浅基础的类型与构造
天然地基上浅基础设计内容提要地基基础是建筑物的重要根基
第8章天然地基上浅基础设计内容提要：地基基础是建筑物的重要根基，若地基基础不稳固，将危及整个建筑物的安全。
本章主要介绍根据基础的受力特性及构造特点划分的浅基础的类型、浅基础的设计计算、浅基础设计方法、减小地基不均匀沉降危害的主要措施及地基基础与上部结构共同作用的设计理念。
第一节浅基础的类型当建筑场地土质均匀、坚实，性质良好，地基承载力特征值fak ＞120kPa时，对于一般多层建筑，可将基础直接做在浅层天然地基上，称为天然地基上浅基础。
根据天然地基上浅基础的受力特性及构造特点可将浅基础类型分为两大类：刚性基础和柔性基础。
一、刚性基础刚性基础的材料都具有较好的抗压性能，但抗拉、抗剪强度却不高。
8.1.2柔性基础柔性基础的材料为钢筋混凝土，故亦称为钢筋混凝土基础，其抗弯和抗剪性能良好，可在竖向荷载较大、地基承载力不高以及承受水平力和力矩荷载等情况下使用。
这类基础的高度不受台阶宽高比的限制。
因此，当刚性基础尺寸不能同时满足地基承载力和基础埋深的要求时，则需选择柔性基础。
柔性基础同样可用扩大基础底面积的办法来满足地基承载力的要求，但不必增加基础的埋深。
1.钢筋混凝土独立基础这种基础主要是柱下基础，其构造形式如图8-1所示，轴心受压柱下基础的底面形状为正方形。
而偏心受压柱下基础的底面图8-1 钢筋混凝土独立基础形状为矩形。
（a）台阶形基础；（b）锥形基础；（c）杯口形基础 2.钢筋混凝土条形基础(1)墙下钢筋混凝土条形基础其横截面根据受力条件可以分为不带肋和带肋两种。
若地基不均匀，为了加强基础的整体性和抗弯能力，可以采用有肋的墙下钢筋混凝土条形基础，肋部配置足够的纵向钢筋和箍筋。
(2)柱下钢筋混凝土条形基础当地基承载力较低且柱下钢筋混凝土独立基础的底面积不能承受上部结构荷载的作用，常将若干柱基连成一条构成柱下条形基础(图8-4)。
图8-2不带肋墙下钢筋混凝土条形基础图8 -3 带肋墙下钢筋混凝上条形基础 (3)交叉钢筋混凝土条形基础当单向条形基础的底面仍不能承受上部结构荷载的作用，可以将纵横柱基础均连在—起，成为十字交叉条形基础(图8-5)。
建筑工程浅基础设计
条形基础设计实例
总结词
适用于墙下条形基础，常用于多层建筑和高层建筑。
详细描述
条形基础是一种连续的基础形式，适用于墙下承载的情况。根据地质勘察报告和上部结构要求，确定条形基础底 面尺寸和埋深，以满足承载力和稳定性要求。同时，需要考虑沉降缝的设置，以减小不均匀沉降的影响。
筏形基础设计实例
总结词
适用于大面积、大荷载的建筑物，如高层建 筑、大型工业厂房等。
浅基础类型
独立基础
独立基础是一种常见的基础类型， 由一块较大的混凝土板构成，能 够承受建筑物上部结构的荷载。
条形基础
条形基础是一种连续的基础类型， 由多块较小的混凝土板构成，适用 于建筑物荷载较大、地质条件较差 的情况。
筏板基础
筏板基础是一种大面积的基础类型， 由一块较大的混凝土板构成，能够 承受建筑物上部结构的全部荷载。
根据建筑物荷载大小 和地质条件，确定基 础底面尺寸和埋深。
确保基础与周边环境 的协调性和安全性。
考虑地下水位的影响， 合理设置排水设施。
基础材料选择
01
根据工程要求和地质条件，选择 合适的基础材料，如混凝土、毛 石、碎石等。
02
考虑材料的强度、耐久性、经济 性和环保性等因素。
基础结构设计
根据建筑物的荷载分布和地质条 件，进行基础结构的详细设计。
基础材料与构造
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
材料选择
根据工程要求和地质条件，选择合适的 基础材料，如混凝土、毛石、砖等。
VS
基础构造
根据建筑物类型和荷载分布，设计合理的 基础构造，以满足承载力和变形要求。
03
浅基础设计步骤
基础选型
独立基础
条形基础
适用于建筑物荷载较小、地 基承载力较好的情况，具有 施工简便、造价低廉的优点。
单元5浅基础工程
当有偏心荷载作用时
pk fa
p k max 1 . 2 f a
式中 p k —相应于荷载效应标准组合时，基础底面处的平均压力值；
p k max—相应于荷载效应标准组合时，基础底面边缘的最大压力值；
f a —修正后的地基持力层承载力待征值。
39
基础设计的要求与步骤
2)地基变形设计要求建筑物的地基变形计算值，不应大于地基变形允
22
扩展基础
墙下钢筋混凝土条形基础平行基础短边方向应设置受力钢筋，纵 向平行长边方向应设置分布钢筋，分布钢筋的直径不应小于8mm；间 距不应大于300mm；每延米分布钢筋的面积应不小于受力钢筋面积的 1／板混凝土强度等级不应低于C20。
（5）柱下钢筋混凝土独立基础的边长和墙下钢筋混凝土条形基础的 宽度大于或等于2.5m时，底板受力钢筋的长度可取边长或宽度的0.9 倍，并宜交错布置，如图所示。
24
扩展基础
（6）钢筋混凝士条形基础 底板在T形及十字形交接处 ，底板横向受力钢筋仅沿 一个主要受力方向通长布 置，另一方向的横向受力 钢筋可布置到主要受力方 向底板宽度1／4处，见， 在拐角处底板横向受力钢 筋应沿两个方向布置。
25
扩展基础
（7）钢筋混凝土柱和剪力墙纵向受力钢筋在基础内的锚固长度la应 根据钢筋在基础内的最小保护层厚度，按《混凝土结构设计规范》 （GB 50010-2002）的有关规定确定：
z d z o zs zw
ze
Ψ zw—土的冻胀性对冻深的影响系数，见表5-4；
Ψ ze—环境对冻深的影响系数，见表5-5。
35
基础构造及相邻建筑影响
气候变化或树木生长导致的地基土胀缩以及其他生物活动有可能 危害基础的安全，因而基础底面应到达一定的深度，除岩石地基外， 不宜小于0.5m。为了保护基础，一般要求基础顶面低于设计地面至少 0.1m。
浅基础设计
fak f f0
f
1 ( 2.884 7.918 )
n
n2
25
三、按提供的承载力表格确定
2．修正后的承载力特征值fa（b＞3m,d＞0.5m)
fa fak b (b 3) d m(d 0.5)
式中 fa—修正后的地基承载力特征值；
fak—地基承载力特征值；
6
7
刚性角要求： b' tan
h
8
一、按基础刚度分类
2. 柔性基础（钢筋混凝土基础）
1）指用抗拉、抗压、抗弯、 抗剪均较好的钢筋混凝土材 料做基础（不受刚性角的限 制）。
2）用于地基承载力较差、 上部荷载较大、设有地下室 且基础埋深较大一）独立基础
柱下独立基础
2．偏心荷载作用下的基础
pk fa
pk
max
1.2
fa
其中：
pk max
Fk Gk A
Mk W
pk min
Fk
Gk A
Mk W
pk
pk max pk min A
31
Ｆk
Vk
Mk
Gk
Pkmin
Pkmax
试验步骤
（1）先按轴心荷载作用公式计算基础底面积A0 （2）考虑偏心影响，加大A0，A=（1.1~1.4）A0。对
28
362.92kPa
§9.4 基础底面尺寸的确定
天然地基上浅基础的设计，包括下述各项内容： 1.选择基础的材料、类型和平面布置； 2.选择地基持力层和基础的埋置深度； 3.确定地基承载力； 4.确定基础尺寸； 5.进行地基变形与稳定性验算； 6.进行基础结构设计； 7.绘制基础施工图，提出施工说明。
天然地基浅基础ppt课件
9
2．在地基中打桩，把建筑物支撑在桩承台上，建筑物的荷载由桩传到地 基深处较为坚实的土层。这种基础叫做桩基础
3 ．把基础做在地基深处在承载力较高的土层上。埋置深度大于5m或大于 基础宽度，在计算基础时应该考虑基础侧壁摩擦力的影响。这类基础叫做深基 础。
地基p基pt精础选类版型
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二、地基的极限状态设计
由砖、砌石、素混凝土和灰土等材料做成满足刚性角要求的基础称为刚性基础。 工作条件：像个倒置的两边外伸的悬臂梁。这种结构受力后，在靠柱边、 墙边或断面高度突然变化的台阶边缘处容易产生弯曲破坏。为了防止弯曲破坏。对 于用砖、砌石、素混凝土和灰土等抗拉性能很差的材料所做成的基础，要求基础 有—定的高度，使弯曲所产生的拉应力不会超过材料的抗拉强度。 控制方法：使基础的外伸长度bt和基础高度h的比值不超过规定的容许比值。
的正常使用，即地基设计实质上是受变形所控制。
ppt精选版
12
承载力特征值的含义与材料强度计算值的内涵完全不一样。首先，地基
土体的承载能力f 值不是土的强度，其值不仅与土的性质有关，而且与荷载 的分布范围以及作用的深度等因素有关；其次，f 值在很大程度上仍然是反
映建筑物对变形的限制。如上所述，地基发生失稳破坏的情况极为少见。变 形验算的实质是控制地基内不要出现过大的塑性区，以免变形迅速发展，导 致地基失稳。由此可见，地基的极限状态分析实际上是以验算变形为核心的 分析。这点与结构的极限分析有所不同。
天然地基上的浅基础
地 基：直接承托建筑物的场地土层。 天然地基：不加处理直接用作建筑物地基的天然土层。 人工地基：经过地基处理后才满足建筑物地基要求的土层。 基 础：建筑物在地面以下的结构部分。 持 力 层：直接与基础底面接触的土层。 下 卧 层：持力层以下的其它土层。 浅 基 础：天然地基上，基础埋置深度小于5m的一般基础
浅基础和深基础
基础分为浅基础和深基础两种类型。
一般而言，基础多埋置于地面以下，但诸如码头桩基础、桥梁基础、半地下室箱形基础等均有一部分在地表之上。
通常把位于天然地基上、埋置深度小于5m的一般基础（柱基或墙基）以及埋置深度虽超过5m，但小于基础宽度的大尺寸基础（如箱形基础），统称为天然地基上的浅基础。
在桥梁结构中，对于无冲刷河流，埋置深度是指河底或地面至基础底面的距离；有冲刷河流是指局部冲刷线至基础底面的距离。
如果地基属于软弱土层（通常指承载力低于100kPa的土层），或者上部有较厚的软弱土层，不适于做天然地基上的浅基础时，也可将浅基础做在人工地基上。
天然地基上的浅基础埋置深度较浅，用料较省，无需复杂的施工设备，在开挖基坑、必要时支护坑壁和排水疏干后对地基不加处理即可修建，工期短、造价低，因而设计时宜优先选用天然地基。
当这类基础及上部结构难以适应较差的地基条件时才考虑采用大型或复杂的基础形式，如连续基础、桩基础或人工处理地基。
一、浅基础类型：按基础刚度分类1、刚性基础刚性基础是由砖、石、素混凝土或灰土等材料做成的基础。
2．扩展基础当刚性基础不能满足力学要求时，可以做成钢筋混凝土基础，称为扩展基础。
墙下钢筋混凝土扩展基础示意图柱下扩展基础和墙下扩展基础一般做成锥形和台阶形。
对于墙下扩展基础，当地基不均匀时，还要考虑墙体纵向弯曲的影响。
这种情况下，为了增加基础的整体性和加强基础纵向抗弯能力，墙下扩展基础可采用有肋的基础形式。
按构造分类浅基础按构造类型可分为四种：1．单独基础：在建筑中，柱的基础一般都是单独基础。
2．条形基础：墙的基础通常连续设置成长条形，称为条形基础。
3．筏板基础和箱形基础：当柱子或墙传来的荷载很大，地基土较软弱，用单独基础或条形基础都不能满足地基承载力要求时，往往需要把整个房屋底面（或地下室部分）做成一片连续的钢筋混凝土板，作为房屋的基础，称为筏板基础。
为了增加基础板的刚度，以减小不均匀沉降，高层建筑往往把地下室的底板、顶板、侧墙及一定数量的内隔墙一起构成一个整体刚度很强的钢筋混凝土箱形结构，称为箱形基础。
浅基础的结构类型
浅基础的结构类型包括以下几种：
1. 墙下条形基础：当基础宽度较大时，通常采用柔性钢筋混凝土条形基础，使宽基浅埋。
如果地基不均匀，为增强基础的整体性和抗弯能力，可采用有肋梁的钢筋混凝土条形基础，肋梁内配纵向钢筋和箍筋，以承受由不均匀沉降引起的弯曲应力。
2. 柱下独立基础：柱下独立基础是最常用的形式。
可分为刚性基础和钢筋混凝土基础两大类。
3. 联合基础：当柱下带形基础不能满足地基承载力要求的时候，通常通过纵横性基础的连接成整体而成，使基础纵横两个方向有着较大的刚度和硬性。
4. 筏型基础：筏型基础适用于建筑物层数较多或荷载较大时。
它由一块底板和顶板组成，形成一个空间结构，可以由一层或多层混凝土构成。
5. 箱型基础：箱型基础由底板、顶板、纵横内隔墙和外墙组成一个整体的空间结构，其空间结构一般由一层或多层混凝土构成。
6. 壳体基础：壳体基础是一种类似于板式基础的浅基础，适用于大跨度、高耸结构等需要较大承载力的场合。
以上就是浅基础的一些主要结构类型，每种类型都有其特定的适用范围和特点，选择合适的浅基础类型需要根据工程的具体情况来进行设计和施工。
浅基础施工
浅基础施工
天然浅基础的类型：常用的浅基础类型有条式基础、杯 形基础、筏式基础和箱形基础等。
一、条式基础
条式基础的分类：板式基础包括柱下钢筋混凝土独立基础(教 材P77图2-3)和墙下钢筋混凝土条形基础(教材P73图2-4)。
特点及适用范围：条式基础的抗弯和抗剪性能良好，可 在竖向荷载较大，地基承载力不高以及承受水平力和力矩荷 载等情况下Байду номын сангаас用。因高度不受台阶宽高比的限制，故适宜于 需要“宽基浅埋”的基础。
建筑施工技术
2．施工要点
(1) 基坑(槽)在浇混凝土前应进行验槽清理干净。验 槽后垫层混凝土应立即浇筑，以免地基土被扰动。 (2) 垫层混凝土达到一定强度即可在其上弹线、支模。 (3) 在浇筑混凝土前，应清除模板内的垃圾、泥土和 钢筋上的油污等杂物，模板应浇水湿润。 (4) 基础混凝土宜分层连续浇筑。 (5) 锥形基础的斜面模板应随混凝土浇捣分段支设并 顶压紧，以防模板上浮变形，边角处的混凝土应注意 捣实。 (6) 基础上有插筋时，要加以固定，保证插筋位置的 正确。混凝土浇筑完毕，外露表面应覆盖浇水养护。
(3) 浇筑杯口混凝土时，应注意四侧要对称均匀 进行，避免将杯口模板挤向一侧。 (4) 施工时应先浇筑杯底混凝土并振实，待杯底 混凝土沉实后，再浇筑杯口四周混凝土。基础浇 捣完毕，在混凝土初凝后终凝前将杯口模板取出， 并将杯口内侧表面混凝土凿毛。 (5) 施工高杯口基础时，可采用后安装杯口模板 的方法施工。
当柱为轴心或小偏心受压且0.5≤t≤0.65时， 杯壁可按表2-10和图2-6构造配筋；
当柱为轴心或小偏心受压且t/h2<0.5时，或 大偏心受压且t/h2<0.75时，按计算配筋。 (4) 预制钢筋混凝土柱(包括双肢柱)和高杯口基 础的连接与一般杯口基础构造相同。
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问题不易发现，纠正起来困难 造价较高（25%），工期较长 （25~30％） 陕铁院铁道工程系
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1 浅基础 明挖扩大基础
浅基础：埋深小于5m，或者埋深大于5m，但是小于基
础宽度。
2 深基础 埋深>5m
桩基础 沉井基础
地下连续墙基础 组合基础
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刚性基础 指用砖、石、灰土、混凝土等抗 压强度大而抗弯、抗剪强度小的材料做基础（ 受刚性角的限制）。 柔性基础 指用抗拉、抗压、抗弯、抗剪均较
好的钢筋混凝土材料做基础（不受刚性角的限 制）。 刚性基础抗压性能好，抗拉，抗剪性能差， 且受刚性角限制。柔性基础则反之...
基础尺寸的拟定
a l 2H tan b d 2H tan
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a l 2H tan b d 2H tan
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小结
刚性扩大基础的设计与计算 基础埋置深度的确定
地质条件、 河流的冲刷程度、 当地的冻结深度、 上部结构形式 保证持力层稳定所需的最小埋深
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柔性基础
概念：柔性基础是指用抗拉、抗压、抗弯、 抗剪均较好的钢筋混凝土材料做基础（不受 刚性角的限制）。用于地基承载力较差、上 部荷载较大、设有地下室且基础埋深较大的 建筑。
一、基础埋置深度的确定
将基础设置在变形较小，而强度又比较大的持力 层上，以保证地基强度满足要求，且不致产生过 大的沉降或沉降差。 还要使基础有足够的埋置深度，以保证基础的稳 定性，确保基础的安全。 必须综合考虑地基的地质条件、河流的冲刷程度、 当地的冻结深度、上部结构形式以及保证持力层 稳定所需的最小埋深等因素。
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河流的冲刷深度
冲刷的基本概念:
洪水冲刷后，整个河床面要下降，这叫一般冲刷.被冲下去
的深度叫一般冲刷深度. 同时由于桥墩的阻水作用，使洪水在桥墩四周冲出一个深 坑，这叫局部冲刷.
在有冲刷的河流中， 为了防止桥梁墩、台基础 四周和基底下土层被水流 掏空冲走以致倒塌，基础 必须埋置在设计洪水的最 大冲刷线以下不小于1m。 陕铁院铁道工程系
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小结
独立基础
浅基础的特点：
联合基础 柱下条形基础 箱形和筏形基础
基底面积越来越大 对上部结构荷载的扩散作用越来越强 整体刚度越来越大，可以适应更软弱的地基 相同的地基条件下，可以承受更大的上部荷载
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当地的地形条件
当墩台、挡土墙等结
构位于较陡的土坡上，
在确定基础埋深时，
还应考虑土坡连同结 构物基础一起滑动的 稳定性。
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Strong Rock
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结 构 图
桥面 支座 桥台 桥墩
上部结构（梁）
锥坡
基础
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一般位于地下，具有隐蔽性
基 础 工 程 的 特 点
施工环境较差，质量较难控制
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柱下条形基础
当地基承载力较低，且柱下钢
筋混凝土独立基础可能产生较大
的差异沉降，可将柱下连成一体
(a)
肋梁 翼板
(b)
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二、刚性扩大基础尺寸的拟定
基础厚度
基底标高应按基础埋深的要求确定；
根据荷载大小、选用的基础材料等因素来确定；
大、中桥墩台混凝土基础厚度在1.0~2.0m；
基础平面尺寸
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柱下交叉条形基础
当地基软弱,并且在两个
方向分布不均匀,需要基础在 两个方向具有一定的刚度来 调整不均匀沉降。可在柱网 下纵横两向分别设置钢筋混
凝土条形基础。
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四、筏形基础 覆盖于建筑物地基上的整体钢筋混凝土板状基础。 当交叉基础满足不了地基承载力或不均匀沉降要求
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浅基础的类型
按结构型式可分为扩展基础、联合基础、柱下交叉条形基础、 筏形基础、箱形基础。 一、 扩展基础
扩展基础通常指柱下单独基础；扩展基础又可分为无筋扩 展基础（刚性基础）和钢筋混凝土扩展基础（柔性基础）。
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刚性基础 概念----由刚性材料制成、基础底部扩 展部分不超过基础材料刚性角的天然 地基基础。受刚性角限制。（注意： 钢筋混凝土基础为柔性基础） 特点----抗压大，抗拉、弯、剪差。
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当地的冻结深度
为了保证建筑物不受地基土季节性冻胀的影响， 除地基为非冻胀性土外，基础底面应埋置在天然最大 冻结线以下一定深度。
蓝色为多年冻土； 紫色为季节冻土； 黄色为短时冻土； 绿色为非冻土。
我国多年冻土分布很广，主 要集中在东北的大、小兴安岭、 松嫩平原北部、青藏高原、祁连 山、天山等西部高山上，多年冻 土区面积215万km2，占全国总面 积的1/5。
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二、 联合基础
联合基础
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三、条形基础
柱下条形基础: 同一轴线（或同一方向）上若干柱下 相连的钢筋混凝土条形基础。 柱下十字交叉条形基础: 柱网下沿纵横两向分别设置的 钢筋混凝土条形基础。
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五、箱形基础
是由钢筋混凝土底板、顶板和纵横内隔墙组成，形成一只 刚度大的箱子。
保证持力层稳定所需的最小埋置深度
地表土的性质是不稳定的。人类和动物的活动以及
植物的生长作用，也会影响其强度和稳定，所以一 般地表土不宜作为持力层.为了保证地基和基础的 稳定性，基础的埋置深度（除岩石地基外）应在天 然地面或无冲刷河底以下不小于1m。 在确定基础埋置深度时，还应考虑相邻建筑物的影 响。
机械钻孔桩基础 人工挖孔桩基础 预制桩基础
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什么是明挖基础？ 顾名思义，就是直接基础，就是在原有地面 直接开挖修筑基础。 放坡开挖、加维护结构开挖
明挖基础适用于哪些地质条件？ 适用于地质条件比较好、承载力较高的基岩。
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地基基础施工与试验检测
情境三：浅基础施工
任务二：刚性扩大基础的设计与计算
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什么是桩基础？
桩基础由基桩和连接于桩顶的承台共同组成。若桩身 全部埋于土中，承台底面与土体接触，则称为低承台 桩基；若桩身上部露出地面而承台底位于地面以上， 则称为高承台桩基。
桩基础适用于哪些地质条件？
基础埋置较深时采用。
时，可在柱、墙下布置满堂筏形基础。
构造: 犹如倒置的楼盖结构 结 构 型 式 平板式
梁板式
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