第二節(jié)建筑工程地基、基礎(chǔ)
一、地基、基礎(chǔ)概述(熟悉)
基礎(chǔ)是建筑物的組成部分，它與土層直接接觸，承受房屋墻、柱傳來的荷載，連同自重傳給土層?；A(chǔ)下面承受建筑物全部荷載的土層稱為地基。
基礎(chǔ)是房屋建筑的重要組成部分，而地基是地球的一部分，但卻相互作用，共同保證房屋的堅(jiān)固、耐久與安全。
(一)天然地基
凡是天然土層具有足夠的承載力，不需經(jīng)過人工加固，可直接在其上建造房屋的地基稱天然地基。天然地基就是由巖石風(fēng)化破碎成松散顆粒的土層或是呈連續(xù)整體狀的巖層。地基土一般分為六大類。
1.巖石類：是整體或具有節(jié)理裂縫的巖層。
2.碎石土：粒徑大于2mm的顆粒含量超過了50%的土。
3.砂土：是粒徑大于2mm的顆粒含量不超過全重50%，粒徑大于0.075mm的顆粒超過全重50%的土。
4.粘性土：主要由粒徑小于0.05mm的顆粒所組成，且其中粒徑小于0.005mm的顆粒超過全重的3%-6%的土，叫粘性土。
粘性土的含水量對(duì)其工程性質(zhì)有重要影響。對(duì)于同一種粘性土，隨著含水量的增加依次呈現(xiàn)(1)堅(jiān)硬的固態(tài)或半固態(tài)，強(qiáng)度很大(2)粘結(jié)力減弱，呈可塑狀態(tài)(3)含水量增大到飽和則不再具有塑性，而開始至流動(dòng)狀，力學(xué)強(qiáng)度急劇下降，甚至完全喪失。
5.粉土：粉土是性質(zhì)介于粘性土和砂土之間的一種土。粉土的允許承載力與其孔隙比及含水量有關(guān)?？紫侗刃『吞烊缓啃〉姆弁脸休d力高，反之承載力低。
6.人工填土：是經(jīng)人工搬動(dòng)后，又重新推填而形成的土。土層分布不規(guī)律、不均勻，壓縮性高、浸水后濕陷，其承載力較低。人工填土分素填土、雜填土、沖填土三種。
溫陷性黃土<又稱大孔土)，東北的季節(jié)性凍土、東南沿海的軟粘土，廣西、湖南、安徽等地的膨脹土等等，這類土統(tǒng)稱為特殊土。
(二)人工地基
當(dāng)土層的承載力差，缺乏足夠的堅(jiān)固性和穩(wěn)定性，必須經(jīng)過人工處理使其提高承載力后才能承受房屋全部荷載的地基，稱為人工地基。
人工加固地基的方法通常有壓實(shí)法、換土法、打樁等。
(三)建筑物對(duì)地基的要求主要有：
1.地基應(yīng)有足夠的強(qiáng)度，即足夠的承載力;其次，地基應(yīng)滿足變形的要求，即在建筑物荷載作用下，地基發(fā)生下沉，其總沉降量和不均勻沉降量要限定在規(guī)定范圍內(nèi)，以保證建筑物的正常使用。
2.對(duì)于基礎(chǔ)，則主要要求其能承受上部的全部荷載，并把它均勻地傳到地基上去;同時(shí)應(yīng)有較強(qiáng)的防潮、防凍能力和耐腐蝕性能，使其與上部建筑的耐久性等級(jí)相適應(yīng)。
二、基礎(chǔ)設(shè)計(jì)原理(熟悉)
基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的主要目的是在地基狀況(承載力、地下水位、凍土深度)一定的條件下，選擇合理的基礎(chǔ)底面積、埋置深度，使之滿足建筑物地基承載力與變形的要求。
(一)基礎(chǔ)底面積大小的確定
房屋荷載一定的情況下，基礎(chǔ)底面積的大小，取決于地基承載力。保證基底單位面積壓力小于地基承載力是確定基礎(chǔ)底面積的根本原則。
(二)基礎(chǔ)斷面形式
基礎(chǔ)斷面形式取決于基礎(chǔ)所用材料本身的性能。
磚、石、混凝土這一類材料具有抗壓強(qiáng)度高而抗拉強(qiáng)度很低的特性，當(dāng)基礎(chǔ)擴(kuò)大時(shí)，為了保證基礎(chǔ)底面不受拉，必須保證基礎(chǔ)放大部分在壓力傳遞角。(又稱剛性角)。因此，工程中把凡是采用磚、石、混凝土等抗壓能力高，抗拉、抗剪能力差的材料構(gòu)筑的基礎(chǔ)，也即受剛性角限制的基礎(chǔ)稱為剛性基礎(chǔ)。
由于剛性基礎(chǔ)受剛性角限制，勢必要相應(yīng)加大基礎(chǔ)的埋置深度，這樣就要增加基礎(chǔ)用料和開挖土方的工程量，同時(shí)基礎(chǔ)埋置深度的增加，還會(huì)給施工帶來困難。如果在混凝土基礎(chǔ)中配置鋼筋(鋼筋是抗拉能力很強(qiáng)的一種材料)，利用鋼筋來承受拉力，基礎(chǔ)就能夠承受彎曲，就可以不受剛性角的限制，所以，鋼筋混凝土基礎(chǔ)又稱柔性基礎(chǔ)。
在基礎(chǔ)底寬相同的情況下，鋼筋混凝工基礎(chǔ)相對(duì)混凝土等剛性基礎(chǔ)可以減小基礎(chǔ)的高度和埋置深度。
(三)基礎(chǔ)埋深的確定
由室外設(shè)計(jì)地面到基礎(chǔ)底面的垂直距離，稱為基礎(chǔ)的埋置深度。在滿足地基穩(wěn)定和變形要求的前提下，基礎(chǔ)宜淺埋。當(dāng)上層地基的承載力大于下層土?xí)r，宜利用上層土作持力層。除巖石地基外，基礎(chǔ)埋深不宜小于0.5m。
1.基礎(chǔ)埋深的確定條件。基礎(chǔ)的埋置深度應(yīng)按下列條件確定：
(1)建筑物的用途，有無地下室、設(shè)備基礎(chǔ)和地下設(shè)施，基礎(chǔ)的型式和構(gòu)造;
(2)作用在地基上的荷載大小和性質(zhì);
(3)工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件;
(4)相鄰建筑物的基礎(chǔ)埋深;
(5)地基土凍脹和融陷的影響。
2.筏形和箱形基礎(chǔ)埋深的確定。高層建筑筏形和箱形基礎(chǔ)的埋置深度應(yīng)滿足地基承載力、變形和穩(wěn)定性要求。在抗震設(shè)防區(qū)，除巖石地基外，天然地基上的箱形和筏形基礎(chǔ)的埋置深度不宜小于建筑物高度的1/15;樁箱或樁筏基礎(chǔ)的埋置深度(不計(jì)樁長)不宜小于建筑物高度的1/18—1/20。位于巖石地基上的高層建筑，其基礎(chǔ)埋深應(yīng)滿足抗滑要求。
3.有相鄰建筑物時(shí)基礎(chǔ)埋深的確定。當(dāng)存在相鄰建筑物時(shí)，新建建筑物的基礎(chǔ)埋深不宜大于原有建筑基礎(chǔ)。當(dāng)埋深大于原有建筑基礎(chǔ)時(shí)，兩基礎(chǔ)間應(yīng)保持一定凈距，其數(shù)值應(yīng)根據(jù)原有建筑荷載大小、基礎(chǔ)形式和土質(zhì)情況確定。
一、地基、基礎(chǔ)概述(熟悉)
基礎(chǔ)是建筑物的組成部分，它與土層直接接觸，承受房屋墻、柱傳來的荷載，連同自重傳給土層?；A(chǔ)下面承受建筑物全部荷載的土層稱為地基。
基礎(chǔ)是房屋建筑的重要組成部分，而地基是地球的一部分，但卻相互作用，共同保證房屋的堅(jiān)固、耐久與安全。
(一)天然地基
凡是天然土層具有足夠的承載力，不需經(jīng)過人工加固，可直接在其上建造房屋的地基稱天然地基。天然地基就是由巖石風(fēng)化破碎成松散顆粒的土層或是呈連續(xù)整體狀的巖層。地基土一般分為六大類。
1.巖石類：是整體或具有節(jié)理裂縫的巖層。
2.碎石土：粒徑大于2mm的顆粒含量超過了50%的土。
3.砂土：是粒徑大于2mm的顆粒含量不超過全重50%，粒徑大于0.075mm的顆粒超過全重50%的土。
4.粘性土：主要由粒徑小于0.05mm的顆粒所組成，且其中粒徑小于0.005mm的顆粒超過全重的3%-6%的土，叫粘性土。
粘性土的含水量對(duì)其工程性質(zhì)有重要影響。對(duì)于同一種粘性土，隨著含水量的增加依次呈現(xiàn)(1)堅(jiān)硬的固態(tài)或半固態(tài)，強(qiáng)度很大(2)粘結(jié)力減弱，呈可塑狀態(tài)(3)含水量增大到飽和則不再具有塑性，而開始至流動(dòng)狀，力學(xué)強(qiáng)度急劇下降，甚至完全喪失。
5.粉土：粉土是性質(zhì)介于粘性土和砂土之間的一種土。粉土的允許承載力與其孔隙比及含水量有關(guān)?？紫侗刃『吞烊缓啃〉姆弁脸休d力高，反之承載力低。
6.人工填土：是經(jīng)人工搬動(dòng)后，又重新推填而形成的土。土層分布不規(guī)律、不均勻，壓縮性高、浸水后濕陷，其承載力較低。人工填土分素填土、雜填土、沖填土三種。
溫陷性黃土<又稱大孔土)，東北的季節(jié)性凍土、東南沿海的軟粘土，廣西、湖南、安徽等地的膨脹土等等，這類土統(tǒng)稱為特殊土。
(二)人工地基
當(dāng)土層的承載力差，缺乏足夠的堅(jiān)固性和穩(wěn)定性，必須經(jīng)過人工處理使其提高承載力后才能承受房屋全部荷載的地基，稱為人工地基。
人工加固地基的方法通常有壓實(shí)法、換土法、打樁等。
(三)建筑物對(duì)地基的要求主要有：
1.地基應(yīng)有足夠的強(qiáng)度，即足夠的承載力;其次，地基應(yīng)滿足變形的要求，即在建筑物荷載作用下，地基發(fā)生下沉，其總沉降量和不均勻沉降量要限定在規(guī)定范圍內(nèi)，以保證建筑物的正常使用。
2.對(duì)于基礎(chǔ)，則主要要求其能承受上部的全部荷載，并把它均勻地傳到地基上去;同時(shí)應(yīng)有較強(qiáng)的防潮、防凍能力和耐腐蝕性能，使其與上部建筑的耐久性等級(jí)相適應(yīng)。
二、基礎(chǔ)設(shè)計(jì)原理(熟悉)
基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的主要目的是在地基狀況(承載力、地下水位、凍土深度)一定的條件下，選擇合理的基礎(chǔ)底面積、埋置深度，使之滿足建筑物地基承載力與變形的要求。
(一)基礎(chǔ)底面積大小的確定
房屋荷載一定的情況下，基礎(chǔ)底面積的大小，取決于地基承載力。保證基底單位面積壓力小于地基承載力是確定基礎(chǔ)底面積的根本原則。
(二)基礎(chǔ)斷面形式
基礎(chǔ)斷面形式取決于基礎(chǔ)所用材料本身的性能。
磚、石、混凝土這一類材料具有抗壓強(qiáng)度高而抗拉強(qiáng)度很低的特性，當(dāng)基礎(chǔ)擴(kuò)大時(shí)，為了保證基礎(chǔ)底面不受拉，必須保證基礎(chǔ)放大部分在壓力傳遞角。(又稱剛性角)。因此，工程中把凡是采用磚、石、混凝土等抗壓能力高，抗拉、抗剪能力差的材料構(gòu)筑的基礎(chǔ)，也即受剛性角限制的基礎(chǔ)稱為剛性基礎(chǔ)。
由于剛性基礎(chǔ)受剛性角限制，勢必要相應(yīng)加大基礎(chǔ)的埋置深度，這樣就要增加基礎(chǔ)用料和開挖土方的工程量，同時(shí)基礎(chǔ)埋置深度的增加，還會(huì)給施工帶來困難。如果在混凝土基礎(chǔ)中配置鋼筋(鋼筋是抗拉能力很強(qiáng)的一種材料)，利用鋼筋來承受拉力，基礎(chǔ)就能夠承受彎曲，就可以不受剛性角的限制，所以，鋼筋混凝土基礎(chǔ)又稱柔性基礎(chǔ)。
在基礎(chǔ)底寬相同的情況下，鋼筋混凝工基礎(chǔ)相對(duì)混凝土等剛性基礎(chǔ)可以減小基礎(chǔ)的高度和埋置深度。
(三)基礎(chǔ)埋深的確定
由室外設(shè)計(jì)地面到基礎(chǔ)底面的垂直距離，稱為基礎(chǔ)的埋置深度。在滿足地基穩(wěn)定和變形要求的前提下，基礎(chǔ)宜淺埋。當(dāng)上層地基的承載力大于下層土?xí)r，宜利用上層土作持力層。除巖石地基外，基礎(chǔ)埋深不宜小于0.5m。
1.基礎(chǔ)埋深的確定條件。基礎(chǔ)的埋置深度應(yīng)按下列條件確定：
(1)建筑物的用途，有無地下室、設(shè)備基礎(chǔ)和地下設(shè)施，基礎(chǔ)的型式和構(gòu)造;
(2)作用在地基上的荷載大小和性質(zhì);
(3)工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件;
(4)相鄰建筑物的基礎(chǔ)埋深;
(5)地基土凍脹和融陷的影響。
2.筏形和箱形基礎(chǔ)埋深的確定。高層建筑筏形和箱形基礎(chǔ)的埋置深度應(yīng)滿足地基承載力、變形和穩(wěn)定性要求。在抗震設(shè)防區(qū)，除巖石地基外，天然地基上的箱形和筏形基礎(chǔ)的埋置深度不宜小于建筑物高度的1/15;樁箱或樁筏基礎(chǔ)的埋置深度(不計(jì)樁長)不宜小于建筑物高度的1/18—1/20。位于巖石地基上的高層建筑，其基礎(chǔ)埋深應(yīng)滿足抗滑要求。
3.有相鄰建筑物時(shí)基礎(chǔ)埋深的確定。當(dāng)存在相鄰建筑物時(shí)，新建建筑物的基礎(chǔ)埋深不宜大于原有建筑基礎(chǔ)。當(dāng)埋深大于原有建筑基礎(chǔ)時(shí)，兩基礎(chǔ)間應(yīng)保持一定凈距，其數(shù)值應(yīng)根據(jù)原有建筑荷載大小、基礎(chǔ)形式和土質(zhì)情況確定。