基础结构选型

1、基础结构的选型与要求摘要：地基基础工程不仅对建筑的平安及建成后的正常使用至关重要，而且所占 的造价比重和工期比重都比拟大，科学合理的选用地基基础方案对工程建设有着 至关重要的意义。本方将针对这一方面的内容进行论述，介绍了多种常见的基础 形式及其所适用的地质条件和工程情况，并用针对其中的难点和关键环节进行详 细的探析，力求更一步加强在实践当中的操作和应用，为此项技术的提升和改进 做出积极的贡献。关键字：地基基础选型引言：建筑结构设计最先最重要的一个环节就是地基基础设计，需要全面的根据 地质勘察成果，针对地基基础的选型进行细致的分析和研究。同时，基础选型的 适当与否、基础的质量好坏与否将会在建设和

2、使用过程中很大程度上影响到建筑 工程的质量以及使用的平安性。此外，还会对工程的造价与本钱等方面造成直接 的影响。因此，针对这一方面的设计工程内容，需要在实践的操作过程当中详细 的分析工程的地质条件、岩土层的实际参数、岩土层的特性以及当地的水文条件、 场地的稳定性等多个方面的内容进行研究，很好的结合工程建设以及施工的特点、 相关的数据参数指标等，进行合理的选型，并且以此为基础，选择出最为适宜的 基础类型，进而全方位的保证施工建设的质量和预期的经济效益。一、建筑基础设计选型的重要性1、建筑基础如果设计方法不对或者选型不当，将严重影响建筑物的平安性。建筑基础不恰当的基础设计或选型，可能因承载力缺乏引

3、起建筑物的不均 匀沉降导致建筑物开裂或倾斜,引起难以修复的工程质量问题。2、选择合理的基础形式是降低工程造价的一个有效措施。基础工程在建筑工程造价中占有很大的比重,通常情况下可以到达25$左右, 在结构复杂或者地质情况复杂时，所占比重还会有所增加。因此,选择合理的基础 形式能够有效降低工程造价。3、合理选择基础形式对缩短施工工期具有重要意义。据统计，基础工程的施工工期可以占到土建工程工期的30%左右，因此正确选 择合理的基础形式对节省施工工期有很大的意义。二、高层建筑基础设计分析方法经过工程技术人员多年的实践与研究,建筑地基、基础共同作用的事实已被 广大设计人员所认同。目前，最理想的分析方法是

4、上部结构与地基、基础共同作 用的分析方法。在这种方法中，地基、基础、上部结构之间，同时满足接触点的静 力平衡和接触点的变形协调两个条件，即将上部结构、基础和地基三者看成是一 个彼此协调的整体进行分析。三、基础选型的依据1、基础选型时应综合考虑上部结构类型、有无地下室、各层地基土质情况、 地基承载力修正值、可能的沉降量、地震基本烈度、地下水位、施工条件等因素 综合考虑，选择经济合理的基础形式。2、基础选型时注意了解周围邻近建筑的基础状况，以及地下设施的位置标 高等，防止基坑开挖、基础施工及建筑物使用时对其产生不利影响3、地质条件的影响。地质条件是影响建筑基础选型的一个非常重要因素，虽然建设场地的

5、地质条 件在多数情况下是隐蔽的、复杂的和可变的，但目前的工程勘察和技术手段,一般 能做到相对的准确。作为设计人员，对提供的地质资料要能够进行准确分析和正 确判断,进而能够合理地进行基础设计，并在施工过程中根据具体的地质条件变 化修改设计。在地震区，注意避开对抗震不利的地段以及断裂带的位置4、抗震性能对基础选型的影响。高层建筑对地震作用更加敏感，在地震作用 下,基础可能出现过大变形、不均匀沉降和倾覆,所以在基础选型时,一定要充分 考虑到地震作用的影响。5、应以地质勘查报告为依据进行基础选型。6、对于有地下室的情况，根据地基承载力及地下水位的情况，不一定选用 筏板基础，地基承载力很高或采用桩基时，

6、可以采用独立基础（墙下条基）加防 水板的做法。7、工程造价对基础选型的影响。由于基础造价所占本钱较大，基础选型时 应多做一些可行的方案进行经济技术比拟和分析，选用造价最经济的基础设计方 案。四、几种常见基础类型的适用条件分析（一）根据基础受力形式分析1、刚性基础刚性基础指用砖、石、灰土、混凝土等抗压强度大而抗弯、抗剪强度小的材 料做基础（受刚性角的限制）。用于地基承载力较好、压缩性较小的中小形民用 建筑.刚性基础只适合于受压而不适合承受弯矩、拉力和剪力，因此基础剖面尺 寸必须满足刚性条件的要求。一般砖混结构房屋的基础常采用刚性基础。常用的 刚性基础形式有砖基础、毛石基础、毛石混凝土基础等；（1

7、）砖基础用做砖基础的砖，可采用页岩烧结砖，其强度等级一般在MU10以上，砂浆 强度等级一般不低于M5.基础墙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。（2）毛石基础毛石基础一般采用未经雕琢成形的石块，不小于M5砂浆砌筑。毛石形状不 规那么，一般应搭板满槽砌筑。（3）毛石混凝土基础毛石混凝土基础为了节约水泥用量，对于体积较大的混凝土基础，可以在浇 筑混凝土时加入20%30%的毛石，这种基础叫毛石混凝土基础。2、柔性基础柔性基础是指用抗拉、抗压、抗弯、抗剪均较好的钢筋混凝土材料做基础 （不受刚性角的限制）。用于地基承载力较差、上部荷载较大、设有地下室且基 础埋深较大的建筑。这种基础的

8、做法需在基础底板下均匀浇注一层素混凝土垫层，目的是保证基 础钢筋和地基之间有足够的距离，以免钢筋锈蚀，而且还可以作为绑扎钢筋的工 作面。垫层采用不低于C10素混凝土，厚度不小于100mm。垫层两边应伸出底板 各50mm。在混凝土基础底部设置受力钢筋，利用钢筋受拉，这样基础可以承受 弯矩，也就不受刚性角的限制。所以，钢筋混凝土基础也称柔性基础。在同样条 件下，采用钢筋混凝土基础比（素）混凝土基础可节省大量的混凝土材料和挖土工 程量，钢筋混凝土基础断面可以做成锥形，最薄处高度不能小于200mm;也可以 做成阶梯型，每踏步高300-500mm。（二）根据基础的构造形式分析1、独立基础当建筑物上部结构

9、采用框架结构或单层排架结构承重时，基础常采用方形或 矩形的独立式基础，这类基础称为独立式基础或柱式基础。独立式基础是柱下基 础的基本形式。当柱采用预制构件时，那么基础做成杯口形，然后将柱子插人并嵌 固在杯口内，故称杯形基础。一般在地质条件允许的情况下，独立基础的挖土方量最为经济，施工简便， 工费用较低，整体性好，抗不均匀沉降的能力比拟强。独立基础一般适于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、圆柱形和多边形等形式的独立式基础。2、条型基础当建筑物采用砖墙承重时，墙下基础常连续设置，形成通长的条形基础。条 型基础具有较大的抗剪、抗弯、抗冲切能力，当上部荷载较大而土层的

10、承载能力 又较低，做独立基础需要很大的面积，这种情况下，可以采用柱下条形基础，甚 至柱下交又梁基础（十字交叉基础）。同时，基础梁整体刚度大，可调节不均匀 沉降。条型基础一般适于用上部荷载大而地基承载力低、地基土不均匀且土质变化 大、各柱荷载相差大、柱网较小独立基础所需要的基础面积不能被满足的情况下。 3、筏形基础当柱和墙传来的荷载很大，地基土较软弱，独立基础和条形基础都不能满足 地基承载力要求时，可以采用筏形基础。筏形基础一般适于软土地基上，用柱下条基或柱下十字交叉条基不能满足上 部结构对变形的要求和地基承载里的要求；当柱距较小而柱的荷载又很大，或柱 荷载相差较大将会产生较大的沉降差需增加基础

11、的整体刚度以调整不均匀沉降 时；当建筑物有地下室但地下水位常年在地下室的地坪以上，为了防止地下水渗 入室内时；风荷载及地震荷载起主要作用的建筑物，要求基础要有足够的刚度和 稳定性时。4、箱形基础当伐形基础埋深较大，并设有地下室时，为了增加基础的刚度，将地下室的 底板、项板和墙浇制成整体箱形基础。箱形的内部空间构成地下室，具有较大的 强度和刚度，多用于高层建筑。箱形基础整体性和刚度都很好，调整不均匀沉降的能力较强，可消除因地基 变形使建筑物开裂的可能性，减少基底处原有地基自重应力，降低总沉降量。箱形基础一般适于软弱地基上的面积较小，平面形状简单，荷载较大或上部 结构分布不均的高层重型建筑物的基础

12、及对沉降有严格要求的设备基础或特殊 构筑物，但混凝土及钢材用量较多，造价也较高。5、桩基础当建造比拟大的工业与民用建筑时，假设地基的软弱土层较厚，采用浅埋基础不 能满足地基强度和变形要求，常采用桩基。桩基的作用是将荷载通过桩传给埋藏 较深的坚硬土层，或通过桩周围的摩擦力传给地基。桩基础通常由基桩和连接于桩顶的承台共同组成。假设桩身全部埋于土中，承 台底面与土体接触，那么称为低承台桩基;假设桩身上部露出地面而承台底位于地面 以上，那么称为高承台桩基。建筑桩基通常为低承台桩基础。广泛应用于高层建筑、 桥梁、高铁等工程。桩基础的特点：（1）桩支承于坚硬的（基岩、密实的卵砾石层）或较硬的（硬塑粘性土、

13、中密砂 等）持力层，具有很高的竖向单桩承载力或群桩承载力，足以承当高层建筑的全 部竖向荷载（包括偏心荷载）。（2）桩基具有很大的竖向单桩刚度（端承桩）或群刚度（摩擦桩）,在自重或相 邻荷载影响下，不产生过大的不均匀沉降，并确保建筑物的倾斜不超过允许范围。（3）凭借巨大的单桩侧向刚度（大直径桩）或群桩基础的侧向刚度及其整体抗 倾覆能力，抵御由于风和地震引起的水平荷载与力矩荷载，保证高层建筑的抗倾 覆稳定性。（4）桩身穿过可液化土层而支承于稳定的坚实土层或嵌固于基岩，在地震造 成浅部土层液化与震陷的情况下，桩基凭靠深部稳固土层仍具有足够的抗压与抗 拔承载力，从而确保高层建筑的稳定，且不产生过大的沉

14、陷与倾斜。常用的桩型 主要有预制钢筋混凝土桩、预应力钢筋混凝土桩、钻（冲）孔灌注桩、人工挖孔灌 注桩、钢管桩等，其适用条件和要求在建筑桩基技术规范中均有规定。按照基础的受力原理大致可分为摩擦桩和端承桩。摩擦桩：系利用地层与基桩的摩擦力来承载构造物并可分为压力桩及拉力桩, 大致用于地层无坚硬之承载层或承载层较深。端承桩：系使基桩坐落于承载层上（岩盘上）便可以承载构造物。按照施工方式可分为预制桩和灌注桩。预制桩:通过打桩机将预制的钢筋混凝土桩打入地下，然后再在桩顶浇注钢 筋混凝土承台。优点是承载力大，不受地下水位变化的影响，耐久性好，材料省， 强度高，适用于较高要求的建筑。缺点是施.匚难度高，自重

15、大，运输和吊装比拟 困难。打桩时震动较大，对周围房屋有一定影响，受机械数量限制施工时间长。灌注桩:首先在施工场地上钻孔，当到达所需深度后将钢筋放入浇灌混凝土。 优点是施工难度低，尤其是人工挖孔桩，可以不受机械数量的限制，所有桩基同 时进行施工，大大节省时间，缺点是承载力低，费材料。钢筋混凝土灌注桩根据 施工工艺又分为套管成孔灌注桩、钻孔灌注桩、爆扩成孔灌注桩三类。五、基础的埋置深度由室外设计地面到基础底面的距离称为基础的埋置深度。基础的埋置要有一 个适当的深度，既保证建筑物的平安、又节约基础用材，并加快施工进度。决定 建筑物基础埋置深度的因素应考虑以下几个条件：1、土层构造的影响：房屋基础应设

16、置在坚实可靠的地基上，不要设置在承载力 较低、压缩性高的软弱土层上。基础埋深与土层构造有密切关系。2、地下水位的影响：地下水对某些土层的承载力有很大影响。如粘性土含水量 增加那么强度降低：当地下水位下降，土的含水量减少，那么基础将下降。3、冰冻线的影响：冻结土与非冻结土的分界线成为冰冻线。当建筑物基础处在 冻结土层范围内时，冬季土的冻胀会把房屋向上拱起:土层解冻时，基础又下沉， 使房屋处于不稳定状态。4、相邻建筑物的影响：如新建房屋周围有旧建筑物时，除应根据上述条件决定 基础埋深外，还应考虑新建房屋基础对旧有建筑的影响。结束语：基础设计是整个设计过程中极为重要的一局部，基础设计形式的选择应 综合考虑各种因素，根据建筑的构建特点、用途、地质情况等，综合施.工技术、 周边建筑的基础影响因素，统筹考虑选择合理的基础形式，保证建筑基础符合安 全性的要求，以及经济性的要求。相关基础设计参数的计算要做到准确，严格参 照设计规范和技术手册要求，确保设计的合理性。因此要从工作中积累经验，严 格要求设计人员做出合理可行的基础方案。参考文献：1李明艳.浅析建筑基础设计J;工程建设与设计