通信铁塔基础技术要求。

baofengfu

        铁塔基础正常使用时，应能承受上部铁塔结构所传递的可能出现的各种作用效应；在正常使用时应具有良好的工作性能，应能够满足铁塔正常的使用要求；在设计规定的偶然事件发生时及发生后，应仍能保持必须的整体稳定性；在满足安全适用、经济合理的前提下，应考虑技术先进和保护环境。
3.0.2        铁塔基础设计前应委托有资质的勘察单位进行岩土工程勘察。铁塔基础设计应委托有资质的设计单位设计。
3.0.3        未经技术鉴定或设计许可，不得擅自改变上部铁塔的用途和使用环境，以避免由此对于地基基础所产生的不利影响。
4铁塔基础计算与构造
4.1一般规定
4.1.1        铁塔基础的设计基准期为50年，设计使用年限为50年，结构安全等级为二级，设计等级为丙级，有特殊要求的基站可根据使用要求及现行相关国家标准另行确定，但不应低于上部结构的相关要求。
4.1.2铁塔的基础选型应综合考虑建设场地岩土工程勘察资料、铁塔的结构形式、周围环境条件和材料情况与施工条件、经济指标等因素。
4.1.3        铁塔地基基础设计时，所采用的作用效应与相应的抗力限值应符合下列规定：
1按地基承载力确定基础底面积及埋深或按单桩承载力确定桩数时，传至基础或承台底面上的作用效应应按正常使用极限状态下作用的标准组合；相应的抗力应采用地基承载力特征值或单桩承载力特征值。
2计算地基变形时，传至基础底面上的作用效应应按正常使用极限状态下作用的准永久组合，当风玫瑰图严重偏心时，取风的频遇值组合，不应计入地震作用。
3计算挡土墙、地基或滑坡稳定以及基础抗拔稳定时，作用效应应按承载能力极限状态下作用的基本组合，但其分项系数均为1.0。
4在确定基础或桩基承台高度、挡土墙截面厚度、计算基础或挡土墙内力、确定配筋和验算材料强度时，上部结构传来的作用效应组合和相应的基底反力，应按承载能力极限状态下作用的基本组合，采用相应的分项系数；验算基础裂缝宽度时，应按正常使用极限状态下作用的标准组合并考虑长期作用的影响进行计算。
4.1.4        对于满足以下条件的通信铁塔地基基础，可不做地基变形计算。
表4.1.4  无需验算地基变形的通信塔
地基主要受力层状况        地基承载力特征值 (kPa)        60≤＜80        80≤＜100
结构
类型        通信塔        高度(m)        <40        <60
        钢桅杆        高度(m)        <50        <60
注：当地基承载力特征值≥100(kPa)时，均无需做地基变形计算。
但如有下列情况之一时，应作地基变形验算：
1 在基础上及其附近有地面堆载或相邻基础荷载差异较大，可能引起地基产生过大的不均匀沉降时；
2软弱地基上相邻建筑距离近，可能发生倾斜时。
4.1.5        铁塔基础混凝土构件应根据使用年限和环境类别进行耐久性设计，耐久性设计包括下列内容：
1确定结构所处的环境类别；
2提出对混凝土材料的耐久性基本要求；
3确定构件中钢筋的混凝土保护层厚度；
4不同环境条件下的耐久性技术措施；
5提出结构使用阶段的检测与维护要求。
注：对临时性的混凝土结构，可不考虑混凝土的耐久性要求。
4.1.6混凝土结构暴露的环境类别应按表4.1.6的要求划分。
表4.1.6混凝土结构的环境类别
环境类别条件        条件
一        室内干燥环境；
无侵蚀性静水浸没环境。
二a        室内潮湿环境；
非严寒和非寒冷地区的露天环境；
非严寒和非寒冷地区与无侵蚀性的水或土壤直接接触的环境；
严寒和寒冷地区的冰冻线以下与无侵蚀性的水或土壤直接接触的环境
二b        干湿交替环境；
水位频繁变动环境；
严寒和寒冷地区的露天环境；
严寒和寒冷地区冰冻线以上与无侵蚀性的水或土壤直接接触的环境
三a        严寒和寒冷地区冬季水位变动区环境；
受除冰盐影响环境；
海风环境
三b        盐渍土环境；
受除冰盐作用环境；
海岸环境
四        海水环境
五        受人为或自然的侵蚀性物质影响的环境
注：1　室内潮湿环境是指构件表团经常处于结露或湿润状态的环境；
2　严寒和寒冷地区的划分应符合现行国家标准《民用建筑热工设计规范》GB 50176 的有关规定；
3　海岸环境和海风环境宜根据当地情况，考虑主导风向及结构所处迎风、背风部位等因素的影响，由调查研究和工程经验确定；
4　受除冰盐影响环境是指受到除冰盐盐雾影响的环境;受除冰盐作用环境是指被除冰盐溶液溅射的环境以及使用除冰盐地区的洗车房、停车楼等建筑；
5　暴露的环境是指混凝土结构表面所处的环境。
4.1.7设计使用年限为50年的混凝土结构，其混凝土材料宜符合表4.1.7的规定。
表4.1.7结构混凝土材料的耐久性基本要求
环境等级        最大水胶比        最低强度等级        最大氯离子含量(%)        最大碱含量(kg/m3 )
一        0.60        C20        0.30        不限制
二a        0.55        C25        0.20        3.0
二b        0.50(0.55)        C30(C25)        0.15       
三a        0.45(0.50)        C35(C30)        0.15       
三b        0.40        C40        0.10       
注：1 氯离子含量系指其占胶凝材料总量的百分比；
2 预应力构件混凝土中的最大氯离子含量为0.06%; 其最低混凝土强度等级宜按表中的规定提高两个等级；
3 素混凝土构件的水胶比及最低强度等级的要求可适当放松；
4 有可靠工程经验时，二类环境中的最低混凝土强度等级可降低一个等级；
5 处于严寒和寒冷地区二b、三a 类环境中的混凝土应使用引气剂，并可采用括号中的有关参数；
6 当使用非碱活性骨料时，对混凝土中的碱含量可不作限制。
4.1.8铁塔基础混凝土结构构件及桩身最大裂缝控制等级和最大裂缝宽度应根据环境类别和水、土介质腐蚀性等级按表4.1.8a、4.1.8b规定选用：


表4.1.8a 结构构件的裂缝控制等级及最大裂缝宽度的限值（mm）
环境类别        钢筋混凝土结构
        裂缝控制等级        wlim
一        三级        0.30
二a                0.20
二b               
三a、三b               

表4.1.8b桩身的裂缝控制等级及最大裂缝宽度限值（mm）
环境类别        钢筋混凝土桩        预应力混凝土桩
        裂缝控制等级        wlim        裂缝控制等级        wlim
二        a        三        0.2（0.3）        二        0
        b        三        0.2        二        0
三        三        0.2        一        0
注：1 水、土为强、中腐蚀性时，抗拔桩裂缝控制等级应提高一级；
2 二a类环境中，位于稳定地下水位以下的基桩，其最大裂缝宽度限值可采用括弧中的数值。
4.1.9四类、五类环境混凝土结构耐久性的设计，可参考现行国家标准《混凝土结构耐久性设计规范》GB/T 50476、《港口工程混凝土结构设计规范》JTJ 267和《工业建筑防腐蚀设计规范》GB 50046。
4.1.10对三、四、五类环境桩基结构，受力钢筋宜采用环氧树脂涂层带肋钢筋。
4.2地基计算
4.2.1基础埋置深度
铁塔基础的埋置深度应根据基础的类型和构造、作用在基础上的荷载大小和性质、工程地质和水文地质条件等确定；在满足地基承载力、变形和稳定的前提下，宜浅埋。湿陷性黄土、膨胀土和季节性冻土的基础尚应满足《湿陷性黄土地区建筑规范》GB50025-2004、《膨胀土地区建筑技术规范》GB50112-2013、
《冻土地区建筑地基基础设计规范》JGJ118-2011的要求。
基础应建造在有可靠持力层的地基上，当无持力层时应根据《建筑地基处理技术规范》JGJ 79-2012的相关措施予以地基处理。
4.2.2        地基承载力计算
1地基承载力的计算应符合下列要求：
1）  当轴心荷载作用时：
                          (4.2.2-1)
    式中 —— 相应于作用的标准组合时，基础底面的平均压力值（kPa）；
—— 修正后的地基承载力特征值，应按现行国家标准《建筑地基基础设计规范》GB 50007的规定采用。
2）  当偏心荷载作用时,除应符合公式(4.2.2-1)的要求外，尚应满足下式要求：
                       (4.2.2-2)
    式中 —— 相应于作用的标准组合时，基础底面边缘的最大压力值（kPa）。
2  当基础承受轴心荷载和在核心区内承受偏心荷载时，验算地基承载力的基础底面压力可按下列公式计算：
1）  矩形基础承受轴心荷载时：
                       (4.2.2-3)
    式中 —— 相应于作用的标准组合时，上部结构传至基础的竖向力值(kN)；
—— 基础自重和基础上的土重标准值(kN)；
—— 基础底面面积(m2)。
2）  当矩形基础承受双向偏心荷载时：
                                                        (4.2.2-4)
                                                        (4.2.2-5)
式中  —— 相应于作用的标准组合时，上部结构传至基础底面对 轴的力矩值(kN·m)；
——矩形基础底面对 轴的抵抗矩（m3）。
3当矩形基础核心区外承受双向偏心荷载，且基础脱开基底面积不大于全部面积的1/4时，验算地基承载力的基础底面压力可按下列公式确定（当由单向偏心控制时计算公式参见《高耸结构设计规范》GB50135-2006之7.2.3-1、7.2.3-2）：
                                                (4.2.2-6)
                                                        (4.2.2-7)
    式中 —— 合力作用点至一侧基础边缘的距离（m），按计算；
—— 合力作用点至一侧基础边缘的距离（m），按计算；
—— 方向的偏心距（m），按计算；
—— 方向的偏心距（m），按计算；


注：当基础脱开地基土的面积不大于全部面积的1/4，且满足4.2.2-2式规定时，可不验算基础的倾覆。
4.2.3        地基稳定性计算
处于山坡地的铁塔应按现行标准《建筑地基基础设计规范》GB50007-2011之5.4节的相关规定进行地基稳定性计算。
4.2.4        液化土地基措施
对于地面下存在饱和砂土、饱和粉土的铁塔基础，除6 度外，应进行液化判别；存在液化土层的地基，应根据抗震设防烈度、抗震设防类别、地基的液化等级，结合具体情况采取相应的措施。具体措施应符合现行标准《构筑物抗震设计规范》GB50191-2012的相关规定。
4.3扩展基础
4.3.1        铁塔采用扩展基础形式时，基础底面允许部分脱开地基土的面积应不大于底面全面积的1/4（微波塔除外）。
4.3.2        无筋扩展基础(图4.3.2)高度应满足下式的要求：
                           (4.3.2)
式中：b——基础底面宽度（m）；
b0——基础顶面柱脚宽度（m）；
H0——基础高度（m）；
tan——基础台阶宽高比b2：H0，其允许值可按表4.3.2选用；
b2——基础台阶宽度（m）。
表4.3.2   无筋扩展基础台阶宽高比的允许值
基础材料        质量要求        台阶宽高比的允许值
                pk≤100        100＜pk≤200        200＜pk≤300
混凝土基础        C25混凝土        1∶1.00        1∶1.00        1∶1.25
注:  1  pk为作用标准组合时的基础底面处的平均压力值(kPa)；
2混凝土基础单侧扩展范围内基础底面处的平均压力值超过300kPa时，尚应进行抗剪验算；对基底反力集中于立柱附近的岩石地基，应进行局部受压承载力验算。

                    　　　图4.3.2无筋扩展基础构造示意
4.3.3采用无筋扩展基础的钢筋混凝土柱，其柱脚高度h1不得小于b1(图4.3.2)，并不应小于300mm且不小于20d。当柱纵向钢筋在柱脚内的竖向锚固长度不满足锚固要求时，可沿水平方向弯折，弯折后的水平锚固长度不应小于10d也不应大于20d。
注：d为柱中的纵向受力钢筋的最大直径。
4.3.4扩展基础的计算应符合下列规定：
　　1对柱下扩展基础，当冲切破坏锥体落在基础底面以内时，应验算柱与基础交接处以及基础变阶处的受冲切承载力；
　　2对基础底面短边尺寸小于或等于柱宽加两倍基础有效高度的柱下扩展基础，应验算柱与基础交接处的基础受剪切承载力；
　　3基础底板的配筋，应按抗弯计算确定；
　　4当基础的混凝土强度等级小于柱的混凝土强度等级时，尚应验算柱下基础顶面的局部受压承载力。
4.3.5柱下扩展基础的受冲切承载力应按下列公式验算：
Fl≤0.7βhpftm h0                                                                        (4.3.5-1)
m = (t+b)/2                                                                        (4.3.5-2)
Fl= pjAl                                                                                                (4.3.5-3)
式中：βhp——受冲切承载力截面高度影响系数，当h不大于800mm时，βhp取1.0；当h大于等于2000mm时，βhp取0.9，其间按线性内插法取用；
ft——混凝土轴心抗拉强度设计值（kPa）；
h0——基础冲切破坏锥体的有效高度（m）；
m——冲切破坏锥体最不利一侧计算长度（m）；
t——冲切破坏锥体最不利一侧斜截面的上边长（m），当计算柱与基础交接处的受冲切承载力时，取柱宽；当计算基础变阶处的受冲切承载力时，取上阶宽；
b——冲切破坏锥体最不利一侧斜截面在基础底面积范围内的下边长（m），当冲切破坏锥体的底面落在基础底面以内（图4.3.5a、b），计算柱与基础交接处的受冲切承载力时，取柱宽加两倍基础有效高度；当计算基础变阶处的受冲切承载力时，取上阶宽加两倍该处的基础有效高度；
pj——扣除基础自重及其上土重后相应于作用的基本组合时的地基土单位面积净反力（kPa），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；
Al——冲切验算时取用的部分基底面积（m2）(图4.3.5a、b中的阴影面积ABCDEF)；
Fl——相应于作用的基本组合时作用在Al上的地基土净反力设计值（kPa）。

（a）柱与基础交接处               （b）基础变阶处
图4.3.5  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
4.3.6当基础底面短边尺寸小于或等于柱宽加两倍基础有效高度时，应按下列公式验算柱与基础交接处截面受剪承载力：
Vs ≤ 0.7βhsftA0                                                                                (4.3.6-1)
βhs = (800/h0)1/4                                                                                (4.3.6-2)
式中：Vs——相应于作用的基本组合时，柱与基础交接处的剪力设计值（kN），图4.3.6中的阴影面积乘以基底平均净反力；
βhs——受剪切承载力截面高度影响系数，当h0＜800mm时，取h0＝800mm；当h0＞2000mm时，取h0＝2000mm；
A0——验算截面处基础的有效截面面积（m2）。当验算截面为阶形或锥形时，可将其截面折算成矩形截面，截面的折算宽度和截面的有效高度按《建筑地基基础设计规范》GB50007-2011附录U计算。

（a）柱与基础交接处             （b）基础变阶处
图4.3.6  验算阶形基础受剪切承载力示意图
4.3.7在轴心荷载或单向偏心荷载作用下，当台阶的宽高比小于或等于2.5且偏心距小于或等于1/6基础宽度时，柱下矩形独立基础任意截面的底板弯矩可按下列简化方法进行计算(图4.3.7)：
        （4.3.7-1）
                (4.3.7-2)
式中：MⅠ、MⅡ——任意截面Ⅰ-Ⅰ、Ⅱ-Ⅱ处相应于作用的基本组合时的弯矩设计值（kN·m）；
1——任意截面Ⅰ-Ⅰ至基底边缘最大反力处的距离（m）；
l、b——基础底面的边长（m）；
pmax、pmin——相应于作用的基本组合时的基础底面边缘最大和最小地基反力设计值（kPa）；
p——相应于作用的基本组合时在任意截面I-I处基础底面地基反力设计值（kPa）；
G——考虑作用分项系数的基础自重及其上的土自重（kN）；当组合值由永久作用控制时，作用分项系数可取1.35。

图4.3.7 矩形基础底板的计算示意图
4.3.8扩展基础（独立基础整体和圆环形基础局部）在承受拔力时均应进行底板抗拔强度计算，按计算在底板上表面配负弯矩钢筋，并应满足最小配筋率要求。可按下式求得基础上表面均布荷载设计值：
                                                                                                        （4.3.8）
    式中—— 考虑作用分项系数的基础自重及抗拔角范围内覆土重，抗拔角应按4.7.3条的规定采用，；
—— 基础底板的面积（m2）。
4.3.9基础底板配筋除满足计算和最小配筋率要求外，尚应符合第4.3.10条的构造要求。计算最小配筋率时，对阶形或锥形基础截面，可将其截面折算成矩形截面，截面的折算宽度和截面的有效高度，按《建筑地基基础设计规范》GB50007-2011附录U计算。基础底板钢筋可按式﹙4.3.9﹚计算：
　　　　　　　　　　　　(4.3.9)
4.3.10扩展基础的构造，应符合下列规定：
1锥形基础的边缘高度不宜小于200mm，且两个方向的坡度不宜大于1：3；阶梯形基础的每阶高度，宜为300mm～500mm；
2 垫层的厚度不宜小于70mm，垫层混凝土强度等级不宜低于C10；
3 扩展基础受力钢筋最小配筋率不应小于0.15%，底板受力钢筋的最小直径不宜小于10mm，间距不宜大于200mm，也不宜小于100mm。当有垫层时钢筋保护层的厚度不应小于40mm；无垫层时不应小于70mm；
4混凝土强度等级不应低于C25；
5钢筋混凝土柱纵向受力钢筋在基础内的锚固长度（la）应根据现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB50010-2010之8.3节计算确定；
6当基础高度小于la（laE=1.15la）时，纵向受力钢筋的锚固总长度除符合上述要求外，其最小直锚段的长度不应小于20d，弯折段的长度不应小于150mm。
4.4桩基础
4.4.1通信铁塔桩基设计等级：根据《建筑桩基技术规范》JGJ 94-2008确定为丙级。
4.4.2桩顶作用效应计算
1竖向力
轴心竖向力作用下
                                                                                         (4.4.2-1)
偏心竖向力作用下
                                                 (4.4.2-2)
2水平力
                                                                                                 (4.4.2-3)