土力学与地基基础：7.6.1无筋扩展基础设计

无筋扩展基础（刚性基础）可用于六层和六层以上（三合土基础不宜超过四层）的民用建筑和墙承重的厂房。

刚性基础的抗拉强度和抗剪强度较低，因此必须控制基础内的拉应力和剪应力，使得在压力分布线范围内的基础主要承受压应力，而弯曲应力和剪应力则很小。如图7.20所示，基础底面宽度为b，高度为H0，基础台阶挑出墙或柱外的长度为b2。基础顶面与基础墙或柱的交点的垂线与压力线的夹角称为压力角，刚性基础中压力角的极限值称为刚性角。它随基础材料不同而有不同的数值。由此可知，刚性基础是指将基础尺寸控制在刚性角限定的范围内，一般由基础台阶的高宽比控制，即要求

所以有

式中　α——基础的压力角；

b——基础底面宽度（m）；

——刚性基础台阶宽高比的允许值，查表7.6。

图7.20　刚性基础台阶的确定和受力破坏简图(www.xing528.com)

表7.6　刚性基础台阶宽高比的允许值

注：① p为基础底面处平均压力（kPa）。
② 阶梯形毛石基础的每阶伸出宽度不宜大于200 mm。
③ 当基础由不同材料叠合组成时，应对接触部分作抗压验算。
④ 对混凝土基础，当基础底面处平均压力超过300 kPa时，尚应按V≤0.07fcA进行抗剪验算，式中：V为剪力设计值；fc为混凝土轴心抗压强度设计值；A为台阶高度变化处的剪切断面。

为节约材料和施工方便，砖、毛石、灰土、混凝土等材料的基础常做成阶梯形。每一台阶除应满足台阶宽高比的要求外，还需符合有关的构造规定。

砖基础采用的砖强度等级应不低于MU7.5，砂浆强度等级应不低于M2.5，在地下水位以下或地基土比较潮湿时，应采用水泥砂浆砌筑。基础底面以下一般先做100 mm厚的灰土垫层或混凝土垫层，混凝土强度等级为C7.5或C10。

三合土基础一般按1∶2∶4～1∶3∶6体积比配制，经加入适量水拌和后，均匀铺入基槽，每层虚铺200 mm，再压实至150 mm，铺至一定高度后再在其上砌砖大放脚，三合土基础厚度不应小于300 mm。

灰土基础常用3∶7或2∶8的体积比比例配制，加入适量水拌匀，分层夯实。施工时每层需铺灰土220～250 mm，夯实至150 mm，称为“一步灰土”。设计成二步灰土或三步灰土时，厚度为300 mm或450 mm。施工中应严格控制灰土比例和拌和均匀的问题，每层压实结束后，按规定取灰土样，测定其干密度。压实后的灰土最小干密度：粉土1.55 t/m3、粉质黏土1.50 t/m3、黏土1.40 t/m3。

毛石基础采用的材料为未加工或仅稍作修正的未风化的硬质岩石，毛石形状不规则时，其高度不应小于150 mm。毛石基础每阶高度一般不小于200 mm，通常取400～600 mm，并由两层毛石错缝砌成。毛石基础的每阶伸出宽度不宜大于200 mm。毛石基础底面以下一般铺设100 mm厚的混凝土垫层，混凝土强度等级为C10。

混凝土基础一般用C10以上的素混凝土做成，每阶高度不应小于200 mm。毛石混凝土基础中用于砌筑的毛石直径不宜大于300 mm，每阶高度不应小于300 mm。