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[摘 要] 基础是建筑物的组成部分,它承受建筑物上部结构传递下来的全部荷载,并把这些荷载连同本身的重量一起传到地基上。地基是基础下面的土层,承受由基础传下的荷载。地基、基础出现问题,往往难以补救。可见,建筑施工基础问题的重要性。
[关键词] 建筑 施工 基础 问题
基础是建筑物的组成部分,它承受建筑物上部结构传递下来的全部荷载,地基不是建筑物的组成部分。地基在稳定情况下,单位面积所能承受的最大垂直压力称地基的容许承载力,也称为地耐力。地基与基础密切相关。地基、基础出现问题,往往难以补救。从工程造价上:看,一般四、五层民用建筑,其基础工程的造价约占总造价的10%~20%。
一、地基的类型
1.天然地基
凡天然土层具打足够的承载力,不需经过人工加固,可直接作为建筑物地基的称为天然地基。采用天然地基可以加速施工进度,降低工程造价,因此,可以采用天然地基时,应尽量采用。
2.人工地基
当土层的承载力较差或虽然土层质地较好,但亡部荷载过大时,为使地基具有足够的承载力,应对土层加固。这种经过人工处理的土层叫人工地基。
人工地基加固的处理方法有以下儿种。
(1)压实法
压实法即在开挖基坑后,利用各种机械对土层进行夯打、碾压、振动来压实松散土的方法。这种方法简单易行,对提高地基承载力收效较大。
(2)换土法
当地基土比较软弱,或地基有部分较弱的土层,如淤泥、冲填土、杂填土及其他高压缩性土等,不能满足上部荷载对地基的要求,可将较弱土层全部或部分挖去,换成其他较坚硬的材料,这种方法叫换土法。换土宜选用中砂、粗砂、碎石、矿渣等空隙大、压缩性低、无侵蚀性的材料。
(3)打桩法
当建筑物荷载大,地基土层很弱,地基承载力不能满足要求时,一般应采用桩基,这样可使基础上的荷载经过桩传给地基土层。
二、基础的埋置深度
从室外设计地面至基础底面的垂直距离称为基础的埋置深度,简称基础的埋深建筑物上部荷载的大小、地基土质的好坏、地下水位的高低、土的冰冻深度以及新旧建筑物的相邻交接关系等,都将影响基础的埋深。基础埋深大于4m的称为深基础,埋深小于4m的称为浅基础。在保证坚固安全的前提下,从经济和施工角度考虑,对一般民用建筑基础应尽量设计为浅基础。但如地层表面有一层松散的腐植土,则不宜做地基,故埋深一般不得小于0.5m。
三、基础的类型
基础的类型很多,按基础使用的材料与受力特点分类,有刚性基础和柔性基础;按基础的构造形式分类,有条形基础、独立墓础、井格式基础、筏形基础、箱形基础等。
1.按基础使用的材料与受力特点分类
(1)刚性基础
刚性墓础所用的材料有灰土、砖、混凝土、三合土、毛石等。这些材料的共同特点是抗压强度高,而抗拉、抗剪强度低。根据结构受力和传力特点,建筑上部荷载传至基础的压力是沿一定角度分布的,这个传力角度(指宽高比形成的夹角)称压力分布角,也称刚性角,以a表示。
刚性基础的基础底面宽度应根据材料的刚性角决定。基础底面宽度超过一定控制范围,造成刚性角扩大时,会使基础因受拉而遭到破坏。通常砖、石砌体基础的刚性角应控制在26°~33°之间,混凝土基础刚性角应控制在45°以内。
刚性基础常用于地基承载力较好、压缩性较小的中小型民用建筑。一般砖混结构的房屋基础常采用刚性基础。
1)灰土基础
灰土是经过消解后的生石灰和粘性土按一定比例拌和而成。其配合比常用石灰:粘性土=3:7,俗称“三七”灰土。灰土基础适用于干燥地区的简易建筑。其优点是施工简便,造价较低,就地取材,可节省水泥和砖石等材料。
2)砖基础
砖基础的下部要做成阶梯形,以使上部的荷载能均匀地传到地基上。砖基础的逐步放阶形式称为大放脚。为节省大放脚的材料,可在砖基础的下部做灰土垫层,形成灰土砖基础。砖基础施工简便,适用于荷载较小的建筑或非承重墙基础。
3)三合土基础
这種基础是用石灰、砂、碎砖等三种材料,按1:2:4—1:3:6的体积比进行配合,在基槽内分层铺垫、夯实。这种基础在我国南方应用很广。它的特点是造价低廉,施工简便,但强度较低,所以只能用于四层以下的一般民用建筑及单层轻型厂房的承重墙基础。
4)毛石基础
毛石基础是用开采后未经加工成形的石块,采用不小于M5的砂浆砌筑而成毛石形状不规则,其质量与码石块的技术和砌筑方法关系很大,—般应搭板满槽砌筑。毛石基础的优点是可以就地取材,但整体性欠佳,故有震动的建筑很少采用。
5)混凝土基础
混凝土基础的优点是强度高,整体性好,适用于潮湿的地基或有水的基槽中。
6)毛石混凝土基础
为节约水泥用量,对于体积较大的混凝土基础,可在浇注混凝土时加入20%一30%的毛石,这种基础叫毛石混凝土基础。
(2)柔性基础
当建筑物荷载较大或地基承载力较差,如果按刚性角逐步放宽基础,则需要很大的埋置深度,不仅增加土方工程量,而且使材料用量增加,这对工期和造价都不利。此时,可在混凝土基础的底部配置钢筋,利用钢筋承受拉力,使基础底部能够承受较大弯矩。这种钢筋混凝土基础底部宽度的加大不受刚性角的限制,故也称为柔性基础。在同等条件下,柔性基础可节省大量材料和挖土工作量。
为了保证钢筋混凝土基础施工时钢筋不致陷入泥土中,常需在基础与地基之间设置混凝土垫层。
2.按基础的构造形式分类
(1)条形基础
当建筑物上部结构采用砖墙或石墙承重时,基础的形式多为沿墙身设置的长条形基础,这种基础称为条形基础或带形基础。条形基础是砖石墙的基础形式。
(2独立基础
当建筑物上结构采用框架结构或单层排架及门架结构承重时,其基础常采用方形或矩形的钢筋混凝土独立基础。独立基础是柱下基础的基本形式,也称柱式基础。当采用现浇柱时,柱与基础整体浇筑。当柱采用预制构件时,基础做成杯口形,然后将柱子插人并嵌固在杯口内,故称杯口基础。
(3)井格式基础
当框架结构处于地基条件较差的情况下,为提高建筑物的整体性,以免各柱子之间生生不均匀沉降,常将柱下基础沿纵、横方向连接起来,做成十字交叉的井格基础,故又称十字带形基础。
(4)筏形基础
当建筑物上部荷载较大,而所在地的地基承载力又较弱,这时采用简单的条形基础或井格式基础已不能适应地基变形的需要,常将墙或柱下基础连成一片,使整个建筑物的荷载承受在一块整板上,这种满堂式的板式基础称筏式基础。筏式基础分为平板式和梁板式两种。
(5)箱形基础
箱形基础是由钢筋混凝上的底板、顶板和若干纵横墙组成,形成空心箱体的整体结构,共同承受上部结构荷载。箱形基础的中空部分往往用作地下室或地下停车库。箱形基础的整体空间刚度大,对抵抗地基的不均匀沉降有利,一般适合于高层建筑或在软弱地基上建造的重型建筑物。
基础出现问题,往往难以补救。可见,建筑施工基础问题的重要性。
参考文献:
[1]宁仁岐.建筑施工技术.北京:高等教育出版社,2002.
[2]张厚先.建筑施工技术.北京:机械工业出版社,2004.
[关键词] 建筑 施工 基础 问题
基础是建筑物的组成部分,它承受建筑物上部结构传递下来的全部荷载,地基不是建筑物的组成部分。地基在稳定情况下,单位面积所能承受的最大垂直压力称地基的容许承载力,也称为地耐力。地基与基础密切相关。地基、基础出现问题,往往难以补救。从工程造价上:看,一般四、五层民用建筑,其基础工程的造价约占总造价的10%~20%。
一、地基的类型
1.天然地基
凡天然土层具打足够的承载力,不需经过人工加固,可直接作为建筑物地基的称为天然地基。采用天然地基可以加速施工进度,降低工程造价,因此,可以采用天然地基时,应尽量采用。
2.人工地基
当土层的承载力较差或虽然土层质地较好,但亡部荷载过大时,为使地基具有足够的承载力,应对土层加固。这种经过人工处理的土层叫人工地基。
人工地基加固的处理方法有以下儿种。
(1)压实法
压实法即在开挖基坑后,利用各种机械对土层进行夯打、碾压、振动来压实松散土的方法。这种方法简单易行,对提高地基承载力收效较大。
(2)换土法
当地基土比较软弱,或地基有部分较弱的土层,如淤泥、冲填土、杂填土及其他高压缩性土等,不能满足上部荷载对地基的要求,可将较弱土层全部或部分挖去,换成其他较坚硬的材料,这种方法叫换土法。换土宜选用中砂、粗砂、碎石、矿渣等空隙大、压缩性低、无侵蚀性的材料。
(3)打桩法
当建筑物荷载大,地基土层很弱,地基承载力不能满足要求时,一般应采用桩基,这样可使基础上的荷载经过桩传给地基土层。
二、基础的埋置深度
从室外设计地面至基础底面的垂直距离称为基础的埋置深度,简称基础的埋深建筑物上部荷载的大小、地基土质的好坏、地下水位的高低、土的冰冻深度以及新旧建筑物的相邻交接关系等,都将影响基础的埋深。基础埋深大于4m的称为深基础,埋深小于4m的称为浅基础。在保证坚固安全的前提下,从经济和施工角度考虑,对一般民用建筑基础应尽量设计为浅基础。但如地层表面有一层松散的腐植土,则不宜做地基,故埋深一般不得小于0.5m。
三、基础的类型
基础的类型很多,按基础使用的材料与受力特点分类,有刚性基础和柔性基础;按基础的构造形式分类,有条形基础、独立墓础、井格式基础、筏形基础、箱形基础等。
1.按基础使用的材料与受力特点分类
(1)刚性基础
刚性墓础所用的材料有灰土、砖、混凝土、三合土、毛石等。这些材料的共同特点是抗压强度高,而抗拉、抗剪强度低。根据结构受力和传力特点,建筑上部荷载传至基础的压力是沿一定角度分布的,这个传力角度(指宽高比形成的夹角)称压力分布角,也称刚性角,以a表示。
刚性基础的基础底面宽度应根据材料的刚性角决定。基础底面宽度超过一定控制范围,造成刚性角扩大时,会使基础因受拉而遭到破坏。通常砖、石砌体基础的刚性角应控制在26°~33°之间,混凝土基础刚性角应控制在45°以内。
刚性基础常用于地基承载力较好、压缩性较小的中小型民用建筑。一般砖混结构的房屋基础常采用刚性基础。
1)灰土基础
灰土是经过消解后的生石灰和粘性土按一定比例拌和而成。其配合比常用石灰:粘性土=3:7,俗称“三七”灰土。灰土基础适用于干燥地区的简易建筑。其优点是施工简便,造价较低,就地取材,可节省水泥和砖石等材料。
2)砖基础
砖基础的下部要做成阶梯形,以使上部的荷载能均匀地传到地基上。砖基础的逐步放阶形式称为大放脚。为节省大放脚的材料,可在砖基础的下部做灰土垫层,形成灰土砖基础。砖基础施工简便,适用于荷载较小的建筑或非承重墙基础。
3)三合土基础
这種基础是用石灰、砂、碎砖等三种材料,按1:2:4—1:3:6的体积比进行配合,在基槽内分层铺垫、夯实。这种基础在我国南方应用很广。它的特点是造价低廉,施工简便,但强度较低,所以只能用于四层以下的一般民用建筑及单层轻型厂房的承重墙基础。
4)毛石基础
毛石基础是用开采后未经加工成形的石块,采用不小于M5的砂浆砌筑而成毛石形状不规则,其质量与码石块的技术和砌筑方法关系很大,—般应搭板满槽砌筑。毛石基础的优点是可以就地取材,但整体性欠佳,故有震动的建筑很少采用。
5)混凝土基础
混凝土基础的优点是强度高,整体性好,适用于潮湿的地基或有水的基槽中。
6)毛石混凝土基础
为节约水泥用量,对于体积较大的混凝土基础,可在浇注混凝土时加入20%一30%的毛石,这种基础叫毛石混凝土基础。
(2)柔性基础
当建筑物荷载较大或地基承载力较差,如果按刚性角逐步放宽基础,则需要很大的埋置深度,不仅增加土方工程量,而且使材料用量增加,这对工期和造价都不利。此时,可在混凝土基础的底部配置钢筋,利用钢筋承受拉力,使基础底部能够承受较大弯矩。这种钢筋混凝土基础底部宽度的加大不受刚性角的限制,故也称为柔性基础。在同等条件下,柔性基础可节省大量材料和挖土工作量。
为了保证钢筋混凝土基础施工时钢筋不致陷入泥土中,常需在基础与地基之间设置混凝土垫层。
2.按基础的构造形式分类
(1)条形基础
当建筑物上部结构采用砖墙或石墙承重时,基础的形式多为沿墙身设置的长条形基础,这种基础称为条形基础或带形基础。条形基础是砖石墙的基础形式。
(2独立基础
当建筑物上结构采用框架结构或单层排架及门架结构承重时,其基础常采用方形或矩形的钢筋混凝土独立基础。独立基础是柱下基础的基本形式,也称柱式基础。当采用现浇柱时,柱与基础整体浇筑。当柱采用预制构件时,基础做成杯口形,然后将柱子插人并嵌固在杯口内,故称杯口基础。
(3)井格式基础
当框架结构处于地基条件较差的情况下,为提高建筑物的整体性,以免各柱子之间生生不均匀沉降,常将柱下基础沿纵、横方向连接起来,做成十字交叉的井格基础,故又称十字带形基础。
(4)筏形基础
当建筑物上部荷载较大,而所在地的地基承载力又较弱,这时采用简单的条形基础或井格式基础已不能适应地基变形的需要,常将墙或柱下基础连成一片,使整个建筑物的荷载承受在一块整板上,这种满堂式的板式基础称筏式基础。筏式基础分为平板式和梁板式两种。
(5)箱形基础
箱形基础是由钢筋混凝上的底板、顶板和若干纵横墙组成,形成空心箱体的整体结构,共同承受上部结构荷载。箱形基础的中空部分往往用作地下室或地下停车库。箱形基础的整体空间刚度大,对抵抗地基的不均匀沉降有利,一般适合于高层建筑或在软弱地基上建造的重型建筑物。
基础出现问题,往往难以补救。可见,建筑施工基础问题的重要性。
参考文献:
[1]宁仁岐.建筑施工技术.北京:高等教育出版社,2002.
[2]张厚先.建筑施工技术.北京:机械工业出版社,2004.