第2章 淺基礎(chǔ)

2.1 概述

地基基礎(chǔ)設(shè)計方案通常有天然地基或人工地基上淺基礎(chǔ)、深基礎(chǔ)和深淺結(jié)合的基礎(chǔ)（如樁-筏基礎(chǔ)、樁-箱基礎(chǔ)）。天然地基上淺基礎(chǔ)由于埋深不大，用料較省，又無需復(fù)雜的施工設(shè)備，故基礎(chǔ)工程工期短、造價低。當(dāng)建筑場地土質(zhì)較好時，應(yīng)優(yōu)先選用天然地基上淺基礎(chǔ)方案。如果建筑場地淺層的土質(zhì)不能滿足建筑物對地基的承載力和變形要求時，應(yīng)當(dāng)選用經(jīng)濟可行的地基處理方案，即采用人工地基方案；如果地基處理不經(jīng)濟或無條件時，可采用深基礎(chǔ)方案。

本章主要討論天然地基上淺基礎(chǔ)的設(shè)計原理和計算方法，這些設(shè)計原理和方法也適用于人工地基上的淺基礎(chǔ)，只是采用后一種方案時，還需對所選的地基處理方法（見第6章）進行設(shè)計，并處理好人工地基與淺基礎(chǔ)的相互影響。

2.1.1 淺基礎(chǔ)設(shè)計的內(nèi)容

在仔細研究分析相關(guān)巖土工程勘察資料及上部結(jié)構(gòu)相關(guān)設(shè)計資料和設(shè)計要求，并進行現(xiàn)場了解和調(diào)整的基礎(chǔ)上，天然地基上淺基礎(chǔ)的設(shè)計內(nèi)容一般包括以下7個方面。

（1）選擇基礎(chǔ)的材料、類型，進行基礎(chǔ)平面布置。

（2）選擇地基持力層并初步確定基礎(chǔ)的埋置深度。

（3）確定地基承載力特征值。

（4）確定基礎(chǔ)的底面尺寸，若存在軟弱下臥層，還應(yīng)驗算軟弱下臥層的承載力。

（5）必要時進行地基變形與穩(wěn)定性驗算。

（6）進行基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計，以保證基礎(chǔ)具有足夠的強度、剛度和耐久性。

（7）繪制基礎(chǔ)施工圖，提出必要的施工說明。

上述淺基礎(chǔ)設(shè)計的各項內(nèi)容是互相關(guān)聯(lián)、相互制約的。基礎(chǔ)設(shè)計時可按上述順序逐項進行設(shè)計與計算，如果在以上計算過程中有不滿足要求的情況，應(yīng)調(diào)整基礎(chǔ)底面尺寸或基礎(chǔ)埋深甚至上部結(jié)構(gòu)設(shè)計，直至滿足要求為止。如果地基軟弱，為了減輕不均勻沉降的危害，在進行基礎(chǔ)設(shè)計的同時，還需從整體上對建筑設(shè)計和結(jié)構(gòu)設(shè)計采取相應(yīng)的措施，并對施工提出具體要求。

2.1.2 地基基礎(chǔ)設(shè)計原則

1.地基基礎(chǔ)設(shè)計等級

《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》(GB 50007—2011，以下簡稱《地基規(guī)范》)，根據(jù)地基復(fù)雜程度、建筑物規(guī)模和功能特征以及由于地基問題可能造成建筑物破壞或影響正常使用的程度，將地基基礎(chǔ)設(shè)計分為3個設(shè)計等級,見表2.1。

2.地基基礎(chǔ)設(shè)計原則

根據(jù)建筑物的地基基礎(chǔ)設(shè)計等級及長期荷載作用下地基變形對上部結(jié)構(gòu)的影響程度，地基基礎(chǔ)設(shè)計應(yīng)按下列要求進行。

（1）所有建筑物的地基計算均應(yīng)滿足承載力計算的有關(guān)規(guī)定。

（2）設(shè)計等級為甲級、乙級的建筑物，均應(yīng)按地基變形設(shè)計（即應(yīng)驗算地基變形）。

（3）表2.2所列范圍內(nèi)的丙級建筑物可不作變形驗算，如有下列情況之一時，仍應(yīng)作變形驗算。

1）地基承載力特征值小于130kPa，且體型復(fù)雜的建筑。

2）在基礎(chǔ)上及其附近有地面堆載或相鄰基礎(chǔ)荷載差異較大，可能引起地基產(chǎn)生過大的不均勻沉降時。

3）軟弱地基上的建筑物存在偏心荷載時。

4）相鄰建筑距離過近，可能發(fā)生傾斜時。

5）地基內(nèi)有厚度較大或厚薄不均的填土，其自重固結(jié)未完成時。

（4）對經(jīng)常受水平荷載作用的高層建筑、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筑物和構(gòu)筑物，還應(yīng)驗算其穩(wěn)定性。

（5）基坑工程應(yīng)進行穩(wěn)定性驗算。

（6）當(dāng)?shù)叵滤癫剌^淺，建筑地下室或地下構(gòu)筑物存在上浮問題時，還應(yīng)進行抗浮驗算。

3.關(guān)于荷載取值的規(guī)定

在地基基礎(chǔ)設(shè)計中，所采用的荷載效應(yīng)與相應(yīng)的抗力限值應(yīng)按下列規(guī)定采用。

（1）按地基承載力確定基礎(chǔ)底面積及埋深時，傳至基礎(chǔ)底面上的荷載效應(yīng)應(yīng)按正常使用極限狀態(tài)下荷載效應(yīng)的標(biāo)準組合。相應(yīng)的抗力應(yīng)采用地基承載力特征值。

（2）計算地基變形時，傳至基礎(chǔ)底面上的荷載效應(yīng)應(yīng)按正常使用極限狀態(tài)下荷載效應(yīng)的準永久組合，不應(yīng)計入風(fēng)荷載和地震作用；相應(yīng)的限值應(yīng)為地基變形允許值。

（3）計算擋土墻、地基或斜坡穩(wěn)定以及基礎(chǔ)抗浮穩(wěn)定時，荷載效應(yīng)應(yīng)按承載能力極限狀態(tài)下荷載效應(yīng)的基本組合，但其分項系數(shù)均為1.0。

（4）在確定基礎(chǔ)高度、支擋結(jié)構(gòu)截面、計算基礎(chǔ)或支擋結(jié)構(gòu)內(nèi)力、確定配筋和驗算材料強度時，上部結(jié)構(gòu)傳來的荷載效應(yīng)組合和相應(yīng)的基底反力，應(yīng)按承載能力極限狀態(tài)下荷載效應(yīng)的基本組合采用相應(yīng)的分項系數(shù)。

當(dāng)需要驗算基礎(chǔ)裂縫寬度時，應(yīng)按正常使用極限狀態(tài)下荷載效應(yīng)標(biāo)準組合。

（5）由永久荷載效應(yīng)控制的基本組合值可取標(biāo)準組合值的1.35倍。