4)基础埋置深度
(1)基础埋置深度概述
基础的埋置深度是指从室外设计地坪到基础底面的距离,如图3.10、图3.11 所示。
图3.10 基础的埋置深度示意图
图3.11 基础埋置深度分类
室外地坪分为自然地坪和设计地坪。自然地坪是指施工地段的现有地坪,而设计地坪指按设计要求工程竣工后室外场地经整平的地坪。根据基础埋置深度的不同,基础分为浅基础和深基础。一般情况下,基础埋置深度≤5 m 时为浅基础(图3.12),基础埋置深度>5 m 时为深基础(图3.13)。
在确定基础埋深时应优先选择浅基础。它的特点是:构造简单、施工方便、造价低廉且不需要特殊施工设备。只有在表层土质极弱、总荷载较大或其他特殊情况下,才选用深基础。除此之外,基础埋置深度也不能过小,因为地基受到建筑物荷载作用后,可能将四周土挤走,使基础失稳;或地面受到雨水的冲刷、机械破坏而导致基础暴露,影响建筑物的安全。要求基础的最小埋置深度不应小于500 mm。
(2)确定基础埋置深度的原则
确定基础埋置深度的原则如图3.14 所示。
图3.12 浅基础示意图
图3.13 深基础示意图
图3.14 确定基础埋置深度的原则
①建筑物的特点及使用性质的影响。应根据建筑物是多层建筑还是高层建筑、有无地下室、设备基础、建筑的结构类型等确定基础埋置深度。一般来说,高层建筑的基础埋深是地上建筑物总高度的1/14~1/10,而多层建筑则依据地下水位及冻土深度来确定基础埋深。
②土层构造情况的影响。土质好、承载力高的土层,基础可以浅埋;土质差、承载力低的土层,基础应深埋。
③地下水位的影响。地基土含水量的大小对承载力的影响很大,因此地下水位的高低直接影响地基承载力。如黏性土遇水后,因含水量增加体积膨胀,使土的承载力下降。而含有侵蚀性物质的地下水,对基础会产生腐蚀,故基础应尽量埋置在地下水位以上。当地下水位较高、基础不能埋置在地下水位以上时,应将基础底面埋置在地下水位200 mm 以下,不应使基础底面处于地下水位变化的范围之内,以减小和避免地下水的浮力等的影响。如图3.15 所示,埋在地下水位以下的基础,其所用材料应具有良好的耐水性能,如选用石材、混凝土等。当地下水含有侵蚀性物质时,基础应采取防腐蚀措施。
图3.15 有地下水时基础埋置情况
④土的冻结深度的影响。地面以下的冻结土与非冻结土的分界线称为冰冻线。土的冻结深度取决于当地的气候条件。如北京地区为地下0.8~1.0 m,哈尔滨为地下2.0 m。冬季,土的冻胀会将基础抬起;春季,气温回升土层解冻,基础会下沉,使建筑物同期性地处于不稳定状态。由于土中各处冻结和融化并不均匀,建筑物会产生变形,如墙身开裂、门窗变形等。
土壤冻胀现象及其严重程度与地基土的颗粒粗细、含水量、地下水位高低等因素有关。碎石、卵石、粗砂、中砂等土壤颗粒较粗,颗粒间孔隙较大,水的毛细作用不明显,冻而不胀或冻胀轻微,其埋深可不考虑冻胀的影响。粉砂、轻亚黏土等土壤颗粒细,孔隙小,毛细作用显著,具有冻胀性,此类土壤称为冻胀土。冻胀土中含水量越大,冻胀就越严重,地下水位越高,冻胀就越强烈。因此,对于有冻胀性的地基土,基础应埋置在冰冻线以下200 mm 处。
基础埋深与冰冻线的关系如图3.16 所示。
图3.16 基础埋深与冰冻线的关系
⑤相邻建筑物基础的影响。当新建房屋的基础埋深小于或等于原有房屋的基础埋深时,可不考虑相互影响;当新建房屋的基础埋深大于原有房屋的基础埋深时,应考虑相互影响。具体做法应满足下列条件:
式中 H——新建与原有建筑物基础底面标高之差;
L——新建与原有建筑物基础边缘的最小距离。
相邻基础的埋置位置如图3.17 所示。
图3.17 相邻基础的埋置位置