一、基礎分類
基礎指建築底部與地基接觸的承重構件,它的作用是把建築上部的荷載傳給地基。因此地基必須堅固、穩定而可靠。 工程結構物地面以下的部分結構構件,用來将上部結構荷載傳給地基,是房屋、橋梁、碼頭及其他構築物的重要組成部分。
二、各類基礎介紹
1、柱下單獨擴大基礎
每根柱子單獨有一個基礎,有鋼性也有柔性的,有擴大基礎也有十字交叉形,形式很多。
剛性基礎沒有鋼筋,柔性基礎有鋼筋。
柱下獨立柔性基礎鋼筋及模闆
十字交叉主要用于一些有特殊要求(如抗震)或地基不好,但又必須采用獨立形式,一般工程中很少用到。
2、柱下、牆下條形基礎
條形基礎是指基礎長度遠遠大于寬度的一種基礎形式。按上部結構分為牆下條形基礎和柱下條形基礎。基礎的長度大于或等于10倍基礎的寬度。
條形基礎的特點是,布置在一條軸線上且與兩條以上軸線相交,有時也和獨立基礎相連,但截面尺寸與配筋不盡相同。 另外橫向配筋為主要受力鋼筋,縱向配筋為次要受力鋼筋或者是分布鋼筋。主要受力鋼筋布置在下面。
柱下、牆下條形基礎示意圖
3、筏形基礎
筏形基礎亦稱片筏基礎、筏闆基礎。當建築物上部荷載較大而地基承載能力又比較弱時,用簡單的獨立基礎或條形基礎已不能适應地基變形的需要,這時常将牆或柱下基礎連成一片,使整個建築物的荷載承受在一塊整闆上,這種滿堂式的闆式基礎稱筏形基礎。筏形基礎由于其底面積大,故可減小基底壓力,同時也可提高地基土的承載力,并能更有效地增強基礎的整體性,調整不均勻沉降。
4、箱形基礎
箱形基礎是由鋼筋混凝土的底闆、頂闆和若幹縱橫牆組成的,形成中空箱體的整體結構,共同來承受上部結構的荷載。
箱形基礎整體空間剛度大,對抵抗地基的不均勻沉降有利,一般适用于高層建築或在軟弱地基上造的上部荷載較大的建築物。
當基礎的中空部分尺寸較大時,可用作地下室。
5、樁基礎
1)樁基礎的适用條件
建築物荷載較大,地基上部土層為強度低、壓縮性大,不能滿足設計要求的軟弱土層或采用人工處理效果不大、不經濟或施工困難的軟弱土層,而地基下部不太深處埋藏有堅實地層。
高層建築或重要建築,不允許地基有過大沉降或不均勻沉降時;
高聳建築物或構築物對限制傾斜有特殊要求時;
地震區,以樁基作為結構抗震措施等。
2)樁基礎概述
樁基礎由基樁和聯接于樁頂的承台共同組成。若樁身全部埋于土中,承台底面與土體接觸,則稱為低承台樁基;若樁身上部露出地面而承台底位于地面以上,則稱為高承台樁基。建築樁基通常為低承台樁基礎。高層建築中,樁基礎應用廣泛。按照基礎的受力原理大緻可分為摩擦樁和承載樁。
摩擦樁:系利用地層與基樁的摩擦力來承載構造物并可分為壓力樁及拉力樁,大緻用于地層無堅硬之承載層或承載層較深。
端承樁:系使基樁座落于承載層上(岩盤上)使可以承載構造物。
按照施工方式可分為預制樁和灌注樁。
預制樁:通過打樁機将預制的鋼筋混凝土樁打入地下。優點是材料省,強度高,适用于較高要求的建築,缺點是施工難度高,受機械數量限制施工時間長。
灌注樁:首先在施工場地上鑽孔,當達到所需深度後将鋼筋放入澆灌混凝土。優點是施工難度低,尤其是人工挖孔樁,可以不受機械數量的限制,所有樁基同時進行施工,大大節省時間,缺點是承載力低,費材料。
3)樁基礎分類
a.混凝土預制樁
預制樁是在工廠或施工現場制成的各種材料、各種形式的樁(如木樁、混凝土方樁、預應力混凝土管樁、鋼樁等),用沉樁設備将樁打入、壓入或振入土中。采用較多的預制樁主要是混凝土預制樁和鋼樁兩大類。
在偏遠地區預制管樁的錘擊送樁過程
柴油錘捶擊沉樁方式,一般用在對周圍居民影響不大的空曠地區。
b.鋼樁
鋼樁包括鋼管樁、H 型樁及其他異型鋼樁。常用鋼管樁與 H 型鋼樁。鋼管樁直徑有 Φ 500~ Φ1200 ,鋼管壁厚為 9~18mm ; H 型鋼則有 200 × 200~400 × 400 ,其翼緣和腹闆厚度為 12~25mm。鋼樁的承載力較大,起吊、運輸、沉樁、接樁都較方便,但消耗鋼材多,造價高,我國目前隻在少數重點工程中和海洋工程中使用。
c.木樁
目前已很少使用,隻在某些加固工程或能就地取材臨時工程中使用。在地下水位以下時,木材有很好的耐久性,而在幹濕交替的環境下,極易腐蝕。
d.灌注樁
灌注樁系是指在工程現場通過機械鑽孔、鋼管擠土或人力挖掘等手段在地基土中形成樁孔,并在其内放置鋼筋籠、灌注混凝土而做成的樁。
依照成孔方法不同,灌注樁又可分為沖擊鑽成孔灌注樁、旋挖鑽成孔灌注樁、沉管灌注樁、長螺旋鑽成孔灌注樁、人工挖孔樁等幾類。
e.樁承台
當建築物采用樁基礎時,在群樁基礎上将樁頂用鋼筋混凝土平台或者平闆連成整體基礎,以承受其上荷載的機構,此結構名為樁承台。樁承台可分為高樁承台和低樁承台兩類。
高樁承台的承台底位于地面或沖刷線以上,部分樁身裸露在地面以上。低樁承台的承台位于地面或沖刷線以下。其特點恰好與高樁承台相反。
高樁承台一般用于港口、碼頭、海洋工程及橋梁工程。低樁承台一般用于工業與民用房屋建築物。樁頭一般伸入承台0.1米,并有鋼筋錨入承台。承台上再建柱或墩,形成完整的傳力體系。 近年來由于大直徑鑽孔灌注樁的采用,樁的剛度、強度都較大,因而高樁承台在橋梁基礎工程中已得到廣泛采用。
一般高層建築的樁基承台設計圖及樁基承台的磚胎模和框架柱定位标示
6、連續牆基礎
用槽壁法施工築成的地下連續牆體作為土中支撐單元的橋梁基礎。它的形式大緻可分為兩種:一種是采用分散的闆牆,平面上根據墩台外形和荷載狀态将它們排列成适當形式,牆頂接築鋼筋混凝土承台;另一種是用闆牆圍成閉合結構,其平面呈四邊形或多邊形,牆頂接築鋼筋混凝土蓋闆。
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