淺基礎(chǔ)施工的類型及材料分析

摘 要：文章分析了基礎(chǔ)施工中淺基礎(chǔ)施工的類型，并對淺基礎(chǔ)施工中常用的材料進(jìn)行了研究。

關(guān)鍵詞：淺基礎(chǔ) 類型 材料

一、剛性基礎(chǔ)

當(dāng)基礎(chǔ)在外力（包括基礎(chǔ)自重）作用下，基底承受這強(qiáng)度為p的地基反力，基礎(chǔ)的懸出部分，相當(dāng)于承受著強(qiáng)度我為p的均布荷載的懸臂梁，在荷載作用下，斷面將產(chǎn)生彎曲拉應(yīng)力和剪應(yīng)力。基礎(chǔ)具有足夠的截面使材料的容許應(yīng)力大于由地基反力產(chǎn)生的彎曲拉應(yīng)力和剪應(yīng)力時，斷面 吧u會出現(xiàn)裂痕，這時，基礎(chǔ)內(nèi)不需配置受力鋼筋，這種基礎(chǔ)稱為剛性基礎(chǔ)。這種基礎(chǔ)只適合于受壓而不適合受彎、受拉和受剪，基礎(chǔ)剖面尺+寸必須滿足剛性條件的要求。一般磚混結(jié)構(gòu)房屋的基礎(chǔ)常采用剛性基礎(chǔ)。剛性基礎(chǔ)所用的材.料有磚、灰土、三合土、石、混泥土等它們的抗壓強(qiáng)度較高，但抗拉及抗剪強(qiáng)度偏低。

剛性基礎(chǔ)需具有非常大的抗彎剛度，受荷后不允許撓曲變形和開裂。所以，設(shè)計時必須規(guī)定基礎(chǔ)材料強(qiáng)度及質(zhì)量、限制臺階寬高比、控制建筑物層高和一定的地基承載力，而無需進(jìn)行復(fù)雜內(nèi)力分析和截面強(qiáng)度計算。

剛性基礎(chǔ)中壓力分布角a稱為剛性角。在設(shè)計中，應(yīng)盡力使基礎(chǔ)大放腳與基礎(chǔ)材料的剛性角相一致，目的是確保基礎(chǔ)底面不產(chǎn)生拉應(yīng)力，最大限度地節(jié)約基礎(chǔ)材料。構(gòu)造上通過限制剛性基礎(chǔ)寬高比來滿足剛性角的要求。

剛性基礎(chǔ)的特點(diǎn)是穩(wěn)定性好、手工簡便、能承載受較大的荷載。它的主要缺點(diǎn)是自重大，并且當(dāng)持力層為軟弱土?xí)r，由于擴(kuò)大基礎(chǔ)面積有一定限制，需要對地基進(jìn)行處理或加固后才能采用否則會因為所受的何在壓力超過地基強(qiáng)度而影響結(jié)構(gòu)物的正常使用。所以對于荷載大或上部結(jié)構(gòu)對沉降差較敏感的結(jié)構(gòu)物，當(dāng)持力層的土質(zhì)較差有較厚時，剛性基礎(chǔ)作為淺基礎(chǔ)是不適宜的。剛性基礎(chǔ)按材料可分為以下幾類。

1.磚基礎(chǔ)

磚基礎(chǔ) 多用于底層建筑的墻下基礎(chǔ)，磚基礎(chǔ)的剖面圖。基礎(chǔ)的下部一般做成階梯形，以使上部的荷載能均勻地傳到地基上。階梯放大的部分一般稱作“大放腳”。在磚基礎(chǔ)下面，先做100mm厚的C10混泥土墊層。大放腳從墊層上開始砌筑，每一階梯挑出的長度為磚長的1/4.為保證基礎(chǔ)外挑部分在基底反力作用下不至發(fā)生破壞，大放腳的砌法有兩皮一收和二一間隔收可減少基礎(chǔ)高度。一皮即一層磚，標(biāo)志尺寸為60mm。

其特點(diǎn)是：用粘土磚砌筑基礎(chǔ)，取材容易，價格低廉，施工方便，適應(yīng)面廣，目前仍被大量采用；但強(qiáng)度、耐久性、抗凍性和整體性均較差。

2.毛石基礎(chǔ)

毛石基礎(chǔ)是用強(qiáng)度較高而未風(fēng)化的毛石砌筑而成。通常毛石的強(qiáng)度等級不低于MU30，砂漿等級不低于M5，且毛石基礎(chǔ)每臺階高度和基礎(chǔ)墻厚不宜小于400mm，每階兩邊各伸出寬度不宜大于200mm，當(dāng)基礎(chǔ)底寬小于700mm時，應(yīng)做成矩形基礎(chǔ)，由于毛石之間間隙較大，如果砂漿黏結(jié)性能較差則不能用于多層建筑，也不宜用于地下水位以下常與磚基礎(chǔ)公用，作磚基礎(chǔ)的底層。毛石基礎(chǔ)具有強(qiáng)度較高、抗凍、耐水、經(jīng)濟(jì)等優(yōu)點(diǎn)，可以就地取材，但整體欠佳，故有震動的房屋很少采用。

3.灰土基礎(chǔ)

灰土基礎(chǔ)有熟化后的石灰和土料按比例混合而成。其體積配合比做基礎(chǔ)時為3:7或2:8，一般多用3:7，即3分石灰7分粘性土，通常稱為“三七灰土”。在灰土里加入適量水拌勻，鋪入基槽內(nèi)，每層虛鋪220~250mm，夯實(shí)至150mm為1步，一般可鋪2~3步。三層以下建筑灰土可做2步，三層以上建筑可做3步。

灰土基礎(chǔ)的優(yōu)點(diǎn)是施工簡便，造價較低，就地取材，可以節(jié)省水泥、磚石等材料。用粉狀生石灰和松散粘土加少少量水拌和而成，因其抗凍、耐水性能差，所以灰土基礎(chǔ)適用于地下水位較低的地區(qū)，并與其他材料基礎(chǔ)公用，充當(dāng)基礎(chǔ)墊層。

4. 三合土基礎(chǔ)

三合土基礎(chǔ)是用石灰、砂和骨料（礦渣、碎石和石子），。按體積比1:2:4或1:3:6配制而成，經(jīng)加適量水拌和后，鋪入基槽內(nèi)分層夯實(shí)，每層夯實(shí)前虛鋪220mm，夯實(shí)至150mm，三合土鋪筑至設(shè)計標(biāo)高后，在最后一遍夯打時宜澆注石灰漿，待表面會將略為風(fēng)干后，再鋪上一層砂子，最后正平夯實(shí)。這種基礎(chǔ)在我國南方地區(qū)應(yīng)用很廣。他的造價低廉，施工簡單，但強(qiáng)度較低所以只能用于四層以下房屋的基礎(chǔ)。

5.毛石混泥土基礎(chǔ)

為了節(jié)約水泥用量，對于體積較大的混泥土基礎(chǔ)，可以在澆注混泥土?xí)r加入20%~30%的毛石，這種基礎(chǔ)稱為毛石混泥土基礎(chǔ)，由于在混泥土中加入適量毛石，可節(jié)省混泥土用量，可減緩大體積混泥土在混泥土在凝固過程中由于熱量不易散發(fā)而引起開裂。

二、柔性基礎(chǔ)

基礎(chǔ)在基底反力作用下，在a—a斷面產(chǎn)生的彎曲拉應(yīng)力和剪應(yīng)力若超過了基礎(chǔ)的強(qiáng)度極限值，為了防止基礎(chǔ)在a—a斷面開裂甚至斷裂，必須在基礎(chǔ)底部配置足夠數(shù)量的鋼筋，這種基礎(chǔ)稱為柔性基礎(chǔ)。

柔性基礎(chǔ)主要是用鋼筋混泥土灌注，常見的形式有鋼筋混泥土獨(dú)立基礎(chǔ)，鋼筋混泥土條件基礎(chǔ)、筏板基礎(chǔ)、箱型基礎(chǔ)及殼體基礎(chǔ)等。其抗彎（拉）、抗剪性能好，且不受剛性角的限制。在同樣條件下，采用鋼筋混泥土基礎(chǔ)比混泥土基礎(chǔ)可節(jié)省大量的混泥土材料和挖土工程量。

1. 鋼筋混泥土獨(dú)立基礎(chǔ)

鋼筋混泥土獨(dú)立基礎(chǔ)多用于多層框架或廠房排架柱下基礎(chǔ)。當(dāng)?shù)鼗休d力較小，基礎(chǔ)埋深較大時，也可用于承重墻下，但需設(shè)基礎(chǔ)梁。墻下獨(dú)立基礎(chǔ)當(dāng)房屋為墻承重結(jié)構(gòu)，地基上層為軟土?xí)r，如采用條形基礎(chǔ)則必須把基礎(chǔ)埋在下層好土上，這時要開挖較深的基槽，土方量大。在這種情況下可采用墻下獨(dú)立基礎(chǔ)。墻下獨(dú)立基礎(chǔ)構(gòu)造方法是在墻下設(shè)基基礎(chǔ)梁承托墻身，基梁手支撐在基礎(chǔ)上。獨(dú)立基礎(chǔ)穿過軟土層，把荷載傳給下層好土。墻下獨(dú)立基礎(chǔ)布置在墻的轉(zhuǎn)角處，以及縱橫墻相交處，當(dāng)墻較長時中間也應(yīng)設(shè)置。

2.鋼筋混泥土條件基礎(chǔ)

鋼筋混泥土條形基礎(chǔ)是連續(xù)帶形，也稱帶形基礎(chǔ)，有墻下鋼筋混泥土條形基礎(chǔ)、柱下鋼筋混泥土條形基礎(chǔ)和鋼筋混泥土十字交叉條形基礎(chǔ)三類。1）墻下鋼筋混泥土條形基礎(chǔ)，當(dāng)上部墻體荷載較大而土質(zhì)較差時，可考慮采用“寬基淺埋”的墻下鋼筋混泥土條形基礎(chǔ)；其截面根據(jù)受力條件可分為不帶肋和帶肋兩種。若地基不均勻，為了增強(qiáng)基礎(chǔ)的整體性和抗彎能力，可以采用肋的鋼筋混泥土條形基礎(chǔ)，肋部配置足夠的鋼筋和箍筋，一承受不均勻沉降引起的彎曲應(yīng)力。2）柱下鋼筋混泥土條形基礎(chǔ)，在框架結(jié)構(gòu)中，當(dāng)?shù)鼗浫醵奢d較大時，若采用柱下獨(dú)立基礎(chǔ)可能因基礎(chǔ)底面積很大而使基礎(chǔ)邊緣互相接近甚至重疊，為增加基礎(chǔ)的整體性并方便施工，可將同一排的柱基礎(chǔ)聯(lián)通成為柱下鋼筋混泥土條形基礎(chǔ)，使整個房屋的基礎(chǔ)具有良好的整體性。柱下條形基礎(chǔ)可以有效地防止不均勻沉降。3）鋼筋混泥土十字交叉條形基礎(chǔ)，當(dāng)荷載很大，單向條形基礎(chǔ)的底面積不能滿足地基基礎(chǔ)設(shè)計要求時，可把縱橫柱的基礎(chǔ)勻連在一起，形成十字交叉條形基礎(chǔ)，這種基礎(chǔ)在縱橫兩個方向均具有一定的剛度，當(dāng)?shù)鼗浫跚以趦蓚€方向的荷載和土質(zhì)不均勻時，十字交叉時，只字交叉基礎(chǔ)具有良好的調(diào)整不均勻沉降的能力。