第一節(jié) 概 述
地基基礎(chǔ)在建筑工程中的重要性
(一)基礎(chǔ)和地基
房屋無論大小、高低，都要建造在土層上面。大家知道，房屋有樓蓋(屋頂)、墻身、柱子和基礎(chǔ)。房屋的基礎(chǔ)埋在地面以下一定深度的土層上，實(shí)際上它是房屋墻身或柱子延伸部分。房屋基礎(chǔ)承擔(dān)房屋屋頂、樓面、墻或柱傳來的重力荷載，以及風(fēng)荷載和地震作用，并且起著承上啟下的作用?；A(chǔ)坐落在土層上，這個(gè)土層承受由基礎(chǔ)傳來的荷載，該土層我們就稱它為地基。
(二)地基土受力后，會(huì)發(fā)生壓縮變形，為了控制房屋的下沉和保證它的穩(wěn)定，以期達(dá)到房屋正常使用，通常要將房屋基礎(chǔ)的尺寸適當(dāng)放大，也就是說要比磚墻和柱的截面尺寸大一些，以適應(yīng)地基的承載能力。
(三)地基處理和基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的重要性
基礎(chǔ)是房屋不可缺少的重要組成部分。沒有——個(gè)牢靠的基礎(chǔ)，就不能有一個(gè)完好的上部建筑。因此，為了保證房屋的安全和必要的使用年限，基礎(chǔ)應(yīng)當(dāng)具備足夠的強(qiáng)度和穩(wěn)定性。地基雖不是房屋的組成部分，但是它的好壞卻直接影響整個(gè)房屋的安全和使用。如對(duì)地基下沉和不均勻下沉沒有妥善處理，房屋建成后，會(huì)使樓板和墻體產(chǎn)生裂縫，井可能使房屋歪斜。以往就發(fā)生過七層旅館大樓倒塌事故，其原因就是對(duì)地基估計(jì)不足而造成的。從造價(jià)和工期來看，基礎(chǔ)工程在建筑工程中占著很大的比重，就一般工程而言，基礎(chǔ)造價(jià)約占建筑物總造價(jià)的10％-20％，施工工期約占25％-35％，由此可見，地基處理和基礎(chǔ)設(shè)計(jì)，對(duì)房屋是否安全耐久和經(jīng)濟(jì)，具有十分重要的意義。
第三節(jié) 地基與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)
一、基本規(guī)定
(一)地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的三個(gè)設(shè)計(jì)等級(jí)
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(jì)分為三個(gè)設(shè)計(jì)等級(jí)，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)根據(jù)具體情況，按表 9-10選用。
地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)分為三個(gè)設(shè)計(jì)等級(jí) 表 9-10
設(shè)計(jì)等級(jí) 建筑和地基類型
甲級(jí) 重要的工業(yè)與民用建筑物
30層以上的高層建筑
體形復(fù)雜，層數(shù)相差超過10層的高低層連成一體建筑物
大面積的多層地下建筑（如地下車庫、商場(chǎng)、運(yùn)動(dòng)場(chǎng)等）
對(duì)地基變形有特殊要求的建筑物
復(fù)雜地質(zhì)條件下的坡上建筑物（包括高邊坡）
對(duì)原有工程影響較大的新建筑物
場(chǎng)地和地基條件復(fù)雜的一般建筑物
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
乙級(jí) 除甲級(jí)、丙級(jí)以外的工業(yè)與民用建筑物
丙級(jí) 場(chǎng)地和地基條件簡單、荷載分布均勻的七層及七層以下民用建筑及一般建筑物；次要的輕型建筑物
(二)關(guān)于地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的規(guī)定
根據(jù)建筑物地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)等級(jí)及長期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：
(1)所有建筑物的地基計(jì)算均應(yīng)滿足承載力計(jì)算的有關(guān)規(guī)定；
(2)設(shè)計(jì)等級(jí)為甲級(jí)、乙級(jí)的建筑物，均應(yīng)按地基變形設(shè)計(jì)；
(3)表9-11所列范圍內(nèi)設(shè)計(jì)等級(jí)為丙級(jí)的建筑物可不作變形驗(yàn)算，如有下列情況之一時(shí)，仍應(yīng)作變形驗(yàn)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(shí)；
3)軟弱地基上的建筑物存在偏心荷載時(shí)；
4)相鄰建筑距離過近，可能發(fā)生傾斜時(shí)；
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(shí)。
(4)對(duì)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，尚應(yīng)驗(yàn)算其穩(wěn)定性；
(5)基坑工程應(yīng)進(jìn)行穩(wěn)定性驗(yàn)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(shí)，尚應(yīng)進(jìn)行抗浮驗(yàn)算。
可不做地基變形計(jì)算設(shè)計(jì)等級(jí)為丙級(jí)的建筑物范圍 表9-11
地基主要受力層情況 地基承載力特征值fak(kpa) 60≤fak
<80 80≤fak
<100 100≤fak
<130 130≤fak
<160 160≤fak
<200 200≤fak
<300
各土層坡度（％） ≤5 ≤5 ≤10 ≤10 ≤10 ≤10
建筑類型 砌體承重結(jié)構(gòu)、框架結(jié)構(gòu)（層數(shù)） ≤5 ≤5 ≤5 ≤6 ≤6 ≤7
單層排架結(jié)構(gòu)(6m柱距) 單跨 吊車額定起重量(t) 5～10 10～15 15～20 20～30 30～50 50～100
廠房跨度(m) ≤12 ≤18 ≤24 ≤30 ≤30 ≤30
多跨 吊車額定起重量(t) 3～5 5～10 10～15 15～20 20～30 30～75
廠房跨度(m) ≤12 ≤18 ≤24 ≤30 ≤30 ≤30
煙囪 高度(m) ≤30 ≤40 ≤50 ≤75 ≤100
水塔 高度(m) ≤15 ≤20 ≤30 ≤30 ≤30
容積(m3) ≤50 50～100 100～200 200～300 300～500 500～1000
注：1。地基主要受力層系指條形基礎(chǔ)底面下深度為3b(b為基礎(chǔ)底面寬度)，獨(dú)立基礎(chǔ)下為1．5b，且厚度均不小5m的范圍(二層以下一般的民用建筑除外)。
2，地基主要受力層中如有承載力特征值小于130kpa的土層時(shí)，表中砌體承重結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，應(yīng)符合(建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范)GB50007—2002中對(duì)軟弱地基的有關(guān)要求。
3．表中砌體承重結(jié)構(gòu)和框架結(jié)構(gòu)均指民用建筑，對(duì)于工業(yè)建筑可按廠房高度、荷載情況折合成與其相當(dāng)?shù)拿裼媒ㄖ訑?shù)。
4．表中吊車額定起重量、煙囪高度和水塔容積的數(shù)值系指量大值。
(三)地基設(shè)計(jì)的基本原則
地基計(jì)算包括地基土的承載力、房屋的沉降量、地基穩(wěn)定和土壓力計(jì)算等，它是地基設(shè)計(jì)的重要依據(jù)。目前，在國內(nèi)外大致有下列三種計(jì)算方法：一種是按承載力計(jì)算，如英、美等；一種是按變形計(jì)算，如蘇聯(lián)所采用的；一種是按承載力計(jì)算，同時(shí)對(duì)地質(zhì)復(fù)雜或有特殊要求的房屋和構(gòu)筑物，還要進(jìn)行變形驗(yàn)算，如我國、日本等所采用的方法。
地基設(shè)計(jì)的目的：確保房屋的穩(wěn)定；不因地基產(chǎn)生過大不均勻變形而影響房屋的安全和正常使用。進(jìn)行地基設(shè)計(jì)時(shí)，需遵守下列三個(gè)原則：
(1)上部結(jié)構(gòu)荷載所產(chǎn)生的壓力不大于地基的承載力值；
(2)房屋和構(gòu)筑物的地基變形值不大于其允許值；
(3)對(duì)經(jīng)常受水平荷載作用的構(gòu)筑物(如擋土墻)等，不致使其喪失穩(wěn)定而破壞。
上述三個(gè)原則往往是相互聯(lián)系的，但又有區(qū)別。例如，當(dāng)?shù)鼗某休d力較高，壓縮性較低(如密實(shí)的碎石土、砂土等)且比較均勻，或者房屋的荷重較小時(shí)，一般只要滿足第一個(gè)條件，也將會(huì)滿足后兩個(gè)條件。但對(duì)于地質(zhì)復(fù)雜、土質(zhì)不均、房屋和構(gòu)筑物的荷載很大或結(jié)構(gòu)荷載相差懸殊，以及地基比較軟弱時(shí)，即使?jié)M足了第一個(gè)條件，也會(huì)因地基變形差異過大，引起房屋開裂破壞或構(gòu)造物的嚴(yán)重傾斜，因此，在地基設(shè)計(jì)時(shí)，還需進(jìn)行變形驗(yàn)算，使之滿足第二個(gè)條件。
(四)地基變形控制
地基變形特征可分為沉降量、沉降差、傾斜或局部傾斜；由于建筑地基不均勻、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)由局部傾斜控制；對(duì)于框架結(jié)構(gòu)和單層排架結(jié)構(gòu)由相鄰柱基的沉降差控制，對(duì)于多層或高層建筑以及高聳結(jié)構(gòu)應(yīng)由傾斜控制。
設(shè)計(jì)過程中，根據(jù)以往的經(jīng)驗(yàn)，需要分別預(yù)估建筑物在施工期間和使用期間的地基變形值。此時(shí)，一般建筑物在施工期間完成的沉降量，對(duì)于砂土可認(rèn)為其最終沉降量已基本完成，對(duì)于低壓縮黏性土，可認(rèn)為已完成最終沉降的50％-80％，對(duì)于中壓縮黏性土可認(rèn)為已完成20％-50％，對(duì)于高壓縮黏性土可認(rèn)為已完成5％-20％。
地基基礎(chǔ)在建筑工程中的重要性
(一)基礎(chǔ)和地基
房屋無論大小、高低，都要建造在土層上面。大家知道，房屋有樓蓋(屋頂)、墻身、柱子和基礎(chǔ)。房屋的基礎(chǔ)埋在地面以下一定深度的土層上，實(shí)際上它是房屋墻身或柱子延伸部分。房屋基礎(chǔ)承擔(dān)房屋屋頂、樓面、墻或柱傳來的重力荷載，以及風(fēng)荷載和地震作用，并且起著承上啟下的作用?；A(chǔ)坐落在土層上，這個(gè)土層承受由基礎(chǔ)傳來的荷載，該土層我們就稱它為地基。
(二)地基土受力后，會(huì)發(fā)生壓縮變形，為了控制房屋的下沉和保證它的穩(wěn)定，以期達(dá)到房屋正常使用，通常要將房屋基礎(chǔ)的尺寸適當(dāng)放大，也就是說要比磚墻和柱的截面尺寸大一些，以適應(yīng)地基的承載能力。
(三)地基處理和基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的重要性
基礎(chǔ)是房屋不可缺少的重要組成部分。沒有——個(gè)牢靠的基礎(chǔ)，就不能有一個(gè)完好的上部建筑。因此，為了保證房屋的安全和必要的使用年限，基礎(chǔ)應(yīng)當(dāng)具備足夠的強(qiáng)度和穩(wěn)定性。地基雖不是房屋的組成部分，但是它的好壞卻直接影響整個(gè)房屋的安全和使用。如對(duì)地基下沉和不均勻下沉沒有妥善處理，房屋建成后，會(huì)使樓板和墻體產(chǎn)生裂縫，井可能使房屋歪斜。以往就發(fā)生過七層旅館大樓倒塌事故，其原因就是對(duì)地基估計(jì)不足而造成的。從造價(jià)和工期來看，基礎(chǔ)工程在建筑工程中占著很大的比重，就一般工程而言，基礎(chǔ)造價(jià)約占建筑物總造價(jià)的10％-20％，施工工期約占25％-35％，由此可見，地基處理和基礎(chǔ)設(shè)計(jì)，對(duì)房屋是否安全耐久和經(jīng)濟(jì)，具有十分重要的意義。
第三節(jié) 地基與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)
一、基本規(guī)定
(一)地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的三個(gè)設(shè)計(jì)等級(jí)
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(jì)分為三個(gè)設(shè)計(jì)等級(jí)，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)根據(jù)具體情況，按表 9-10選用。
地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)分為三個(gè)設(shè)計(jì)等級(jí) 表 9-10
設(shè)計(jì)等級(jí) 建筑和地基類型
甲級(jí) 重要的工業(yè)與民用建筑物
30層以上的高層建筑
體形復(fù)雜，層數(shù)相差超過10層的高低層連成一體建筑物
大面積的多層地下建筑（如地下車庫、商場(chǎng)、運(yùn)動(dòng)場(chǎng)等）
對(duì)地基變形有特殊要求的建筑物
復(fù)雜地質(zhì)條件下的坡上建筑物（包括高邊坡）
對(duì)原有工程影響較大的新建筑物
場(chǎng)地和地基條件復(fù)雜的一般建筑物
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
乙級(jí) 除甲級(jí)、丙級(jí)以外的工業(yè)與民用建筑物
丙級(jí) 場(chǎng)地和地基條件簡單、荷載分布均勻的七層及七層以下民用建筑及一般建筑物；次要的輕型建筑物
(二)關(guān)于地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的規(guī)定
根據(jù)建筑物地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)等級(jí)及長期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：
(1)所有建筑物的地基計(jì)算均應(yīng)滿足承載力計(jì)算的有關(guān)規(guī)定；
(2)設(shè)計(jì)等級(jí)為甲級(jí)、乙級(jí)的建筑物，均應(yīng)按地基變形設(shè)計(jì)；
(3)表9-11所列范圍內(nèi)設(shè)計(jì)等級(jí)為丙級(jí)的建筑物可不作變形驗(yàn)算，如有下列情況之一時(shí)，仍應(yīng)作變形驗(yàn)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(shí)；
3)軟弱地基上的建筑物存在偏心荷載時(shí)；
4)相鄰建筑距離過近，可能發(fā)生傾斜時(shí)；
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(shí)。
(4)對(duì)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，尚應(yīng)驗(yàn)算其穩(wěn)定性；
(5)基坑工程應(yīng)進(jìn)行穩(wěn)定性驗(yàn)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(shí)，尚應(yīng)進(jìn)行抗浮驗(yàn)算。
可不做地基變形計(jì)算設(shè)計(jì)等級(jí)為丙級(jí)的建筑物范圍 表9-11
地基主要受力層情況 地基承載力特征值fak(kpa) 60≤fak
<80 80≤fak
<100 100≤fak
<130 130≤fak
<160 160≤fak
<200 200≤fak
<300
各土層坡度（％） ≤5 ≤5 ≤10 ≤10 ≤10 ≤10
建筑類型 砌體承重結(jié)構(gòu)、框架結(jié)構(gòu)（層數(shù)） ≤5 ≤5 ≤5 ≤6 ≤6 ≤7
單層排架結(jié)構(gòu)(6m柱距) 單跨 吊車額定起重量(t) 5～10 10～15 15～20 20～30 30～50 50～100
廠房跨度(m) ≤12 ≤18 ≤24 ≤30 ≤30 ≤30
多跨 吊車額定起重量(t) 3～5 5～10 10～15 15～20 20～30 30～75
廠房跨度(m) ≤12 ≤18 ≤24 ≤30 ≤30 ≤30
煙囪 高度(m) ≤30 ≤40 ≤50 ≤75 ≤100
水塔 高度(m) ≤15 ≤20 ≤30 ≤30 ≤30
容積(m3) ≤50 50～100 100～200 200～300 300～500 500～1000
注：1。地基主要受力層系指條形基礎(chǔ)底面下深度為3b(b為基礎(chǔ)底面寬度)，獨(dú)立基礎(chǔ)下為1．5b，且厚度均不小5m的范圍(二層以下一般的民用建筑除外)。
2，地基主要受力層中如有承載力特征值小于130kpa的土層時(shí)，表中砌體承重結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，應(yīng)符合(建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范)GB50007—2002中對(duì)軟弱地基的有關(guān)要求。
3．表中砌體承重結(jié)構(gòu)和框架結(jié)構(gòu)均指民用建筑，對(duì)于工業(yè)建筑可按廠房高度、荷載情況折合成與其相當(dāng)?shù)拿裼媒ㄖ訑?shù)。
4．表中吊車額定起重量、煙囪高度和水塔容積的數(shù)值系指量大值。
(三)地基設(shè)計(jì)的基本原則
地基計(jì)算包括地基土的承載力、房屋的沉降量、地基穩(wěn)定和土壓力計(jì)算等，它是地基設(shè)計(jì)的重要依據(jù)。目前，在國內(nèi)外大致有下列三種計(jì)算方法：一種是按承載力計(jì)算，如英、美等；一種是按變形計(jì)算，如蘇聯(lián)所采用的；一種是按承載力計(jì)算，同時(shí)對(duì)地質(zhì)復(fù)雜或有特殊要求的房屋和構(gòu)筑物，還要進(jìn)行變形驗(yàn)算，如我國、日本等所采用的方法。
地基設(shè)計(jì)的目的：確保房屋的穩(wěn)定；不因地基產(chǎn)生過大不均勻變形而影響房屋的安全和正常使用。進(jìn)行地基設(shè)計(jì)時(shí)，需遵守下列三個(gè)原則：
(1)上部結(jié)構(gòu)荷載所產(chǎn)生的壓力不大于地基的承載力值；
(2)房屋和構(gòu)筑物的地基變形值不大于其允許值；
(3)對(duì)經(jīng)常受水平荷載作用的構(gòu)筑物(如擋土墻)等，不致使其喪失穩(wěn)定而破壞。
上述三個(gè)原則往往是相互聯(lián)系的，但又有區(qū)別。例如，當(dāng)?shù)鼗某休d力較高，壓縮性較低(如密實(shí)的碎石土、砂土等)且比較均勻，或者房屋的荷重較小時(shí)，一般只要滿足第一個(gè)條件，也將會(huì)滿足后兩個(gè)條件。但對(duì)于地質(zhì)復(fù)雜、土質(zhì)不均、房屋和構(gòu)筑物的荷載很大或結(jié)構(gòu)荷載相差懸殊，以及地基比較軟弱時(shí)，即使?jié)M足了第一個(gè)條件，也會(huì)因地基變形差異過大，引起房屋開裂破壞或構(gòu)造物的嚴(yán)重傾斜，因此，在地基設(shè)計(jì)時(shí)，還需進(jìn)行變形驗(yàn)算，使之滿足第二個(gè)條件。
(四)地基變形控制
地基變形特征可分為沉降量、沉降差、傾斜或局部傾斜；由于建筑地基不均勻、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)由局部傾斜控制；對(duì)于框架結(jié)構(gòu)和單層排架結(jié)構(gòu)由相鄰柱基的沉降差控制，對(duì)于多層或高層建筑以及高聳結(jié)構(gòu)應(yīng)由傾斜控制。
設(shè)計(jì)過程中，根據(jù)以往的經(jīng)驗(yàn)，需要分別預(yù)估建筑物在施工期間和使用期間的地基變形值。此時(shí)，一般建筑物在施工期間完成的沉降量，對(duì)于砂土可認(rèn)為其最終沉降量已基本完成，對(duì)于低壓縮黏性土，可認(rèn)為已完成最終沉降的50％-80％，對(duì)于中壓縮黏性土可認(rèn)為已完成20％-50％，對(duì)于高壓縮黏性土可認(rèn)為已完成5％-20％。