6.1.1 筏形和箱形基礎(chǔ)的平面尺寸，應(yīng)根據(jù)工程地質(zhì)條件、上部結(jié)構(gòu)布置、地下結(jié)構(gòu)底層平面及荷載分布等因素，按本規(guī)范第5章有關(guān)規(guī)定確定，當(dāng)需要擴(kuò)大底板面積時(shí)。宜優(yōu)先擴(kuò)大基礎(chǔ)的寬度。當(dāng)采用整體擴(kuò)大箱形基礎(chǔ)方案時(shí)，擴(kuò)大部分的墻體應(yīng)與箱形基礎(chǔ)的內(nèi)墻或外墻連通成整體，且擴(kuò)大部分墻體的挑出長(zhǎng)度不宜大于地下結(jié)構(gòu)埋入土中的深度。與內(nèi)墻連通的箱形基礎(chǔ)擴(kuò)大部分墻體可視為由箱基內(nèi)、外墻伸出的懸挑梁，擴(kuò)大部分懸挑墻體根部的豎向受剪截面應(yīng)符合下式規(guī)定：

V≤0.2f_cbh₀(6.1.1)

式中：V——擴(kuò)大部分墻體根部的豎向剪力設(shè)計(jì)值 f_c——混凝土軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值(kPa)；
b——擴(kuò)大部分墻體的厚度(m)；
h₀——擴(kuò)大部分墻體的豎向有效高度(m)。
當(dāng)擴(kuò)大部分墻體的挑出長(zhǎng)度大于地下結(jié)構(gòu)埋入土中的深度時(shí)，箱基基底反力及內(nèi)力應(yīng)按彈性地基理論進(jìn)行分析，計(jì)算分析時(shí)應(yīng)根據(jù)土層情況和地區(qū)經(jīng)驗(yàn)選用地基模型和參數(shù)。
6.1.2 筏形與箱形基礎(chǔ)地下室施工完成后，應(yīng)及時(shí)進(jìn)行基坑回填?；靥钔翍?yīng)按設(shè)計(jì)要求選料。回填時(shí)應(yīng)先清除基坑內(nèi)的雜物，在相對(duì)的兩側(cè)或四周同時(shí)進(jìn)行并分層夯實(shí)，回填土的壓實(shí)系數(shù)不應(yīng)小于0.94。
6.1.3 當(dāng)?shù)叵率业乃闹芡鈮εc土層緊密接觸時(shí)，上部結(jié)構(gòu)的嵌固部位按下列規(guī)定確定：
1 上部結(jié)構(gòu)為剪力墻結(jié)構(gòu)，地下室為單層或多層箱形基礎(chǔ)地下室，地下一層結(jié)構(gòu)頂板可作為上部結(jié)構(gòu)的嵌固部位。
2 上部結(jié)構(gòu)為框架、框架—剪力墻或框架—核心筒結(jié)構(gòu)時(shí)：
1)地下室為單層箱形基礎(chǔ)，箱形基礎(chǔ)的頂板可作為上部結(jié)構(gòu)的嵌固部位[圖6.1.3(a)]
2)對(duì)采用筏形基礎(chǔ)的單層或多層地下室以及采用箱形基礎(chǔ)的多層地下室，當(dāng)?shù)叵乱粚拥慕Y(jié)構(gòu)側(cè)向剛度K_B大于或等于與其相連的上部結(jié)構(gòu)底層樓層側(cè)向剛度K_F的1.5倍時(shí)，地下一層結(jié)構(gòu)頂板可作為的結(jié)構(gòu)上部結(jié)構(gòu)的嵌固部位[圖6.1.3(b)、(c)]；

(a)地下室為箱基、上部結(jié)構(gòu)為框架—剪力墻結(jié)構(gòu)時(shí)的嵌固部位

(b)采用筏基或箱基的多層地下室，K_B ≥1.5K_F，上部結(jié)構(gòu)為框架或框架-剪力墻結(jié)構(gòu)時(shí)的嵌固部位

（c）采用筏基的單層地下室，K_B ≥1.5K_F，上部結(jié)構(gòu)為框架或框架-剪力墻結(jié)構(gòu)時(shí)的嵌固部位
圖6.1.3 上部結(jié)構(gòu)的嵌固部位示意
1—嵌固部位：地下室頂板；2 —室外地坪；
3—嵌固部位；地下一層頂板；4—地下二層(或地下二層為箱基)；
5一筏基；6—地下室為箱基； 7一地下一層；8一單層地下室

3)對(duì)大底盤整體筏形基礎(chǔ)，當(dāng)?shù)叵率覂?nèi)、外墻與主體結(jié)構(gòu)墻體之間的距離符合表6.1.3要求時(shí)，地下一層的結(jié)構(gòu)側(cè)向剛度可計(jì)入該范圍內(nèi)的地下室內(nèi)、外墻剛度，但此范圍內(nèi)的側(cè)向剛度不能重復(fù)使用于相鄰塔樓，當(dāng)K_B小于1.5K_F時(shí)，建筑物的嵌固部位可設(shè)在筏形基礎(chǔ)或箱形基礎(chǔ)的頂部，結(jié)構(gòu)整體計(jì)算分析時(shí)宜考慮基底土和基側(cè)土的阻抗，可在地下室與周圍土層之間設(shè)置適當(dāng)?shù)膹椈珊妥枘崞鱽?lái)模擬。

表6.1.3 地下室墻與主體結(jié)構(gòu)墻之間的最大間距d

6.1.4 當(dāng)?shù)叵乱粚咏Y(jié)構(gòu)頂板作為上部結(jié)構(gòu)的嵌固部位時(shí)，應(yīng)能保證將上部結(jié)構(gòu)的地震作用或水平力傳遞到地下室抗側(cè)力構(gòu)件上，沿地下室外墻和內(nèi)墻邊緣的板面不應(yīng)有大洞口；地下一層結(jié)構(gòu)頂板應(yīng)采用梁板式樓蓋，板厚不應(yīng)小于180mm，其混凝土強(qiáng)度等級(jí)不宜小于C30；樓面應(yīng)采用雙層雙向配筋，且每層每個(gè)方向的配筋率不宜小于0.25％。
6.1.5 地下室的抗震等級(jí)、構(gòu)件的截面設(shè)計(jì)以及抗震構(gòu)造措施應(yīng)符合現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》GB 50011的有關(guān)規(guī)定。剪力墻底部加強(qiáng)部位的高度應(yīng)從地下室頂板算起；當(dāng)結(jié)構(gòu)嵌固在基礎(chǔ)頂面時(shí)，剪力墻底部加強(qiáng)部位的范圍亦應(yīng)從地面算起，并將底部加強(qiáng)部位延伸至基礎(chǔ)頂面。
6.1.6 當(dāng)四周與土體緊密接觸帶地下室外墻的整體式筏形和箱形基礎(chǔ)建于Ⅲ、Ⅳ類場(chǎng)地時(shí)，按剛性地基假定計(jì)算的基底水平地震剪力和傾覆力矩可根據(jù)結(jié)構(gòu)剛度、埋置深度、場(chǎng)地類別、土質(zhì)情況、抗震設(shè)防烈度以及工程經(jīng)驗(yàn)折減。
6.1.7 基礎(chǔ)混凝土應(yīng)符合耐久性要求。筏形基礎(chǔ)和樁箱、樁筏基礎(chǔ)的混凝土強(qiáng)度等級(jí)不應(yīng)低于C30；箱形基礎(chǔ)的混凝土強(qiáng)度等級(jí)不應(yīng)低于C25。
6.1.8 當(dāng)采用防水混凝土?xí)r，防水混凝土的抗?jié)B等級(jí)應(yīng)按表6.1.8表選用。對(duì)重要建筑，宜采用自防水并設(shè)置架空排水層。

6.1.8 防水混凝土抗?jié)B等級(jí)


條文說(shuō)明

6.1 一般規(guī)定
6.1.1 箱形基礎(chǔ)的平面尺寸，通常是先將上部結(jié)構(gòu)底層平面或地下室布置確定后，再根據(jù)荷載分布情況驗(yàn)算地基承載力、沉降量和傾斜值。若不滿足要求則需調(diào)整其底面積和形狀。將基礎(chǔ)底板一側(cè)或全部適當(dāng)挑出，或?qū)⑾湫位A(chǔ)整體加大，或增加埋深以滿足地基承載力和變形的要求。
當(dāng)采用整體擴(kuò)大箱形基礎(chǔ)方案時(shí)，擴(kuò)大部分的墻體應(yīng)與箱形基礎(chǔ)的內(nèi)墻或外墻連通成整體，且擴(kuò)大部分墻體的挑出長(zhǎng)度不宜大于地下結(jié)構(gòu)埋入土中的深度，以保證主樓荷載有效地?cái)U(kuò)散到懸挑的墻體上。
對(duì)平面為矩形的箱形基礎(chǔ)，沉降觀察結(jié)果表明縱向相對(duì)撓曲要比橫向大得多。為防止由于加大基礎(chǔ)的縱向尺寸而引起縱向撓曲的增加。當(dāng)需要擴(kuò)大基底面積時(shí)，以及增加基礎(chǔ)抗傾覆能力，宜優(yōu)先擴(kuò)大基礎(chǔ)的寬度。
6.1.2 試驗(yàn)資料和理論分析都表明，回填土的質(zhì)量影響著基礎(chǔ)的埋置作用，如果不能保證填土和地下室外墻之間的有效接觸，將減弱土對(duì)基礎(chǔ)的約束作用，降低基側(cè)土對(duì)地下結(jié)構(gòu)的阻抗和基底土對(duì)基礎(chǔ)的轉(zhuǎn)動(dòng)阻抗。因此，應(yīng)注意地下室四周回填土應(yīng)均勻分層夯實(shí)。
6.1.3 在設(shè)計(jì)中通常都假定上部結(jié)構(gòu)嵌固在基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)上，實(shí)際上這一假定只有在剛性地基的條件下才能實(shí)現(xiàn)，對(duì)絕大多數(shù)都屬柔性地基的地基土而言，在水平力作用下結(jié)構(gòu)底部以及地基都會(huì)出現(xiàn)轉(zhuǎn)動(dòng)，因此所謂嵌固實(shí)質(zhì)上是指異常接近于固定的計(jì)算基面而已。本條款中的嵌固即屬此意。
1989年，美國(guó)舊金山市一幢257.9m高的鋼結(jié)構(gòu)建筑，地下室采用鋼筋混凝土剪力墻加強(qiáng)，其下為2.7m厚的筏板，基礎(chǔ)持力層為黏性土和密實(shí)性砂土，基巖位于室外地面下48m～60m處。在強(qiáng)震作用下，地下室除了產(chǎn)生52.4mm的整體水平位移外，還產(chǎn)生了萬(wàn)分之三的整體轉(zhuǎn)角。實(shí)測(cè)記錄反映了兩個(gè)基本情況：其一是地下室經(jīng)過(guò)剪力墻加強(qiáng)后其變形呈現(xiàn)出與剛體變形相似的特征；其二是地下結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)角體現(xiàn)了柔性地基的影響。在強(qiáng)震作用下，既然四周與土層接觸的具有外墻的地下室其變形與剛體變形基本一致，那么在抗震設(shè)計(jì)中可假設(shè)地下結(jié)構(gòu)為一剛體，上部結(jié)構(gòu)嵌固在地下室的頂板上，而在嵌固部位處增加一個(gè)大小與柔性地基相同的轉(zhuǎn)角。
對(duì)有抗震設(shè)防要求的高層建筑，基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的一個(gè)重要原則是，要保證上部結(jié)構(gòu)在強(qiáng)震作用下能實(shí)現(xiàn)預(yù)期的耗能機(jī)制，要求基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的剛度和強(qiáng)度大于上部結(jié)構(gòu)剛度，逼使上部結(jié)構(gòu)先于基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)屈服，保證上部結(jié)構(gòu)進(jìn)入非彈性階段時(shí)，基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)仍具有足夠的承載力，始終能承受上部結(jié)構(gòu)傳來(lái)的荷載并將荷載安全傳遞到地基上。
四周外墻與土層緊密接觸、且具有較多縱橫墻的箱形基礎(chǔ)和帶有外圍擋土墻的厚筏基礎(chǔ)其特點(diǎn)是剛度較大。能承受上部結(jié)構(gòu)屈服超強(qiáng)所產(chǎn)生的內(nèi)力。同時(shí)地震作用逼使與地下室接觸的土層發(fā)生相應(yīng)的變形，導(dǎo)致土對(duì)地下室外墻及底板產(chǎn)生抗力，約束了地下結(jié)構(gòu)的變形，從而提高了基側(cè)土對(duì)地下結(jié)構(gòu)的阻抗和基底土對(duì)基礎(chǔ)的轉(zhuǎn)動(dòng)阻抗。
當(dāng)上部結(jié)構(gòu)為框架、框架—剪力墻或框架—核心筒結(jié)構(gòu)時(shí)：采用筏形基礎(chǔ)的單、多層地下室，其非基礎(chǔ)部分的地下室除外圍擋土墻外，地下室內(nèi)部結(jié)構(gòu)布置基本與上部結(jié)構(gòu)相同。數(shù)據(jù)分析表明，由于地下室外墻參與工作，其層間側(cè)向剛度一般都大于上部結(jié)構(gòu)，為保證上部結(jié)構(gòu)在地震作用下出現(xiàn)預(yù)期的耗能機(jī)制，本規(guī)范參考了1993年北京市建筑設(shè)計(jì)研究院胡慶昌《帶地下室的高層建筑抗震設(shè)計(jì)》以及羅馬尼亞有關(guān)規(guī)范，規(guī)定了當(dāng)上部結(jié)構(gòu)嵌固在地下一層頂板時(shí)，地下一層的層間側(cè)向剛度大于或等于與其相連的上部結(jié)構(gòu)樓層剛度的1.5倍；對(duì)于大底盤基礎(chǔ)，當(dāng)?shù)叵率一A(chǔ)墻與主樓剪力墻的間距符合表6.1.3要求時(shí)，可將該基礎(chǔ)墻的剛度計(jì)入地下室層間側(cè)向剛度內(nèi)，但該范圍內(nèi)的側(cè)向剛度不能重疊使用于相鄰建筑。
當(dāng)上部結(jié)構(gòu)為剪力墻結(jié)構(gòu)、采用的箱基其凈高又較大，在忽略箱基周邊土的有利條件下，箱形基礎(chǔ)墻的側(cè)向剛度與相鄰上部結(jié)構(gòu)底層剪力墻側(cè)向剛度之比會(huì)達(dá)不到1.5倍的要求。如何處理此類結(jié)構(gòu)計(jì)算簡(jiǎn)圖的嵌固部位，目前有兩種不同的看法：其一是將上部結(jié)構(gòu)的嵌固部位定在箱基底板的上皮，將箱基底板視作筏板；其二是將箱基視作為箱式筏基，上部結(jié)構(gòu)的嵌固部位定在箱基的頂部。JGJ 6—99在編制時(shí)曾做了大量分析工作，計(jì)算結(jié)果表明，在地震作用下，第二種計(jì)算模型算得的基底剪力大于第一種計(jì)算模型算得的基底剪力。
圖2為一典型的一梯十戶高層住宅，層高為2.7m，基礎(chǔ)為單層箱基，埋深取建筑物高度的1/15，箱形基礎(chǔ)高度不小于3m。抗震設(shè)防烈度為8度，場(chǎng)地類別為Ⅱ類，設(shè)計(jì)地震分組為第一組。上部結(jié)構(gòu)按嵌固在基底和箱基頂部?jī)煞N計(jì)算簡(jiǎn)圖進(jìn)行計(jì)算。計(jì)算結(jié)果列于表4中，表中F₀、F₁分別表示基底和首層結(jié)構(gòu)的總水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值；M₀、M₁分別表示基底和首層結(jié)構(gòu)的傾覆力矩標(biāo)準(zhǔn)值。從表中我們可以看到第二種計(jì)算模型算得的結(jié)果大于第一種計(jì)算模型算得的結(jié)果。從基礎(chǔ)變形角度來(lái)看，由于第一種計(jì)算模型將底板與剛度很大的基礎(chǔ)墻割開(kāi)，把上部結(jié)構(gòu)置于厚度較薄的底板上，因而算得的地基變形值遠(yuǎn)大于規(guī)范規(guī)定的變形允許值。此外，考慮到地震發(fā)生時(shí)四周與土壤接觸的箱基其變形與剛體變形基本一致的事實(shí)，對(duì)單、多層箱基的地下室，上部為剪力墻結(jié)構(gòu)時(shí)，本規(guī)范推薦其嵌固部位取地下一層箱基的頂部。

表4 剪力墻結(jié)構(gòu)單層箱基-地基交接面上水平地震作用和傾覆力矩比較

注：^*表示M₀=M₁+F₀×箱高
6.1.4 當(dāng)?shù)叵乱粚咏Y(jié)構(gòu)頂板作為上部結(jié)構(gòu)的嵌固部位時(shí)，為保證上部結(jié)構(gòu)的地震等水平作用能有效通過(guò)樓板傳遞到地下室抗側(cè)力構(gòu)件中，地下一層結(jié)構(gòu)頂板上開(kāi)設(shè)洞口的面積不宜過(guò)大；沿地下室外墻和內(nèi)墻邊緣的樓板不應(yīng)有大洞口；地下一層結(jié)構(gòu)頂板應(yīng)采用梁板式樓蓋；樓板的厚度、混凝土強(qiáng)度等級(jí)及配筋率不應(yīng)過(guò)小。本規(guī)范提出地下一層結(jié)構(gòu)頂板的厚度不應(yīng)小于180mm的要求，不僅旨在保證樓板具有一定的傳遞水平作用的整體剛度外，還旨在有效減小基礎(chǔ)變形和整體彎曲度以及基礎(chǔ)內(nèi)力。使結(jié)構(gòu)受力、變形合理而且經(jīng)濟(jì)。
6.1.5 國(guó)內(nèi)震害調(diào)查表明，唐山地震中絕大多數(shù)地面以上的工程均遭受嚴(yán)重破壞，而地下人防工程基本完好。如新華旅社上部結(jié)構(gòu)為8層組合框架，8度設(shè)防，實(shí)際地震烈度為10度。該建筑物的梁、柱和墻體均遭到嚴(yán)重破壞（未倒塌），而地下室仍然完好。天津?qū)佘浲羺^(qū)，唐山地震波及天津時(shí)，該地區(qū)的地震烈度為（7～8）度，震后人防地下室基本完好，僅人防通道出現(xiàn)裂縫。這不僅僅由于地下室剛度和整體性一般較大，還由于土層深處的水平地震加速度一般比地面小，因此當(dāng)結(jié)構(gòu)嵌固在基礎(chǔ)頂面時(shí)，剪力墻底部加強(qiáng)部位的高度應(yīng)從地下室頂板算起，但地下部分也應(yīng)作為加強(qiáng)部位。
國(guó)內(nèi)震害還表明，個(gè)別與上部結(jié)構(gòu)交接處的地下室柱頭出現(xiàn)了局部壓壞及剪壞現(xiàn)象。這表明了在強(qiáng)震作用下，塑性鉸的范圍有向地下室發(fā)展的可能。因此，與上部結(jié)構(gòu)底層相鄰的那一層地下室是設(shè)計(jì)中需要加強(qiáng)的部位。有關(guān)地下室的抗震等級(jí)、構(gòu)件的截面設(shè)計(jì)以及抗震構(gòu)造措施參照現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》GB 50011有關(guān)條款使用。
6.1.6 當(dāng)?shù)鼗鶠榉菐r石持力層時(shí)，由于地基與結(jié)構(gòu)的相互作用，結(jié)構(gòu)按剛性地基假定分析的水平地震作用比其實(shí)際承受的地震作用大，因此可以根據(jù)場(chǎng)地條件、基礎(chǔ)埋深、基礎(chǔ)和上部結(jié)構(gòu)的剛度等因素確定是否對(duì)水平地震作用進(jìn)行適當(dāng)折減。
實(shí)測(cè)地震記錄及理論分析表明，土中的水平地震加速度一般隨深度而漸減，較大的基礎(chǔ)埋深，可以減少來(lái)自基底的地震輸入，例如日本取地表下20m深處的地震系數(shù)為地表的0.5倍；法國(guó)規(guī)定筏基或帶地下室的建筑的地震作用比一般的建筑少20％。同時(shí)，較大的基礎(chǔ)埋深，可以增加基礎(chǔ)側(cè)面的摩擦阻力和土的被動(dòng)土壓力，增強(qiáng)土對(duì)基礎(chǔ)的嵌固作用。通過(guò)對(duì)比美國(guó)“UBC和NEMA386”、法國(guó)、希臘等國(guó)規(guī)范以及本規(guī)范編制時(shí)所作的計(jì)算分析工作，建議：對(duì)四周與土層緊密接觸帶地下室外墻的整體式的筏基和箱基，結(jié)構(gòu)基本自振周期處于特征周期的1.2倍至5倍范圍時(shí)。場(chǎng)地類別為Ⅲ和Ⅳ類、抗震設(shè)防烈度為8度和9度，按剛性地基假定分析的基底水平地震剪力和傾覆力矩可分別折減10％和15％，但該折減系數(shù)不能與現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》GB 50011第5.2節(jié)中提出的折減系數(shù)同時(shí)使用。
6.1.7 筏形和箱形基礎(chǔ)除應(yīng)通過(guò)計(jì)算使之符合受彎、受沖切和受剪承載力的要求外，為了保證其整體剛度、防滲能力和耐久性，本規(guī)范不僅對(duì)筏形和箱形基礎(chǔ)的構(gòu)造作出了規(guī)定，還對(duì)其抗裂性提出了要求。而要滿足這些要求，最根本的保證則是基礎(chǔ)混凝土的強(qiáng)度，所以本規(guī)范對(duì)此作出了強(qiáng)制性規(guī)定。