基础工程设计的基本原则：规范准则

工程中可能遇到这类情况：相同结构形式及相同荷载的建筑物，当地基土性状不同时，有的结构能正常工作，而有的结构可能出现严重事故；同样地基土上不同结构类型的建筑，某些类型结构未出问题，而另一类型结构却遭破坏。由于上部结构、基础及地基的情况不同，可能出现的问题也不同，需采用的设计措施也不一样。以为地基承载力能满足要求就可不顾其他因素的影响是不明智的，应本着上部结构、基础及地基三者相互作用、共同工作的整体观点，分析在各种地质条件下三者可能出现的问题并采取相应的设计措施，才能使设计方案安全合理。虽然相互作用的理论还未完全进入实施阶段，但国内总结的实践经验相当丰富，并在地基基础设计规范中均有体现。所以，严格遵照国家有关规范进行设计，是避免失误的最好途径。基础工程设计时，必须遵循以下原则。

1.基底压力应不大于修正后的地基承载力特征值

所有建筑物的地基设计均应符合这一原则。当地基受荷载后即将丧失稳定性时对应的承载力即为极限承载力，它不能被设计所采用。在某级荷载压力下，地基变形能逐渐稳定，地基受荷载后塑性区能限制在一定范围内，并能保证不产生剪切破坏及出现整体失稳（此时地基土强度已较充分地发挥），且地基变形不超过建筑物的允许变形值时对应的承载力为允许承载力。按正常使用极限状态的原则进行地基设计时，所选定的地基允许承载力是指由载荷试验测定的地基土压力变形曲线线性变形段内规定的变形所对应的压力值，其最大值为比例界限值，称其为地基承载力特征值。

由于地基承载力与地基土的性质、基础形状、宽度、埋深等因素有关，从相互作用的观点看，允许承载力还应与建筑结构的特性有关。根据地基土的性质、基础宽度及埋置深度等具体情况进行修正得出的允许承载力，为修正后的地基承载力特征值。

当地基所受荷载大于修正后的地基承载力特征值时，则难以保证地基土能正常工作，地基土的塑性区将进一步发展，使地基变形进一步增大而难以稳定直至破坏。

2.地基变形值应不大于建筑物的地基变形允许值

当基底压力满足修正后的地基承载力特征值时，一般情况下能保证地基土不发生剪切破坏，但地基在荷载作用下总会产生一定变形，地基变形控制到何等程度，才能保证建筑物的使用功能及外观不受影响，也不会引起建筑物开裂、损坏，则是设计时必须考虑的。

地基的变形量可为数毫米至数百毫米，而建筑物的构件材料，除木材外，其他如砖石砌体和钢筋混凝土梁板，都只能适应较小的差异沉降，如敏感性结构的砌体承重墙体，由于其抗拉、抗剪强度低，当拉应变大于0.05%时，砖墙即会产生裂缝。当地基土压缩性不均匀时，上部结构及基础调整不均匀沉降的能力愈小，则建筑物因地基变形产生不良后果的可能性愈大。可见，建筑物地基的变形程度既与地基土的压缩性有关，还与结构类型有关。按地基土压缩性不同及不同的结构类型，根据长期沉降观测资料，国家制定出各种相应情况下的建筑物地基变形允许值表，以作为设计时的控制标准。

由于地基变形使上部结构产生裂缝及破坏的事例较多，控制地基变形已成为地基设计的主要原则，按《建筑地基基础设计规范》（GB 50007—2011）的要求，在满足承载力计算的前提下，对设计等级为甲、乙级及部分丙级（详见第二章）的建筑物，均应按地基变形设计，即应按控制地基变形的正常使用极限状态设计。

需说明的是，在计算地基变形量时，考虑的主要是地基土的压缩性及上部荷载情况，而未能考虑上部结构的刚度对计算结果的影响，所以地基变形计算值与实际情况有一定的误差，而地基变形允许值是按实际建筑物在不同类型地基上的长期沉降实测资料制定出的，应属上部结构、基础及地基三者相互作用的结果。不能因为计算值与实际情况有较大差异就忽视计算的重要性，也不能只求设计的可靠性而一味增加安全度，以致造成不必要的浪费，应根据实际情况及现有可借鉴的设计经验，认真考虑上部结构、基础及地基相互作用对地基变形的影响，灵活地运用相关理论，才能使设计成果更为理想。(www.xing528.com)

3.水平荷载作用时应满足稳定性要求

对承受较大水平荷载（如风力、地震力）的建筑物，特别是高层建筑及高耸结构物，设计时必须考虑地基所具有的抗滑及抗倾覆能力，一旦地基失稳，则会造成灾难性后果。对位于斜坡地段的建（构）筑物，若考虑不周全，一旦产生对斜坡稳定性不利的因素，不但危及建筑物的安全，甚至会引起斜坡破坏。

为了使建（构）筑物能安全可靠地发挥其功能，在风力或地震力等水平荷载较大的地区，必须进行地基的抗滑及抗倾覆验算（见第二章），且应使安全系数达到要求。

当需在斜坡地段进行建筑时，应按斜坡的具体情况分别进行考虑：对处于稳定土坡地段的建筑物，其基础外边缘与斜坡边缘的距离应按国家规范要求经计算确定（见第二章）；避免在可能产生滑坡的不良地段进行建设；为了防止滑坡的产生，在山区进行场地平整时，应考虑土方施工对斜坡稳定性的影响，避免采用大挖大填的施工方案，并应采用相应的疏导排水设施；在江、河岸坡地段，既要防止因流水冲刷引起滑坡，也应防止因建筑物重量及地面堆载引起地基失稳。

在邻近建筑物附近进行深基坑开挖施工时，为了维护邻近建筑物的安全及边坡的稳定性，使边坡及邻近建筑物地基的抗滑、抗倾覆能力得到加强，需采用边坡支挡结构进行维护并进行相应的设计。

以上三项原则是基础工程设计的基本原则，设计时可根据建筑物的重要性或者建（构）筑物的使用年限区别对待。

对设计等级为甲级、乙级及部分丙级建筑物，必须按以上三项原则进行设计。对地基变形量有严格限制的建筑物，荷载差异或建筑物高度差异可能引起局部沉降差过大时，大面积堆载可能引起邻近建筑不均匀沉降时，遇不均匀地基或特殊性土地基可能引起不均匀沉降时，都应进行地基变形计算。当设计的基础宽度过大时，由于计算出的地基承载力值较大，为了安全，需要对地基的变形量进行计算复核，也可采用载荷试验进行复核。设计时还应考虑地基变形对建筑物整体的影响并采取相应的设计及施工措施，如有主楼及裙楼的大型建筑物，既要保证主楼及裙楼的地基变形符合要求，又要避免因主楼地基沉降较大而引起裙楼部分损坏；设计时还应考虑建筑物使用过程中可能产生的引起建筑物沉降增大的各种因素，如地面堆载是否会引起厂房柱基沉降量或不均匀沉降量增大，抽取地下水引起的塌陷对基础的影响，排放工业废水对基础有无侵蚀性及是否对地基土产生不利影响等。

由以上情况可知，设计时既要对地基土的特性、各类型基础的功能特性、上部结构及基础对地基变形的适应能力等有足够的认识，又要对施工的难易程度、工期长短、工程对周围环境的影响及工程造价进行综合比较。由于需考虑的各方面因素互相制约，难以使最佳方案一次到位，往往需作出几种方案并进行比较，经筛选综合后才能使设计方案达到较理想的程度。