二、淺基礎(chǔ)
1 ．淺基礎(chǔ)設(shè)計內(nèi)容
天然地基上淺基礎(chǔ)的設(shè)計，包括下列各項內(nèi)容：
（ 1 ）選擇基礎(chǔ)的材料、類型，進行基礎(chǔ)平面布置；
（ 2 ）確定地基持力層和基礎(chǔ)埋置深度；
（ 3 ）確定地基承載力；
（ 4 ）確定基礎(chǔ)的底面尺寸，必要時進行地基變形與穩(wěn)定性驗算；
（ 5 ）進行基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計（對基礎(chǔ)進行內(nèi)力分析、截面計算并滿足構(gòu)造要求） ;
（ 6 ）繪制基礎(chǔ)施工圖，提出施工說明。
設(shè)計淺基礎(chǔ)時要充分掌握擬建場地的工程地質(zhì)條件和地基勘察資料，地基勘察的詳細程度應(yīng)與地基基礎(chǔ)設(shè)計等級和場地的工程地質(zhì)條件相適應(yīng)。
在仔細研究地基勘察資料的基礎(chǔ)上，結(jié)合考慮上部結(jié)構(gòu)的類型、荷載的性質(zhì)及大小和分布、建筑布置和使用要求以及擬建基礎(chǔ)對周圍環(huán)境的影響，即可選擇基礎(chǔ)類型和進行基礎(chǔ)平面布置，并確定地基持力層和基礎(chǔ)埋置深度。
上述淺基礎(chǔ)設(shè)計的各項內(nèi)容是互相關(guān)聯(lián)的。設(shè)計時可按上述順序逐項進行設(shè)計與計算，如發(fā)現(xiàn)前面的選擇不妥，則須修改設(shè)計，直至各項計算均符合要求且各數(shù)據(jù)前后一致為止。對規(guī)模較大的基礎(chǔ)工程，還宜對若干可能的方案作出技術(shù)經(jīng)濟比較，然后擇優(yōu)采用。
2 ．淺基礎(chǔ)的類型
淺基礎(chǔ)根據(jù)結(jié)構(gòu)型式可分為擴展基礎(chǔ)、聯(lián)合基礎(chǔ)、柱下條形基礎(chǔ)、柱下交叉條形基礎(chǔ)、筏形基礎(chǔ)、箱形基礎(chǔ)和殼體基礎(chǔ)等。根據(jù)基礎(chǔ)所用材料的性能可分為無筋基礎(chǔ)（剛性基礎(chǔ)）和鋼筋混凝土基礎(chǔ)。
（ 1 ）擴展基礎(chǔ)。
墻下條形基礎(chǔ)和柱下獨立基礎(chǔ)（單獨基礎(chǔ)）統(tǒng)稱為擴展基礎(chǔ)。擴展基礎(chǔ)的作用是把墻或柱的荷載側(cè)向擴展到土中，使之滿足地基承載力和變形的要求。擴展基礎(chǔ)包括無筋擴展基礎(chǔ)和鋼筋混凝土擴展基礎(chǔ)。
l ）無筋擴展基礎(chǔ)。無筋擴展基礎(chǔ)系指由磚、毛石、混凝土或毛石混凝土、灰土和三合土等材料組成的無需配置鋼筋的墻下條形基礎(chǔ)或柱下獨立基礎(chǔ)。無筋基礎(chǔ)的材料都具有較好的抗壓性能，但抗拉、抗剪強度都不高，為了使基礎(chǔ)內(nèi)產(chǎn)生的拉應(yīng)力和剪應(yīng)力不超過相應(yīng)的材料強度設(shè)計值，設(shè)計時需要加大基礎(chǔ)的高度。因此，這種基礎(chǔ)幾乎不發(fā)生撓曲變形，故習(xí)慣上把無筋基礎(chǔ)稱為剛性基礎(chǔ)。
無筋擴展基礎(chǔ)適用于多層民用建筑和輕型廠房。無筋擴展基礎(chǔ)的抗拉強度和抗剪強度較低，因此必須控制基礎(chǔ)內(nèi)的拉應(yīng)力和剪應(yīng)力。結(jié)構(gòu)設(shè)計時可以通過控制材料強度等級和臺階寬高比（臺階的寬度與其高度之比）來確定基礎(chǔ)的截面尺寸，而無需進行內(nèi)力分析和截面強度計算。圖 9-3 所示為無筋擴展基礎(chǔ)構(gòu)造示意圖，要求基礎(chǔ)每個臺階的寬高比（ b2： h ）都不得超過 《 建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范 》 （ GB 50007-2002 ）中表 8 . 1 . 2 中所列的臺階寬高比的允許值（可用圖中角度α的正切 tanα 表示）。設(shè)計時一般先選擇適當?shù)幕A(chǔ)埋深和基礎(chǔ)底面尺寸，設(shè)基底寬度為 b ，則按上述要求，基礎(chǔ)高度應(yīng)滿足下列條件：
由于臺階寬高比的限制，無筋擴展基礎(chǔ)的高度一般都較大，但不應(yīng)大于基礎(chǔ)埋深，否則，應(yīng)加大基礎(chǔ)埋深或選擇剛性角較大的基礎(chǔ)類型（如混凝土基礎(chǔ)），如仍不滿足，可采用鋼筋混凝土基礎(chǔ)。
第8.2.2條 擴展基礎(chǔ)的構(gòu)造，應(yīng)符合下列要求：
1. 錐形基礎(chǔ)的邊緣高度，不宜小于200mm；階梯形基礎(chǔ)的每階高度，宜為300-500mm；
2. 墊層的厚度不宜小于70mm，墊層混凝土強度等級應(yīng)為C10；
3 .擴展基礎(chǔ)底板受力鋼筋的最小直徑不宜小于10mm；間距不宜大于200mm，也不宜小于100mm。墻下鋼筋混凝土條形基礎(chǔ)縱向分布鋼筋的直徑不小于8mm；間距不大于300mm；每延米分布鋼筋的面積應(yīng)不小于受力鋼筋面積的1/10。當有墊層時鋼筋保護層的厚度不小于40mm；無墊層時不小于70mm；
2 ）鋼筋混凝土擴展基礎(chǔ)。鋼筋混凝土擴展基礎(chǔ)常簡稱為擴展基礎(chǔ)，系指墻下鋼筋混凝土條形基礎(chǔ)和柱下鋼筋混凝土獨立基礎(chǔ)。這類基礎(chǔ)的抗彎和抗剪性能良好，可在豎向荷載較大、地基承載力不高以及承受水平力和力矩荷載等情況下使用。與無筋基礎(chǔ)相比，其基礎(chǔ)高度較小，因此更適宜在基礎(chǔ)埋置深度較小時使用?？煞譃閴ο落摻罨炷翖l形基礎(chǔ)和柱下鋼筋混凝土獨立基礎(chǔ)。
（ 2 ）聯(lián)合基礎(chǔ)。
聯(lián)合基礎(chǔ)主要指同列相鄰二柱公共的鋼筋混凝土基礎(chǔ)，即雙柱聯(lián)合基礎(chǔ)，但其設(shè)計原則，可供其他型式的聯(lián)合基礎(chǔ)參考。
在為相鄰二柱分別配置獨立基礎(chǔ)時，常因其中一柱靠近建筑界線，或因二柱間距較小，而出現(xiàn)基底面積不足或荷載偏心過大等情況，此時可考慮采用聯(lián)合基礎(chǔ)。聯(lián)合基礎(chǔ)也可用于調(diào)整相鄰兩柱的沉降差，或防止兩者之間的相向傾斜等。
（ 3 ）柱下條形基礎(chǔ)。
當?shù)鼗^為軟弱、柱荷載或地基壓縮性分布不均勻，以至于采用擴展基礎(chǔ)可能產(chǎn)生較大的不均勻沉降時，常將同一方向（或同一軸線）上若干柱子的基礎(chǔ)連成一體而形成柱下條形基礎(chǔ)。這種基礎(chǔ)的抗彎剛度較大，因而具有調(diào)整不均勻沉降的能力，并能將所承受的集中柱荷載較均勻地分布到整個基底面積上。柱下條形基礎(chǔ)是常用于軟弱地基上框架或排架結(jié)構(gòu)的一種基礎(chǔ)形式。
（ 4 ）柱下交叉條形基礎(chǔ)。
如果地基軟弱且在兩個方向分布不均，需要基礎(chǔ)在兩方向淵懼有一定的剛度來調(diào)整不均勻沉降，則可在柱網(wǎng)下沿縱橫兩向分別設(shè)置鋼筋混凝土條形基礎(chǔ)，從而形成柱下交叉條形剪。
（ 5 ）筏形基礎(chǔ)。
當柱下交叉條形基礎(chǔ)底面積占建筑物平面面積的比例較大，或者建筑物在使用上有要求時，可以在建筑物的柱、墻下方做成一塊滿堂的基礎(chǔ)，即筏形（片筏）基礎(chǔ)。筏形基礎(chǔ)由于其底面積大，故可減小基底壓力，同時也可提高地基土的承載力，并能更有效地增強基礎(chǔ)的整體性，調(diào)整不均勻沉降。
（ 6 ）箱形基礎(chǔ)。
箱形基礎(chǔ)是由鋼筋混凝土的底板、頂板、外墻和內(nèi)隔墻組成的有一定高度的整體空間結(jié)構(gòu)，適用于軟弱地基上的高層、重型或?qū)Σ痪鶆虺两涤袊栏褚蟮慕ㄖ铩Ｅc筏形基礎(chǔ)相比，箱形基礎(chǔ)具有更大的抗彎剛度，只能產(chǎn)生大致均勻的沉降或整體傾斜，從而基本上消除了因地基變形而使建筑物開裂的可能性。箱基埋深較大，基礎(chǔ)中空，從而使開挖卸去的土重部分抵償了上部結(jié)構(gòu)傳來的荷載（補償效應(yīng)），因此，與一般實體基礎(chǔ)相比，它能顯著減小基底壓力、降低基礎(chǔ)沉降量。此外，箱基的抗震性能較好。
箱基的鋼筋水泥用量很大，工期長，造價高，施工技術(shù)比較復(fù)雜，在進行深基坑開挖時，還需考慮降低地下水位、坑壁支護及對周邊環(huán)境的影響等問題。因此，箱基的采用與否，應(yīng)在與其他可能的地基基礎(chǔ)方案做技術(shù)經(jīng)濟比較之后再確定。
（ 7 ）殼體基礎(chǔ)。
為了發(fā)揮混凝土抗壓性能好的特性，可以將基礎(chǔ)的形式做成殼體。殼體基礎(chǔ)可用作柱基礎(chǔ)和筒形構(gòu)筑物（如煙囪、水塔、料倉、中小型高爐等）的基礎(chǔ)。
殼體基礎(chǔ)的優(yōu)點是材料省、造價低。不過，由于較難實行機械化施工，因此施工工期長，同時施工工作量大，技術(shù)要求高。
1 ．淺基礎(chǔ)設(shè)計內(nèi)容
天然地基上淺基礎(chǔ)的設(shè)計，包括下列各項內(nèi)容：
（ 1 ）選擇基礎(chǔ)的材料、類型，進行基礎(chǔ)平面布置；
（ 2 ）確定地基持力層和基礎(chǔ)埋置深度；
（ 3 ）確定地基承載力；
（ 4 ）確定基礎(chǔ)的底面尺寸，必要時進行地基變形與穩(wěn)定性驗算；
（ 5 ）進行基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計（對基礎(chǔ)進行內(nèi)力分析、截面計算并滿足構(gòu)造要求） ;
（ 6 ）繪制基礎(chǔ)施工圖，提出施工說明。
設(shè)計淺基礎(chǔ)時要充分掌握擬建場地的工程地質(zhì)條件和地基勘察資料，地基勘察的詳細程度應(yīng)與地基基礎(chǔ)設(shè)計等級和場地的工程地質(zhì)條件相適應(yīng)。
在仔細研究地基勘察資料的基礎(chǔ)上，結(jié)合考慮上部結(jié)構(gòu)的類型、荷載的性質(zhì)及大小和分布、建筑布置和使用要求以及擬建基礎(chǔ)對周圍環(huán)境的影響，即可選擇基礎(chǔ)類型和進行基礎(chǔ)平面布置，并確定地基持力層和基礎(chǔ)埋置深度。
上述淺基礎(chǔ)設(shè)計的各項內(nèi)容是互相關(guān)聯(lián)的。設(shè)計時可按上述順序逐項進行設(shè)計與計算，如發(fā)現(xiàn)前面的選擇不妥，則須修改設(shè)計，直至各項計算均符合要求且各數(shù)據(jù)前后一致為止。對規(guī)模較大的基礎(chǔ)工程，還宜對若干可能的方案作出技術(shù)經(jīng)濟比較，然后擇優(yōu)采用。
2 ．淺基礎(chǔ)的類型
淺基礎(chǔ)根據(jù)結(jié)構(gòu)型式可分為擴展基礎(chǔ)、聯(lián)合基礎(chǔ)、柱下條形基礎(chǔ)、柱下交叉條形基礎(chǔ)、筏形基礎(chǔ)、箱形基礎(chǔ)和殼體基礎(chǔ)等。根據(jù)基礎(chǔ)所用材料的性能可分為無筋基礎(chǔ)（剛性基礎(chǔ)）和鋼筋混凝土基礎(chǔ)。
（ 1 ）擴展基礎(chǔ)。
墻下條形基礎(chǔ)和柱下獨立基礎(chǔ)（單獨基礎(chǔ)）統(tǒng)稱為擴展基礎(chǔ)。擴展基礎(chǔ)的作用是把墻或柱的荷載側(cè)向擴展到土中，使之滿足地基承載力和變形的要求。擴展基礎(chǔ)包括無筋擴展基礎(chǔ)和鋼筋混凝土擴展基礎(chǔ)。
l ）無筋擴展基礎(chǔ)。無筋擴展基礎(chǔ)系指由磚、毛石、混凝土或毛石混凝土、灰土和三合土等材料組成的無需配置鋼筋的墻下條形基礎(chǔ)或柱下獨立基礎(chǔ)。無筋基礎(chǔ)的材料都具有較好的抗壓性能，但抗拉、抗剪強度都不高，為了使基礎(chǔ)內(nèi)產(chǎn)生的拉應(yīng)力和剪應(yīng)力不超過相應(yīng)的材料強度設(shè)計值，設(shè)計時需要加大基礎(chǔ)的高度。因此，這種基礎(chǔ)幾乎不發(fā)生撓曲變形，故習(xí)慣上把無筋基礎(chǔ)稱為剛性基礎(chǔ)。
無筋擴展基礎(chǔ)適用于多層民用建筑和輕型廠房。無筋擴展基礎(chǔ)的抗拉強度和抗剪強度較低，因此必須控制基礎(chǔ)內(nèi)的拉應(yīng)力和剪應(yīng)力。結(jié)構(gòu)設(shè)計時可以通過控制材料強度等級和臺階寬高比（臺階的寬度與其高度之比）來確定基礎(chǔ)的截面尺寸，而無需進行內(nèi)力分析和截面強度計算。圖 9-3 所示為無筋擴展基礎(chǔ)構(gòu)造示意圖，要求基礎(chǔ)每個臺階的寬高比（ b2： h ）都不得超過 《 建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范 》 （ GB 50007-2002 ）中表 8 . 1 . 2 中所列的臺階寬高比的允許值（可用圖中角度α的正切 tanα 表示）。設(shè)計時一般先選擇適當?shù)幕A(chǔ)埋深和基礎(chǔ)底面尺寸，設(shè)基底寬度為 b ，則按上述要求，基礎(chǔ)高度應(yīng)滿足下列條件：
由于臺階寬高比的限制，無筋擴展基礎(chǔ)的高度一般都較大，但不應(yīng)大于基礎(chǔ)埋深，否則，應(yīng)加大基礎(chǔ)埋深或選擇剛性角較大的基礎(chǔ)類型（如混凝土基礎(chǔ)），如仍不滿足，可采用鋼筋混凝土基礎(chǔ)。
第8.2.2條 擴展基礎(chǔ)的構(gòu)造，應(yīng)符合下列要求：
1. 錐形基礎(chǔ)的邊緣高度，不宜小于200mm；階梯形基礎(chǔ)的每階高度，宜為300-500mm；
2. 墊層的厚度不宜小于70mm，墊層混凝土強度等級應(yīng)為C10；
3 .擴展基礎(chǔ)底板受力鋼筋的最小直徑不宜小于10mm；間距不宜大于200mm，也不宜小于100mm。墻下鋼筋混凝土條形基礎(chǔ)縱向分布鋼筋的直徑不小于8mm；間距不大于300mm；每延米分布鋼筋的面積應(yīng)不小于受力鋼筋面積的1/10。當有墊層時鋼筋保護層的厚度不小于40mm；無墊層時不小于70mm；
2 ）鋼筋混凝土擴展基礎(chǔ)。鋼筋混凝土擴展基礎(chǔ)常簡稱為擴展基礎(chǔ)，系指墻下鋼筋混凝土條形基礎(chǔ)和柱下鋼筋混凝土獨立基礎(chǔ)。這類基礎(chǔ)的抗彎和抗剪性能良好，可在豎向荷載較大、地基承載力不高以及承受水平力和力矩荷載等情況下使用。與無筋基礎(chǔ)相比，其基礎(chǔ)高度較小，因此更適宜在基礎(chǔ)埋置深度較小時使用?？煞譃閴ο落摻罨炷翖l形基礎(chǔ)和柱下鋼筋混凝土獨立基礎(chǔ)。
（ 2 ）聯(lián)合基礎(chǔ)。
聯(lián)合基礎(chǔ)主要指同列相鄰二柱公共的鋼筋混凝土基礎(chǔ)，即雙柱聯(lián)合基礎(chǔ)，但其設(shè)計原則，可供其他型式的聯(lián)合基礎(chǔ)參考。
在為相鄰二柱分別配置獨立基礎(chǔ)時，常因其中一柱靠近建筑界線，或因二柱間距較小，而出現(xiàn)基底面積不足或荷載偏心過大等情況，此時可考慮采用聯(lián)合基礎(chǔ)。聯(lián)合基礎(chǔ)也可用于調(diào)整相鄰兩柱的沉降差，或防止兩者之間的相向傾斜等。
（ 3 ）柱下條形基礎(chǔ)。
當?shù)鼗^為軟弱、柱荷載或地基壓縮性分布不均勻，以至于采用擴展基礎(chǔ)可能產(chǎn)生較大的不均勻沉降時，常將同一方向（或同一軸線）上若干柱子的基礎(chǔ)連成一體而形成柱下條形基礎(chǔ)。這種基礎(chǔ)的抗彎剛度較大，因而具有調(diào)整不均勻沉降的能力，并能將所承受的集中柱荷載較均勻地分布到整個基底面積上。柱下條形基礎(chǔ)是常用于軟弱地基上框架或排架結(jié)構(gòu)的一種基礎(chǔ)形式。
（ 4 ）柱下交叉條形基礎(chǔ)。
如果地基軟弱且在兩個方向分布不均，需要基礎(chǔ)在兩方向淵懼有一定的剛度來調(diào)整不均勻沉降，則可在柱網(wǎng)下沿縱橫兩向分別設(shè)置鋼筋混凝土條形基礎(chǔ)，從而形成柱下交叉條形剪。
（ 5 ）筏形基礎(chǔ)。
當柱下交叉條形基礎(chǔ)底面積占建筑物平面面積的比例較大，或者建筑物在使用上有要求時，可以在建筑物的柱、墻下方做成一塊滿堂的基礎(chǔ)，即筏形（片筏）基礎(chǔ)。筏形基礎(chǔ)由于其底面積大，故可減小基底壓力，同時也可提高地基土的承載力，并能更有效地增強基礎(chǔ)的整體性，調(diào)整不均勻沉降。
（ 6 ）箱形基礎(chǔ)。
箱形基礎(chǔ)是由鋼筋混凝土的底板、頂板、外墻和內(nèi)隔墻組成的有一定高度的整體空間結(jié)構(gòu)，適用于軟弱地基上的高層、重型或?qū)Σ痪鶆虺两涤袊栏褚蟮慕ㄖ铩Ｅc筏形基礎(chǔ)相比，箱形基礎(chǔ)具有更大的抗彎剛度，只能產(chǎn)生大致均勻的沉降或整體傾斜，從而基本上消除了因地基變形而使建筑物開裂的可能性。箱基埋深較大，基礎(chǔ)中空，從而使開挖卸去的土重部分抵償了上部結(jié)構(gòu)傳來的荷載（補償效應(yīng)），因此，與一般實體基礎(chǔ)相比，它能顯著減小基底壓力、降低基礎(chǔ)沉降量。此外，箱基的抗震性能較好。
箱基的鋼筋水泥用量很大，工期長，造價高，施工技術(shù)比較復(fù)雜，在進行深基坑開挖時，還需考慮降低地下水位、坑壁支護及對周邊環(huán)境的影響等問題。因此，箱基的采用與否，應(yīng)在與其他可能的地基基礎(chǔ)方案做技術(shù)經(jīng)濟比較之后再確定。
（ 7 ）殼體基礎(chǔ)。
為了發(fā)揮混凝土抗壓性能好的特性，可以將基礎(chǔ)的形式做成殼體。殼體基礎(chǔ)可用作柱基礎(chǔ)和筒形構(gòu)筑物（如煙囪、水塔、料倉、中小型高爐等）的基礎(chǔ)。
殼體基礎(chǔ)的優(yōu)點是材料省、造價低。不過，由于較難實行機械化施工，因此施工工期長，同時施工工作量大，技術(shù)要求高。