基础(faundation)

建(构)筑物地面以下用来将上部荷载(包括建(构)筑物与设备的荷载)传递给地基的部分结构构件，是建(构)筑物的重要组成部分。

发展简史 中国在建(构)筑物基础的建造技术方面有悠久的历史。在西安市半坡村新石器时代的遗址中发现有土台和石础。到战国时期已有块石基础。北宋年间已使用木桩基础、桥梁基础、堤坝基础，在李诫编纂的《营造法式》中记载有古代对基础设计、构造方面的具体规定；举世闻名的长城、运河就是最突出的岩土工程实践。随着社会生产的发展，19世纪中叶以后，人类开始使用钢筋混凝土建造基础。为适应各类地基的特性，基础设计得到不断改进，相应出现了形式多样的基础型式。

基础类型 可按基础埋置深度、基础材料、基础变形特性和结构形式进行分类。按埋置深度分为明置基础、浅埋基础(独立基础、条形基础、筏式基础等)和深埋基础(桩基础、管柱基础、沉井基础等)；按基础材料分为砖基础、毛石基础、灰土基础、三合土基础、混凝土基础和钢筋混凝土基础等；按基础变形特性分为柔性基础和刚性基础；按结构形式分为独立基础、壳体基础、条形基础、筏式基础、箱形基础、联合基础、桩基础、管柱基础、沉井基础和沉箱基础等。

基础设计 包括基础类型、材料、埋置深度和间距、平面布置、基底尺寸、持力层的选择和基础结构计算以及水流冲刷、水位起落、深基础挖土影响、防腐蚀及环境保护等的考虑。

基础埋深 确定基础埋置深度时，应考虑建筑物的用途，有无地下室、设备基础和地下设施；基础形式和构造；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；相邻建筑物的基础埋深；地基的冻结深度等。在满足地基稳定和变形条件下，基础应尽量浅埋，但一般不小于0．5m。基础应埋置在承载力高、稳定的土层或岩石上。桥梁墩台基础的最小埋置深度受水流冲刷深度控制。冻土地区基础最小埋置深度受冻结深度控制。

基底尺寸 基底面积选择应满足下式要求

P_max=(G+N)/A +MY/I≤[R]

式中P_max为最大基底反力；G为基础自重；N为上部结构传至基础顶部的垂直荷载；A为基础底面积；M为上部结构传至基础顶部的弯矩；Y为基础边缘至基础形心的距离；J为基底形状的惯性矩；[R]为地基容许承载力。

地基软弱、荷载分布不均、持力层下有软弱下卧层时，在初步确定基底尺寸以后还应进行沉降分析和下卧层承载力验算。

基础结构计算 一般情况下地基反力采用简化方法计算：(1)采用线性地基反力分布假定的计算方法。该法对荷载不大，基础形式简单、地基土质较好的情况能满足设计要求；(2)采用地基上梁和板的计算方法。该法对较柔性结构可以得到比较满意的结果。但对荷载大、层数多、跨度大、结构复杂的建筑物，应根据结构与地基相互作用的原理。采用等效刚度法或有限元法计算。根据所承受的荷载和求得的地基反力，按结构力学计算基础的弯矩和剪力，进行构造设计。

基础施工 分浅基础施工和深基础施工。

浅基础 基础施工前，应先将基坑底面整平，要求尽量不扰动、破坏土体，清除杂物，挖去坑底表层松土；基坑底面的土过湿时，铺垫厚度不小于10cm碎石层，碎石层顶面应不高于基础底面的标高；基坑底有泉眼时，应采用有效方法将泉眼堵住；基坑内有渗流时，基底下应浇筑混凝土垫层。

砌筑砖、石基础时，以水平层次进行，用水平尺找平。应清除砖、石上泥污并用水湿润。在施工中断时或砌筑竣工以后用席子或麻袋将砌体覆盖并冲水湿润。砌体筑成后要防止受振动。

施工灰土和三合土基础时，先将基坑底面夯打一遍，然后将拌合的灰土或三合土倒入基坑内，分层铺填和夯实。夯实工具可用蛙式夯、木夯、铁夯，夯实时要求夯窝相互搭接，夯实遍数以使灰土或三合土的干密度达到设计规定值为止。夯实后加以覆盖，防止日晒雨淋。

浇筑混凝土基础时，要在浇筑混凝土前在基坑中安设模板。浇筑台阶式基础时，台阶处的模板应用金属拉条连接。混凝土浇筑完毕后要用草袋覆盖洒水养护。

基础冬期施工有两种方法：冻结法和暖棚法(或蓄热法)。冻结法不是将石料或砖预热，而是使用预热的掺合料灰浆。暖棚法使用解冻的砖、石料和温度不低于+10℃的灰浆在暖棚里砌筑基础。

深基础 埋置很深、构造形式特殊的基础采用特殊的施工方法(见桩基础、管柱基础、沉井和沉箱)。

位于水下的深埋基础，常采用以下施工方法：(1)围堰法。水深为4～6m时，一般采用在围堰防护的基坑中建造基础的方法。在围堰中建造基础可采用排水法和水下浇筑混凝土法。围堰的类型有土围堰、砂围堰、有土坡的板桩围堰、带有填土的双排木板桩围堰、木笼围堰、金属板桩围堰和钢筋混凝土板桩围堰等。(2)平整垫层法。当水流底部为岩石时，可向水流中抛石，以组成平整垫层作为基础的基床。(3)无底箱法。无底箱用木料制成，沉放在坚硬的河底上作为围堰。箱子底部堆土或混凝土，基础砌体下部用水下浇注混凝土法作成垫层(厚度不小于箱子宽度的一半)，混凝土硬化后将水从箱中抽出，在箱中无水情况下建造基础。(4)浮筒法。水深为4～8m，水流底部为岩石或厚度很大的不能被冲刷的密实土时，可采用浮筒法建造基础。浮筒用木料或钢筋混凝土制成。浮筒在岸上制作后沿滑道放入水中，并随着基础砌体的建造，逐渐沉入水中坐落在河底岩石上或桩上。(5)水上打桩法。在水淹地区建造桩基础时，可在水上进行打桩。通常有两种方式：一是建造临时施工便桥，在基坑旁边建立的临时脚手架上打桩；二是不建造临时施工便桥，而利用浮式打桩架打桩。浮式打桩架装设在驳船上或木筏上。