二、基础埋置深度的确定

基础埋置深度是指从基础底面至地面（一般指设计地面）的距离。选择埋置深度就是选择合适的地基持力层，以保证基础的安全可靠、施工的方便和工程造价的经济。选择基础埋置深度时影响的因素有房屋和结构特制用途，作用在地基上的荷载大小和性质，工程地质和水文地质条件，相邻建筑基础的埋深，以及土的冻结深度等。确定基础的埋置深度是地基基础设计的重要步骤，它关系到建筑物建成后的牢固、稳定和正常使用问题。在确定基础的埋置深度时，必须考虑把基础设置在压缩性较小、强度又比较大的持力层上，以保证地基满足强度要求，而且不会产生过大的沉降。此外还要使基础有足够的埋置深度，以保证基础的稳定性，确保基础的安全。

（一）工程地质和水文地质条件

直接支承基础的土层称为持力层，其下的各土层称为下卧层。为了保证建筑物的安全，必须根据荷载的大小和性质给基础选择可靠的持力层。上层土的承载力大于下层土时应该尽量取上层土作为持力层以减少基础的埋深。而当上层土的承载力低于下层土时，若取下层土为持力层，所需的基础底面积较小但埋深较大；如果取上层土作为持力层则情况恰恰相反。到底选用哪一种方案，要从工程施工难度、材料用量等多方面综合考虑才能确定。

从工程地质条件出发选择地基合适的持力层是选择基础埋深的很重要的因素，为了保证地基的稳定和建筑物的安全必须有足够的强度、稳定可靠的地基作为持力层。

在深度方向地质均匀时，在满足地基承载力和变形的前提下，基础应尽量浅埋，这样施工方便，基础工程造价最低（一般基础面应埋入持力层15cm，距离设计地面不小于50cm，基础顶面在设计地面以下10cm）。

上层土差、下层土好的地基，视上层土的厚度决定基础的埋深。如上层差的土层薄时，应将基础埋于下层较好的土上；如果上层土较厚，基础埋深时，需考虑施工是否方便、基础材料是否经济，否则应对上层土进行加固或用桩基将荷载付至较深的好土层上。

上层好、下层差的地基，此时基础应尽量浅埋，利用上层好土持力层，这种地基在我国沿海地区较为普遍，即地表有一层厚度约2～3m的所谓“硬壳层”，对于中小建筑是良好的持力层。

（二）建筑物的形式

对于桥梁结构来说，上部结构的形式不同，对基础的要求也各异。对于中、小跨度的简支梁桥，其结构形式对确定基础埋深影响很小。但对超静定结构，即使基础发生较小的不均匀变形，也会使内力产生一定的变化。例如拱桥桥台为了减少可能产生的水平位移与沉降差值，有时将基础设置在埋藏较深的坚实土层上。对于某些需要具备特定功能的建筑物，建筑物的形式是确定基础埋深的首要条件。如必须设置地下室或设备层的建筑物、半埋式结构物、须建造带封闭侧墙的筏板基础或箱型基础的高层建筑、带有地下设施的建筑物等。

位于土质地基上的高层建筑，由于竖向荷载大还要承受风力和地震作用等水平荷载，其基础埋深应随建筑高度适当增大才能满足稳定性的要求。位于岩石地基上的高层建筑由于需要依靠基础侧面土体承担水平荷载，其基础埋深应满足抗滑要求。

（三）建筑物的用途类型及荷载的大小性质

如有地下室、设备基础或地下设施时，基础埋深就要求局部或整个加深。对于由砖石材料砌筑的刚性基础、因要满足刚性角的构造要求，基础埋深就由基础构造高度决定。对于不均匀沉降较敏感的建筑物、多层框架结构，应将基础埋在较坚实的土层上。相邻建筑的基础有高差时，为保证原有建筑的安全和正常使用，较深的基础应与原有建筑基础保持一定的净距，根据荷载大小和土层条件，净距为两基底高差的1～2倍。如不能满足上述要求时，应采用必要的措施，如分段施工设临时加固支撑、打设板桩等。对于一土层而言，当基础荷载小时是很好的持力层当荷；而当荷载很大时，对地基承载力要求高，则可能不宜做持力层，而需另选可靠的持力层或对地基进行人工加固。作用有较大水荷载的基础，就有一定的埋深以保证有足够的稳定性。受有拔力的结构如输电塔基础，也要求有一定的埋深以保证有足够的抗拔阻力。当土层的厚薄不均或荷载轻重不同时，除可采用大小不同的基础底面外，有时可采用深浅不同的埋深以调整不均匀沉降。

（四）土的冻胀影响

在寒冷地区，地面以下一定厚度的土层会处于摄氏零度以下，土中含有的水分则冻结形成冻土。根据土处于负温的情况又分为季节性冻土和多年冻土两类。季节性冻土层冬季冻结、夏季融化，每年冻融交替，该层以下的土常年处于正温状态。多年冻土层则不论冬夏常年均处于冻结状态，且冻结连续3年以上；而在多年冻土层上表面有一层季节性冻融层。

基础是否产生冻胀，这与土的类别、土内含水量的多少以及地下水位的高低有关。根据冻胀对建筑物危害的程度，地基规范将土的冻胀性分为不冻胀、弱冻胀、冻胀和强冻胀四类。对于不冻胀土，可不考虑冻结深度的影响，对弱冻胀、冻胀和强冻胀土基础的最小埋深，Dmin＝Z0Mt－kd。Z0为标准冻深（m），采暖建筑物Mt＝0.7～0.8，不采暖建筑物Mt＝1.1；kd是地基底下允许残留的冻土层厚度（m），kd大小与冻土深度Z0有关。弱冻土和冻胀土计算式分别为：kd＝0.17Z0＋0.26和kd＝0.15Z0，标准冻深Z0是气象站测量到的多年冻土深度的最大值（或者多年一遇的计算推算值），很多地方没有这个资料，这就需要估算。具体估算公式读者可查阅相关文献资料，本书不再赘述。

由上式可看出基础埋深不一定必须超过冻深，只要保证基础不受冻就可以了。这样既能减少挖方量，又能降低基础工程造价。但特别应注意地下水的影响，即冻后地下水位距冻结线一定要超过2米才允许基础浅埋。对于北方严寒地区，需要采取措施减少土的冻胀影响。编者根据自己的施工经验，总结了以下几条防冻胀措施：

一是适当填土。室外地面应高出自然地面标高0.4～0.5m，并做好散水坡，以减少房屋周围水分聚集。

二是基础形式。在强冻胀土中尽量采用现浇钢筋混凝土条型或钢筋混凝土柱下独立基础形式，基础侧面须用炉渣、中砂、砾石等材料回填，以减少冻切力的作用，这点尤为重要。

三是采用砂垫层。对基础采用砂垫层，砂垫层深度应不小于基础埋深要求，宽度应比基础边缘大20cm，砂垫层能切断毛细水上升，冻结时能将空隙水排到应力较小的下层或采暖房屋的内侧，以减小基础冻胀。

（五）建筑场地土的性质对基础埋置深度的影响

基础的埋置深度受建筑场地土、建筑物类型、地基土的冻胀性、地下水等因素的影响，其影响最大的为场地土的性质对基础埋置深度的影响。下面主要分析场地土的性质对基础埋置深度的影响。主要分以下几种情况：

1.地基压缩层范围内由均匀的压缩性较小的土层构成。这时基础埋置深度由地基土的冻胀性、工程类型、作用在地基上的荷载以及基础最小埋置深度等条件确定，一般采用天然浅基础。

2.地基压缩层范围内土层由均匀的高压缩性的软土构成。如果对任何类型建筑物，地基均不能满足变形条件时，则需采用人工地基，必要时加强上部结构的刚度。这时，基础埋置深度仍由地基土的冻胀性、工程类型、作用在地基上的荷载以及基础最小埋置深度等条件确定，一般采用人工地基。

3.地基压缩层范围内由两层土构成，上层是压缩性较大的软土，而下层是压缩性较小的好土。在这种情况下，基础埋置深度应根据上层软土厚度和建筑物的类型综合考虑确定：（1）如果软土厚度在2m以内，这时，宜将基础埋到下面的好土层上面，一般采用天然浅基础。（2）如果软土厚度为2～5m，对于低小的轻型建筑物（荷载较小、类型简单），一般可将基础做在表层的软土内，采用天然浅基础，以避免开挖大量的土方，延长工期和增加工程造价。至于具体埋深，应根据决定基础埋深的其他条件综合考虑确定。如有必要时，可加强上部结构的刚度或采用人工地基。如果建筑物荷载较大、类型复杂、上层软土承载力不足，则应增加埋深，将基础埋到下面的好土层上面。（3）如果软土层厚度大于5m，对于类型简单、荷载较小的建筑物，应以利用表土为主，必要时加强上部结构的刚度或采用人工地基。如果建筑物类型复杂、荷载较大，一般采用桩基、人工地基。

4.地基仍由两层构成，但上层是压缩性较小的好土，而下面是压缩性较大的软土。在这种情况下，应根据上层土的厚薄来确定埋深。如果上层土有足够的厚度时，那么就将基础尽可能地埋浅一些，采用天然浅基础，以减小压缩层范围内软土层的厚度。如果上层的好土很薄，按其他条件确定的埋置深度，下面好土层厚度所剩无几，那么就按第2种情况的地基考虑。

5.地基由若干层交替的好土和软土构成。这时基础埋深应视各层土的厚度和压缩性质，根据减小基础沉降的原则，按上述几种情况综合决定。