浅析浅基础与深基础的差异及其适用条件

浅析浅基础与深基础的差异及其适用条件

【摘要】浅基础与深基础是建筑的重要组成部分，重要的不在于两者定义上的区别，在于两者的工作原理和其适用条件的差异，而建筑采用浅基础还是深基础，完全取决于持力层的深浅，而持力层的深浅又取决于地基土的软硬。

【关键词】浅基础；深基础

浅基础与深基础作为建筑基础，传递由上部荷载施加于地基上的附加压力，在附加压力作用下，要求地基满足承载力及变型条件的要求，进而达到满足建筑设计的各项使用功能。

顾名思义，浅基础与深基础的主要区别在于基础埋深上的差异，但两者没有严格意义上的数值界定。

一般以埋深大于等于5.0米为深基础，埋深在0.5-5.0米之间，侧面磨阻力对地基承载力的影响可忽略不计的基础称为浅基础，但基础埋深不得小于0.5米。若浅层土质不良，需将基础加大埋深，深度超过 5.0m，此时需要一些特殊的施工手段和相应的基础形式。如桩基、沉箱、沉井和地下连续墙等，这样的基础称为深基础。

浅基础相对于深基础，基础故然埋深较浅，同时，基础形式及施工工艺较简单，施工质量易于控制，工程造价亦较低。而深基础情况恰于浅基础相反，除基础埋深较深外，基础形式及施工工艺复杂，质量控制因素较多，工程造价亦较高等。

建筑采用何种基础形式，即采用浅基础抑或采用深基础，决定于基础持力层的选择，一般而言，持力层埋深小于5.0m的为天然基础，采用的基础形式自然就是浅基础。

持力层的选择取决于上部结构对地基的要求和选择。

基础持力层的选择，要求承载力必须满足下式要求：

（1）当轴心荷载时

Pk≤fa

式中Pk————相应于作用的标准组合时，基础底面处的平均压力值（kpa）

fa—修正后的地基承载力特征值（kpa）

（2）当偏心荷载时，除符合上式要求外，尚应符合下式规定：

Pkmax≤1.2fa

式中Pkmax—相应于作用的标准组合时，基础底面边缘的最大压力值（kpa）。

由此可见建筑类型与地基土特征决定了基础形式。

建筑物的尺寸以及荷载的大小可将建筑分为两大类，一类为多层民用建筑及一般工业厂房，此类建筑高度较小，单位荷载较小，对地基条件要求较低，属地基基础设计等级为乙级或小于乙级的地基；另一类为高层建筑，有地下室的多层建筑，重要的一类建筑物，其单位荷载较大，地基基础设计等级为乙级及二级以上的建筑。

建筑场地的工程地质条件，尤其是地基土的条件决定了基础埋深。

地基土的一般规律是上软下硬，从软土至坚硬岩石，岩土类型繁多，空间分布不稳定，工程力学性状差异较大，同一层土的力学性状存在着较大的变异性。此外，还有液化土，岩溶，湿陷性黄土，膨胀性土，多年冻土等特殊类型土。只有在充分查明地基土结构，力学性状，以及地下水条件的基础之上才能有针对性的确定持力层的位置。

如此可见，建筑采用浅基础还是深基础，完全取决于持力层的深浅，而持力层的深浅又取决于地基土的软硬。

建筑的上部结构与基础形式及地基土的共同作用必须满足地基承载力及变形条件的要求，三者的组合关系参见下表。

注：本表未考虑液化土、岩溶、湿陷性黄土、膨胀土、多年冻土等特殊性岩土以及处理后的人工地基

综合上述分析可归纳为以下几点：

（1）浅基础以天然地基为持力层，以地基承载力满足上部结构受力要求即可。基础与侧壁土的磨阻力可忽略不计。

（2）深基础以深部硬质岩土层为持力层，或者以基础与侧壁土层磨擦力作为承受上部结构的荷载为主，又或以前两种受力方式结合作为承受上部结构荷载。

（3）浅基础的适用条件以浅部土层坚实，满足承载力要求，浅基础的选择形式可根据上部结构需要，选择采用柱下独立基础或墙下条形基础。对于上部荷载较大的高层建筑，只要浅部岩土层工程性状好，同样可以选择浅基础，如筏板式基础。

（4）深基础的适用条件以浅部土层软弱，承载力或变形条件满足不了工程要求，向下寻求硬质岩土层，直到满足上述地基条件。其基础形式自然也就为深基础。

（5）深基础的形式有桩基础，箱形基础，沉井，沉箱，地下连续墙等。具体采用何种基础形式要视建筑及场地的工程地质条件而定。

因浅基础工程造价低，只要浅部地基坚实，就应优先考虑采用天然地基。对于七度及七度以上的抗震设防区，为了抗震的需要，上部结构常采用框架、框剪结构以增强上部结构的整体刚度，其基础形式往往采用筏板基础，箱型基础等以增强地基的刚度，使基础与上部结构协调工作。

对于上软下硬地基土，尤其是上部有液化土层的地基，往往采用桩基将桩端坐在坚实土层上，如有地下室，就应采用桩筏，桩箱联合基础。

随着城市化进程的逐步加快，土地寸土寸金，向山要地，向海要地，常见形成大规模挖方和填方的不均匀地基，必须采用深基础以防止地基的不均匀沉降以满足地基的变形要求。

对于地下水位较高，含水丰富的海岸、河岸、地基土，就应采用沉井、沉箱和地下连续墙等深基础形式，来克服基础施工的恶劣不利环境，并满足工程的需要。

对于液化土、岩溶、湿陷性黄土、膨胀土地基，除采用地基处理措施以外，亦于采用深基础，将基础放在坚实土层上，达到地基稳定的目的。

对于高边坡的路基，岸基，及深基坑土层，其边坡即是地基又是荷载，除采用挡土墙外，还可采用锚杆基础，以平衡土压力。锚杆铆固深度一般均超过5.0m，所以锚杆基础亦应属于深基础。另外锚杆还可用于克服地下水对箱型基础的上浮力，以满足抗浮要求。

对于偏心荷载的建筑物，可以采用疏密桩，或变更桩径等结构措施，来调整基底压力的不均匀导致的地基变形的差异，使单桩荷载达到基本平衡。

对于经处理的人工地基或复合地基，可直接在人工地基或复合地基上做浅基础，其对软弱下卧层验算要满足承载力和变形要求。

概言之，浅基础与深基础均为建筑的重要组成部分，重要的不在于两者定义上的区别，重要的在于两者的工作原理和其适用条件的差异。这是岩土工程师必须潜心研究的问题。

【参考文献】

[1]李巨龙，杨伟峰.岩土钻掘工程学[M].徐州：中国矿业大学出版社，2007.