2.3 基础埋置深度确定

2.3.1 设计原则

基础埋置深度一般是指从室外设计地面到基础底面的距离。在保证建筑物基础安全稳定、耐久使用的前提下，基础应尽量浅埋，以节省工程量且便于施工。由于地表土一般比较松软，易受雨水等外界影响，性质不稳定，所以不宜作为持力层。为保证地基基础的稳定性，现行《地基规范》规定，除岩石地基外，基础的埋置深度不宜小于0.5m；为了保护基础不受人类和其他生物活动的影响，基础顶面应低于设计地面0.1m以上。一般来说，在满足地基稳定性和变形等相关要求的情况下，基础应该尽量浅埋。

2.3.2 影响基础埋置深度的因素

确定基础的埋置深度，应综合考虑以下5个因素。

1.上部结构情况

上部结构情况包括建筑物使用功能、类型、规模、荷载大小与性质。例如，利用地下室作为地下车库、地下商店、文化体育活动场地或作为人防设施时，其基础埋深至少大于3m。

基础上荷载大小和性质不同，对地基土的要求也不同，因而会影响基础的埋置深度。一般来讲，荷载越大，基础埋深也就越大。荷载性质对基础埋深也会产生很大的影响，对于承受水平荷载的基础，必须有足够的埋深来获得土的侧向抗力，以保证基础的稳定性，减小建筑物的整体倾斜，防止倾覆和滑移；承受上拔力的结构，如输电塔基础，也要求有一定的埋深，以提供足够的抗拔阻力。高层建筑由于使用要求及地基持力层承载力需要，一般均设置地下室，其基础的埋深除应考虑上述因素外，一般还应考虑下列要求。

（1）对一般天然地基，基础埋深不宜小于H/15（H为建筑物室外地坪至檐口的高度），且不宜小于3m。

（2）对于桩基，基础埋深不宜小于H/18（基础埋深系指室外地坪至承台底）。

（3）对于岩石地基，基础埋深不受第（1）条限制，但当建筑物高宽比大于4时，应验算倾覆，必要时可设置基础锚杆。

2.工程地质条件

工程地质条件往往对基础设计方案起着决定性作用，应当选择地基承载力高的坚硬土层作为地基持力层，由此确定基础的埋置深度。天然地基土因土层性质不同，大体上可分为以下4种情况，如图2.11所示。

（1）在地基受力层范围内，自上而下都是分布均匀、压缩性小的好土层，如图2.11（a）所示，这时基础埋深由其他条件和最小埋深确定。

（2）自上而下都是压缩性高、承载力低的软弱土层，如图2.11（b）所示，对于低层房屋，可采用浅基础，但应采用相应的措施以减轻地基变形过大产生的危害。

（3）上部为软弱土层而下部为良好土层，如图2.11（c）所示。这时，持力层的选择应区别对待。

1）当软弱表层土较薄，厚度小于2m时，应将软弱土层挖除，将基础置于下部坚实土层上。

2）当表层软弱土层较厚，厚度达2～4m时，低层房屋可考虑扩大基底面积，加强上部结构刚度，把基础放置在软土层上，对于重要建筑物，一定要把基础置于下部坚实土层上。

3）当表层软弱土层很厚，厚度大于5m时，挖除软弱土层工程量太大，可考虑采用人工地基、桩基础或其他深基础方案。

（4）上部为良好土层而下部为软弱土层，如图2.11（d）所示。基础尽量浅埋，即采用“宽基浅埋”方案。利用表层好土层作为持力层，以减小软弱下卧层所受的压力。若好土层很薄，则按第（2）种情况处理。

此外，当地基土在水平方向的分布很不均匀时，同一建筑物基础的埋深可不相同。对于墙下条形基础，可沿墙长将基础底面分段做成高低不同的台阶状，并由浅到深逐渐过渡，分段长度不宜小于相邻两段底面高差的1～2倍且不应小于1m，如图2.12所示。

3.水文地质条件

地下水的情况与基础埋深也有密切关系。当地基中有地下水时，基础应尽量埋置在地下水位以上，以方便施工。当基础必须置于地下水位以下时，应考虑基坑排水、坑壁围护等措施以及地下水有无侵蚀性等，设计时还应考虑地下室防渗和抗浮等问题。

当持力层下埋藏有承压含水层时（图2.13），为防止坑底土被承压水冲破（即流土），要求坑底以下土的自重应力大于承压含水层顶面的静水压力，即

式中 γ0——基坑底面至承压含水层顶面范围内土的加权平均重度，对地下水位以下的土取饱和重度，kN/m3；

h——基坑底面至承压含水层顶面的距离，m；

γw——水的重度，kN/m3；

hw——承压水位，m。

如果式(2.1)无法得到满足，应设法降低承压水头或减小基础埋深，对于平面尺寸较大的基础，在满足式(2.1)的要求时，还应有不小于1.1的安全系数K，即

4.地基冻融条件

地表下一定范围内，土层温度随大气温度而变化。季节性冻土是指冬季冻结、天暖融化的土层，在我国北方地区分布较广。若产生冻胀，基础有可能被上抬，土层融化时，土体软化，强度降低，地基产生融陷，地基土的冻胀与融陷通常是不均匀的。因此，容易引起建筑物开裂损坏。

土冻结后是否会产生冻胀现象，主要与土的粒径大小、含水量的多少及地下水位高低等因素有关。对于结合水含量极少的粗粒土，因不发生水分迁移，故不存在冻胀问题；处于坚硬状态的黏性土，因为结合水的含量很少，冻胀作用也很微弱。某些细粒土（粉砂、粉土和黏性土）由于结合水表面能较大，又存在毛细水，故水分迁移现象明显，冻胀较严重；若地下水位高或通过毛细水能使水分向冻结区补充，则冻胀也会比较严重。《地基规范》根据冻胀对建筑物的危害程度，把地基土的冻胀性分为不冻胀、弱冻胀、冻胀、强冻涨和特强冻胀5类。

对于冻胀性土应考虑冻胀对基础埋置深度的影响，其最小埋深dmin可按式(2.4)确定，即

式中 dmin——基底最小埋置深度，m；

zd——设计冻深，m；按现行《地基规范》的有关规定取值；

hmax——基础底面以下允许残留冻土层最大厚度，m，按《地基规范》的有关规定取值。

5.场地环境条件

在靠近原有建筑物修建新基础时，为了保证原有建筑物的安全和正常使用，新建建筑物的基础埋深不宜大于原有建筑基础埋深；否则，新、旧基础间应保持一定净距，其值一般不应小于两基础底面高差的1～2倍，如图2.14所示。如果不能满足这一要求，则在基础施工期间应采取有效措施以保证邻近原有建筑物的安全。例如，新建条形基础分段开挖修筑；基坑壁设置临时加固支撑；事先打入板桩或设置其他挡土结构；对原有建筑物地基进行加固等。

如果在基础影响范围内有管道或沟、坑等地下设施通过时，基础底面一般应低于这些设施的底面；否则应采取有效措施，消除基础对地下设施的不利影响。

若建筑物场地靠近各种土坡，包括山坡、河岸、海滨、湖边等，则基础埋深应考虑邻近土坡临空面的稳定性。