建筑基礎(chǔ)的分析探討

□□ 李　琳　(太原市建設(shè)工程質(zhì)量監(jiān)督站，山西 太原　030009)

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建筑基礎(chǔ)的分析探討

□□ 李琳(太原市建設(shè)工程質(zhì)量監(jiān)督站，山西 太原030009)

摘要：基礎(chǔ)是建筑的根基，只有牢固的基礎(chǔ)才能有穩(wěn)定的上部結(jié)構(gòu)。建筑基礎(chǔ)按基礎(chǔ)的埋深可分為深基礎(chǔ)和淺基礎(chǔ)。深基礎(chǔ)與淺基礎(chǔ)最大的差別在于埋置深度不同，在設(shè)計(jì)和施工中有較大區(qū)別。

關(guān)鍵詞：淺基礎(chǔ)；深基礎(chǔ)；建筑；埋深；荷載

引言

基礎(chǔ)是各種建筑物和構(gòu)筑物的根基，承擔(dān)著“承上啟下”的作用?；A(chǔ)的牢固程度決定著上層建筑的安全系數(shù)，建筑物出現(xiàn)的各種問題，往往都是基礎(chǔ)在設(shè)計(jì)或施工時(shí)不過關(guān)的表現(xiàn)。由于基礎(chǔ)的施工屬于地下工程，施工技術(shù)和施工條件比較復(fù)雜，例如土石方的處理、地下水的排放和預(yù)防侵蝕都要處理妥當(dāng)。由于基礎(chǔ)工程是隱蔽工程，如果在這個(gè)環(huán)節(jié)由于疏忽造成缺陷，就可能危及整個(gè)建筑，即使發(fā)現(xiàn)比較及時(shí)，在進(jìn)行加固和修補(bǔ)時(shí)也尤為復(fù)雜。因此，在基礎(chǔ)工程的建設(shè)中，要時(shí)刻體現(xiàn)嚴(yán)肅認(rèn)真、一絲不茍的工作作風(fēng)?；A(chǔ)在設(shè)計(jì)時(shí)，要對(duì)建筑類型、地質(zhì)情況、周邊環(huán)境、經(jīng)濟(jì)實(shí)用等因素進(jìn)行綜合評(píng)定后選擇基礎(chǔ)類型。盡管基礎(chǔ)所用材料并不多，但是其投資卻占到綜合投資的三分之一，由此可見基礎(chǔ)施工的重要性。

基礎(chǔ)的分類通常按照埋置深度、材料、受力或構(gòu)造等的不同可以分為很多種，本文主要依據(jù)基礎(chǔ)埋置深度的不同進(jìn)行探討。

1淺基礎(chǔ)

淺基礎(chǔ)不僅是指基礎(chǔ)埋深淺，并且施工技術(shù)也較為簡(jiǎn)單。這里的淺一般不超過5 m，如果施工困難、技術(shù)復(fù)雜，基礎(chǔ)淺也不能稱之為淺基礎(chǔ)。由于基礎(chǔ)淺，在荷載設(shè)計(jì)時(shí)不必考慮基礎(chǔ)下側(cè)土對(duì)基礎(chǔ)的影響，這也是淺基礎(chǔ)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單的一個(gè)原因。淺基礎(chǔ)在開挖時(shí)往往采用敞開式挖法，這種方法施工簡(jiǎn)單，造價(jià)較低。在設(shè)計(jì)基礎(chǔ)時(shí)，若此類基礎(chǔ)能滿足各項(xiàng)要求，宜優(yōu)先采用。

通常所見的低層建筑的基礎(chǔ)都屬于淺基礎(chǔ)，用毛石、磚、素混凝土等材料做的無筋擴(kuò)展基礎(chǔ)，鋼筋混凝土做的擴(kuò)展基礎(chǔ)，以及所采用的鋼筋混凝土柱下條形結(jié)構(gòu)、筏形基礎(chǔ)、箱型基礎(chǔ)都屬于淺基礎(chǔ)。這些基礎(chǔ)有柱下和墻下之分，在設(shè)計(jì)時(shí)可以根據(jù)各種基礎(chǔ)所承受的荷載和使用的地基條件的不同而選用[1]。

無筋擴(kuò)展基礎(chǔ)多用于低層民房和工業(yè)廠房，無筋基礎(chǔ)剛度大，抗壓性能好，但是由于無筋，其抗拉和抗剪性能較差，為了提高抗拉和抗剪性能，通常增加基礎(chǔ)的高度，嚴(yán)格控制臺(tái)階的高寬比，滿足剛性角(墻體角與柱角在垂直方向的夾角)的要求。這種基礎(chǔ)施工簡(jiǎn)單，成本低，但只適用于地基較好并且荷載小的建筑物。

擴(kuò)展基礎(chǔ)在性能上比無筋擴(kuò)展基礎(chǔ)要好，可用于荷載較大、地基較差的建筑物。這種基礎(chǔ)由于有鋼筋的存在，受拉和受剪性能較好，不必嚴(yán)格控制寬高比，因此基坑開挖較淺，“寬基淺埋”就能達(dá)到要求。這種基礎(chǔ)的柱下獨(dú)立基礎(chǔ)截面有階梯形、錐形和杯形3種，使用時(shí)可以根據(jù)需要選用。墻下條形基礎(chǔ)根據(jù)地基條件和荷載大小，可分為有肋墻基礎(chǔ)和無肋墻基礎(chǔ)。鋼筋混凝土基礎(chǔ)的下方具有墊層，墊層通常采用100 m厚C10素混凝土，以防基礎(chǔ)被水浸泡和人為的擾動(dòng)。

柱下條形基礎(chǔ)是相對(duì)于柱下獨(dú)立基礎(chǔ)而言，條形基礎(chǔ)可以增加基礎(chǔ)面積，減少基坑的開挖，降低施工成本。當(dāng)此類基礎(chǔ)不能滿足要求時(shí)，可以將柱下條形基礎(chǔ)縱橫連接，增加整體剛度，以減小不均勻沉降。也可以在條形基礎(chǔ)的另一個(gè)方向增加連系梁，通常連系梁均無理論上的設(shè)計(jì)，只是通過經(jīng)驗(yàn)和相關(guān)規(guī)范要求進(jìn)行設(shè)計(jì)，且不能接觸地面。這種基礎(chǔ)施工簡(jiǎn)單，造價(jià)較低，在建筑上被大量應(yīng)用[2]。

筏形基礎(chǔ)(筏板基礎(chǔ))是當(dāng)基礎(chǔ)不能滿足設(shè)計(jì)要求時(shí)，而采用的一種承載能力較高的基礎(chǔ)類型。它主要運(yùn)用于多層和高層建筑，這種基礎(chǔ)不僅可以解決上部荷載大和基礎(chǔ)軟弱的問題，而且可以解決地下水位較高容易入侵地下室的問題。筏形基礎(chǔ)也有柱下和墻下之分，由于底面積大，基底壓力較小。筏型基礎(chǔ)分為平板式和梁板式基礎(chǔ)，等厚的稱之為平板式筏型基礎(chǔ)，在平板上加上肋梁稱之為梁板式筏型基礎(chǔ)。其整體性好，剛度大，在解決不均勻沉降上有較好的效果[3]。

箱型基礎(chǔ)是由筏形基礎(chǔ)發(fā)展而來，其整體性好，只會(huì)均勻沉降和整體傾斜，不會(huì)像其他基礎(chǔ)出現(xiàn)開裂的情況。箱型結(jié)構(gòu)的中間是空心的，可以用來做地下室或者污水處理站等，以充分利用地下空間。由于箱型結(jié)構(gòu)具有一定的高度，在地基開挖、材料用量上相對(duì)不經(jīng)濟(jì)，并且施工復(fù)雜，在基礎(chǔ)設(shè)計(jì)時(shí)需要考慮經(jīng)濟(jì)性。

2深基礎(chǔ)

在一些地基條件很差、荷載作用較大的建筑中，當(dāng)淺基礎(chǔ)無法滿足使用要求時(shí)，可以使用深基礎(chǔ)。深基礎(chǔ)埋深較大，作用在地層深處、地基土或者巖石比較堅(jiān)實(shí)等處，有利于承擔(dān)上部傳來的恒活荷載[4]，對(duì)減小基礎(chǔ)的沉降、增加抗震性能有較大作用。深基礎(chǔ)的種類也分為多種，以下就使用較多的3種深基礎(chǔ)進(jìn)行探討。

樁基礎(chǔ)是深基礎(chǔ)中歷史最悠久的一種，根據(jù)考察，在我國(guó)最早的樁基礎(chǔ)距今已有1萬多年。并且其建筑工藝已經(jīng)相當(dāng)成熟，在我國(guó)有廣泛的應(yīng)用。樁基礎(chǔ)由樁基和承臺(tái)構(gòu)成，樁基是一種桿件結(jié)構(gòu)，豎直或者傾斜插在土中。承臺(tái)是一個(gè)放置在1根或者幾根樁基之上，可以埋入土中也可以露出地面的構(gòu)筑物[5]。樁基礎(chǔ)可以承受無論是豎直還是水平的荷載，抗震性能優(yōu)越。在任何地基條件下都可以使用深基礎(chǔ)，主要用于高層建筑、高架橋梁等。但是，樁基礎(chǔ)不易施工，造價(jià)高，并且施工時(shí)會(huì)有噪聲污染。

沉井基礎(chǔ)類似于把一個(gè)大的混凝土長(zhǎng)箱子放在土中。周圍維護(hù)，中間挖土，在自身重力的作用下慢慢下降，當(dāng)達(dá)到設(shè)計(jì)深度時(shí)，對(duì)其進(jìn)行上下封口。沉井基礎(chǔ)埋置深，受力面積也比較大，對(duì)豎向和水平荷載均有較大的承受能力。但是，沉井基礎(chǔ)施工時(shí)間長(zhǎng)，在施工過程中會(huì)因?yàn)榱魃扯斐山Y(jié)構(gòu)傾斜，遇到一些大的石塊、樹根等也會(huì)降低施工進(jìn)度，它主要用于橋梁的墩臺(tái)基礎(chǔ)和地下倉(cāng)庫(kù)等。

地下連續(xù)墻在我國(guó)的歷史還不足60年，它其實(shí)是在地下建的連續(xù)的鋼筋混凝土墻，可以用來擋土、擋水，同時(shí)也具有承重功能，其使用面也比較廣，例如用于地下工程、水利工程等。其整體性強(qiáng)，變形較小，施工時(shí)操作簡(jiǎn)單，不會(huì)影響環(huán)境和相鄰的建筑。但是，對(duì)棄土廢漿的處理和槽壁的坍塌問題還要不斷進(jìn)行完善。

3建筑物基礎(chǔ)施工質(zhì)量控制要點(diǎn)

3.1　做好施工工序管理

在基礎(chǔ)施工前，先對(duì)施工材料與場(chǎng)地設(shè)備進(jìn)行精細(xì)的檢查，以確保開工后能順利、連續(xù)施工。具體來講，就是確保工程實(shí)施方案、控制方式、質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)、機(jī)械設(shè)施、原材料、工作人員、管理干部等方面就緒，然后再對(duì)施工設(shè)施、標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)、施工圖紙進(jìn)行檢查。另外，還要對(duì)工程交接進(jìn)行核實(shí)，通過健全控制體系與方案，使各項(xiàng)工作順利落實(shí)。從施工基礎(chǔ)與核心工序來看，不僅要做好互檢、自檢，還必須從人工交接等方面著手，確保各個(gè)工序符合標(biāo)準(zhǔn)，為后續(xù)基礎(chǔ)施工夯實(shí)基礎(chǔ)。

3.2　確保測(cè)量精度

在基礎(chǔ)施工中，尤其是樁位，對(duì)測(cè)量技術(shù)有很高的要求，必須保證測(cè)量精度，因此要從施工規(guī)范出發(fā)，盡量降低位移偏差。在底板基礎(chǔ)與土方開挖中，要依據(jù)設(shè)計(jì)要求，避免對(duì)土層造成不利影響。嚴(yán)密的測(cè)量過程不僅有助于保障開挖厚度，還能防止亂挖與超挖等現(xiàn)象的發(fā)生。另外，鋼筋放線與定位是測(cè)量的重點(diǎn)，針對(duì)構(gòu)造復(fù)雜、范圍廣的基礎(chǔ)工程，必須從放線測(cè)量的合理性出發(fā)，保障插筋質(zhì)量，避免移位或者偏位。

3.3　樁基質(zhì)量控制

在吊樁樁基時(shí)，垂直方向的樁架與樁之間的距離盡量在4 m以內(nèi)，偏吊距離在2.5 m以內(nèi)，通過慢起吊樁，盡量從樁身兩邊設(shè)置纜索，以保障樁身穩(wěn)固。吊樁前，錘升到一定位置固定，以避免樁錘中途掉落。在起吊前，要保證吊點(diǎn)位置和樁身平穩(wěn)，或者利用纜風(fēng)繩達(dá)到施工效果。清理好樁身后，禁止人員在起吊后走動(dòng)。一旦運(yùn)樁、吊樁中存在干擾，應(yīng)該立即停止，樁矯正時(shí)要掌握好力度。錘擊時(shí)不能存在偏移，如果樁身出現(xiàn)偏移，必須立即停止并糾正。

4結(jié)語

基礎(chǔ)工程的歷史悠久，早已成為一門專門的學(xué)科。目前，各種基礎(chǔ)技術(shù)的發(fā)展都很迅速，在技術(shù)上已經(jīng)趨于成熟。由于現(xiàn)代建筑的特點(diǎn)和人們生活水

平的提高，對(duì)基礎(chǔ)穩(wěn)定性和抗震性的要求也越來越高。因此，只有做好基礎(chǔ)，才能使建筑更高、更大，更安全、更長(zhǎng)久。在基礎(chǔ)的研究方面，現(xiàn)在已不再拘泥于對(duì)技術(shù)問題的突破，在保護(hù)環(huán)境和資源有效利用方面也是一個(gè)很大的課題。

參考文獻(xiàn)：

[1] 宰金珉，宰金璋.高層建筑基礎(chǔ)分析與設(shè)計(jì)：土與結(jié)構(gòu)物共同作用的理論與應(yīng)用[M].北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，1993.

[2] 馬勝偉.建筑基礎(chǔ)施工中常見的質(zhì)量問題及控制措施[J].中國(guó)新技術(shù)新產(chǎn)品，2010(9)：140.

[3] 王偉，楊敏，楊樺.長(zhǎng)短樁樁基礎(chǔ)與其它類型基礎(chǔ)的比較分析[J].建筑結(jié)構(gòu)學(xué)報(bào)，2006，27(1)：124-129.

[4] 晏致濤.高層建筑基礎(chǔ)設(shè)計(jì)智能決策支持系統(tǒng)研究[D].重慶：重慶大學(xué)，2002.

[5] 周達(dá)謀.建筑基礎(chǔ)承臺(tái)大體積混凝土的施工技術(shù)[J].建筑安全，2015(8)：21-23.

(編輯盛晉生)

Analysis of Building Foundations

LI Lin

(Taiyuan Supervision Station of Construction Project Quality，Taiyuan，Shanxi，030009，China)

Abstract：The base is the foundation of buildings and stable upper structures are based on solid foundations.Building foundations can be divided into deep ones and shallow ones according to the burial depth，which presents a great difference in design and construction.

Key words：shallow foundation；deep foundation；building；burial depth；load

收稿日期：2015-11-07

作者簡(jiǎn)介：李琳(1965-)男，山西芮城人，高級(jí)工程師，2010年7月畢業(yè)于山西廣播電視大學(xué)土木工程專業(yè)，從事工程監(jiān)督管理工作。

中圖分類號(hào)：TU 473

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1009-9441(2015)06-0026-02