浅谈新版《建筑地基基础设计规范》

邵 帅

中油辽河工程有限公司，辽宁盘锦 124010

引言

中华人民共和国国家标准《建筑地基基础设计规范》GB50007-2011，于2012年8月1日起执行，原国标《建筑地基基础设计规范》GB50007-2002同时废止。本次规范修订中，大的原则并未做多少改动，部分条文进行了补全或文字调整，又增加了对岩石地基、岩溶地基、及回弹再压缩变形等内容的相关规定，修订的主要技术内容共15处。

本文主要讨论新版规范修订中体现的一些新的设计理念和修订方向。下面笔者就对规范的理解以及对腾延京、王曙光老师的宣贯讲座学习总结加以阐述，以供同行参考。

1 本次修订面对的市场新需求

1.1 中国的城镇化进程

1.1.1 可使用建设用地紧张

中国目前城镇化速度快，且在未来二三十年还将快速发展,需要大量的建设用地，用地紧张促使我国的建筑体征向高层发展，当前建筑特点亦呈现出以高层建筑群为主的开发趋势。

1.1.2 地下空间的开发利用

城市地下空间的开发是应可持续发展的需求，充分利用有限资源的二次开发，是国际发展的方向和惯例。我国地下空间开发利用在国际上起步比较晚，目前处于刚刚起步阶段。国际上地下空间开发深度为50m左右，而我过目前普遍开发深度为20m～30m。工程建设在结合城市地下交通、地下管网的情况下，地基基础设计又体现出“深”的技术特点。

1.1.3 地基基础设计的大批量化

目前房地产开发都不是单体开发的形式，而是结合城市规划形成大批量的开发。而基础设计也由以单体基础为主要设计对象，转变为具有“高、深、大”等技术特点的基础设计。

1.2 耐久性设计的需求

地基基础设计设计使用年限最低要求是至少要满足上部结构的设计使用年限要求，但是地基基础设计对耐久性应该有更高的要求。

当上部结构的功能丧失，在拆除、重建、加固、改造过程中，地基基础的拆除、重建、加固工作难度大，对周边环境影响大，且部分深基础、桩基础不可拆除，所以地基基础应作为可重复利用资源实现，而不能对未来的设计、发展带来障碍。因受到设计水平、施工水平、验收水平及再评价等技术因素的制约，本次规范仅按《工程结构可靠性设计统一标准》要求做出满足上部结构使用年限的规定，未效仿欧美、日本等国家100年设计使用年限的做法，但这是规范未来发展的方向。

1.3 建设节约型社会的要求

首先，充分利用现有的地基基础材料，增强节约、绿色的设计理念，降低地基基础的材料用量；其次，在上部结构因不满足使用要求而拆除时，保证地基基础的可重复利用价值，因此要求基础在使用期间，不能因荷载变化或外界条件的变化产生裂缝，否则基础的使用寿命就会降低。因此增大底板刚度、增加基础安全储备是基础设计未来的方向。

1.4 地基基础设计注意事项

1.4.1 设计理论与土力学基本特性的符合性

设计理论和资料越贴近实际情况，设计越合理、越经济。地基基础设计目前处在半理论半经验设计阶段。虽然当前设计理论与土力学基本符合，规范中的一些公式借用了弹性力学、理论力学中的公式，但都通过试验和工程实践进行了经验调整，地基基础设计的底限是首先保证基础在最不利荷载、最不利工况下的安全性，从而实现节约与安全的统一，再加之规范有时仅针对某单一条件或工况规定，而基础实际受力情况可能要复杂得多，因此所有指标都取极限值则不安全，“只要满足规范要求就是安全的”想法也不可取。商业软件计算的结果往往需要设计工程师根据经验调整，调整过程往往比计算还要重要。

1.4.2 地基基础设计对各种作用认识的局限

主要是针对各种自然灾害没有预防、应对措施和计划，例如泥石流、大雨等造成的事故，都是人为考虑因素不全面。

2 本次规范修订的原则

（1）保持规范体系不变，提高变形计算和耐久性设计水平；

（2）反映近十年来地基基础领域科研方面成熟的成果，反映原规范实施以来设计和工程实践的成功经验；

（3）补充完善充实原设计规范中的部分内容。

3 建筑地基基础的特点

3.1 建筑地基基础一般指具有建筑结构的地基和基础，区别于公路、铁路、水工建筑物、港口工程等的地基基础，除稳定性要求和承载力要求外，由于地基变形将引起与结构相互作用，因此规范对基础变形有严格要求。

3.2 设计流程： 作用→基础→地基

3.2.1 结构上部输入荷载：按传统分析，不考虑地基变形的方法算得的上部结构传给基础的作用力。根据土质特征不同，地基存在变形，这部分荷载也需要进行调整。设计人员一般通过工程经验进行调整，例如内筒外框结构外框柱的荷载要放大。

3.2.2 地基反力: 建筑物荷载通过基础传递给地基的压力的反作用力。地基反力并非完全按照上部传递荷载进行计算即可，实验表明，影响地基反力分布形式的因素较多，如基础和上部结构的刚度、建筑物的荷载分布及其大小、基础的埋置深度、基础平面的形状和尺寸、有无相邻建筑物的影响、地基土的性质(如土的类别、非线性、蠕变性等)、施工条件(如施工引起的基底土的扰动)等，因此，地基反力的计算结果也需要工程设计人员根据经验调整。

3.2.3 基础计算结果要应用到工程实践中，必须保证地基基础变形形态与地基反力形态同时满足工程实测。例如一个内筒外框结构，内筒部分承担60%～70%的荷载，那么地基处理要求内筒部分地基承载力高，如700kPa～800kPa，外框柱部分为300kPa～400kPa，对于土质地基这种处理方法是错误的。因为地基反力比较大，内筒部分的地基沉降量将高于外框部分，产生沉降差，而且经过内力调整后，内筒部分承担的荷载将会减小，而外框部分的荷载将会增大，与计算模型不符，地基反力的计算也会出现误差。如果是桩基，桩端作用在一个好的持力层，与结构分析基本一致，则这种情况可以适用。因为上部荷载与地基反力作用呈比例的前提是基础变形都很小，基础刚度一致。

3.3 规范规定对地基不同状态采用不同的荷载组合进行计算，最不利组合控制也是多种荷载组合中的最不利组合。地基基础设计应同时满足地基承载力和变形设计要求。按共同作用的变形计算结果应同时符合风荷载或地震荷载下的地基承载力设计要求。

地基变形计算：准永久组合，不考虑风荷载和地震作用。

地基承载力计算：标准组合，考虑风荷载和地震作用。

基础结构计算：基本组合，考虑风荷载和地震作用。

4 结语

目前我国正处于快速发展时期，《建筑地基基础设计规范》的修订紧跟时代的步伐，借鉴了欧美、日本等发达国家的规范和先进设计经验，同时与本国的实际情况和大量工程实践相结合。由本次规范修订可以看出，新版规范不仅对原有规范进行了补全和完善，提高设计安全和适用要求，更增加了面向未来的可持续发展设计理念，满足了工程建设的需求，为我国的快速可持续发展打下了良好的基础。

[1]GB 50007-2011，建筑地基基础设计规范[S].北京：中国建筑工业出版社，2011