淺析地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)

    論文關(guān)鍵詞：地基基礎(chǔ) 擴(kuò)展基礎(chǔ) 柱下條形基礎(chǔ) 筏形基礎(chǔ)

    論文摘要：為了給剛接觸建筑設(shè)計(jì)或施工人員了解認(rèn)識地基基礎(chǔ)在建筑設(shè)計(jì)施工中的作用及其重要性，本文主要對各種基礎(chǔ)在實(shí)際工作中的應(yīng)用做個詳細(xì)闡述。

    在建筑工程上，把建筑物與土壤直接接觸的部分稱為基礎(chǔ)，把直接支承建筑物重量的土層叫地基�；�礎(chǔ)是連接上部結(jié)構(gòu)（例如房屋的墻和柱，橋梁的墩和臺等）與地基之間的過度結(jié)構(gòu)，起承上啟下作用�；�礎(chǔ)把建筑物豎向體系傳來的荷載傳給地基。從平面上可見，豎向結(jié)構(gòu)體系將荷載集中于點(diǎn)，或分布成線形，但作為最終支承機(jī)構(gòu)的地基，提供的是一種分布的承載能力。
　　1.注意地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的基本原則同一建筑結(jié)構(gòu)單元，宜設(shè)置在承載力和變形性能基本相同的地基土上，不宜設(shè)置在承載力和變形性能截然不同的地基土上（如部分為老土，部分為新土；部分為一般土或硬土，部分為軟土）。?同一建筑結(jié)構(gòu)單元，一般宜采用相同類型的地基，不宜采用不同類型的地基（如部分采用天然地基，部分采用剛性樁基；部分采用天然地基，部分采用復(fù)合地基；部分采用復(fù)合地基，部分采用剛性樁基）。?同一建筑結(jié)構(gòu)單元，宜采用相同類型的基礎(chǔ)，不宜采用不同類型的基礎(chǔ)（如部分采用箱基、筏基，部分采用條形基礎(chǔ)；部分采用條形基礎(chǔ)部分采用單獨(dú)樁基；內(nèi)框架磚房、底層框架磚房，一般外墻宜采用條形基礎(chǔ)，內(nèi)柱宜采用十字交叉條形基礎(chǔ)）。
　　在軟弱地基和嚴(yán)重不均勻土層上，宜采取措施，加強(qiáng)基礎(chǔ)的整體性和豎向剛度。?盡可能采用天然地基，如地基較差，通過經(jīng)濟(jì)比較，天然地基造價較高時，可采用樁基或其他人工基礎(chǔ)。
　　2.地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)選型時應(yīng)考慮的因素有以下幾點(diǎn)。工程地質(zhì)水文條件；上部結(jié)構(gòu)類型和荷載情況；建筑安全等級、體型和使用要求；建筑結(jié)構(gòu)單元的劃分；鄰近建筑基礎(chǔ)和地下設(shè)施情況及其相對關(guān)系；地下室的設(shè)置及防水要求；材料供應(yīng)和地方材料；施工水平和設(shè)備；工期及造價；抗震設(shè)防及其他特殊情況。
　　3.基礎(chǔ)的類型，在基礎(chǔ)工程中我們常見的建筑工程地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)中，通常按基礎(chǔ)所用的材料和受力特點(diǎn)分，有剛性基礎(chǔ)和非剛性基礎(chǔ)；依據(jù)構(gòu)造形式分，有條形基礎(chǔ)、獨(dú)立基礎(chǔ)、筏形基礎(chǔ)、箱形基礎(chǔ)。
　　3.1由磚、毛石、混凝土或毛石混凝土、灰土和三合土等剛性材料組成的基礎(chǔ)稱為剛性基礎(chǔ)（也稱無筋擴(kuò)展基礎(chǔ)）。從受力和和傳力角度考慮，由于土壤單位面積的承載能力小，上部結(jié)構(gòu)通過基礎(chǔ)將其荷載傳給基礎(chǔ)時，只有將基礎(chǔ)底面積不斷擴(kuò)大，才適應(yīng)地基受力要求。上部結(jié)構(gòu)（墻或柱）在基礎(chǔ)中傳遞壓力是沿壓力分布角（也稱剛性角）分布。由于剛性材料抗壓能力強(qiáng)，抗拉能力差，因此，壓力分布角只能在材料抗壓范圍內(nèi)控制。若基礎(chǔ)底面寬度超過控制范圍，致使剛性角擴(kuò)大，這時基礎(chǔ)會因受拉而破壞。在混凝土基礎(chǔ)底部配以鋼筋，利用鋼筋來承受拉力，使基礎(chǔ)底部能夠承受較大的彎矩。這時，基礎(chǔ)寬度的加大不受剛性角的限制。故有人稱墻下鋼筋混凝土條形基礎(chǔ)和柱下鋼筋混凝土獨(dú)立基礎(chǔ)為柔性基礎(chǔ)（鋼筋混凝土擴(kuò)展基礎(chǔ)）。《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》的第8.1.2條（P.55-56）規(guī)定，擴(kuò)展基礎(chǔ)的構(gòu)造要求應(yīng)符合下列要求：?（1）錐形基礎(chǔ)邊緣高度，不宜小于200mm，階梯形基礎(chǔ)的每階高度，宜為300-500mm；?（2）墊層厚度不宜小于70mm；墊層混凝土強(qiáng)度等級應(yīng)C10；?（3）擴(kuò)展基礎(chǔ)底板受力鋼筋的最小直徑不宜小于10mm；間距不宜大于200mm，也不宜小于100mm。墻下鋼筋混凝土基礎(chǔ)縱向分布鋼筋的直徑不小于8mm；間距不大于300mm；每延米分布鋼筋的面積不小于受力鋼筋面積的1/10。當(dāng)有墊層時鋼筋保護(hù)層的厚度不小于40mm；無墊層時不小于70mm；?（4）混凝土強(qiáng)度等級不應(yīng)低于C20；?（5）當(dāng)柱下鋼筋混凝土獨(dú)立基礎(chǔ)的邊長和墻下鋼筋混凝土條形基礎(chǔ)的寬度大于或等于2.5m時，底板受力鋼筋的長度可取邊長或?qū)挾鹊?.9，并宜交錯布置。
　　鋼筋條形基礎(chǔ)底板在T形及十字形交接處，底板橫向受力鋼筋僅沿一個主要受力方向通長布置，另一方向的橫向受力鋼筋可布置到主要受力方向底板寬度1/4處。在拐角處底板橫向受力鋼筋應(yīng)沿兩個方向布置。?3.2常見的幾種結(jié)構(gòu)體系建筑物的地基基礎(chǔ)應(yīng)用。1砌體結(jié)構(gòu)建筑六層或六層以下的多層民用建筑和磚墻承重的輕型廠房可采用砌體條形基礎(chǔ)（毛石或磚）；地下水位較低且具有施工經(jīng)驗(yàn)石，可采用剛性灰土基礎(chǔ)；地下水位較高或冬季施工時，宜采用鋼筋混凝土擴(kuò)展基礎(chǔ)；在軟弱地基上，多層建筑可設(shè)置筏形或淺埋板式基礎(chǔ)。2框架結(jié)構(gòu)建筑：（1）如無地下室、地基較好、荷載不大時，可選用混凝土單獨(dú)立基礎(chǔ)，柱機(jī)基之間可根據(jù)有關(guān)要求，考慮是否設(shè)置基礎(chǔ)系梁。（2）有地下室且有防水要求時，如地基較好，可選用混凝土單獨(dú)立基礎(chǔ)加防水板做法。防水板下宜鋪一定厚度的易壓縮材料，以減小柱基沉降的不利影響。（3）有地下室且有防水要求時，如地基較差，可選用筏形基礎(chǔ)（有梁或無梁）。（4）有地下室的單獨(dú)柱基礎(chǔ)，基礎(chǔ)的底面到地下室地面的距離，不宜小于1m，對于防水要求較高的地下室，宜在防水板下鋪延性較好的防水材料，或者在防水板上增設(shè)架空層。3框剪結(jié)構(gòu)建筑：（1）如無地下室，地基條件較好且承載較均勻時，可選用單獨(dú)柱基加基礎(chǔ)系梁。如地基較差或荷載較大時，為加強(qiáng)基礎(chǔ)整體性和增加基礎(chǔ)底面積，可選用鋼筋混凝土十字交叉條形基礎(chǔ)，當(dāng)條形基礎(chǔ)不能滿足地基承載力或變形要求時，可選用鋼筋混凝土筏形基礎(chǔ)。（2）有地下室，無防水要求時，也可選用單獨(dú)柱基或十字交叉形基礎(chǔ)。同時驗(yàn)算地下室外墻的承載能力。有防水要求時，當(dāng)?shù)鼗�較好時，可選用單獨(dú)柱基或條形基礎(chǔ)另加防水板做法，此時應(yīng)考慮基礎(chǔ)沉降對防水板的不利影響而采取的相應(yīng)措施（同框架結(jié)構(gòu)建筑）。當(dāng)?shù)鼗�較差或條形基礎(chǔ)不能滿足地基承載力或變形要求時，可選用鋼筋混凝土筏形或箱形基礎(chǔ)。4剪力墻結(jié)構(gòu)建筑：無地下室或有地下室但無防水要求時，如地基較好，宜優(yōu)先選用交叉條形基礎(chǔ)。有防水要求時，可選用箱形基礎(chǔ)或筏形基礎(chǔ)。當(dāng)基礎(chǔ)埋置深度不小于3m時，如原無地下室，應(yīng)建議甲方增設(shè)地下室，或與勘察單位研究改用樁基礎(chǔ)的可能性和經(jīng)濟(jì)性，同時也研究設(shè)置架空層的可能性和經(jīng)濟(jì)性。如地基土質(zhì)較差，當(dāng)采用上述各類基礎(chǔ)不能滿足設(shè)計(jì)要求，或經(jīng)過經(jīng)濟(jì)比較，天然地基造價較高時，可選用樁基礎(chǔ)或其他人工基礎(chǔ)。高層建筑的地下室，如需用做停車庫、機(jī)房等要求較大空間時，也可不一定設(shè)計(jì)成箱形基礎(chǔ)，應(yīng)優(yōu)先選用筏形基礎(chǔ)。?
　　
　　參考文獻(xiàn)：?
　　[1]趙明華,俞曉.土力學(xué)與基礎(chǔ)工程.武漢理工大學(xué)出版社,2003.?
　　[2]中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn).建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范 GB 50007-2002.中國建筑工業(yè)出版社,2002.

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