基础埋深的大小关系到建筑的安全性、施工的难易程度及造价的高低。影响基础理深的因素有很多,主要包括地基土层上部构造情况、工程地质条件、水文地质条件、地基土冻胀和融陷、建筑场地的环境条件等。
图4-3 台阶形基础
(一)地基土层上部构造情况
上部构造情况包括建筑物的用途、类型、规模、荷载大小与性质等。建筑物各部分使用要求不同或地基土质变化大,要求同一建筑物各部分基础埋深不同时,应将基础做成台阶形过渡,台阶的高宽比为1∶2,每级台阶高度不超过500mm(图4-3)。
(二)工程地质条件
工程地质条件对基础设计方案起着决定性作用。建筑物选址时,应选择承载力高的坚实土层作为地基持力层,并确定好基础埋深。基础应建造在坚实的地基上,根据地基土层分布的不同,基础埋深情况一般有以下几种(图4-4):
(1)在满足地基稳定和变形的前提下,基础尽量浅埋,但通常不小于0.5m。
(2)地基软弱土层在2m以内,下卧层为低压缩性的土时应将基础埋在下卧层上。
(3)软弱土层厚度为2~5m,低层轻型建筑争取将基础埋于表层软弱土层内,可加宽基础,必要时也可用换土、压实等方法进行地基处理。
(4)软弱土层厚度大于5m,低层轻型建筑应尽量浅埋于软弱土层内,必要时可加强上部结构或进行地基处理。
(5)地基土由多层土组成且均属于软弱土层或上部荷载很大时,则常采用深基础方案,如桩基础等。
图4-4 工程地质条件对基础埋深的影响
(三)水文地质条件
当有地下水时,确定基础埋深一般应考虑将基础埋于地下水位以上不小于200mm处。当地下水位较高,基础不能埋置在地下水位以上时,将基础埋置在最低地下水位以下不小于200mm的深度,还要考虑施工时基坑的排水和坑壁的支护等因素(图4-5)。地下水位以下的基础选材应考虑地下水对基础是否有腐蚀性,适当采取防腐措施。(www.daowen.com)
图4-5 基础埋深和地下水位的关系
(四)地基土冻胀和融陷
冬季气温0℃以下时,地表土中的自由水开始冻结,气温越低,持续时间越长,地基土层冻结深度就越大。土层冻结,体积膨胀,产生冻胀力,会使基础与墙体上抬而开裂。春季解冻时,地基土强度降低,产生沉降,寒冷地区基础埋深须考虑当地冻深大小的因素。
粉砂、粉土和黏性土等细粒土具有冻胀现象,冻胀会将基础向上拱起。土层解冻,基础又下沉,使基础处于不稳定状态。冻融的不均匀会使建筑物产生形变,严重时产生开裂等情况。因此,建筑物基础应埋置在冰冻层以下不小于200mm处(图4-6)。
图4-6 基础埋深和地下水位的关系
(五)建筑场地环境条件
建筑场地环境条件也会影响基础埋深的选择,如邻近建筑物基础埋深,建筑场地靠近土坡,拟建建筑物是否有地下室、地下管沟、设备基础等。
1.邻近建筑物基础埋深
图4-7 相邻基础净距条件
建筑场地邻近已有建筑物时,新建工程的基础埋深不宜大于原有建筑基础,否则两基础之间的净距应大于二者底面高差的1~2倍(图4-7),以免开挖新基槽时危及原有基础的安全和稳定性。若不满足此条件,应采取分段施工、做护坡桩,用沉井、地下连续墙结构或加固原有基础等措施,以确保原有基础的安全。
2.建筑场地靠近土坡
若建筑场地靠近各种土坡,包括山坡、河岸、海滨、湖边等,基础埋深应考虑邻近土坡临空面的稳定性。
为保护基础,一般要求基础顶面低于设计室内地面不小于0.1m,地下室或半地下室基础的埋深则要结合建筑设计的要求确定。
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