DB62T 3221-2022 黃土窯洞設(shè)計(jì)與施工規(guī)程

甘肅省住房和城鄉(xiāng)建設(shè)廳甘肅省市場(chǎng)監(jiān)督管理局聯(lián)合發(fā)布甘肅省住房和城鄉(xiāng)建設(shè)廳甘肅省市場(chǎng)監(jiān)督管理局關(guān)于發(fā)布《沉管灌注樁施工技術(shù)規(guī)程》等7項(xiàng)甘肅省地方標(biāo)準(zhǔn)的公告織專家審查，現(xiàn)批準(zhǔn)發(fā)布《沉管灌注樁施工技術(shù)規(guī)程》等7項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)(見(jiàn)附件)為甘肅省地方標(biāo)準(zhǔn)。2022年4月14日實(shí)施日期1甘肅建投建設(shè)有限公司、限公司2(替代DB62/T25-限公司、蘭州新區(qū)圣廈建材有限公司3技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)限責(zé)任公司、甘肅省建設(shè)設(shè)計(jì)咨詢集團(tuán)有限公司4限公司、甘肅省建設(shè)投資(控股)集團(tuán)有限公司、甘肅建投科技研發(fā)有限公司5園林綠化工限公司67根據(jù)甘肅省住房和城鄉(xiāng)建設(shè)廳《關(guān)于下達(dá)<2017年甘肅省工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)及標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)編制項(xiàng)目計(jì)劃>(第一批)的通知》(甘建標(biāo)〔2017〕194號(hào))的要求，規(guī)程編制組在實(shí)地調(diào)研掌握大量資料和對(duì)坡崖式黃土窯洞結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與抗震性能研究成果的基礎(chǔ)上，進(jìn)行了若干專題的科學(xué)研究，并在廣泛征求意見(jiàn)的基礎(chǔ)上，本規(guī)程共分9章，主要技術(shù)內(nèi)容是：1.總則；2.術(shù)語(yǔ)與符號(hào)；3.場(chǎng)地選擇與工程地質(zhì)勘察；4.黃土邊坡穩(wěn)定性評(píng)價(jià)；5.建筑設(shè)計(jì)；6.結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；7.抗震設(shè)計(jì)；8.施工；9.維修和施工規(guī)程》編制組(地址：甘肅省蘭州市安寧區(qū)安寧西路88號(hào)，郵編：730070),以供今后修訂時(shí)參考。主編單位：蘭州交通大學(xué)參編單位：中國(guó)建筑學(xué)會(huì)生土建筑分會(huì)金光輝陳志敏張絢李惠琴任凱 1 22.1術(shù)語(yǔ) 22.2符號(hào) 33場(chǎng)地選擇與工程地質(zhì)勘察 53.1一般規(guī)定 53.2黃土地層劃分與黃土物理力學(xué)性質(zhì) 54黃土邊坡穩(wěn)定性評(píng)價(jià) 7 95.1窯洞選址與布局 9 9 6.1一般規(guī)定 6.2結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 6.3結(jié)構(gòu)計(jì)算 7.1一般規(guī)定 8.1一般規(guī)定 8.2施工方法 229.1一般規(guī)定 22 22附錄A蘭州榆中北山黃土主要物理力學(xué)性質(zhì)指標(biāo) 附錄B蘭州市北山黃土主要物理力學(xué)性質(zhì)指標(biāo) 28附錄C蘭州市白塔山莊窯洞試驗(yàn)基地黃土主要物理 30附錄D甘肅省慶陽(yáng)市原狀黃土物理力學(xué)參數(shù) 附錄E中國(guó)部分窯洞分布地區(qū)黃土窯洞建筑尺寸 33本規(guī)程用詞說(shuō)明 1.0.1為合理使用土地資源、節(jié)約能源、保護(hù)生態(tài)環(huán)境，傳承和革新我國(guó)傳統(tǒng)黃土窯洞，因地制宜修筑安全舒適的新型窯洞，1.0.2本規(guī)程適用于甘肅省抗震設(shè)防烈度8度及以下地區(qū)淺埋1.0.3甘肅省淺埋坡崖式黃土窯洞的設(shè)計(jì)和施工除應(yīng)符合本規(guī)2.1.1黃土窯洞loesscave利用黃土塬及山坡溝壑地帶，在黃土層中開(kāi)挖的洞室。2.1.2坡崖式黃土窯洞slope-cliff-typeloesscave在溝谷深切的黃土崖面或山坡上，經(jīng)人工削坡后，在崖面上開(kāi)挖的洞室。2.1.3淺埋坡崖式黃土窯洞shallow-buriedslope-cliff-typelo-洞室頂上覆土厚度小于10m的坡崖式黃土窯洞。2.1.4下沉式黃土窯洞sinkingloesscave在黃土地區(qū)，向下挖一矩形地坑，形成四壁閉合的地下合院，然后再?gòu)乃谋谙螯S土層中開(kāi)挖的洞室。2.1.5窯洞群體cavegroup同一個(gè)崖面上開(kāi)挖的若干孔窯洞的全體。2.1.6窯腿寬度legwidth在同一個(gè)崖面上兩孔窯室間土墻體的厚度。2.1.7雛窯youngcave在開(kāi)挖窯洞洞室時(shí)，前期開(kāi)挖形成的比預(yù)定尺寸小的洞室，一般高2.0m～2.5m,寬2m左右，進(jìn)深2m～4m,可根據(jù)土質(zhì)強(qiáng)度而定，而后擴(kuò)展為成窯。2.1.8成窯completecave指開(kāi)挖成預(yù)定尺寸大小的窯洞洞室。2.1.9碹型archtype成窯后用工具修削窯拱部分使之定型，并削修窯內(nèi)壁使之光滑平整。2.1.10干燥期dryperiod本地區(qū)四季中雨水最少、最為干燥的時(shí)期。2.2.1黃土土層及黃土物理力學(xué)參數(shù)Q?——早更新世黃土、午城黃土；Q2——早期中更新世黃土、離石黃土下部；Q2——晚期中更新世黃土、離石黃土上部；Q?——晚更新世黃土、馬蘭黃土；Ql——早期全新世黃土、新黃土；Q4——近期全新世黃土、新黃土；E——彈性模量，本規(guī)程取值為土體在一定圍壓下的切線模量E;E——切線模量；C——粘聚力；K?——側(cè)壓力系數(shù)，即土的側(cè)向與豎向有效自重應(yīng)力之比；w——含水量；γ——重力密度，也稱為重度；2.2.2作用和作用效應(yīng)on——剪切面上的法向應(yīng)力，以拉應(yīng)力為正；F;——第j振型i質(zhì)點(diǎn)的水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值；X;;——第j振型i質(zhì)點(diǎn)的水平相對(duì)位移；G;——集中于質(zhì)點(diǎn)i的重力荷載代表值；U;;——第j振型在第i質(zhì)點(diǎn)上產(chǎn)生的位移；o1—最大主應(yīng)力；o?——最小主應(yīng)力。2.2.3計(jì)算系數(shù)α——水平地震影響系數(shù)；ama—水平地震影響系數(shù)最大值；α;——相應(yīng)于第j振型自振周期的地震影響系數(shù)；Y;——第j振型的參與系數(shù)；S——強(qiáng)度發(fā)揮系數(shù)。2.2.4幾何參數(shù)d——窯腿寬度；k——窯腿系數(shù)；B——洞室寬度；H——洞室高度；H?——洞室直壁高度；H?——覆土厚度；L——洞身長(zhǎng)度，洞室深度；L?——窯頂坡面長(zhǎng)度。T——結(jié)構(gòu)自振周期；Tg——特征周期；G——重力加速度；w;——第j振型的自振圓頻率。3.1.1在擬建黃土窯洞的場(chǎng)地選擇階段應(yīng)進(jìn)行工程地質(zhì)現(xiàn)場(chǎng)勘察工作，并應(yīng)包括下列主要內(nèi)容：1調(diào)查了解該地區(qū)黃土地層的地質(zhì)年代、成因、厚度以及濕陷性類型；調(diào)查有無(wú)影響場(chǎng)地穩(wěn)定性的不良地質(zhì)現(xiàn)象；2搜集并分析有關(guān)該地區(qū)的工程地質(zhì)、水文地質(zhì)以及黃土窯洞的建筑經(jīng)驗(yàn)等資料；3在建設(shè)場(chǎng)地內(nèi)，應(yīng)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)工程地質(zhì)測(cè)繪、勘察工作，查明黃土的物理力學(xué)性質(zhì)；4根據(jù)勘察結(jié)果，對(duì)該場(chǎng)地的穩(wěn)定性和開(kāi)挖窯洞的適宜性作出評(píng)價(jià)。3.1.2擬開(kāi)挖黃土窯洞的場(chǎng)地應(yīng)選擇在發(fā)育穩(wěn)定的黃土地層，并應(yīng)是地面排水通暢和地下水活動(dòng)很少的地段上，應(yīng)避開(kāi)節(jié)理、裂隙及發(fā)育的場(chǎng)地。3.1.3擬開(kāi)挖黃土窯洞的場(chǎng)地，應(yīng)遠(yuǎn)離已有水侵蝕裂痕的地帶、避開(kāi)存在滑坡和崩塌的山梁。3.2黃土地層劃分與黃土物理力學(xué)性質(zhì)3.2.1修建窯洞應(yīng)首先確定待開(kāi)挖窯洞地區(qū)黃土地層地質(zhì)年代劃分和黃土的物理力學(xué)性質(zhì)，必要時(shí)應(yīng)對(duì)該地層的黃土進(jìn)行土工試驗(yàn)。3.2.2黃土地層的劃分可按表3.2.2進(jìn)行。地質(zhì)(一般具濕陷性)(新近堆積黃土)陷性黃土，淺褐開(kāi)挖容易Q開(kāi)挖容易晚更新世分布較多中更晚期(不具濕陷性)困難分布較多分布較多3.2.3黃土土工試驗(yàn)除常規(guī)試驗(yàn)項(xiàng)目(重力密度γ、含水量w、液限wL、塑限w、顆粒比重、顆粒組成等物理性質(zhì)指標(biāo))外，還應(yīng)包括進(jìn)行有限元分析所需用的力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)，即彈性模量E、泊松比μ以及內(nèi)摩擦角Φ、粘聚力C、側(cè)壓力系數(shù)K。等。其中，蘭州榆中北山黃土地區(qū)屬晚更新世Q?風(fēng)成黃土，其主要物理力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)可參考本規(guī)程附錄A選??；蘭州市北山(九州山莊)黃土屬早更新世Q?老黃土，其主要物理力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)可參考本規(guī)程附錄B選?。惶m州市白塔山莊窯洞試驗(yàn)基地黃土屬晚更新世Q3黃土，其主要物理力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)可參考本規(guī)程附錄C選取；慶陽(yáng)地區(qū)窯洞黃土主要物理力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)可參考本規(guī)程附錄D選取。4.0.1修建窯洞應(yīng)對(duì)擬開(kāi)挖黃土窯洞崖面的穩(wěn)定性、窯洞前梯洞。窯臉、窯洞前梯形土坡及窯洞上方土坡如圖4.0.1所示，平臺(tái)寬度宜大于3m,窯臉坡度角不宜大于80°,窯洞上方土坡坡度角應(yīng)符合本規(guī)程表4.0.6的規(guī)定，窯洞前梯形土坡坡度角應(yīng)符合本規(guī)程表4.0.5的規(guī)定。1—窯洞前梯形土坡；2—窯洞洞室；3—窯臉坡度；4—窯洞上方土坡；5—平臺(tái)寬度；6—窯洞上方土坡坡度角；7—窯臉坡度角；8—窯洞前梯形土坡坡度角4.0.2開(kāi)挖淺埋坡崖式黃土窯洞的理想層位宜選在Q2黃土層(離石黃土),或粘聚力與彈性模量較高(C≥50kPa,E≥40MPa~50MPa)的Q3黃土層(馬蘭黃土),古土壤層暴露較接近土上層4.0.3修建窯洞應(yīng)避開(kāi)不利的地表徑流水文地質(zhì)條件。黃土層4.0.4黃土邊坡穩(wěn)定性評(píng)價(jià)應(yīng)依據(jù)黃土的物理力學(xué)性質(zhì)進(jìn)行定4.0.5窯洞前梯形土坡土質(zhì)的C值大于30kPa、坡度角小于37.6°(抗震設(shè)防烈度為7度)或坡度角小于28.5°(抗震設(shè)防烈度為8度)時(shí)，可不進(jìn)行土坡穩(wěn)定校核；否則，應(yīng)根據(jù)土樣的C值查表4.0.5確定窯洞前梯形土坡的最大穩(wěn)定坡度值。土質(zhì)C坡度角()坡度角(°)1234.0.6窯洞窯臉上方土坡的穩(wěn)定坡度值應(yīng)根據(jù)土樣的C值查表4.0.6確定。表4.0.6中第一種土質(zhì)較差(粘聚力C<50kPa),窯臉上方土坡的坡度即使為零度安全系數(shù)仍不能達(dá)到1.2,這種土質(zhì)從土坡穩(wěn)定的角度不宜開(kāi)挖窯洞。土質(zhì)C坡度角()坡度角(°)1234.0.7窯臉不宜削成直壁，應(yīng)形成一定的坡度。窯臉坡度宜取5.1.2窯洞建設(shè)應(yīng)綜合利用土地，應(yīng)結(jié)合地形安排好窯洞院落5.1.3窯洞選址應(yīng)結(jié)合地貌特征選擇排水通暢、日光充足、背5.1.4窯洞布局應(yīng)緊湊，宜利用山凹使窯院有兩面或三面山體5.1.5窯洞院落場(chǎng)地應(yīng)有利于排水，必要時(shí)可在院中加排水滲1居住性黃土窯洞建筑尺寸宜按表5.2.1選取，窯洞幾何特征如圖5.2.1所示。覆土厚度H?隴西地區(qū)隴東地區(qū)蘭州榆中北山圖5.2.1窯洞幾何特征2當(dāng)貯倉(cāng)、廚房、廁所、禽圈等輔助性窯洞不在最有利的向陽(yáng)面時(shí)，洞室寬度、洞室深度以及洞室高度均宜比表5.2.1中的數(shù)值減少25%～30%。5.2.2居住性窯洞洞室的日照、采光應(yīng)按下列規(guī)定確定：1作為住宅使用的窯洞洞室，每一居住空間的日照要求應(yīng)符合現(xiàn)行國(guó)家的《住宅設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50096、《城市居住設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》GB50180和《建筑采光設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》GB50033的表5.2.2室內(nèi)采光標(biāo)準(zhǔn)窗地比臥室、起居室、書(shū)房5.2.3為改善居住性窯洞洞室的通風(fēng)換氣條件，宜采取下列4無(wú)上述通風(fēng)設(shè)施時(shí)，洞室的總通風(fēng)開(kāi)口面積不宜小于洞室地面的1/20。1窯洞洞室進(jìn)深不宜超過(guò)8m;2加強(qiáng)窯洞洞室的通風(fēng)和換氣，宜按本規(guī)程第5.2.3條的5.2.6位于濕潤(rùn)地區(qū)的窯洞前臉應(yīng)設(shè)護(hù)面或在窯前墻上方加設(shè)5.2.7黃土窯洞窯臉下部應(yīng)設(shè)黃土勒腳(俗稱旱臺(tái)),如圖5.2.7所示。6.1.1修建窯洞應(yīng)依據(jù)窯洞所處土層的物理力學(xué)性質(zhì)確定洞室尺寸，其中粘聚力C和彈性模量E起決定作用。為了便于進(jìn)行1甲類黃土：粘聚力C≥100kPa;彈性模量E≥60MPa;2乙類黃土：粘聚力100kPa>C≥50kPa;彈性模量3丙類黃土：粘聚力C<50kPa;彈性模量E<40MPa。當(dāng)黃土層的C、E值分別屬于不同類別時(shí)，應(yīng)以C值指標(biāo)為準(zhǔn)；彈性模量E取值應(yīng)為土體在一定圍壓下的切線模量(對(duì)淺埋坡崖式黃土窯洞圍壓一般在0.05MPa～0.10MPa之間)。6.1.2黃土窯洞的靜力分析和動(dòng)力分析均可采用平面應(yīng)變分析6.2.1開(kāi)挖符合表6.2.1中土質(zhì)及洞室尺寸(參見(jiàn)本規(guī)程圖5.2.1)的窯洞時(shí)，可不進(jìn)行結(jié)構(gòu)計(jì)算。當(dāng)超過(guò)表6.2.1范圍時(shí)，應(yīng)按第6.3節(jié)的規(guī)定通過(guò)結(jié)構(gòu)計(jì)算確定窯洞洞室的合理尺寸。土質(zhì)甲類黃土乙類黃土洞室寬度B(m)不宜開(kāi)挖窯洞洞室高度H(m)覆土厚度H?(m)6.2.2甘肅省各地常用的窯洞洞室橫截面拱型一般有6種形式(圖6.2.2),由于在同一種土質(zhì)條件下，各種拱型的受力特性差(a)兩心圓拱(b)三心圓拱(c)落地三心圓拱(d)落地拋物線拱(e)半圓拱6.2.3窯洞開(kāi)挖可采用變截面，前一段一種形式后一段另一種本規(guī)程第6.2.1條的規(guī)定。6.3.1黃土窯洞靜力分析可采用彈塑性有限元方法，并應(yīng)符合1單元類型：可采用4結(jié)點(diǎn)～8結(jié)點(diǎn)平面等參數(shù)單元。2黃土本構(gòu)關(guān)系：可視黃土為理想彈塑性材料，土的剪切破壞準(zhǔn)則符合摩爾-庫(kù)侖(Mohr-Coulomb)屈服準(zhǔn)則，按下式計(jì)算，可用圖6.3.1所示的摩爾圓表示法將土的庫(kù)侖破壞條件表示on——剪切面上的法向應(yīng)力，以拉應(yīng)力為正；2開(kāi)挖邊界上的結(jié)點(diǎn)釋放荷載：將初始應(yīng)力場(chǎng)產(chǎn)生的開(kāi)挖邊界上的單元結(jié)點(diǎn)應(yīng)力換算成為等效結(jié)點(diǎn)力1拱頂下沉量與洞室寬度的比值應(yīng)小于或等于1/400。若大于1/400,應(yīng)減小洞室尺寸或采取適當(dāng)?shù)闹ёo(hù)措施，以改善窯2窯洞洞室拱部不得出現(xiàn)塑性區(qū)。洞底和洞室直壁部分可出現(xiàn)深度不超過(guò)1.0m的塑性區(qū)?？砂聪率焦浪愀G腿寬度，窯腿系數(shù)可按表6.3.5選?。菏街校簁——窯腿系數(shù)；d——窯腿寬度(m);b?、b?——相鄰兩洞室的寬度(m)。土質(zhì)甲類黃土乙類黃土靜678靜6787.1.2本規(guī)程適用于抗震設(shè)防烈度8度及以下地區(qū)黃土窯洞的抗震設(shè)計(jì)?？拐鹪O(shè)防烈度為8度以上地區(qū)不宜修筑黃土窯洞。7.1.3在抗震設(shè)防烈度為6度、7度的甲類和乙類黃土地區(qū)，當(dāng)開(kāi)挖窯洞寬度B≤3.6m,洞室高度H≤4.0m的窯洞時(shí)，可不進(jìn)行抗震驗(yàn)算，否則應(yīng)按本規(guī)程進(jìn)行抗震驗(yàn)算。在抗震設(shè)防烈度為8度的乙類黃土層中修筑窯洞時(shí)均應(yīng)進(jìn)行抗震驗(yàn)算，必要時(shí)還7.2.1黃土窯洞的抗震設(shè)計(jì)計(jì)算可僅進(jìn)行垂直于窯洞進(jìn)深方向7.2.2黃土窯洞的抗震設(shè)計(jì)計(jì)算宜采用現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50011中規(guī)定的振型分解反應(yīng)譜方法，并應(yīng)符1自振特性分析可采用子空間迭代法求解前三個(gè)水平自振2水平地震作用的計(jì)算采用振型分解反應(yīng)譜法時(shí)，作用在結(jié)構(gòu)第j振型i質(zhì)點(diǎn)的水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值應(yīng)按下列公式確定：G;——集中于質(zhì)點(diǎn)i的重力荷載代表值。3水平地震作用產(chǎn)生的第j振型在第i質(zhì)點(diǎn)上產(chǎn)生的位移4水平地震作用產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)單元內(nèi)力可采用SRSS(平方和開(kāi)平方)或CQC(完全二次組合)方法得出。5黃土窯洞結(jié)構(gòu)在水平地震作用下的總反應(yīng)是窯洞在靜荷載(自重和開(kāi)挖邊界上的釋放荷載)和水平地震作用下反應(yīng)的疊加。考慮地震作用的方向，位移和應(yīng)力應(yīng)變應(yīng)按“靜十動(dòng)”和7.2.3對(duì)黃土窯洞進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)反應(yīng)譜分析時(shí)，應(yīng)考慮黃土窯7.3.1窯洞洞室地面可采用磚砌反拱結(jié)構(gòu)，也可采用土坯或加筋土坯反拱結(jié)構(gòu)。反拱矢跨比可選為1/9,反拱為圓心在拱頂，半徑為洞室高加矢高圓弧中的一部分，反拱結(jié)構(gòu)厚可選為0.24m,如圖7.3.1所示。7.3.2窯洞洞室室壁可用柳木條加固。柳木條可沿洞室周邊設(shè)置，也可沿拱腳以上周邊設(shè)置。洞口附近柳木條間距應(yīng)適當(dāng)加密，以后部分可每0.5m設(shè)置一圈筋條。柳木條彎曲成弓形后嵌如本規(guī)程圖7.3.1所示。柳木條與磚砌反拱連接處還可設(shè)置沿洞圖7.3.1磚砌反拱并部分設(shè)置柳木條加筋身方向的木條以保證更好共同工作和穩(wěn)定，構(gòu)造如圖7.3.2圖7.3.2磚砌反拱并沿洞室周邊設(shè)置柳木條加筋砌與土體之間必須用等強(qiáng)度材料填實(shí)。存庫(kù)、車間等設(shè)施時(shí)，其洞室內(nèi)表面應(yīng)按照設(shè)計(jì)要求采取初襯、二襯等支護(hù)加固措施。8.1.1修建窯洞應(yīng)對(duì)擬開(kāi)挖窯洞場(chǎng)地周圍的環(huán)境進(jìn)行細(xì)致的勘8.1.2檢查擬開(kāi)挖窯洞的崖面，如發(fā)現(xiàn)有鼠、蛇、蟲(chóng)洞，土體8.1.3應(yīng)根據(jù)村落發(fā)展、交通規(guī)劃、建造數(shù)量，以及建筑和結(jié)構(gòu)的要求，繪制窯洞修建的規(guī)劃圖，并應(yīng)根據(jù)規(guī)劃圖放線、定1崖面應(yīng)滿足本規(guī)程第4.0.7條對(duì)窯臉坡度的要求，如圖8.2.1所示；2開(kāi)辟崖面可采用一般農(nóng)用工具，有條件者也可采用適當(dāng)3崖面開(kāi)好后應(yīng)有1個(gè)月～2個(gè)月的干燥穩(wěn)定期，在未發(fā)8.2.2修建窯洞應(yīng)設(shè)置窯頂排水系統(tǒng)。排水系統(tǒng)的簡(jiǎn)易做法是刷崖面。窯頂坡面的長(zhǎng)度L?應(yīng)大于洞身長(zhǎng)度L2m以上。如圖8.2.2所示。8.2.3窯洞施工應(yīng)按下列要求開(kāi)挖洞室：1根據(jù)設(shè)計(jì)在崖面進(jìn)行洞室定位放線；3開(kāi)挖成窯，從雛窯到成窯，每掘進(jìn)1m～2m左右應(yīng)有不少于3天的停晾期；4成窯后應(yīng)有臨時(shí)防護(hù)措施，以保證施工安全；5成窯后應(yīng)有不少于3個(gè)月的晾曬期，方可進(jìn)行下一道工序；6開(kāi)挖窯洞洞室的過(guò)程中應(yīng)注意控制含水量，含水量宜為10%左右；有條件時(shí)可以進(jìn)行土工試驗(yàn)，含水量接近或達(dá)到塑限的75%時(shí)應(yīng)采取支護(hù)措施，含水量接近或達(dá)到塑限的90%時(shí)必7其中穩(wěn)定性較差的土層宜采用由上向下分步開(kāi)挖的正臺(tái)8.2.4碹型時(shí)，黃土的含水量宜為10%左右。碹型和挖窯可交8.2.5窯前墻可用土坯、改性土坯、磚、石等封砌。同時(shí)安裝門、窗，內(nèi)外表面可用草泥抹面。參見(jiàn)本規(guī)程圖5.2.7。1用麥草泥抹面，有條件者可用磚掛面、草泥底水泥抹面2在窯口上方修筑磚石檐口，保證窯臉、窯口不被雨水沖刷剝蝕，檐口還可向洞深方向嵌入1m～3m,同時(shí)加強(qiáng)洞口處的3在窯口上部崖面可種植一些多年生淺根蔓莖植物，使其8.2.7在窯洞的整個(gè)施工過(guò)程中，應(yīng)密切注意現(xiàn)場(chǎng)所發(fā)生的各種異常情況，及時(shí)采取有效的預(yù)防措施，確保施工人員人身9維修和加固9.1.1黃土窯洞應(yīng)定期進(jìn)行維護(hù)和加固，保證窯洞及周圍環(huán)境1對(duì)于因黃土濕陷性誘發(fā)的地基不均勻沉降，可采用生石2對(duì)于因周邊環(huán)境造成排水不暢而引起的地基沉降，應(yīng)重新修建合理的排水設(shè)施，并去除周邊影響排水效果的雜草或樹(shù)9.2.2窯洞邊腿加固可采用新增抗推邊腿的方法進(jìn)行加固。因9.2.3窯臉加固可分為局部加固和整體加固，并應(yīng)符合下列1當(dāng)窯臉局部輕微開(kāi)裂時(shí)，可采用環(huán)氧樹(shù)脂膠或水泥砂漿臉，如圖9.2.3所示。圖9.2.3窯臉加固9.2.4窯洞拱券加固可分為整體加固、拱券冒頂或土層剝落加固，并應(yīng)符合下列規(guī)定：切削法進(jìn)行加固修復(fù)。9.2.5對(duì)于窯頂?shù)募庸?，首先?yīng)去除窯頂上的雜草和樹(shù)根并進(jìn)行修整，若發(fā)現(xiàn)局部滲漏裂縫，應(yīng)挖出局部原狀土并采用3:7組織的排水系統(tǒng)；窯洞的山墻兩側(cè)沿窯頂坡度用磚或石塊砌筑，9.2.6窯洞洞室主體加固可采用型鋼內(nèi)支架加固、帶鍵鋼梁+鋼拱架加固、窯洞內(nèi)壁磚砌拱券加固、鋼筋網(wǎng)-混凝土內(nèi)襯法附錄A蘭州榆中北山黃土主要物理力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)顆粒組成(%)比重率度>~~~工123Ⅱ1231一一一一一2一一一一一3一一一一一粘聚力(MPa)內(nèi)摩擦角(°)I9Ⅱ1表A.0.1-3圍壓小于0.1MPa脆性破壞類型建議值圍壓不同偏應(yīng)力水平切線模量建議值(MPa)ⅡI表A.0.1-4圍壓大于0.1MPa塑性破壞類型建議值土質(zhì)圍壓不同偏應(yīng)力水平切線模量(MPa)Ⅱ一一一一一一一續(xù)表A.0.1-4土質(zhì)圍壓不同偏應(yīng)力水平切線模量(MPa)一一一一一一一表A.0.1-5土坯切線模量試驗(yàn)成果土質(zhì)圍壓切線模量(MPa)坯-1B.0.1蘭州市北山(九州山莊)黃土的主要物理力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)可參考表B.0.1-1、表B.0.1-2取值。顆粒組成(%)量~~~~1234一一一一一5一一一一一6一一一一一圍壓內(nèi)摩擦角附錄C蘭州市白塔山莊窯洞試驗(yàn)基地黃土C.0.1蘭州市白塔山莊窯洞試驗(yàn)基地黃土的主要物理力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)可參考表C.0.1-1～表C.0.1-4取值。采樣點(diǎn)顆粒組成(%)~~~~~~白塔山白塔山內(nèi)摩擦角泊松比白塔山白塔山表C.0.1-3低圍壓(0.05MPa)原狀黃土脆性破壞類型彈性模量建議白塔山莊東白塔山莊西圍壓(MPa)彈性模量(MPa)圍壓不同偏應(yīng)力水平下建議值(MPa)東西D.0.1甘肅省慶陽(yáng)市黃土的主要物理力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)可參考表隙比力內(nèi)摩擦角壓力12E.0.1中國(guó)部分窯洞分布地區(qū)的黃土窯洞建筑尺寸可參考表覆土厚度H?延安地區(qū)晉南地區(qū)洛陽(yáng)地區(qū)鞏縣地區(qū)鄭州地區(qū)1為便于在執(zhí)行本規(guī)程條文時(shí)區(qū)別對(duì)待，對(duì)要求嚴(yán)格程度1)表示很嚴(yán)格，非這樣做不可的：2)表示嚴(yán)格，在正常情況下均應(yīng)這樣做的：3)表示允許稍有選擇，在條件許可時(shí)首先應(yīng)這樣做的：4)表示有選擇，在一定條件下可以這樣做的，采用2條文中指明應(yīng)按其他有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行的寫法為：“應(yīng)符黃土窯洞設(shè)計(jì)與施工規(guī)程 3場(chǎng)地選擇與工程地質(zhì)勘察 413.2黃土地層劃分與黃土物理力學(xué)性質(zhì) 414黃土邊坡穩(wěn)定性評(píng)價(jià) 5.2窯洞建筑設(shè)計(jì) 43 6.1一般規(guī)定 476.2結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 476.3結(jié)構(gòu)計(jì)算 7.2抗震設(shè)計(jì)計(jì)算方法 49 51 538.1一般規(guī)定 538.2施工方法 53 549.1一般規(guī)定 54 561.0.1黃土窯洞是我國(guó)歷代勞動(dòng)人民在長(zhǎng)期生活實(shí)踐中認(rèn)識(shí)、溝壑地帶修筑住房，這對(duì)珍惜土地資源、保護(hù)環(huán)境、節(jié)約能源、類型：坡崖式(靠崖式)和下沉式(地下天井式)。省接壤的慶陽(yáng)、平?jīng)?、天水地區(qū)，以及定西地區(qū)、蘭州市等地。下沉式窯洞分布，本規(guī)程主要適用于坡崖式黃土窯洞的設(shè)計(jì)與1.0.3甘肅省黃土窯洞的設(shè)計(jì)與施工應(yīng)貫徹國(guó)家有關(guān)技術(shù)經(jīng)濟(jì)3.2.2中國(guó)黃土地層的劃分有很多看法和見(jiàn)解。20世紀(jì)30年代初德日進(jìn)和楊鐘鍵先生等對(duì)此開(kāi)始研究，20世紀(jì)50年代～60年代劉東生、張宗祜等同志對(duì)中國(guó)黃土地層劃分做了大量工作，提出了一些方案。20世紀(jì)70年代對(duì)《濕陷性黃土地區(qū)建筑規(guī)劃分方案”。這一方案，是在劉東生先生1955年～1962年提出程建設(shè)的需要。本規(guī)程采用的劃分方案主要4.0.2在離石黃土和部分馬蘭黃土層中常夾有若干層棕紅色鈣效果愈好。調(diào)查發(fā)現(xiàn)，窯洞拱頂處于古土壤層(也稱姜石層)的應(yīng)力分析法?？倯?yīng)力分析法是建立在不排水抗剪強(qiáng)度的基礎(chǔ)上，算，而排水抗剪強(qiáng)度用于長(zhǎng)期穩(wěn)定性分析計(jì)算。表4.0.5、表4.0.6所列數(shù)據(jù)是根據(jù)有效應(yīng)力分析法計(jì)算的結(jié)果。對(duì)于安全系數(shù)，各國(guó)標(biāo)準(zhǔn)都規(guī)定大于或等于1.2。1太陽(yáng)光是人類生存和保證人體健康的基本要素之一。在2居住性窯室采光以天然光照度為標(biāo)準(zhǔn)。本條按現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《建筑采光設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》GB50033的有關(guān)規(guī)定執(zhí)行。本條規(guī)定適用于側(cè)面采光，其采光面積以有效采光面積(見(jiàn)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《民用建筑設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》GB50352—2019第7.1.3條)為標(biāo)準(zhǔn)。建議在窯室洞口設(shè)門窗面的門上空間作為主要采光面，設(shè)置半圓形高窗以擴(kuò)大采光面積、提高采光效果，如圖1所示。同時(shí)，窯洞室內(nèi)墻壁用白色石灰粉刷，利用光的反射增加光照強(qiáng)度。有條件者，可在正門前設(shè)反光板、反射墻等，以使窯洞室內(nèi)達(dá)到日照要求，如圖2所示。5.2.3通風(fēng)條件差是傳統(tǒng)窯洞民居的缺點(diǎn)1由于窯洞只有單方向朝向室外，無(wú)法形成對(duì)流通風(fēng)，故2在窯洞覆土厚度不大于5m的情況下，可在距洞口3m以頂部設(shè)置吊頂。一般可設(shè)置寬2m左右的吊頂，吊頂?shù)哪┒瞬环庀到y(tǒng)，以達(dá)到室內(nèi)換氣的目的(夏季氣流方向相反),如圖3B-B剖面砌成120mm×120mm,6條～8條地溝風(fēng)道，室外做6個(gè)～8個(gè)進(jìn)氣口，窯洞末端內(nèi)墻下部做6個(gè)~8個(gè)出風(fēng)口，在窯頂?shù)倪m當(dāng)位置設(shè)置400mm×400mm的磚砌豎向風(fēng)道。新鮮空氣經(jīng)由地溝進(jìn)入室內(nèi)，從風(fēng)道排到室外，以達(dá)到室內(nèi)換氣的目的，如圖43設(shè)置進(jìn)氣地溝，夏季利用地冷、余冷降溫降濕；冬季利洞居住環(huán)境。進(jìn)氣地溝如圖5所示。A-A剖面1—進(jìn)氣口；2—出氣口(a)剖面圖(b)平面圖1—排氣管；2—進(jìn)氣管；3—室內(nèi)出氣孔；4—地溝出氣口；5—地溝；6—卵石層5.2.4窯洞內(nèi)潮濕的主要原因：圍巖土壤中所含各種水分的外冷后所產(chǎn)生的毛細(xì)凝結(jié)作用。據(jù)調(diào)查，窯洞內(nèi)的濕度冬季偏低，夏季偏高。一般來(lái)說(shuō)，黃土高原地區(qū)室外的濕度大約為10%,室內(nèi)濕度大約在55%～80%之間，窯洞的進(jìn)深愈深，濕度也愈大。進(jìn)深與濕度的關(guān)系如圖6所示，適宜的濕度一般在50%~70%。故窯洞進(jìn)深一般不宜超過(guò)8m。6.1.2黃土窯洞是一空間結(jié)構(gòu)，原則上應(yīng)該采用空間模型進(jìn)行表明，無(wú)論是靜力分析還是地震反應(yīng)分析，窯洞洞口附近(距洞口1m～3m段)是窯洞結(jié)構(gòu)土體應(yīng)力最大的部位，也是窯洞結(jié)1m～3m段土體的受力特性。所以，黃土窯洞無(wú)論是靜力分析還6.2.1決定窯洞洞室尺寸(寬度、高度)的重要因素是窯洞所處土層的物理力學(xué)性質(zhì)，其中粘聚力與彈性模量起決定性作用，其次是窯洞的覆土厚度。根據(jù)大量計(jì)算結(jié)果表明，修建表6.2.1多在表6.2.1中所列的范圍內(nèi)，而且這些窯洞大多數(shù)都經(jīng)歷了數(shù)6.3.1結(jié)構(gòu)計(jì)算可利用國(guó)內(nèi)已有的通過(guò)省級(jí)、部級(jí)以上主管部門技術(shù)鑒定的計(jì)算機(jī)程序(例如：甘肅省獲得中國(guó)好技術(shù)獎(jiǎng)的《圍巖穩(wěn)定及隧道襯砌設(shè)計(jì)全能系統(tǒng)》),或國(guó)際上公認(rèn)的權(quán)威性有限元程序軟件(例如：ANSYS、ADINA等),也可委托蘭州6.3.3黃土土層的彈性模量有隨圍壓增大而增加的性質(zhì)，但對(duì)淺埋式窯洞周圍土體的應(yīng)力及塑性性質(zhì)的改變沒(méi)有明顯的影響，6.3.4窯洞洞室的穩(wěn)定性驗(yàn)算考慮了變形、塑性區(qū)和拉應(yīng)力三1大量計(jì)算結(jié)果表明，窯洞所處土層的土質(zhì)為甲類黃土和乙類黃土情況下，覆土厚度小于或等于8m;洞室高度小于或等于5m;洞室跨度小于或等于5m時(shí)，洞頂下沉量與洞室寬度之比值均小于1/400。6.3.5選用足夠的窯腿寬度是保證窯洞群體穩(wěn)定性的重要因素黃土的物理力學(xué)性質(zhì)有關(guān)，其決定因素是黃規(guī)程式(6.3.5)確定的窯腿寬度可保證窯洞群體的穩(wěn)定性。4為了合理地估算按抗震設(shè)計(jì)反應(yīng)譜方法計(jì)算出的最大動(dòng)位移、動(dòng)內(nèi)力或動(dòng)應(yīng)力，一般多用SRSS方法或CQC方法計(jì)算。SRSS方法：設(shè)第j振型在第i個(gè)質(zhì)點(diǎn)上產(chǎn)生的動(dòng)位移為Uj,且共計(jì)算了NEX個(gè)振型，則按SRSS方法組合而得的第i同理，第i個(gè)質(zhì)點(diǎn)處產(chǎn)生的動(dòng)內(nèi)力S;或動(dòng)應(yīng)力σ;由下列公CQC方法：CQC方法稱為完全二次組合方法，它是通過(guò)與第k個(gè)質(zhì)點(diǎn)的動(dòng)位移U和動(dòng)內(nèi)力S?由下列公式確定：根據(jù)土體抗剪強(qiáng)度的摩爾-庫(kù)侖準(zhǔn)則，引入強(qiáng)度發(fā)揮系數(shù)S,按下