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7.2浅基础分类
7.2.1按基础材料分类
基础应具有承受荷载、抵抗变形和适应环境影响的能力,即要求基础具有足够的强度、刚度和耐久性。选择基础材料,首先要满足这些技术要求,并与上部结构相适应。
常用的基础材料有砖、毛石、灰土、三合土、混凝土和钢筋混凝土等。下面简单介绍这些基础的性能和适应性。
1.砖基础
砖砌体具有一定的抗压强度,但抗拉强度和抗剪强度低。砖基础所用的砖,强度等级不低于MU7.5,砂浆不低于M2.5.在地下水位以下或当地基土潮湿时,应采用水泥砂浆砌筑。在砖基础底面以下,一般应先做100mm厚的C10或C7.5的混凝土垫层。砖基础取材容易,应用广泛,一般可用于6层及6层以下的民用建筑和砖墙承重的厂房。
2.毛石基础
毛石是指未加工的石材。毛石基础所采用的未风化的硬质岩石,禁用风化毛石。由于毛石之间间隙较大,如果砂浆粘结的性能较差,则不能用于多层建筑,且不宜用于地下水位以下。但毛石基础的抗冻性能较好,北方也用来作为7层以下的建筑物基础。
3.灰土基础
灰土是用石灰和土料配制而成的。石灰以块状为宜,经熟化1~2天后过5mm筛立即使用。土料应用塑性指数较低的粉土和粘性土为宜,土料团粒应过筛,粒径不得大于15mm.石灰和土料按体积配合比为3┱7或2┱8,拌和均匀后,在基槽内分层夯实。灰土基础宜在比较干燥的土层中使用,其本身具有一定的抗冻性。在我国华北和西北地区,广泛用于5层及5层以下的民用建筑。
4.三合土基础
三合土是由石灰、砂和骨料(矿渣、碎砖或碎石)加水混合而成。施工时石灰、砂、骨料按体积配合比为1┱2┱4或1┱3┱6拌和均匀后再分层夯实。三合土的强度较低,一般只用于4层及4层以下的民用建筑。
5.混凝土基础
混凝土基础的抗压强度、耐久性和抗冻性比较好,其混强度等级一般为C10以上。这种基础常用在荷载较大的墙柱处。如在混凝土基础中埋入体积占25%~30%的毛石(石块尺寸不宜超过300mm),即做成毛石混凝土基础,咳节省水泥用量。
6.钢筋混凝土基础
钢筋混凝土是基础的良好材料,其强度、耐久性和抗冻性都较理想。由于它承受力矩和剪力的能力较好,故在相同的基底面积下可减少基础高度。因此常在荷载较大或地基较差的情况下使用。
除钢筋混凝土基础外,上述其它各种基础属无筋基础。无筋基础的抗拉抗剪强度都不高,为了使基础内产生的拉应力和剪应力不大,需要限制基础沿柱、墙边挑出的宽度,因而使基础的高度相对增加。因此,这种基础几乎不会发生挠曲变形,习惯上把无筋基础称为刚性基础。
7.2.2按结构型式分类
1.墙下条形基础
墙下条形基础有刚性条形基础和钢筋混凝土条形基础两种。刚性条形基础在砌体结构中得到广泛的应用。有时,基础伤感的荷载较大而地基承载力较低,需要加大基础的宽度,但又不想增加基础的高度和埋置深度,那么咳考虑采用钢筋混凝土条形基础。
这种基础,底面宽度可达2m以上,而底板厚度可以小至300mm,适应在需要“宽基浅埋”的情况下采用。有时,地基不均匀,为了增强基础的整体性和抗弯能力,可以采用有肋的钢筋混凝土条形基础(7-3b),肋部配置纵向钢筋和箍筋,以承受由于不均匀沉降引起的弯曲应力。
2.柱下单独基础
柱下单独基础也分为柱下刚性基础和柱下钢筋混凝土基础。弃体柱可采用刚性基础。钢筋混凝土单独基础的底部应配制双向受力钢筋。
现浇柱的单独基础可做成阶梯形或锥形(图7-5a、b),预制柱则采用杯形基础(图7-5c)。杯形基础常用于装配式单层工业厂房。
3.柱下条形基础和联合基础
支承同一方向或同一轴线上若干根柱的长条形连续基础(图7-6)称为柱下条形基础。这种基础采用钢筋混凝土为材料,它将建筑物所有各层的荷载传递到地基处,故本身应有一定的尺寸和配筋量,造价较高。但这种基础的抗弯刚度较大,因而具有调整不均匀沉降的能力,可使各柱的竖向位移较为均匀。
联合基础是指相邻二柱的公共基础,又称而柱联合基础,它具有柱下条形基础的某些性能。
柱下条形或联合基础可在下述情况下采用:
(1)柱荷载较大或地基条件较差,如采用单独基础,可能出现过大的沉降时。
(2)柱距较小而地基承载力较低,如采用单独基础,则相邻基础间的净距很小且相邻荷载影响较大时。
(3)由于已有的相邻建筑物或道路等场地的限制,使边柱做成不对称的单独基础过于偏心,而需要与内柱做成联合或连续基础时。
(4)交叉梁基础
如果地基松软且在两个方向分布不均,需要基础两个方向具有一定的刚度来调整不均匀沉降,则可在柱网下沿纵横两个方向设置钢筋混凝土条形基础,从而形成柱下交叉梁基础。这是一种较复杂的浅基础,造价比柱下条形基础高。
5.筏板基础
当柱下交叉梁基础面积占建筑物平面面积的比例较大,或者建筑物在使用上有要求时,可以在建筑物的柱、墙下方做成一块满堂的基础,即筏板基础。筏板基础由于其底面积大,故可减小地基上单位面积的压力,同时也可提高地基土的承载力,并能更有效地增强地基的整体性,调整不均匀沉降。筏板基础在构造上好象倒置的钢筋混凝土楼盖,并可分为平板式和整体式两种。平板式的筏板基础为一块等厚度(0.5m~1.5m)钢筋混凝土平板。
我国有的地区在住宅等建筑中采用厚度较薄(300mm~400mm)的墙下无埋深筏板基础,比较经济实用,但常不能满足采暖要求。
6.箱形基础
箱形基础是由钢筋混凝土底板、顶板和纵横内外墙组成的整体空间结构。箱形基础具有很大的抗弯刚度,只能产生大致均匀的沉降或整体倾斜,从而基本上消除了因地基变形而使建筑物开裂的可能。
箱形基础内的空间常用作地下室。这一空间的存在,减少了基础底面的压力,如不必降低基底压力,则相应可增加建筑物的层数……箱形基础的钢筋、水泥用量很大,施工技术要求也高。
除了上述各种类型外,还有壳体基础等型式,这里不在赘述。
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