基础设计形式及适用条件探讨

基础设计形式及适用条件探讨

摘要结合笔者的工程设计实践经验，提出目前建筑主要采用的基础设计形式，针对目前基础选型所出现的问题，提出基础形式必须结合建筑上部结构形式和地基地质情况选用，同时提出各种建筑基础形式的具体适用条件，为其基础类型的具体选取应用而提供借鉴。

关键词基础选型；独立基础；桩基础；深基础

目前，在基础选型上，根据构造形式可分为：条形基础、独立基础、桩基础以及满堂基础。桩基础主要有预制桩、灌注桩。满堂基础主要是筏板基础、桩—筏基础以及箱型基础。在这几类基础形式中，浅基础工期最短，桩基础其次，深基础工期最长。现将深入探讨各种基础形式特点，以及其适用条件。

1 基础选型条件

1）基础形式应根据勘察部门提交的关于建筑场地的地质条件、水文条件以及土层物理力学性能作为依据等来选取。2）对于地基承载力较低或者地基沉降变形较大的场地，如：软弱地基等应对其进行地基处理。不应当仅从增加基础刚度来考虑，为此地基处理与基础选型应综合起来考虑。3）基础选型应当根据建筑结构类型、上部结构荷载以及建筑场地条件，把建筑上部结构、基础以及地基作为一个整体而综合选取基础形式。同时所选取的基础形式应确保其与建筑上部结构相适应，同时与地基相吻合，三者不能孤立设计，应相辅相成。4）基础选型应当避免新建建筑物的基础与邻近建筑物的基础相干扰，同时要考虑到建筑材料、施工工期等因素，对基础选型进行技术经济分析，从而选取既经济合理又技术先进的基础。

2 浅基础设计形式

2.1 条形基础

当建筑物采用砖墙承重时，墙下基础常连续设置，形成通长的条形基础，其基础长度远远大于宽度的一种基础形式，形状犹如连续带形，因此也称带形基础。条形基础最为显著的特点是，布置在一条轴线上且与两条以上轴线相交，有时也和独立基础相连，但截面尺寸与配筋不尽相同；另外条形基础的横向配筋为主要受力钢筋，受力钢筋布置在下面，纵向配筋为次要受力钢筋或者采用分布钢筋即可。根据上部结构条形基础可分为墙下条形基础和柱下条形基础。

墙下条形基础主要适用于多层混合结构的承重墙下，低层或小型建筑常用砖、混凝土等刚性条形基础。如上部为钢筋混凝土墙，或地基较差但是荷载又较大时，则可采用钢筋混凝土条形基础。

而当上部结构为框架结构或排架结构，荷载较大或荷载分布不均匀，而地基

承载力又偏低，为能有效地增加基底面积或增强整体刚度，以减少不均匀沉降，这时适用于采取柱下条形基础，把各柱下基础用基础梁相互连接成一体，形成井格基础。选用柱下条形基础应控制在柱距不宜过大的条件下，柱距最大为7 m，否则条基刚度将降低，而不利于调整不均匀沉降。

2.2 独立基础

当建筑物上部结构采用框架结构或单层排架结构承重时，而且其柱距较大时，基础常采用方行、圆柱形和多边形等形式的独立式基础，这类基础称为独立基础。若柱子为预制时，则采用杯形式的独立基础形式。独立基础作为独立的块状形式，常采用断面形式有踏步形、锥形、杯形。对于多层框架结构或厂房排架柱下基础，当其地基承载力较高，如不低于80 kPa、同时荷载和柱网分布较均匀时，适宜选取独立基础形式，尤其是对于民用建筑中的内框架柱，较为适宜采用独立基础，在满足上部结构承载力以及沉降变形的前提下，其经济效益较为明显。独立基础其材料通常采用钢筋混凝土、素混凝土等。另外，在独立基础的纵横两方向应设置拉梁以增强基础间的拉接。当柱为预制时，则将基础作成杯口形，然后将柱子插入，并嵌固在杯口内，故称杯口基础。

3 深基础设计形式

3.1 桩基础

当建造比较大的工业与民用建筑时，若地基的软弱土层较厚，采用浅埋基础不能满足地基强度和变形要求，则适宜采用桩基础。桩基础由基桩和联接于桩顶的承台共同受力作用组成。若桩身全部埋于土中，承台底面与土体接触，则称为低承台桩基；若桩身上部露出地面而承台底位于地面以上，则称为高承台桩基。建筑桩基通常为低承台桩基础。桩基的作用是将荷载通过桩传给埋藏较深的坚硬土层，或通过桩周围的摩擦力传给地基。按照施工方法可分为钢筋混凝土预制桩和灌注桩。当浅层地基上不能满足建筑物对地基承载力和建筑沉降变形的要求，而又不适宜采取地基处理措施时，就要考虑以下部坚实土层或岩层作为持力层的深基础，这时桩基应用最为广泛。尤其在高层建筑中，桩基础应用广泛。

3.2 筏板基础

又叫板型基础，即满堂基础，这类基础是把柱下独立基础或者条形基础全部用联系梁联系起来，下面再整体浇注底板，即由底板、梁等整体组成。筏板基础分为平板式筏基和梁板式筏基，平板式筏基支持局部加厚筏板类型；梁板式筏基支持肋梁上平及下平两种形式。一般说来地基承载力不均匀或者地基软弱的时候用筏板型基础。其由于建筑物荷载较大，地基承载力较弱，通过采用混凝土底板，可有效地承受建筑物荷载，形成筏基，其基础的整体性刚度好，能有效地抵抗地基的不均匀沉降；而且筏板型基础埋深比较浅，甚至可以做不埋深式基础。

如果当上部建筑物为荷载大、对地基不均匀沉降要求严格的高层建筑、重型建筑以及软弱土地基上多层建筑；则为有效地增提高基础刚度，可把地下室的底

板、顶板和墙整体浇成箱子状的基础，称为箱形基础。箱形基础尤其是适用于当伐形基础埋深较大，并设有地下室时，为了增加基础的刚度，将地下室的底板、顶板和墙整体浇筑成箱形基础；这时箱形的内部空间构成地下室，具有较大的强度和刚度，尤其适用于多用于高层建筑。

3.3 桩—筏基础

当受地质或施工条件限制，单桩的承载力不高，而不得不满堂布桩或局部满堂布桩才足以支承整个建筑物的荷载时，经常通过整块钢筋混凝土板把柱、剪力墙的集中荷载有效地分配到桩上。沿袭浅基础的分类习惯把此块钢筋混凝土板称为筏，因此这类基础为桩—筏基础，这时的筏板可做成常见的梁板式结构，也可以做成平板式结构，主要是视乎荷载而定。

从设计的观点来分析，应当把桩—筏基础与桩—柱或者桩—墙的基础形式区分开来。例如：有时会把柱下或者剪力墙下的承台之间拉梁省去，而采取整块现浇混凝土板来代替，这时混凝土板只能传递水平荷载，而不能传递竖向荷载，其仅仅起着增强建筑物基础横向整体稳定性的作用，这类板的设计计算不同于桩—筏基础，因此不能混为一谈。桩—筏基础主要适用于软土地基上的筒体结构、框剪结构，以便借助高层建筑结构的巨大刚度来弥补基础刚度的不足，但是若为端承桩基，则可应用于框架结构中。

4 结论

结合笔者的工程设计实践经验，提出目前建筑主要采用的基础设计形式，以及提出各种建筑基础形式的具体适用条件，同时笔者指出对建筑基础进行选型时，必须根据场地地基地质条件，同时考虑建筑上部结构，采取综合考虑而选取基础形式。

参考文献

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