第一節(jié) 概 述
地基基礎在建筑工程中的重要性
(一)基礎和地基
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。房屋的基礎埋在地面以下一定深度的土層上，實際上它是房屋墻身或柱子延伸部分。房屋基礎承擔房屋屋頂、樓面、墻或柱傳來的重力荷載，以及風荷載和地震作用，并且起著承上啟下的作用?；A坐落在土層上，這個土層承受由基礎傳來的荷載，該土層我們就稱它為地基。
(二)地基土受力后，會發(fā)生壓縮變形，為了控制房屋的下沉和保證它的穩(wěn)定，以期達到房屋正常使用，通常要將房屋基礎的尺寸適當放大，也就是說要比磚墻和柱的截面尺寸大一些，以適應地基的承載能力。
(三)地基處理和基礎設計的重要性
基礎是房屋不可缺少的重要組成部分。沒有——個牢靠的基礎，就不能有一個完好的上部建筑。因此，為了保證房屋的安全和必要的使用年限，基礎應當具備足夠的強度和穩(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房屋的安全和使用。如對地基下沉和不均勻下沉沒有妥善處理，房屋建成后，會使樓板和墻體產(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，其原因就是對地基估計不足而造成的。從造價和工期來看，基礎工程在建筑工程中占著很大的比重，就一般工程而言，基礎造價約占建筑物總造價的10％-20％，施工工期約占25％-35％，由此可見，地基處理和基礎設計，對房屋是否安全耐久和經(jīng)濟，具有十分重要的意義。
第三節(jié) 地基與基礎設計
一、基本規(guī)定
(一)地基基礎設計的三個設計等級
根據(jù)地基復雜程度、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，將地基基礎設計分為三個設計等級，設計時應根據(jù)具體情況，按表 9-10選用。
地基基礎設計分為三個設計等級 表 9-10
設計等級 建筑和地基類型
甲級 重要的工業(yè)與民用建筑物
30層以上的高層建筑
體形復雜，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、運動場等）
對地基變形有特殊要求的建筑物
復雜地質(zhì)條件下的坡上建筑物（包括高邊坡）
對原有工程影響較大的新建筑物
場地和地基條件復雜的一般建筑物
位于復雜地質(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 除甲級、丙級以外的工業(yè)與民用建筑物
丙級 場地和地基條件簡單、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)關于地基基礎設計的規(guī)定
根據(jù)建筑物地基基礎設計等級及長期荷載作用下地基變形對上部結構的影響程度，地基基礎設計應符合下列規(guī)定：
(1)所有建筑物的地基計算均應滿足承載力計算的有關規(guī)定；
(2)設計等級為甲級、乙級的建筑物，均應按地基變形設計；
(3)表9-11所列范圍內(nèi)設計等級為丙級的建筑物可不作變形驗算，如有下列情況之一時，仍應作變形驗算：
1)地基承載力特征值小于130kPa，且體型復雜的建筑；
2)在基礎上及其附近有地面堆載或相鄰基礎荷載差異較大，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，其自重固結未完成時。
(4)對經(jīng)常受水平荷載作用的高層建筑、高聳結構和擋土墻等，以及建造在斜坡上或邊坡附近的建筑物和構筑物，尚應驗算其穩(wěn)定性；
(5)基坑工程應進行穩(wěn)定性驗算；
(6)當?shù)叵滤癫剌^淺，建筑地下室或地下構筑物存在上浮問題時，尚應進行抗浮驗算。
可不做地基變形計算設計等級為丙級的建筑物范圍 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 砌體承重結構、框架結構（層數(shù)） ≤5 ≤5 ≤5 ≤6 ≤6 ≤7
單層排架結構(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底面下深度為3b(b為基礎底面寬度)，獨立基礎下為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，表中砌體承重結構的設計，應符合(建筑地基基礎設計規(guī)范)GB50007—2002中對軟弱地基的有關要求。
3．表中砌體承重結構和框架結構均指民用建筑，對于工業(yè)建筑可按廠房高度、荷載情況折合成與其相當?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)地基設計的基本原則
地基計算包括地基土的承載力、房屋的沉降量、地基穩(wěn)定和土壓力計算等，它是地基設計的重要依據(jù)。目前，在國內(nèi)外大致有下列三種計算方法：一種是按承載力計算，如英、美等；一種是按變形計算，如蘇聯(lián)所采用的；一種是按承載力計算，同時對地質(zhì)復雜或有特殊要求的房屋和構筑物，還要進行變形驗算，如我國、日本等所采用的方法。
地基設計的目的：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。進行地基設計時，需遵守下列三個原則：
(1)上部結構荷載所產(chǎn)生的壓力不大于地基的承載力值；
(2)房屋和構筑物的地基變形值不大于其允許值；
(3)對經(jīng)常受水平荷載作用的構筑物(如擋土墻)等，不致使其喪失穩(wěn)定而破壞。
上述三個原則往往是相互聯(lián)系的，但又有區(qū)別。例如，當?shù)鼗某休d力較高，壓縮性較低(如密實的碎石土、砂土等)且比較均勻，或者房屋的荷重較小時，一般只要滿足第一個條件，也將會滿足后兩個條件。但對于地質(zhì)復雜、土質(zhì)不均、房屋和構筑物的荷載很大或結構荷載相差懸殊，以及地基比較軟弱時，即使?jié)M足了第一個條件，也會因地基變形差異過大，引起房屋開裂破壞或構造物的嚴重傾斜，因此，在地基設計時，還需進行變形驗算，使之滿足第二個條件。
(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、體型復雜等因素引起的地基變形，對于砌體承重結構應由局部傾斜控制；對于框架結構和單層排架結構由相鄰柱基的沉降差控制，對于多層或高層建筑以及高聳結構應由傾斜控制。
設計過程中，根據(jù)以往的經(jīng)驗，需要分別預估建筑物在施工期間和使用期間的地基變形值。此時，一般建筑物在施工期間完成的沉降量，對于砂土可認為其最終沉降量已基本完成，對于低壓縮黏性土，可認為已完成最終沉降的50％-80％，對于中壓縮黏性土可認為已完成20％-50％，對于高壓縮黏性土可認為已完成5％-20％。
地基基礎在建筑工程中的重要性
(一)基礎和地基
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。房屋的基礎埋在地面以下一定深度的土層上，實際上它是房屋墻身或柱子延伸部分。房屋基礎承擔房屋屋頂、樓面、墻或柱傳來的重力荷載，以及風荷載和地震作用，并且起著承上啟下的作用?；A坐落在土層上，這個土層承受由基礎傳來的荷載，該土層我們就稱它為地基。
(二)地基土受力后，會發(fā)生壓縮變形，為了控制房屋的下沉和保證它的穩(wěn)定，以期達到房屋正常使用，通常要將房屋基礎的尺寸適當放大，也就是說要比磚墻和柱的截面尺寸大一些，以適應地基的承載能力。
(三)地基處理和基礎設計的重要性
基礎是房屋不可缺少的重要組成部分。沒有——個牢靠的基礎，就不能有一個完好的上部建筑。因此，為了保證房屋的安全和必要的使用年限，基礎應當具備足夠的強度和穩(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房屋的安全和使用。如對地基下沉和不均勻下沉沒有妥善處理，房屋建成后，會使樓板和墻體產(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，其原因就是對地基估計不足而造成的。從造價和工期來看，基礎工程在建筑工程中占著很大的比重，就一般工程而言，基礎造價約占建筑物總造價的10％-20％，施工工期約占25％-35％，由此可見，地基處理和基礎設計，對房屋是否安全耐久和經(jīng)濟，具有十分重要的意義。
第三節(jié) 地基與基礎設計
一、基本規(guī)定
(一)地基基礎設計的三個設計等級
根據(jù)地基復雜程度、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，將地基基礎設計分為三個設計等級，設計時應根據(jù)具體情況，按表 9-10選用。
地基基礎設計分為三個設計等級 表 9-10
設計等級 建筑和地基類型
甲級 重要的工業(yè)與民用建筑物
30層以上的高層建筑
體形復雜，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、運動場等）
對地基變形有特殊要求的建筑物
復雜地質(zhì)條件下的坡上建筑物（包括高邊坡）
對原有工程影響較大的新建筑物
場地和地基條件復雜的一般建筑物
位于復雜地質(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 除甲級、丙級以外的工業(yè)與民用建筑物
丙級 場地和地基條件簡單、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)關于地基基礎設計的規(guī)定
根據(jù)建筑物地基基礎設計等級及長期荷載作用下地基變形對上部結構的影響程度，地基基礎設計應符合下列規(guī)定：
(1)所有建筑物的地基計算均應滿足承載力計算的有關規(guī)定；
(2)設計等級為甲級、乙級的建筑物，均應按地基變形設計；
(3)表9-11所列范圍內(nèi)設計等級為丙級的建筑物可不作變形驗算，如有下列情況之一時，仍應作變形驗算：
1)地基承載力特征值小于130kPa，且體型復雜的建筑；
2)在基礎上及其附近有地面堆載或相鄰基礎荷載差異較大，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，其自重固結未完成時。
(4)對經(jīng)常受水平荷載作用的高層建筑、高聳結構和擋土墻等，以及建造在斜坡上或邊坡附近的建筑物和構筑物，尚應驗算其穩(wěn)定性；
(5)基坑工程應進行穩(wěn)定性驗算；
(6)當?shù)叵滤癫剌^淺，建筑地下室或地下構筑物存在上浮問題時，尚應進行抗浮驗算。
可不做地基變形計算設計等級為丙級的建筑物范圍 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 砌體承重結構、框架結構（層數(shù)） ≤5 ≤5 ≤5 ≤6 ≤6 ≤7
單層排架結構(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底面下深度為3b(b為基礎底面寬度)，獨立基礎下為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，表中砌體承重結構的設計，應符合(建筑地基基礎設計規(guī)范)GB50007—2002中對軟弱地基的有關要求。
3．表中砌體承重結構和框架結構均指民用建筑，對于工業(yè)建筑可按廠房高度、荷載情況折合成與其相當?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)地基設計的基本原則
地基計算包括地基土的承載力、房屋的沉降量、地基穩(wěn)定和土壓力計算等，它是地基設計的重要依據(jù)。目前，在國內(nèi)外大致有下列三種計算方法：一種是按承載力計算，如英、美等；一種是按變形計算，如蘇聯(lián)所采用的；一種是按承載力計算，同時對地質(zhì)復雜或有特殊要求的房屋和構筑物，還要進行變形驗算，如我國、日本等所采用的方法。
地基設計的目的：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。進行地基設計時，需遵守下列三個原則：
(1)上部結構荷載所產(chǎn)生的壓力不大于地基的承載力值；
(2)房屋和構筑物的地基變形值不大于其允許值；
(3)對經(jīng)常受水平荷載作用的構筑物(如擋土墻)等，不致使其喪失穩(wěn)定而破壞。
上述三個原則往往是相互聯(lián)系的，但又有區(qū)別。例如，當?shù)鼗某休d力較高，壓縮性較低(如密實的碎石土、砂土等)且比較均勻，或者房屋的荷重較小時，一般只要滿足第一個條件，也將會滿足后兩個條件。但對于地質(zhì)復雜、土質(zhì)不均、房屋和構筑物的荷載很大或結構荷載相差懸殊，以及地基比較軟弱時，即使?jié)M足了第一個條件，也會因地基變形差異過大，引起房屋開裂破壞或構造物的嚴重傾斜，因此，在地基設計時，還需進行變形驗算，使之滿足第二個條件。
(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、體型復雜等因素引起的地基變形，對于砌體承重結構應由局部傾斜控制；對于框架結構和單層排架結構由相鄰柱基的沉降差控制，對于多層或高層建筑以及高聳結構應由傾斜控制。
設計過程中，根據(jù)以往的經(jīng)驗，需要分別預估建筑物在施工期間和使用期間的地基變形值。此時，一般建筑物在施工期間完成的沉降量，對于砂土可認為其最終沉降量已基本完成，對于低壓縮黏性土，可認為已完成最終沉降的50％-80％，對于中壓縮黏性土可認為已完成20％-50％，對于高壓縮黏性土可認為已完成5％-20％。