基礎介紹
單獨基礎,也稱獨立式基礎或柱式基礎。當建築物上部結構採用框架結構或單層排架結構承重時,基礎常採用方形或矩形的單獨基礎,其形式有階梯形、錐形等。單獨基礎有多種形式,如杯形基礎、柱下單獨基礎和柱下單獨基礎。當柱採用預製鋼筋混凝土構件時,則基礎做成杯口形,然後將柱子插入,並嵌固在杯口內,故稱杯形基礎。柱下單獨基礎:單獨基礎是柱基礎最常用、最經濟的一種類型,它適用於柱距為4-12m,荷載不大且均勻、場地均勻,對不均勻沉降有一定適應能力的結構的柱做基礎。它所用材料根據柱的材料和荷載大小而定,常採用磚石、混凝土和鋼筋混凝土等。在工業與民用建築中套用範圍很廣,數量很大。這類基礎埋置不深,用料較省,無需複雜的施工設備,地基不須處理即可修建,工期短,造價低因而為各種建築物特別是排架、框架結構優先採用的一種基礎型式 。牆下單獨基礎:當地基承載力較大,上部結構傳給基礎的荷載較小,或當淺層土質較差,在不深處有較好土層時時,為了節約基礎材料和減少開挖土方量可採用牆下單獨基礎。牆下單獨基礎的經濟跨度為3-5m,磚牆砌在單獨基礎上邊的鋼筋混凝土樑上。
設計與施工
地基基礎設計是建築物一個重要的組成部分。首先,從工程質量來看,如果基礎設計不當將造成牆體和樓(屋)蓋的開裂或建築物傾斜,甚至倒塌的現象;其次,從工程造價方面來考慮,一般基礎約占整個建築物總造價20%~30%;再就從工程量和工期上看,基礎在整個工程中占比也很大。因此,為了確保建築物的安全耐用、經濟合理及縮短工期,搞好基礎設計具有重大意義。為了保證建築物的安全使用,同時充分發揮地基的承載力,地基基礎設計應滿足地基具有足夠的強度和穩定性,另外還要保證地基的變形值在允許範圍內。在地基基礎設計中,必須充分考慮場地的地質資料、建築物的使用要求、上部結構的特點及作用在基礎上的荷載、施工條件等各種因素,還要遵守國家制定的有關設計規範,結合具體情況,因地制宜來確定合理的設計方案。設計基礎時,由地基是否經過人工加固分為人工地基和天然地基。在一般情況下應充分利用天然地基,因它具有施工簡單、造價經濟,通常還能縮短工期。基礎構造類型的選用,與上部結構有著密切關係,同時還與地基土的承載能力、荷載性質(除垂直力外,還有水平力、上拔力等)和基礎埋深有關。在具體設計中,通常採用牆下漿砌毛石條形基礎和牆下、柱下的鋼筋混凝土條形基礎;柱下的獨立基礎、牆梁下的牆下單獨基礎、筏片基礎、獨立構築物的大塊基礎、深基礎中的樁基礎等 。
措施
基礎在上部荷載的作用下,地基中應力起了變化,建築物總會產生一定的沉降和不均勻沉降,而不均均沉降常常導致建築物開裂、破壞,嚴重地影響生命財產的損失。因此,減少由於地基引起建築物不均勻沉降,採取各種技術措施,是地基設計與施工中的一個重要問題。建築物上部結構,包括基礎在內和地基是緊密聯繫在一起的一個整體,而它是互相聯繫,又互相影響的。因此,必須考慮上部結構和地基的共同工作,既適當加強上部剛度,又提高結構的抗裂性,以達到地基變形在容許範圍內,使建築達到安全又經濟。地基處理可採用人工地基,以達到增強地基強度和穩定性,以減少地基的變形。常用方法有換土墊層法(如台安賓館住宅樓基礎施工,先將雜填土挖出,然後撼砂在上面再下基礎)、機械壓實法(如黃沙鎮人民政府辦公樓地基處理,先用拖拉機反覆碾壓,達到一定承載力後再下基礎)、堆載預壓法等。在實際地基設計中,為減少建築物的不均勻沉降,在建築物上常採用如下措施:設定沉降縫,它的作用是將建築物分成若干較小長寬比,整體剛度較好的各自沉降體系,使各單元具有調整地基不均勻變形的能力。要求建築物的體型簡單,在建築物的平面、立面形式上,若平面形狀複雜、立面高差懸殊,將導致地基受力不均勻。因此,在工業與民用建築中,在滿足建築功能美觀的前提下,力求體型簡單。兩建築相鄰時,要考慮其之間的距離。在建築物荷載的作用下,除了其下面土層受壓縮外,在它之外的一定範圍土層,也將受到基底壓力擴散的影響,同時產生變形。因此,相鄰的建築物必須有一定的距離,距離越大影響越小,其數值應根據原有建築荷載大小、基礎形式和土質情況確定。