建筑工程地基及基礎(chǔ)的概念以及類型介紹

地基和和基礎(chǔ)礎(chǔ)郭劍飛飛建筑物物的全全部荷荷載均均由其其下的的地層層來承承擔(dān)。。受建建筑物物影響響的那那一部部分地地層稱稱為地基；建筑筑物向向地基基傳遞遞荷載載的下下部結(jié)結(jié)構(gòu)稱稱為基礎(chǔ)。建筑物物上部結(jié)結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)礎(chǔ)地基基地基及及基礎(chǔ)礎(chǔ)的概概念地基及及基礎(chǔ)礎(chǔ)的重重要性性組成地地層的的土或巖石石是自自然界界產(chǎn)物物。建建筑物物建造造在地地層上上面，，所以以建筑筑物場場地的的工程地地質(zhì)條條件是決定定地基基基礎(chǔ)礎(chǔ)設(shè)計(jì)計(jì)和施施工的的先決決條件件。建筑物物的地地基和和基礎(chǔ)礎(chǔ)是建建筑物物的根根本，，它們們一旦旦出現(xiàn)現(xiàn)問題題，建建筑物物的安安全和和正常常使用用必然然受到到影響響。建建筑物物的事事故，，絕大大多數(shù)數(shù)都與與地基和基礎(chǔ)有關(guān)。土的工程性質(zhì)質(zhì)及分類類0固態(tài)半固態(tài)可塑狀態(tài)態(tài)流動狀態(tài)態(tài)縮限ws塑限wp液限wlw粘性土地基土（（巖）的的工程分分類(1)巖石。巖石應(yīng)應(yīng)為顆粒粒間牢固固聯(lián)結(jié)，，呈整體體或具有有節(jié)理裂裂隙的巖巖體。作作為建筑筑結(jié)構(gòu)的的地基，，除應(yīng)確確定巖石石的地質(zhì)質(zhì)名稱外外，還應(yīng)應(yīng)分別按按表17-4、、表17-5劃劃分其堅(jiān)堅(jiān)硬程度度和完整整程度。。地基土（（巖）的的工程分分類(2)碎石土。碎石土土為粒徑徑大于2mm的顆粒含含量超過過全重50%的土。碎碎石土可可按粒組組含量和和顆粒形形狀分為為漂石、塊塊石、卵卵石、碎碎石、圓圓礫和角角礫，如表17-6所示。地基土（（巖）的的工程分分類(3)砂砂土。。砂土為為粒徑大大于2mm的顆粒含含量不超超過全重重50%、粒徑徑大于0.075mm的顆粒超超過全重重50%的土。。砂土可可分為礫礫砂、粗粗砂、中中砂、細(xì)細(xì)砂和粉粉砂。砂砂土按表表17-8所示示分類。。地基土（（巖）的的工程分分類(4)粉土。粉土為為塑性指指數(shù)Ip≤10且粒徑大大于0.075mm的顆粒含含量不超超過全重重50%的土，，它介于于砂土與與粘性土土之間。。(5)粘性土。粘性土土是塑性性指數(shù)Ip大于10的土，，按表17-2分為粘粘土、粉粉質(zhì)粘土土。地基土（（巖）的的工程分分類(6)人工填土土。人工填填土是指指由于人人類活動動堆積的的土。其其物質(zhì)成成分雜亂亂且均勻勻性較差差，堆積積時(shí)間也也各不相相同，故故用作地地基時(shí)應(yīng)應(yīng)特別慎慎重。人人工填土土根據(jù)其其組成和和成因可可分為素填土、、壓實(shí)填填土、雜雜填土、、沖填土土。素填土土為由碎碎石、砂砂土、粘粘性土、、粉土等等組成的的填土；；經(jīng)分層層壓實(shí)者者統(tǒng)稱為為壓實(shí)填填土；雜雜填土為為含有建建筑垃圾圾、工業(yè)業(yè)廢物、、生活垃垃圾等雜雜物的填填土；沖沖填土為為由水力力沖填泥泥砂形成成的填土土。(7)特殊土。特殊土土指具有有一定分分布區(qū)域域或工程程意義上上具有特特殊成分分、狀態(tài)態(tài)和結(jié)構(gòu)構(gòu)特征的的土。大大體可分分為軟土、紅粘土土、黃土土、膨脹脹土、多多年凍土土、濕陷陷性土、、鹽漬土土等。地基勘察察的目的的地基勘察察的目的在于以各各種勘察察手段和和方法，，調(diào)查研研究和分分析評價(jià)價(jià)建筑場場地和地地基的工工程地質(zhì)質(zhì)條件，，為設(shè)計(jì)和和施工提提供所需需的工程程地質(zhì)資資料。工業(yè)與民民用建筑筑工程的的設(shè)計(jì)分分為可行性研研究、初步設(shè)計(jì)計(jì)和施工圖三個(gè)階段段。為了提供供各設(shè)計(jì)計(jì)階段所所需的工工程地質(zhì)質(zhì)資料，，勘察工工作也相相應(yīng)分為為可行性研研究勘察察、初步勘察察和詳細(xì)勘察察三個(gè)階段段。地基勘察察的三個(gè)個(gè)階段某項(xiàng)目巖巖土工程程勘察報(bào)報(bào)告介紹紹土中應(yīng)力力及地基基計(jì)算包括：自自重應(yīng)力力+附加應(yīng)力力附加應(yīng)力力是由于于建筑物物荷載在在土中引引起的應(yīng)應(yīng)力中心受壓壓基礎(chǔ)偏心受壓壓基礎(chǔ)地基基礎(chǔ)礎(chǔ)的設(shè)計(jì)計(jì)等級基礎(chǔ)埋置置深度確定基礎(chǔ)礎(chǔ)埋置深深度時(shí)，，必須考考慮把基基礎(chǔ)設(shè)置置在變形形較小，，而強(qiáng)度度又比較較大的持力層上，以保保證地基基強(qiáng)度滿滿足要求求，而且且不致產(chǎn)產(chǎn)生過大大的沉降降或沉降降差。有無地下下室、地地下管道道、設(shè)備備基礎(chǔ)和和地下設(shè)設(shè)施，基基礎(chǔ)的形形式和構(gòu)構(gòu)造對基基礎(chǔ)埋深深影響很很大。在抗震設(shè)設(shè)防區(qū)，，除巖石石地基外外，天然然地基上上的箱形形和筏形形基礎(chǔ)其其埋置深深度不宜宜小于建建筑物高高度的1/15；樁箱或或樁筏基基礎(chǔ)的埋埋置深度度(不計(jì)計(jì)樁長)不宜小小于建筑筑物高度度的1/18~1/20。工程地質(zhì)質(zhì)和水文文條件（1）在滿足地地基承載載力、穩(wěn)穩(wěn)定和變變形要求求的前提提條件下下，基礎(chǔ)礎(chǔ)應(yīng)該盡盡量淺埋埋，基礎(chǔ)礎(chǔ)頂面低低于室外外地面不不小于0.1m；（2）基礎(chǔ)宜埋埋置在地地下水位位以上。。新建筑物物靠近原原有建筑筑物時(shí)，，其基礎(chǔ)礎(chǔ)埋置深深度不宜大于于原有建筑筑物基礎(chǔ)礎(chǔ)。如新基礎(chǔ)礎(chǔ)埋深大大于原有有建筑基基礎(chǔ)時(shí)，，為保證證相鄰建建筑物的的安全和和正常使使用，兩兩基礎(chǔ)間間應(yīng)保持持一定凈距距，其數(shù)值值應(yīng)視原原有建筑筑荷載大大小、基基礎(chǔ)形式式和土質(zhì)質(zhì)情況而而定。當(dāng)上述要要求不能能滿足時(shí)時(shí)，施工工時(shí)應(yīng)采采取措施施，如分段施工工、設(shè)臨臨時(shí)加固固支撐、、打板樁樁、構(gòu)筑筑地下連連續(xù)墻或加固原原有建筑筑物的地地基。需要考慮慮地基土土凍漲和和融陷的的影響地基承載載力計(jì)算算地基承載載力修正正系數(shù)JHD減輕地基基不均勻勻沉降損損傷的措措施一、建筑筑措施（1）建建筑體形形立求簡簡單、高高差不宜過過大；（2）控控制建筑筑物的長長高比及及合理布置置縱橫墻墻；（3）設(shè)設(shè)置沉降降縫；（4）控控制建筑筑物的間間距；A90171151206188132JHD相對沉降曲線（mm）裂縫（1）建筑體體形立求簡單單、高差不宜宜過大；縱墻的長高比比達(dá)7.6的的過長建筑物物47m3915019419417581相對沉降曲線（mm）裂縫（2）控制建建筑物的長高高比及合理布布置縱橫墻；；外縱墻多次轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)折，內(nèi)縱墻墻中斷的建筑筑物裂縫（2）控制建建筑物的長高高比及合理布布置縱橫墻；；91108116127132438III-I沉降（mm）（4）控制建建筑物的間距距；減輕地基不均均勻沉降損傷傷的措施—結(jié)結(jié)構(gòu)措施基礎(chǔ)的類型型及選用按材料分類類磚基礎(chǔ)的剖剖面呈階梯梯狀，這個(gè)個(gè)階梯稱為為大放腳腳。大放放腳從從墊層層上開開始砌砌筑，，為保保證其其剛度度應(yīng)為為兩皮皮磚一一收。。廣泛應(yīng)應(yīng)用于于六層層及六六層以以下的的民用用房屋屋磚基礎(chǔ)礎(chǔ)毛石基基礎(chǔ)毛石基基礎(chǔ)用用強(qiáng)度度較高高又未未風(fēng)化化的毛毛石砌砌筑。。毛石石是指指未經(jīng)經(jīng)加工工整理理的石石料，，毛石石基礎(chǔ)礎(chǔ)的寬寬度和和每階階臺階階高度度不宜宜小于于400mm；；為保證證鎖結(jié)結(jié)力，，每一一階梯梯宜用用兩排排或三三排塊塊石砌砌筑且且每個(gè)個(gè)臺階階外伸伸寬度度不宜宜大于于200mm。?；A(chǔ)應(yīng)應(yīng)豎砌砌、錯(cuò)錯(cuò)縫、、縫內(nèi)內(nèi)砂漿漿飽滿滿。應(yīng)用于于石料料取材材容易易、價(jià)價(jià)格便便宜的的地區(qū)區(qū)混凝土土、毛毛石混混凝土土基礎(chǔ)礎(chǔ)以上五種種類型基基礎(chǔ)有個(gè)個(gè)共同的的弱點(diǎn)，，就是沒沒有配置置鋼筋，，其組成成材料的的抗拉、、抗彎強(qiáng)強(qiáng)度都較較低。如如果懸臂臂過長，，則易產(chǎn)產(chǎn)生彎曲曲裂縫。。需限制臺臺階寬高比以保證基基礎(chǔ)的強(qiáng)強(qiáng)度安全全。這類類基礎(chǔ)統(tǒng)統(tǒng)稱剛性基礎(chǔ)礎(chǔ)，又稱無筋擴(kuò)展展基礎(chǔ)。淺基礎(chǔ)單獨(dú)基礎(chǔ)礎(chǔ)墻下條形形基礎(chǔ)柱下條形形基礎(chǔ)筏形基礎(chǔ)礎(chǔ)箱形基礎(chǔ)礎(chǔ)基礎(chǔ)按構(gòu)構(gòu)造分類類深基礎(chǔ)——樁基基礎(chǔ)按埋置深深度分柱下單獨(dú)獨(dú)基礎(chǔ)、、墻下條條形基礎(chǔ)礎(chǔ)柱下單獨(dú)獨(dú)基礎(chǔ)、、墻下條條形基礎(chǔ)礎(chǔ)柱下單獨(dú)獨(dú)基礎(chǔ)柱下十字字交叉條條形基礎(chǔ)礎(chǔ)條形基礎(chǔ)礎(chǔ)筏形基礎(chǔ)礎(chǔ)箱形基礎(chǔ)礎(chǔ)—深基礎(chǔ)柱下鋼筋筋混凝土土獨(dú)立基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)計(jì)軸心荷載載作用下下的基礎(chǔ)礎(chǔ)偏心荷載載作用下下的基礎(chǔ)礎(chǔ)偏心荷載載作用下下的基礎(chǔ)礎(chǔ)例17.3:在某粘性持力層上欲建一鋼筋混凝土柱基礎(chǔ)。柱截面為300mm×400mm，作用在基礎(chǔ)頂面處的相應(yīng)于荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合上部結(jié)構(gòu)傳來的軸心荷載為800kN，彎矩值為100kN·m，水平荷載13kN，粘性土，重度，孔隙比e=0.7，液性指數(shù)IL=0.78，地基承載力特征值fak=230kPa，試計(jì)算基礎(chǔ)底面尺寸。解(1)修正后的的地基土土承載力力特征值值。查表表17-11得：ηb=0.3，ηd=1.6，先假設(shè)b<3m，故只對基基礎(chǔ)埋置置深度修修正。(2)先按軸心心受壓估估算基礎(chǔ)礎(chǔ)底面積積計(jì)算基礎(chǔ)礎(chǔ)和回填填土重時(shí)時(shí)的埋深深地基承載載力修正正系數(shù)(3)考慮偏心心，將基基礎(chǔ)底面面增大10%取矩形基基礎(chǔ)底板板長短邊邊之比：：l/b=1.5取b=1.7m＜3m,不需再進(jìn)進(jìn)行基礎(chǔ)礎(chǔ)寬度修修正。l=1.5b=2.55m取l=2.6m基底最大大最小土土壓力：：故基礎(chǔ)底底面尺寸寸取b=1.7m，l=2.6m符合設(shè)計(jì)計(jì)要求。。(4)驗(yàn)算持力力層地基基土承載載力基礎(chǔ)和回回填土重重：樁基礎(chǔ)設(shè)設(shè)計(jì)上部結(jié)構(gòu)承臺軟弱土層堅(jiān)實(shí)土層樁軟弱土層中密土層巖層，密實(shí)砂類或碎石類土層QQ摩擦樁端承樁圖17.19沉管灌注注樁施工工流程圖圖說明：(a)打樁機(jī)就就位；(b)沉管；(c)澆灌混凝凝土；(d)邊拔管邊邊震動；；(e)安放鋼筋筋籠，繼繼續(xù)澆灌灌混凝土土；(f)成型圖17.20人工挖孔孔樁護(hù)壁壁圖17.22爆擴(kuò)樁圖17.21人工挖孔孔樁大頭頭樁基礎(chǔ)施施工圖17.23樁位布置置圖樁位平面面布置圖圖樁位平面面布置圖圖基礎(chǔ)平面面布置及及梁配筋筋圖■墻下條形形基礎(chǔ)設(shè)設(shè)計(jì)中心受壓壓基礎(chǔ)■確定墻體體荷載和和樓面荷荷載1、樓面恒恒荷載：：(1)板厚100mm，自重標(biāo)準(zhǔn)值值2.50kN/m2；(2)面層厚50mm，自重標(biāo)準(zhǔn)值值1.00kN/m2；(3)底粉或吊頂頂，標(biāo)準(zhǔn)值值0.5kN/m2；總計(jì)：板厚厚100mm時(shí),恒載標(biāo)準(zhǔn)值值4.0kN/m2。2、屋面恒荷荷載：屋面面為不上人人屋面(1)防水層，標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)值0.5kg/m2