基础的类型与选用

发布于：2022-09-07 15:46:07 来自：建筑结构/地基基础 [复制转发]

基础根据埋置深度可分为浅基础和深基础。将埋置深度较浅（如埋置深度小于基础宽度），且施工简单的基础称为浅基础；将基础置于较深的良好土层上，且施工较复杂的基础称为深基础。

浅基础 埋入地层较浅，施工一般采用开挖基坑修筑基础的方法，所以有时称按此法施工的基础为明挖基础。浅基础结构形式和施工方式较简单，在设计计算时只考虑基础底面以下土的承载能力，不考虑基础底面以上侧面土体抗剪强度对地基承载力的有利影响，还忽略了基础侧面与土之间的摩擦阻力。 深基础 （包括桩基础、沉井、地下连续墙等）埋入地层较深，结构形式和施工方式较浅基础复杂，在设计计算时需考虑基础侧面土体摩擦力的影响。

一般而言，天然地基上的浅基础便于施工，且工期短、造价低，如能满足地基的强度和变形要求，宜优先选用。

浅基础根据结构型式可分为无筋扩展基础、扩展基础、联合基础、柱下条形基础、柱下交叉条形基础、筏形基础、箱形基础和壳体基础等。根据基础所用材料的性能可分为无筋基础（刚性基础）和钢筋混凝土基础。

1.无筋扩展基础

无筋扩展基础包括墙下无筋条形基础和柱下无筋独立基础。

无筋扩展基础系指用砖、毛石、混凝土、灰土和三合土等材料组成的墙下条形基础或柱下独立基础，适用于多层民用建筑和轻型厂房。无筋基础的材料抗压性能较好，但抗拉、抗剪强度不高，为了使基础内产生的拉应力和剪应力不超过相应的材料强度设计值，基础受荷后不允许挠曲变形和开裂，故习惯上把无筋基础称为刚性基础。设计时需要加大基础的高度，从构造上限制台阶宽高比，设计时一般无需进行复杂的内力分析和截面强度计算。

如果建筑物较轻，作用于墙上的荷载不大，基础又需要做在较深处的好土层上，墙下条形可能不经济，这时可以在墙下加一根过梁，将过梁支在单独基础上，称为墙下单独基础。

2.扩展基础

扩展基础指柱下钢筋混凝土独立基础和墙下钢筋混凝土条形基础。

当基础荷载较大、地基条件较差时，基础底面尺寸也将扩大，为了满足无筋扩展基础的宽高比要求，相应的基础埋深增大，这时工程造价会提高，无筋扩展基础将不再经济。这时，可选用钢筋混凝土材料建造的扩展基础，用钢筋来承受基础底部的拉力，以保证基础不发生断裂。由于这类基础的高度不受台阶允许宽高比的限制，故适宜于需要“宽基浅埋”的场合选用。

现浇钢筋混凝土柱下多采用现浇钢筋混凝土独立基础，基础截面做成阶梯形或锥形。单层工业厂房预制柱下多采用杯口基础，如下图。

在为相邻二柱分别配置独立基础时，常因其中一柱靠近建筑界限，或因变形缝处二柱间距较小，而出现基底面积不足或荷载偏心过大等情况，此时可考虑采用联合基础，系同列二柱共用的钢筋混凝土基础双柱联合基础，示意图如下：

墙下钢筋混凝土条形基础的构造如下图所示：

当上部墙体荷载较大而土质较差时采用。一般情况下可做成板式（又叫无肋式）的墙基础，如墙上荷载及地基土的压缩性不均匀，为了增强基础的整体性和抗弯能力，可以采用有肋的墙基础，肋部配置足够的纵向钢筋和箍筋，以承受由不均匀沉降引起的弯曲应力。

砖基础、毛石基础和钢筋混凝土基础在施工前常在基坑底面敷设强度等级为C10的素混凝土垫层，厚度一般为100mm。垫层的作用是保护坑底土体不被人为扰动和雨水浸泡，保证钢筋的有效保护层厚度和改善基础的施工条件。

3.柱下条形基础

在钢筋混凝土框架结构中，当地基软弱而荷载较大时，若采用独立基础，会因为基础底面积很大而使基础边缘互相接近甚至重叠；为增加基础的整体性并方便施工，可将同一排的柱基础连通成为柱下钢筋混凝土条形基础。

当采用柱下钢筋混凝土条形基础还不能满足地基基础设计要求时，可采用交叉条形基础。这种基础在纵横两向均具有一定的刚度，当地基软弱且在两个方向的荷载和土质不均匀时，交叉条形基础具有良好的调整不均匀沉降的能力。

4.筏形基础

当荷载很大且地基软弱，采用交叉条形基础也不能满足要求时，或地下水位长年处于地下室的地坪以上，为了防止地下水渗入室内，往往用钢筋混凝土做成连续整片基础，即筏形基础（也称筏板基础）。筏形基础由于基底面积大，故可减小基底压力，并能比较有效地增强基础的整体性。筏形基础在构造上好像倒置的钢筋混凝土楼盖，并可分为平板式和梁式两种。

5.箱形基础

为了使基础具有更大的刚度，减小建筑物的相对弯矩，可将基础做成由钢筋混凝土的底板、顶板、外墙和内隔墙组成的有一定高度的箱形基础。箱形基础刚性大，只能产生大致均匀的沉降或整体倾斜，从而基本上消除了地基变形而使建筑物开裂的可能性。箱基埋深较大，基础中空，从而使开挖卸去的土重部分抵偿了上部结构传来的荷载（补偿效应），减少了基础底面的附加应力，因而适用于软弱地基上的高层、重型或对不均匀沉降有严格要求的建筑物。因此，与一般实体基础相比，它能显著减小基底压力、降低基础沉降量。

高层建筑的箱基往往与地下室结合考虑，其地下空间可作人防、设备间、库房、商店以及污水处理等。但由于内墙分隔，箱基地下室的用途不如筏基地下室广泛，例如不能用作地下停车场等。

箱基的钢筋水泥用量很大，工期长，造价高，施工技术比较复杂。在进行深基坑开挖时，还需考虑降低地下水位、坑壁支护及对局边环境的影响等问题。

6.壳体基础

由正圆锥形及其组合形式的壳体基础，用于一般工业与民用建筑柱基和筒形的构筑物(如烟囱、水塔、料仓、中小型高炉等)基础。壳体基础的特点是可以使径向内力转变为压应力为主，可比一般的梁、板式钢筋混凝土基础减少混凝土用量50%左右，节约钢筋30%以上，具有良好的经济效果，但施工复杂，机械化程度低。

7.桩基础

当地基的上覆软土层很厚，即使采用一般地基处理仍不能满足设计要求或耗费巨大时，往往采用桩基础将建筑物的荷载传递到深处合适的坚硬土层上，以保证建筑物对地基稳定性和沉降量的要求。

桩基础又称桩基，它是一种常用而古老的深基础形式。在我国古代很早就已成功地使用了桩基，如北京的御河桥、西安的坝桥、南京的古城墙和上海的龙华塔等都是我国古代桩基的典范。到了近代，特别是欧洲19世纪中叶开始的大规模桥梁、铁路和公路的建设，推动了，桩基础理论和施工方法的发展。由于桩基础具有承载力高、稳定性好、沉降稳定快和沉降变形小、抗震能力强，以及能适应各种复杂地质条件等特点，在工程中得到了广泛应用。