2.2 基础的类型与构造

2.2.1 基础的埋置深度

基础的埋置深度是指室外设计地坪到基础底面的垂直距离，简称埋深，如图2.2所示。根据基础埋深的不同有深基础和浅基础之分。一般情况下，将埋深大于5m的基础称

为深基础，将埋深不大于5m的基础称为浅基础。从基础的经济效果看，其埋置深度愈小，工程造价愈低，但基础埋深过小，没有足够的土层包围，基础底面的土层受到压力后会把基础四周的土挤出，基础会产生滑移而失去稳定；同时基础埋深过浅，易受外界的影响而损坏。所以基础的埋深一般不应小于500mm。

2.2.2 影响基础埋深的因素

1.建筑物上部荷载的大小和性质

荷载有恒荷载和活荷载之分，其中恒荷载引起的沉降量最大，而活荷载引起的沉降量相对较小，因此当恒荷载较大时，基础埋置深度应大一些。建筑物有无地下室、设备基础和地

图2.2 基础的埋置深度

下设施以及基础的形式和构造等，对基础的埋深影响很大。

2.工程地质条件

一般情况下，基础底面应尽量选在常年未经扰动而且坚实平坦的土层或岩石上，俗称“老土层”。当表面软弱土层很厚，加深基础不经济时，可采用人工地基或采取其他结构措施。

3.水文地质条件

应根据当地地下水的常年最高水位和最低水位选择基础的埋深。一般宜将基础落在地下常年最高水位之上，以减少特殊的防水措施，有利于施工。如必须设在地下水位以下时，应使基础底面低于最低地下水位200mm以下。

4.地基土壤冻胀深度

应根据当地的气候条件了解土层的冻结深度，一般将基础地面做在当地冰冻线以下至少200mm处，否则，冬天土层的冻胀力会把房屋拱起，产生变形；天气转暖，冻土解冻时又会产生陷落。但岩石及砂砾、粗砂、中砂类的土质对冰冻的影响不大。

5.相邻建筑物对基础的影响

新建建筑物的基础埋深不宜深于相邻的原有建筑物的基础；但当新建基础深于原有基础时，两基础间应保持一定净距，一般取相邻两基础底面高差的1～2倍。如上述要求不能满足时，应采取临时加固支撑、打板桩或加固原有建筑物地基等措施，以保证原有建筑的安全和正常使用。

2.2.3 基础的分类

由于建筑物的结构类型、荷载大小、高度、体量以及地质水文、建筑材料等原因，建筑物的基础有多种形式，划分方法也较多。按基础埋置深度，可分为浅基础、深基础；按构造形式，可分为独立基础、条形基础、井格式基础、片筏基础、箱形基础和桩基础等；按基础材料及受力特点，可分为刚性基础和柔性基础。

1.基础按构造形式分类

（1）独立基础。当建筑物上部结构采用框架或单层排架结构承重时，基础常采用方形或矩形的独立基础，这类基础称为独立基础或柱式基础。独立基础一般呈独立的块状，形式有台阶形、锥形、杯形等，其构造如图2.3所示。独立基础是柱下基础的基本形式。

当柱采用预制构件时，则基础做成杯口形，然后将柱子插入并嵌固在杯口内，故称杯形基础。

图2.3 独立基础

（2）条形基础。条形基础呈连续的带状，也称带形基础，有墙下条形基础和柱下条形基础两种。

1）墙下条形基础。当房屋为墙承重结构时，基础沿墙身设置呈长条形。中小型建筑常采用条形基础，条形基础一般由垫层、大放脚和基础墙三部分组成，如图2.4所示。当荷载较大、地基软弱或上部结构有需要时，通常采用钢筋混凝土条形基础。

图2.4 墙下条形基础构造

图2.5 柱下钢筋混凝土条形基础

2）柱下条形基础。当房屋为框架结构或部分框架结构，并且荷载较大或荷载分布不均匀、地基较弱时，常将柱下单独基础连接起来形成柱下钢筋混凝土条形基础。柱下条形基础不仅可以增加基础底面积，还具有良好的整体性，可以有效地防止不均匀沉降。柱下钢筋混凝土条形基础构造如图2.5所示，剖面形式多为扁锥形。为了保证基础底面平整，便于布置钢筋，防止钢筋锈蚀，钢筋混凝土基础通常需设垫层。

（3）井格基础。当地基条件较差，为了提高建筑物的整体性，防止柱子之间产生不均匀沉降，常将柱下基础沿纵横两个方向扩展连接起来，做成十字交叉的井格基础，也称十字交叉带形基础。其构造如图2.6所示。

图2.6 井格基础

（4）筏形基础。建筑物上部荷载大，而地基又较弱，这时采用简单的条形基础或井格基础已不能适应地基变形的需要，通常将墙或柱下基础连成一片，使建筑物的荷载施加在一块整板上，成为筏形基础。筏形基础有平板式和梁板式两种，其构造如图2.7（b）、（c）所示。广泛应用于地基软弱的多层砌体结构或框架结构、剪力墙结构以及上部结构荷载较大且不均匀或地基承载力较低的建筑物基础。

（5）箱形基础。是由钢筋混凝土底板、顶板和若干纵、横隔墙组成的整体结构，基础的中空部分可用作地下室（单层或多层的）或地下停车库。箱形基础整体空间刚度大，整体性强，能抵抗地基的不均匀沉降，较适用于高层建筑或在软弱地基上建造的重型建筑物，其构造如图2.8所示。当筏形基础做得很深时，常将基础改做成箱形基础。

（6）桩基础。当上部结构荷载较大，而且地基软弱土层较深，地基承载力不能满足要求时，则可采用桩基础。桩基础由桩和承接上部结构的承台（梁或板）组成，其构造如图2.9所示。桩基是按设计的点位将桩柱置于土中，桩柱的上端浇注钢筋混凝土承台板或承台梁，承台与建筑物柱或墙体连接，上部荷载通过承台传给桩，再经过桩传给土层。在寒冷地区，承台梁下一般铺设100～200mm厚的粗砂或焦渣，以防止土壤冻胀引起承台梁的反拱破坏。桩基础具有承载力高、沉降量小、节约基础材料、减少挖填土方工程量、改善施工条件和缩短工期等优点，因此桩基础的应用较为广泛。

桩基础的种类较多。按桩的传力及作用性质分为端承桩和摩擦桩（图2.10），端承桩是指把建筑物的荷载通过桩端传给深处坚硬土层的桩；摩擦桩是指把建筑物的荷载主要通过桩侧表面与周围土的摩擦力传给地基的桩。按材料分为混凝土、钢筋混凝土和钢桩等。图2.7 筏形基础

图2.8 箱形基础

按桩的制作方法分为预制桩和灌注桩，灌注桩包括振动灌注桩、钻孔灌注桩、挖孔灌注桩和爆扩灌注桩等。我国目前常用的桩基础有钢筋混凝土桩或混凝土桩等。

2.基础按材料及受力特点分类

（1）刚性基础。指由刚性材料制作，受刚性角限制的基础称为刚性基础。一般地，抗压强度高，而抗拉、抗剪强度较低的材料称为刚性材料。常用的有砖基础、毛石基础、混凝土基础、灰土基础等。

图2.9 桩基的组成

图2.10 桩基

由于土壤单位面积的承载力很小，上部结构通过基础把荷载传给地基时，只有将基础底面积不断扩大，才能满足地基受力的要求。根据实验得知，上部结构在基础中压力的传递是沿一定角度分布的，这个传力角度称为压力分布角（或称为刚性角），即应力的扩散线与墙体垂直线之间的夹角，以α表示，如图2.11（a）所示。

图2.11 刚性基础受力特点

由于刚性材料抗压强度高，抗拉强度低，因此压力分布角只能控制在材料的抗压范围内。如果基础底面宽度超过控制范围，这时基础底面宽度的增大要受刚性角的限制。刚性角一般用基础的级宽与级高的比值表示，不同材料和不同基底压力应选用不同的宽高比。如砖石基础的刚性角一般控制在1/1.25～1/1.50以内，混凝土刚性基础的刚性角控制在

1∶1以内。26

刚性基础常用于地基承载力较好、压缩性较小的中小型民用建筑。

（2）柔性基础。当建筑物的荷载较大而地基承载能力较小时，基础底面必须加宽，如果仍采用混凝土材料做基础，势必加大基础的深度，这样很不经济。如果在混凝土基础的底部配以钢筋，利用钢筋来承受拉应力，那么，基础底部能够承受较大的弯矩，基础宽度不受刚性角的限制，故称钢筋混凝土基础为非刚性基础或柔性基础，如图2.12所示。柔性基础适用于荷载较大的多层、高层建筑。

图2.12 柔性基础

钢筋混凝土基础相当于一个受均布荷载作用的悬臂梁，它的截面可做成梯形或阶梯形。若为梯形，截面最薄处不应小于200mm厚；若为阶梯形，每步高度为300～500mm。基础中受力钢筋的直径不宜小于8mm，数量应通过计算确定；混凝土的强度等级不宜低

于C15。