扩展基础921矩形基础应验算基础环与基础交接处以及基础台柱边缘的受冲切承载力。受冲切承载力应符合下列规定（9211）007HAFFMTPL（9212BT2）（9213）LJLAP式中荷载效应基本组合下，作用在A，上的地基净反力设计LF值；中切验算时取用的部分基底面积图921中的阴影面积LAABCDEF；扣除墓础自重及其上土重后相应于荷载效应基本组合时JP图921计算阶形基础的受冲切承载力截面位置1冲切破坏锥体最不利一侧的斜截面；2冲切破坏锥体的底面线的地基土单位面积净反力，对偏心受压基础可取基础边缘处最大地基土单位面积净反力；受冲切承载力截面高度影响系数，当H0800MM时，HP取10；当H02000MM时，取09，其间按线性内插法取用；混凝土轴心抗拉强度设计值，按表916采用；TF墓础冲切破坏锥体的有效高度；0H冲切破坏锥体最不利一侧计算长度；MA受冲切破坏锥体最不利一侧斜截面的上边长，当计算基T础环与基础交接处的受冲切承载力时，取基础环直径，当计算基础台柱边缘处的受冲切承载力时，取台柱宽；受冲切破坏锥体最不利一侧斜截面在基础底面积范围内BA的下边长，当受冲切破坏锥体的底面落在基础底面以内（图921），计算基础环与基础交接处的受冲切承载力时，取墓础环直径加两倍基础有效高度，当计算基础台柱边缘受冲切承载力时，取台柱宽加两倍该处有效高度。922基础底板的配筋应按抗弯计算确定，并遵照GB50010规定计算配筋量。1在轴心荷载或单向偏心荷载作用下，对于方形基础，当台阶的宽高比小于或等于25（A1/A）和偏心矩小于或等于L/6基础宽度时图922（A），任意截面的底板受弯可按简化公式（9221）计算（922221MAXMAXLPAGPLM、1）田922矩形基础底板的计算示意图A偏心距小于或等于1/6基础宽度时；B偏心距大于L/6基础宽度时式中M1荷载效应基本组合下，任意截面II处的弯矩设计值；PMAX荷载效应基本组合下，基础底面边缘最大地基反力设计值；P荷载效应基本组合下，在任意截面II处基础底面地基反力设计值；G考虑荷载分项系数的基础自重及其上覆的土自重；A1任意截面II至基底边缘最大反力处的距离；A抗弯计算时的刽5分基底面积；L基础底面的边长。2在单向偏心荷载作用下，对于方形基础，当台阶的宽高比小于或等于25（A1/H）和偏心矩大于1/6基础宽度时图922（B，变高截面处的弯矩可按简化公式9222计算（922226MAX1AGPLAM、2）923基础应按不配置箍筋和弯起钢筋的一般板类受弯构件，验算斜截面受剪承载力。斜截面受剪承载力应按式9231计算（923007BHFVT1）（923048H2）式中V荷载效应基本组合下，构件斜截面上最大剪力设计值；受剪截面高度影响系数当H0800MM时，取H0H800MM；当H02000MM时，取H02000MM；混凝土轴心抗拉强度设计值，按表915采用；TFH0截面的有效高度；B矩形截面的宽度。924基础应根据914条的规定，按所处环境类别和设计工况确定相应的裂缝控制要求及最大裂缝宽度限值，并采用荷载效应标准组合按GB50010的规定验算裂缝宽度。93桩基础931桩基础包括混凝上预制桩和混凝土灌注桩。桩基础应为4根及以上基桩组成的群桩基础。按桩的性状和竖向受力情况可分为摩擦型桩和端承型桩。摩擦型桩的桩顶竖向荷载主要由桩侧阻力承受，端承型桩的桩顶竖向荷载主要由桩端阻力承受。932群桩中基桩桩顶受力应分别考虑荷载效应标准组合和基本组合。1标准组合下桩顶受力按式（9321）式（9323）计算1）轴心竖向力作用下（932NGNKIK1）2）偏心竖向力作用下（9322JIYKKIKXMN2）3）水平力作用下（932NHKI3）式中NK荷载效应标准组合下，作用于桩基承台顶面的竖向力修正标准值，NKK0FZK，K0按832条规定取值；GK桩基承台和承台上土自重标准值，对稳定的地下水位以下部分扣除水的浮力；NIK荷载效应标准组合轴心（偏心）竖向力作用下，第I基桩或复合基桩的竖向力；MYK荷载效应标准组合偏心竖向力作用下，作用于承台底面，绕通过桩群形心的R主轴的合力矩修正标准值，MYKK0（MRKFRKHD）；XI、XJ基桩或复合基桩至Y轴的距离；HK荷载效应标准组合下，作用于桩基承台底面的水平力修正标准值，HKK0FRK；HIK荷载效应标准组合下，作用于第I基桩或复合基桩的水平力N桩基中的桩数；HD基础环顶标高至承台底面的高度。2基本组合下桩顶受力由荷载标准值乘以相应分项系数按式（9321）式（9323）计算。933桩墓础设计时，应结合地区经验考虑桩、土、承台的共同工作，计算方法和公式可采用附录L进行计算。934基桩承载力荷载效应标准组合计算应符合式（9341）式（9343）的要求1轴心竖向力作用下NIKR（9341）2偏心竖向力作用下，除满足式（9341）外，尚应满足式（9342）的要求NIKMAX12R（9342）3水平力荷载作用下HIKRH（9343）式中NIK荷载效应标准组合轴心竖向力作用下，基桩或复合桩基的平均竖向力；NIKMAX荷载效应标准组合偏心竖向力作用下，桩顶最大竖向力；R墓桩或复合基桩竖向承载力特征值；HIK在荷载效应标准组合下，作用于基桩I桩顶处的水平力；RH群桩中基桩水平承载力特征值。935单桩竖向承载力特征值及。应按式（935）确定UKAQKR1（935）式中单桩竖向极限承载力标准值；UKQK安全系数，取K2。936设计采用的单桩竖向极限承载力标准值规定如下11级桩基础，应通过单桩静载试验确定。22级桩基础，应通过单桩静载试验确定，仅当地质条件简单时，可参照地质条件相同的试桩资料，结合静力触探等原位测试和经验参数综合确定。33级桩基础，可根据原位测试和经验参数综合确定。937单桩竖向极限承载力标准值、极限侧阻力标准值和极限端阻力标准值的确定应符合下列规定1单桩竖向静载试验按JGJ106执行。2对于大直径端承型桩，也可通过深层平板平板直径应与孔径一致载荷试验确定极限端阻力。3对于嵌岩桩，也可通过岩基平板（直径03M）载荷试验确定极限端阻力标准值，通过嵌岩短墩（直径03M）确定极限侧阻力标准和极限端阻力标准值。4桩的极限侧阻力标准值和极限端阻力标准值宜通过埋设桩身轴力测试元件静载试验确定，可通过测试结果建立极限侧阻力标准值和极限端阻力标准值与土层物理指标、岩石饱和单轴抗压强度以及静力触探等土的原位测试指标间的经验关系。938当根据土的物理指标与承载力参数之间的经验关系确定基桩抗压极限承载力标准值时，宜按式（938）估算PKISKPKSUKAQLUQ938式中、总极限侧阻力标准值和总极限端阻力标准值；SKQP桩侧第J层土的极限侧阻力标准值，如无当地经验值IQ时，可按附录K取值；极限端阻力标准值，如无当地经验值时，可按附录K取值；PK桩穿越第I层土的厚度；ILU桩身周长；AP桩端面积。939对于桩距不超过6D的群桩基础，桩端持力层下存在承载力低于桩端持力层1/3的软弱下卧层时，可按式（9391）、式（9392）验算软弱下卧层的承载力图939（939AZMZFTL1）（939TAN2TAN200BALQGNISKKZ2）图939软弱下卧层承载力验算式中作用于软弱下卧层顶面的附加应力；Z软弱层顶面以上各土层重度地下水位以下取浮重度的M厚度加权平均值；T硬持力层厚度；软弱下卧层经深度修正的地基极限承载力特征值，深度AZF修正系数取10；A0、B0桩群外缘矩形面积的长、短边长；桩端硬持力层压力扩散角，按表939取值。表939桩端硬持力层压力扩散角单位ES1ES2T025BOT050BO1123623510251030注1ES1、ES2为硬持力层、软弱下卧层的压缩模量。注2；当T1M时，D09（1）。2桩侧土水平抗力系数的比例系数，宜通过单桩水平静载试验确定，当无静载试验资料时，可按表9316取值。表9316地基土水平抗力系数的比例系数M值预制桩灌注桩序号地基土类别MMNM4相应单桩在地面处水平位移MMMNM4相应单桩在地面处水乎位移MML淤泥、淤泥质土、饱和湿陷性土245102566122流塑1、软塑07509粉土，松散粉细砂，E松散、稍密填土45610614483可塑0250YXA0H0YXA0H0YXA时，；HN荷载效应基本组合下，基础环根部轴力设计值。2多桩矩形承台受角桩冲切的承载力应按式（93235）式（93237）计算（图93232）（932301112102/HFACACTPXYYXL5）（932360/5611XX（93232YY7）式中荷载效应基本组合下，扣除承台及其上填土自重后的LN角图93232矩形承台角桩冲切计算示意图桩桩顶竖向力设计值；、角桩冲切系数；X1Y、角桩冲跨比，其值满足X1Y02510，；01/HAX01/HAY、从角桩内边缘至承台外边缘的距离；1C2、从承台底角桩内边缘引45冲切线与承台顶面XAY或承台变阶处相交至角桩内边缘的水平距离承台外边缘的有效高度。0H9324桩基础承台应对台柱边缘和桩边连线形成的斜截面进行受剪计算（图9324）。当基础环边有多排桩形成多个剪切斜截面时，尚应对每个斜截面进行验算。斜截面受剪承载力可按式（93241）式（93243）计算（932400HBFVTS1）（93241/752）（932410105BHB2）式中V荷载效应基本组合下，扣除承台及其上填土自重后斜截图9324承台斜截面受剪计算示意图面的最大剪力设计值；承台计算截面处的计算宽度0B计算宽度处的承台有效高度；H承台剪切系数；受剪截面承载力截面高度影响系数，其值按第923条HS的规定计算；H计算截面的剪跨比，为基础环或台柱边缘处至0/HA计算一排桩的桩边的水平距离，当30时，取30。9325当承台的混凝土强度等级低于桩的强度等级时，尚应验算桩上承台的局部受压承载力。9326应根据第914条的规定，按所处环境类别和结构类别确定承台混凝土的裂缝控制要求及最大裂缝宽度限值，并采用荷载效应标准组合按GB50010规定验算承台裂缝宽度。94岩石锚杆基础941岩石锚杆基础应置于较完整的岩体上，且与基岩连成整体，并应符合下列要求1锚杆孔直径，宜取锚杆直径的3倍，但不应小于1倍锚杆直径加50MM。锚杆的构造要求，可按图941采用。图941岩石锚杆基础一锚杆孔直径；锚杆的有效锚固长度；锚杆直径1DLD2锚杆插入混凝土承台结构的长度，应符合钢筋的锚固长度要求。3锚杆宜采用热扎带肋钢筋，水泥砂浆强度不宜低于30MPA，细石混凝土强度不宜低于C30。灌浆前，应将锚杆孔清理干净。942锚杆基础中单根锚杆所承受的拔力，应按式（9421）、式（9422）验算；（9422IYKKTIKXMNGN1）（942TTKRMAX2）式中N荷载效应标准组合下，作用在基础顶面上的竖向力修K正标准值，按832条规定取值；ZKKFN00G墓础自重及其上覆的土自重标准值；KM荷载效应标准组合偏心竖向力作用下，作用于基础底YK面，绕通过基础底而形心的Y主轴的合力矩修正标准值，0DRKYKHFMK第；根锚杆至墓础底面形心的Y轴线的距离IXN荷载效应标准组合下，第根锚杆所受的拔力TIKIR单根锚杆抗拔承载力特征值TN荷载效应标准组合下，锚杆所受的最大拔力。MAXTK943对L级和2级桩基础，单根锚杆抗拔承载力特征值兄应通过现场试验确定；对于其他基础，可按式（943）计算（943）LFDRT180式中砂浆与岩石间的黏结强度特征值，可按表943选用。F表943砂浆锚杆与岩石间钓黏结强度特征值单位MPA岩石坚硬程度硬质岩较软岩软岩黏结强度F0604040202注水泥砂浆强度为30MPA，混凝土强度等级C30。944岩石锚杆基础结构的设计应满足92节的有关要求。95一般构造规定951扩展基础、桩基础承台或岩石锚杆基础的底宽或直径宜控制在轮毂高度的1/51/3范围内，基础高度宜控制在轮毂高度的1/301/20范围内，基础边缘高度宜为底宽或直径的L/201/15，且应不小于10M。952软弱地基上的垫层混凝土厚度宜大于20CM。基础混凝土浇筑前应对垫层1昆凝土或基岩表面进行凿毛处理，并冲洗干净。953基础环应深入至基础或承台底板一定深度，并与基础或承台结构可靠连接。应对基础环与基础或承台的连接进行专门设计，并做局部冲切、承压和拉拔等验算。基础预埋件周边应设细部连接或构造钢筋。954基础棍凝土应一次浇筑成型。对可能存在的施工缝应采取凿毛、高压冲洗、铺浆和设插筋等措施进行处理。955受力钢筋的混凝土保护层厚度从钢筋外边缘算起不应小于钢筋直径及表955规定的数值，同时也不宜小于粗骨料最大粒径的125倍。严寒和寒冷地区受冰冻的部位，保护层厚度还应符合GB50010的规定。表955混凝土保护层最小厚度单位；MM环境条件类别基础部位钢筋部位二三四五顶面、侧面无地下水时外层钢筋30354045顶面、侧面有地下水时外层钢筋40455055底部外层钢筋80100110120956钢筋的锚固和连接应符合GB50010的规定。957基础台柱钢筋和基础底板顶面钢筋的计算应符合GB50010的规定。其中，单侧纵向钢筋的最小配筋率不应小于020，且每米宽度内的钢筋截面面积不得小于2500MM2。958桩和