基础的类型很多,按基础所用材料及受力特点分类,有刚性基础和柔性基础;按构造形式分类有条形基础、单独基础、片筏基础、箱形基础和桩基础。
10.2.1 按材料及受力特点分类
10.2.1.1 刚性基础
由刚性材料构成的基础称为刚性基础。刚性材料是指抗压强度高,而抗拉、抗剪强度较低的材料。常用的砖、石、素混凝土等均属刚性材料。为满足地基允许承载力的要求,基底宽B一般大于上部墙宽。当基础B很宽时,挑出长度b很长,而基础又没有足够的高度H,又因基础采用刚性材料,基础就会因受弯曲或剪切而破坏。为了保证基础不被拉力、剪力破坏,基础必须具有相应的高度。通常按刚性材料的受力特点,基础的挑出长度与高度应在材料允许范围内控制,这个控制范围的夹角称为刚性角,用α表示,如图10.5所示,如果刚性基础底面宽超过刚性角范围,则刚性角范围以外的基底将被拉裂破坏。
图10.5 刚性基础
刚性基础常用的材料有砖、灰土、三合土、混凝土、石料等。
(1)砖基础一般用不低于MU10的砖和不低于M5.0的水泥砂浆砌成。因砖的抗冻性能较差,在严寒地区和含水量较大的土中,应采用高强度等级的砖和水泥砂浆,基础下宜做颗粒状垫层,如碎石、粗砂、砂夹石等。
砖基础的逐步放阶的形式称为大放脚。为满足刚性角的要求,砖基础台阶的宽高比应小于1∶1.5。常采用每隔二皮厚收进1/4砖长的形式,简称“二皮一收”。当基础底宽较大时,也可采用二皮一收与一皮一收相间的砌筑方法,简称“二一间隔收”,如图10.6所示。
图10.6 砖基础(单位:mm)
(2)灰土基础是用经过消解后的生石灰和黏土按一定比例拌和而成,一般取灰土比例为3∶7或2∶8为宜。灰土基础一般适用于4层或4层以下、地下水位较低的砌体结构房屋,其厚度与建筑物层数有关。灰土基础的抗冻、防水性能差,在地下水位以下或较潮湿的地基上不宜采用。
(3)三合土基础是用石灰、砂、碎石三种材料按1∶2∶4～1∶3∶6的体积比进行配合,在基槽内分层夯实,每层夯实前虚铺220mm,夯实后的厚度约为150mm。这种基础造价低廉,施工简单,但强度较低,宜用于地下水位低的情况。
(4)素混凝土基础具有坚固、耐久、耐水和防腐等特点,可用于地下水位以下。混凝土基础的截面形式一般有矩形、台阶形和锥形。当基础高度小于350mm时,多做成矩形;当基础高度大于350mm时,多做成台阶形;每个台阶高度为350～400mm;如果台阶多于三级,可做成锥形基础。
(5)毛石基础由毛石和水泥砂浆砌筑而成,其截面有台阶形、锥形和矩形等。石材的强度高,抗冻、防水和防腐蚀性能好,适用于地下水位高、冻结深度较大的一般民用建筑,但受震动荷载作用的房屋不宜采用。
10.2.1.2 柔性基础
钢筋混凝土基础称为柔性基础。当建筑物的荷载较大而地基承载能力相对较小时,如果仍采用刚性材料做基础,势必加大基础的埋深和用材量,这样很不经济,如图10.7(a)所示。柔性基础宽度不受刚性角的限制,基础底部不但能承受很大的压力,而且能承受很大的拉力(弯矩),如图10.7(b)所示。为节约材料,该基础纵剖面通常做成锥台形,但最薄处厚度不得小于200mm,也可做成阶梯形。为保证钢筋混凝土基础施工时,钢筋不致陷入泥土中,保护地基和找平整的工作面,常须在基础与地基之间设置混凝土垫层。
图10.7 钢筋混凝土基础(单位:mm)
(a)混凝土基础与钢筋混凝土基础比较;(b)基础配筋情况
10.2.2 按构造形式分类
基础构造的形式随着建筑物上部结构形式、荷载大小及地基土壤性质的变化而不同。基础按构造特点可分为以下几种类型。
10.2.2.1 条形基础
条形基础呈连续的带形,也称为带形基础,有墙下条形基础和柱下条形基础两类。墙下条形基础一般为黏土砖、灰土、三合土等材料的刚性条形基础,当建筑物荷载很大、地基承载力小或上部结构有需要时,可用钢筋混凝土条形基础,如图10.8(a)所示。
对框架结构或部分框架结构荷载较大的建筑物,地基较软弱或承载力偏低时,为增加基底面积或增加整体刚度,减少不均匀沉降,可将柱下单独基础连接起来,形成柱下条形基础,如图10.8(b)所示。
图10.8 墙下条形基础(www.xing528.com)
(a)墙下条形基础;(b)柱下条形基础
10.2.2.2 单独基础
当建筑物上部结构采用框架结构或单层排架结构承重时,基础常采用方形或矩形的单独基础,这类基础也称独立式基础或柱下独立基础,如图10.9所示。独立式基础是柱下基础的基本形式,通常在独立基础上设置基础梁以支承上部墙体。
图10.9 独立基础
(a)阶梯形基础;(b)锥形基础
当柱采用预制构件时,则将基础做成杯口形,然后将柱子插入并嵌固在杯口内,故称杯形基础,如图10.10(a)所示。有时因建筑物场地起伏或局部工程地质条件变化,以及避开设备基础等原因,可将个别柱基础底面降低,做成高杯口基础,如图10.10(b)所示。
图10.10 杯形基础
(a)普通杯形基础;(b)高杯口基地
10.2.2.3 片筏基础
当建筑物上部荷载很大,而地基承载力又较小,通过计算墙或柱下基础连成了一块整板,这种基础称为片筏基础,也称为筏板基础,它是满堂基础的一种。片筏基础有平板式和梁板式两种,如图10.11所示。片筏基础一般适用于基础埋深小于3m的场合,一般埋深3～5m时的满堂基础做成后面所介绍的箱形基础。
图10.11 梁板式片筏基础
有时为节约土方开挖量或在不便开挖基坑的情况下,可采用不埋(填土)板式基础,如图10.12。不埋板式基础常是在天然地表上,将场地平整并用压路机将地表土碾压密实后,在较好的持力层上,浇注钢筋混凝土平板。这种基础较适用于较弱地基(但必须是均匀条件)的情况下,特别适宜于5～6层的整体刚度较好的居住建筑中。
图10.12 不埋板式基础
10.2.2.4 箱形基础
当建筑物上部荷载很大,而地基承载力又较小,通过计算墙或柱下基础连成了一块整板,而基础埋深又在3～5m时,通常将基础做成箱形基础。箱形基础是由钢筋混凝土底板、顶板和若干纵、横隔墙组成的整体结构,基础的中空部分可用作地下室(单层或多层的)或地下停车库。箱形基础整体空间刚度大,整体性强,能较好地抵抗地基的不均匀沉降,如图10.13所示。
图10.13 箱形基础
10.2.2.5 桩基础
当建筑物上部荷载较大,而且地基的软弱土层较厚(一般大于5m),天然地基承载能力不能满足要求,做成其他人工地基又不具备条件或不经济时,则可采用桩基础。桩基础由承台和桩身两部分组成,如图10.14所示。
图10.14 桩基础的组成
桩基础的类型很多,根据材料不同有木桩、钢筋混凝土桩和钢桩;根据受力性能不同有端承桩和摩擦桩;根据施工方法不同有预制桩、灌注桩和爆扩桩;根据断面型式不同有圆形、方形、环形、六角形桩及工字形桩等。
免责声明：以上内容源自网络，版权归原作者所有，如有侵犯您的原创版权请告知，我们将尽快删除相关内容。
