朽木易折，金石可鏤。千里之行，始于足下。第頁/共頁第八節(jié)淺基礎(chǔ)一、地基基礎(chǔ)計(jì)劃及其挑選建造物可分為上部結(jié)構(gòu)（地下部分）、下部結(jié)構(gòu)（地下部分）-基礎(chǔ)兩部分。而基礎(chǔ)坐落在地基上。地基作為支承建造物的地層，如為天然狀態(tài)則為天然地基，若經(jīng)過人工處理則為人工地基?；A(chǔ)又分為淺基礎(chǔ)與深基礎(chǔ)兩大類，通常按基礎(chǔ)的埋置深度劃分。普通埋深小于5m的為淺基礎(chǔ)，大予5m的為深基礎(chǔ)。也有建議按施工主意來劃分的：用普通基坑開挖和敞坑排水主意修建的基礎(chǔ)統(tǒng)稱為淺基礎(chǔ)，如高層建造箱型基礎(chǔ)(埋深可能大于5m)也屬此類，而用異常施工主意將基礎(chǔ)埋置于深層地基中的基礎(chǔ)稱為深基礎(chǔ)，如樁基礎(chǔ)、沉井、地下延續(xù)墻等。設(shè)計(jì)建造物的地基基礎(chǔ)時(shí)，須將地基、基礎(chǔ)視為一個(gè)整體，按照下述的組合關(guān)系(見表18-5)，決定地基基礎(chǔ)計(jì)劃。其受上部結(jié)構(gòu)類型、使用荷載大小、施工等多種因素制約，對(duì)每一個(gè)詳細(xì)工程，應(yīng)綜合考慮，通過經(jīng)濟(jì)技術(shù)比較，決定最佳計(jì)劃。不允許時(shí)，可比較天然地基上的深基礎(chǔ)和人工地基上的淺基礎(chǔ)兩計(jì)劃，選定其一，須要時(shí)才選用人工地基上的深基礎(chǔ)。地基與基礎(chǔ)組合計(jì)劃表18-5地基種類挑選組合順序基礎(chǔ)類型天然地基人工地基淺基礎(chǔ)深基礎(chǔ)二、淺基礎(chǔ)類型淺基礎(chǔ)有多種形式，是隨上部結(jié)構(gòu)類型的發(fā)展和荷載的增大、使用功能的要求、地基條件、建造材料和施工主意的發(fā)展而演變的，形成了從自立的、條形的到交錯(cuò)的、成片的乃至空間整體的基礎(chǔ)系列。淺基礎(chǔ)的類型劃分按不同標(biāo)準(zhǔn)有不同形式。按表18-6分類，可大致看出基礎(chǔ)形式發(fā)展演變過程、材料及受力特點(diǎn)。（一）自立基礎(chǔ)（含擴(kuò)展式基礎(chǔ)）自立基礎(chǔ)是柱基礎(chǔ)的主要類型，所用材料依柱的材料和荷載大小而定?，F(xiàn)澆柱下常采用鋼筋混凝土，此時(shí)稱為擴(kuò)展式基礎(chǔ)?；A(chǔ)截面可做成階梯形或錐形，預(yù)制柱下普通采用杯形基礎(chǔ)。砌體柱下可采用無筋擴(kuò)展基礎(chǔ)，材料普通為磚、混凝土等。偶爾墻下也可采用自立基礎(chǔ)。這時(shí)基礎(chǔ)頂面應(yīng)架設(shè)鋼筋混凝土過梁(見圖18-40a)或砌磚拱以傳遞豎向力(見圖18-40b)。（a）(b)a)設(shè)鋼筋混凝土過梁．b）砌磚拱圖18-40墻下單獨(dú)基礎(chǔ)（二）條形基礎(chǔ)和聯(lián)合基礎(chǔ)1．條形基礎(chǔ)墻下條形基礎(chǔ)有剛性和鋼筋混凝土（擴(kuò)展式）兩種。后者普通做成無肋板式，若為了增強(qiáng)基礎(chǔ)的整體性和抗彎能力，則可采用帶肋式。當(dāng)荷載較大且地基承載力較低時(shí)，柱列下也常采用條形基礎(chǔ)。將同一排的柱基礎(chǔ)相連成為鋼筋混凝土柱下條形基礎(chǔ)（見圖l8-41）。但若僅是相鄰兩柱基礎(chǔ)相連又稱聯(lián)合基礎(chǔ)或=柱聯(lián)合基礎(chǔ)。2．聯(lián)合基礎(chǔ)按照建造物的荷載、地基及限制條件，可能有下列形式。(1)矩形聯(lián)合基礎(chǔ)(見圖18-42a)。適用于相鄰荷載差異不大且地基較為勻稱的條件。它整體性能好，可設(shè)計(jì)成變截面的形式。(2)梯形聯(lián)合基礎(chǔ)(見圖18-42b)，。．邊柱基礎(chǔ)荷載較大或?yàn)槠暮奢d，與內(nèi)柱基礎(chǔ)需要銜接時(shí)，采用梯形形式可使基底壓力接近于勻稱分布。(3)連梁式聯(lián)合基礎(chǔ)(見圖18-42c)當(dāng)基礎(chǔ)間距較大，地基不勻稱，可能產(chǎn)生較大的沉降差時(shí)，將聯(lián)合基礎(chǔ)做成連梁式，且設(shè)計(jì)成剛性梁，使不平衡剪力和彎矩得以傳遞和調(diào)節(jié)。（三）交梁基礎(chǔ)當(dāng)荷載較大，采用柱下條形基礎(chǔ)不能滿意地基承載力要求時(shí)，可采用交梁基礎(chǔ)（或稱“十字交錯(cuò)基礎(chǔ)”）。這種基礎(chǔ)在縱橫兩向均具有一定的剛度和調(diào)節(jié)不勻稱沉降的能力。（四）筏板基礎(chǔ)遇上部結(jié)構(gòu)荷載大、地基剛強(qiáng)或地下防滲需要時(shí)，可采用筏板基礎(chǔ)，俗稱滿堂基礎(chǔ)。由基底面積大，故可減小地基單位面積上的壓力，并能有效地增強(qiáng)基礎(chǔ)的整體性。筏板基礎(chǔ)像倒置的鋼筋混凝土樓蓋，可分為平板式和梁板式兩種類型。它可用在柱網(wǎng)下，亦可用在砌體結(jié)構(gòu)下。我國南方某些城市大量采用為多層住所基礎(chǔ)，并直接做在地表雜填土上，稱無埋深筏基。但在北方應(yīng)用時(shí)，必須考慮能否滿意抗凍與采暖要求。（五）箱形基礎(chǔ)由鋼筋混凝土底板、頂板和縱橫內(nèi)外墻組成的整體空間結(jié)構(gòu)，稱為箱形基礎(chǔ)。其具有很大的抗彎剛度，整體性好，只會(huì)產(chǎn)生大致勻稱的沉降或整體傾斜而不致產(chǎn)生撓曲，從而基本上消除了因地基變形而使建造物開裂的可能性。抗震性能較好，適用于剛強(qiáng)地基上高層、重型或?qū)Σ粍蚍Q沉降有鄭重要求的建造物?？蓾M意高層建造對(duì)建造功能與結(jié)構(gòu)受力等方面的要求。箱基的用料多、工期長、造價(jià)高、施工技術(shù)比較復(fù)雜，尤其當(dāng)須舉行深基坑開挖時(shí)要考慮人工降低地下水位1、坑壁支護(hù)和對(duì)鄰近建造物的影響問題。此外，還要對(duì)箱基地下室的防水、通風(fēng)采取周密的措施。綜上所述，箱基的采用與否，應(yīng)該慎重地綜合考慮各方面因素，通過計(jì)劃比較后決定，才干收到技術(shù)和經(jīng)濟(jì)上的最大效益。（六）殼體基礎(chǔ)當(dāng)荷載較大時(shí)，柱下基礎(chǔ)也可采用殼體基礎(chǔ)。這種基礎(chǔ)使徑向內(nèi)力由以彎矩為主，變?yōu)橐詨毫橹?，通常可?jié)約混凝土30~6～so%。殼體基礎(chǔ)常用作筒形構(gòu)筑物（如煙囪、水塔、料倉、中小型高爐等）的基礎(chǔ)，也可用作普通工業(yè)與民用建造柱基。殼體基礎(chǔ)常用的結(jié)構(gòu)形式為正圓錐殼、M形組合殼和內(nèi)球外錐組合殼：（七）動(dòng)力機(jī)械基礎(chǔ)動(dòng)力機(jī)械基礎(chǔ)常采用大塊式、墻式及框架式三種形式。大塊式基礎(chǔ)應(yīng)用最廣，通常做成剛度很大的鋼筋混凝土塊體。墻式基礎(chǔ)則由承重的縱、橫向墻組成?；A(chǔ)中均預(yù)留有安裝和操作機(jī)器所必須的溝槽和孔洞?？蚣苁交A(chǔ)普通用于平衡性較好的高頻機(jī)器，其上部結(jié)構(gòu)是由固定在一起延續(xù)底板或可靠基巖上的立柱以及與立柱上端剛性銜接的縱、橫梁組成的彈性體系，因而可按框架結(jié)構(gòu)計(jì)算。（八）基礎(chǔ)選型示例基礎(chǔ)的選型，應(yīng)按照地質(zhì)條件、建造體型、結(jié)構(gòu)類型、荷載情況、有無地下室以及施工條件等，提出適用技術(shù)計(jì)劃，舉行經(jīng)濟(jì)效果對(duì)照。普通按以下原則選型：1．磚混結(jié)構(gòu)包括多層房屋，應(yīng)優(yōu)先選用剛性基礎(chǔ)。按就地取材和方便施工的原則，挑選毛石基礎(chǔ)、磚基礎(chǔ)、灰土基礎(chǔ)或三合土基礎(chǔ)。地下水位較高時(shí)選用混凝土基礎(chǔ)，或有混凝土墊層的磚基礎(chǔ)，普通做成條形基礎(chǔ)?；A(chǔ)寬度大于2.5m時(shí)，宜采用柔性鋼觴混凝土基礎(chǔ)。上部地基土剛強(qiáng)，基礎(chǔ)深度大于3m時(shí)，宜用墩式基礎(chǔ)。2．框架結(jié)構(gòu)無地下室，地基較好，荷載較小，柱網(wǎng)分布比較勻稱時(shí)，宜選用單獨(dú)柱基，縱橫方向應(yīng)用拉梁拉結(jié)，拉梁位置以設(shè)置在柱根為宜?？蚣艿讓拥拇u墻和相鄰磚混結(jié)構(gòu)的墻體，宜結(jié)合拉梁設(shè)置地梁。柱基埋深較淺時(shí)直接做條形墻基，此時(shí)圈梁與拉梁結(jié)合布置。對(duì)于多層內(nèi)框架結(jié)構(gòu)，地基較差時(shí)，柱列宜選用柱下條形基礎(chǔ)或條形剛性基礎(chǔ)。3．框架或剪力墻結(jié)構(gòu)(1)無地下室，地基較差，荷載較大時(shí)，為了增強(qiáng)整體性，減少不勻稱沉降，可選用十字交錯(cuò)條形基礎(chǔ)。如不滿意變形條件要求，可考慮采用樁基礎(chǔ)，或?qū)Φ鼗e行處理。仍不滿意要求時(shí)，可選用鋼筋混凝土筏板基礎(chǔ)。(2)有地下室，無異常防水要求，柱網(wǎng)、荷載及墻間距比較勻稱，地基較好時(shí)，可選用十字交錯(cuò)剛性墻基礎(chǔ)。(3)有地下室，上部結(jié)構(gòu)對(duì)不勻稱沉降限制較嚴(yán)，防水要求較高時(shí)，可選用箱形基礎(chǔ)。當(dāng)高層建造層數(shù)較多，分量較大，地基較剛強(qiáng)時(shí)，宜采用復(fù)合式箱形基礎(chǔ)。上述事例說明，舉行基礎(chǔ)工程設(shè)計(jì)必須洞悉上部結(jié)構(gòu)及地基的特點(diǎn)，發(fā)揮上部結(jié)構(gòu)一基礎(chǔ)一地基的互相作用，才可能達(dá)到最佳效果。三、淺基礎(chǔ)工程設(shè)計(jì)的三項(xiàng)重要技術(shù)指標(biāo)（一）技術(shù)合理性技術(shù)合理性是最重要的指標(biāo)。合理的地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)是由許多因素經(jīng)綜合分析才干取得，除了地基土本身以外，還包括建造環(huán)境、工藝要求、建造形式和水文氣候等因素。（二）施工可行性基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的任務(wù)應(yīng)按照地質(zhì)條件及結(jié)構(gòu)要求、現(xiàn)場條件、工期等挑選可行的施工計(jì)劃，因?yàn)樵谝欢ㄇ闆r下，設(shè)計(jì)意圖能否實(shí)現(xiàn)與施工可行性關(guān)系甚大。(1)在城市建設(shè)中往往限制使用對(duì)環(huán)境有污染的施工主意。例如，強(qiáng)夯法處理不勻稱雜填土?xí)r振動(dòng)的噪聲較大，又如預(yù)制沉樁的噪聲超過規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)，這些在大城市中已禁止使用。(2)施工主意對(duì)施工質(zhì)量的保證率。不同的基礎(chǔ)形式有不同的施工主意、要求及需要注重的質(zhì)量問題。（三）經(jīng)濟(jì)性當(dāng)基礎(chǔ)工程有多種計(jì)劃可供挑選時(shí)，則應(yīng)比較造價(jià)，并注重各地勞動(dòng)力價(jià)格及材料價(jià)格。應(yīng)該說明，基礎(chǔ)造價(jià)不徹低取決于基礎(chǔ)設(shè)計(jì)本身，還與建造體形的復(fù)雜性、場地工程地質(zhì)條件、結(jié)構(gòu)布局及工藝要求有關(guān)。四、淺基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的基本規(guī)定（一）建造物的安全等級(jí)地基與基礎(chǔ)計(jì)算的內(nèi)容和要求與建造物的安全等級(jí)有關(guān)。按照地基損壞造成建造物的破壞后果（危及人的生命、造成經(jīng)濟(jì)損失、造成社會(huì)影響及修復(fù)的可能性）的嚴(yán)重性，將建造物地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)分為三個(gè)等級(jí)，見表18-7。地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)等級(jí)表18-7設(shè)計(jì)等級(jí)建造和地基類型重要的工業(yè)與民用建造物30層以上的高層建造體型復(fù)雜，層數(shù)相差超過10層的高低層連成一體建造物大面積的多層地下建造物（如地下車庫、商場、運(yùn)動(dòng)場等）對(duì)地基變形有異常要求的建造物甲級(jí)復(fù)雜地質(zhì)條件下的坡上建造物（包括高邊坡）對(duì)原有工程影響較大的新建建造物場地和地基條件復(fù)雜的普通建造物位于復(fù)雜地質(zhì)條件及軟土地區(qū)的二層及二層以上地下室的基坑工程開挖深度大于15m的基坑工程周邊環(huán)境條件復(fù)雜。環(huán)境保護(hù)要求高的基坑工程設(shè)計(jì)等級(jí)建造和地基類型乙級(jí)除甲級(jí)、丙級(jí)以外的工業(yè)與民用建造物除甲級(jí)、丙級(jí)以外的基坑工程場地和地基條件容易、荷載分布勻稱的七層及七層以下民用建造及普通工業(yè)建造物丙級(jí)非軟土地區(qū)且場地地質(zhì)條件容易、基坑周邊環(huán)境條件容易、環(huán)境保護(hù)要求不高且開挖深度小于5．Om的基坑工程（二）對(duì)地基與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的要求按照建造物地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)等級(jí)及持久荷載作用下地基變形對(duì)上部結(jié)構(gòu)的影響程度，地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)應(yīng)符合下列規(guī)定：所有建造物的地基計(jì)算均應(yīng)滿意承載力計(jì)算的有關(guān)規(guī)定。設(shè)計(jì)等級(jí)為甲級(jí)、乙級(jí)的建造物，均應(yīng)按地基變形設(shè)計(jì)。表18-8上所列范圍內(nèi)設(shè)計(jì)等級(jí)為丙級(jí)的建造物可不作變形驗(yàn)算，如有表18-8情況之一時(shí)，仍作變形驗(yàn)算。對(duì)常常受水平荷載作用的高層建造、高聳結(jié)構(gòu)和擋土墻等，以及建造在斜坡上或邊坡附近的建造物和構(gòu)筑物，尚應(yīng)驗(yàn)算其穩(wěn)定性?；庸こ虘?yīng)舉行穩(wěn)定性驗(yàn)算。當(dāng)?shù)叵滤癫剌^淺，建造地下室或地下構(gòu)筑物存在上浮問題時(shí)，尚應(yīng)舉行抗浮驗(yàn)算。（三）地基變形特征及允許值沉降量、沉降差、傾斜和局部傾斜均稱為地基變形特征，見圖18-43。從變形特征上可以看出最基本的變形計(jì)算是沉降計(jì)算，建造物的地基變形計(jì)算值不應(yīng)大于地基變形允許值（見表18-9）。不同結(jié)構(gòu)類型、地質(zhì)條件}其控制變形特征及容許值不同。在計(jì)算地基變形時(shí)，應(yīng)符合下列規(guī)定：(1)因?yàn)榻ㄔ斓鼗粍蚍Q、荷載差異很大、體型復(fù)雜等因素引起的地基變形，對(duì)于砌體承重結(jié)構(gòu)應(yīng)由局部傾斜值控制’；對(duì)于框架結(jié)構(gòu)和單層排加架結(jié)構(gòu)應(yīng)由相鄰柱基的沉降差控制；對(duì)于多層或高層建造和高聳結(jié)構(gòu)應(yīng)由傾斜值控制；須要時(shí)尚應(yīng)控制平均沉降量。(2)在須要情況下，需要分離預(yù)估建造物在施工期間和使用期間的地基變形值，以例預(yù)留建造物有關(guān)部分之間的凈空，挑選銜接主意和施工順序。（四）地基穩(wěn)定性計(jì)算(1)地基穩(wěn)定性可采用圓弧滑動(dòng)面法舉行驗(yàn)算。最危險(xiǎn)的滑動(dòng)面上諸力對(duì)滑動(dòng)中央所產(chǎn)生的抗滑力矩與滑動(dòng)力矩應(yīng)符合下式要求?！?.2(18-84)式中：Ms-滑動(dòng)力矩(kN．m)；MR-抗滑力矩(kN．m)。(2)位于穩(wěn)定土坡坡頂上的建造，應(yīng)符合下列規(guī)定。①對(duì)于條形基礎(chǔ)或矩形基礎(chǔ)，當(dāng)垂直于坡頂邊緣線的基礎(chǔ)底面邊長小于或等于3m時(shí)，其基礎(chǔ)底面外邊緣線至坡頂?shù)乃骄嚯x(見圖18-44)應(yīng)符合下式要求，且不得小于2.5m。條形基礎(chǔ)圖18-44基礎(chǔ)底面外邊緣線至坡(18-85)矩形基礎(chǔ)(18-86)式中：a-基礎(chǔ)底面外邊緣線至坡頂?shù)乃骄嚯x(m)；b-垂直于坡頂邊緣線的基礎(chǔ)底面邊長(m)；d-基礎(chǔ)埋置深度(m)；β一邊坡坡角(。)。②當(dāng)基礎(chǔ)底面外邊緣線至坡頂?shù)乃骄嚯x不滿意式(18-85)、式(18-86)的要求時(shí)，可按照基底平均壓力按公式(18-84)決定基礎(chǔ)距坡頂邊緣的距離和基礎(chǔ)埋深。③當(dāng)邊坡坡角大于45。、坡巍峨于8m時(shí)，尚應(yīng)按式(18-84)驗(yàn)算坡體穩(wěn)定性。(3)建造物基礎(chǔ)存在浮力作用時(shí)應(yīng)舉行抗浮穩(wěn)定性驗(yàn)算，并應(yīng)符合下列規(guī)定。對(duì)于容易的浮力作用情況，基礎(chǔ)抗浮穩(wěn)定性應(yīng)符合下式要求(18-87)式中：Gk-建造物自重及壓重之和(kN)；Nw,k-浮力作用值(kN)；Kw—抗浮穩(wěn)定安全系數(shù)，普通情況下可取1.05。②抗浮穩(wěn)定性不滿意設(shè)計(jì)要求時(shí)，可采用增強(qiáng)壓重或設(shè)置抗浮構(gòu)件等措施。在整體滿意抗浮穩(wěn)定性要求而局部不滿意時(shí)，也可采用增強(qiáng)結(jié)構(gòu)剛度的措施。五、淺基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)步驟(1)按照就地取材原則，考慮上部結(jié)構(gòu)荷載和地基條件，決定基礎(chǔ)形式和埋深。(2)決定地基承載力特征值，并按照持力層承載力初步?jīng)Q定基礎(chǔ)底面積，并決定其形狀。(3)剖面設(shè)計(jì)。①若為剛性基礎(chǔ)：需按照容許寬高比設(shè)計(jì)剖面形狀及尺寸，同時(shí)考慮構(gòu)造要求。驗(yàn)算基礎(chǔ)頂面或兩種材料接觸面上的抗壓強(qiáng)度。②若為鋼筋混凝土基礎(chǔ)：需按照構(gòu)造要求決定剖面尺寸，求內(nèi)力并舉行配筋，驗(yàn)算剖面尺寸。(4)如有剛強(qiáng)下臥層，尚需舉行下臥層承載力驗(yàn)算；(5)按照規(guī)定計(jì)算地基的變形量，并控制在允許范圍內(nèi)；(6)繪制基礎(chǔ)施工圖。下面將分離講述有關(guān)內(nèi)容。（一）基礎(chǔ)埋置深度的挑選基礎(chǔ)埋置深度的大小，對(duì)工程造價(jià)、施工技術(shù)、工期以及保證建造物的安一致有密切關(guān)系。(1)基礎(chǔ)的埋置深度，應(yīng)按下列條件決定：①建造物的用途，有無地下室、設(shè)備基礎(chǔ)和地下設(shè)施，基礎(chǔ)的形式和構(gòu)造；②作用在地基上的荷載大小和性質(zhì)；③工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件；④相鄰建造物的基礎(chǔ)埋深；⑤地基土凍脹和融陷的影響。(2)在滿意地基穩(wěn)定和變形要求的前提下，當(dāng)上層地基的承載力大于下層土?xí)r，宜利用上層土作持力層。除巖石基礎(chǔ)埋深不宜小于0.5m。