建筑构造：基础类型-建筑构造

基础的设计与建筑功能要求、安全等级、上部荷载以及场地地质条件等有关，同时也需要结合施工条件、施工工期及造价等方面的要求，因地制宜，选择经济合理的基础形式和材料，确定其构造。对于民用建筑的基础，可以按构造形式、材料和受力特点进行分类。

1.按基础的构造形式分类

基础按构造形式不同可以分为条形基础、独立式基础和联合基础。

（1）条形基础。

条形基础为连续的条形，主要用于墙承载结构中。当建筑物上部的结构墙体延伸到地下时，基础沿墙体走向设置成长条形的形式，因而称为条形基础，如图8-11所示。当地基条件较好、基础埋置深度较浅时，墙承式的建筑多采用条形基础，以便传递连续的条形荷载。这种基础空间刚度较好，可减缓局部不均匀下沉，常选用砖、石、灰土、三合土、混凝土等刚性材料建造。当地基承载能力较小，荷载较大时，承重墙下也可采用钢筋混凝土条形基础。

（2）独立式基础。

独立式基础主要用于柱承载结构中，呈独立的块状，常用的剖面形式有台阶形、锥形、杯形等，如图8-12所示。在墙承式建筑中，当地基承载力较弱或埋深较大时，为了节约基础材料，减少土石方工程量，加快工程进度，也可采用独立式基础。为了支承上部墙体，在独立式基础上可设梁或拱等连续构件。

图8-11　条形基础

图8-12　独立基础

（a）杯形；（b）阶梯形；（c）锥形

独立式基础的优点是土方工程量较少，便于管道穿过，节约基础材料。但各单独基础之间无连接构件，基础整体抵抗不均匀沉降的能力较差，因此，独立式基础适用于地基土质均匀、建筑物荷载均匀的柱承载结构的建筑物。

（3）联合基础。

联合基础类型较多，常见的有柱下条形基础和整体式基础（也称筏形基础或箱形基础）。

①柱下条形基础。

当柱子的独立基础置于承载力较弱的地基上时，基础底面积可能很大，彼此相距很近甚至相互接触，这时应把基础连起来，形成柱下条形基础。柱下条形基础可以沿柱列单向平行配置，称为柱下单向条形基础，如图8-13（a）所示；也可以双向相交于柱位处形成柱下十字交叉基础，也称为柱下井格基础，如图8-13（b）所示。

②整体式基础。

如果地基承载能力特别弱而上部结构荷载又很大，即使做成柱下条形基础，地基的承载力仍不能满足设计要求或基础的底面积占建筑物平面面积比例较大时，可考虑将整个建筑物的下部做成一整块钢筋混凝土梁或板，形成片筏基础。片筏基础整体性好，不仅能够满足软弱地基承载力的要求，减少地基的附加应力和不均匀沉降，还可跨越基础下的局部软弱土。筏形基础根据使用的条件和断面形式，又可分为梁板式基础和平板式基础，如图8-13（c）、（d）所示。

图8-13　联合基础(www.xing528.com)

（a）柱下单向条形基础；（b）柱下十字交叉基础；（c）梁板式基础；（d）平板式基础；（e）箱形基础

当建筑设有地下室，且基础埋深较大时，可将地下室做成整浇的钢筋混凝土箱形基础，如图8-13（e）所示。它是一种由钢筋混凝土的底板、顶板和内外纵、横墙体组成的格式空间结构，能承受很大的弯矩，显著提高地基稳定性，降低基础沉降量，可用于特大荷载的建筑。箱形基础从其底板底面到顶板顶面的高度应满足结构承载力、整体刚度和使用功能的要求，一般可取建筑物高度的1/12～1/8，也不宜小于箱形基础长度的1/8，并应不小于3m。箱形基础的平面尺寸应根据地基承载力、地基变形允许值以及上部结构的布局和荷载分布等条件确定；平面形状则应力求简单，以便获得较好的整体刚度。在均匀地基条件下，单栋建筑物竖向荷载合力作用点的水平投影位置应尽量与基础底面的形心位置重合，必要时，可以调整箱形基础的平面尺寸或仅调整箱形基础底板的外伸尺寸以满足要求，避免建筑物基础发生太大的倾斜。箱形基础顶板、底板及墙身的厚度主要应根据其受力情况、整体刚度等方面的要求来确定。一般底板及外墙的厚度不小于250mm，内墙厚度不小于200mm，顶板厚度不小于150mm。

2.按基础的材料分类

按基础材料不同可分为砖基础、石基础、混凝土基础、毛石混凝土基础、钢筋混凝土基础等。

钢筋混凝土基础如图8-14所示，其抗拉、抗弯强度均较高，适用的范围更加广泛。钢筋混凝土基础底板的截面高度可以逐渐向外减小，但最薄处的厚度不应小于200mm。基础截面如做成阶梯形，每步台阶的高度应为300～500mm。基础中受力钢筋的数量应通过计算确定。

3.按基础的传力情况分类

按基础的传力情况不同可分为刚性基础和柔性基础两种，如图8-15所示。

当采用砖、石、混凝土、灰土等抗压强度高而抗弯、抗剪强度低的材料做基础时，需要严格控制基础放脚的挑出宽度与高度的比值，以防止基础底面开裂而遭到破坏。刚性基础中压力分布角a 称为刚性角，是基础放宽的引线与墙体垂直线之间的夹角。受刚性角限制的为刚性基础，不同材料和不同基底压力应选用不同的宽高比，其允许值见表8-1。砖砌基础的刚性角控制在26°～33°，素混凝土基础的刚性角应控制在45°以内。刚性基础常用于地基承载力较好、压缩性较小的中小型民用建筑。

图8-14　钢筋混凝土基础

图8-15　按基础受力情况分类

（a）刚性基础；（b）柔性基础；（c）基础宽度和高度关系

表8-1　刚性基础台阶宽高比的允许值

注：①pk为为荷载效应标准组合基础底面处的平均压力值（kPa）；
②阶梯形毛石基础的每阶伸出宽度，不宜大于200mm；
③当基础由不同材料叠合组成时，应对接触部分作抗压验算；
④基础底面处的平均压力值超过300kPa的混凝土基础，应进行抗剪验算。

当建筑物荷载较大，或地基承载能力较差时，刚性基础受刚性角的限制，如果按刚性角逐步放宽，需要很大的埋置深度，这在土方工程量及材料使用上都很不经济。在这种情况下宜采用钢筋混凝土基础，它不仅能承受压应力，还能承受较大拉应力，且不受材料的刚性角限制，这种基础称为柔性基础。柔性基础抗拉、抗弯强度均较高，适用的范围更加广泛，应尽量浅埋，底板的截面高度可以逐渐向外减小，但最薄处的厚度不应小于200mm。基础截面如做成阶梯形，每步台阶的高度应为300～500mm。基础中受力钢筋的数量应通过计算确定。

4.按基础的深浅分类

按基础的深浅不同可分为浅基础、深基础。浅基础包含无筋扩展基础、扩展基础、柱下条形基础、筏形基础、壳体基础、岩层锚杆基础。深基础主要为桩基。