在建築工程上,把建築物與土壤直接接觸的部分稱為基礎。把支承建築物重量的土層叫地基。基礎是建築物的組成部分。它承受著建築物的上部荷載,並將這些荷載傳給地基。地基不是建築物的組成部分。地基可分為天然地基和人工地基兩類。
凡天然土層本身具有足夠的強度,能直接承受建築物荷載的地基被稱為天然地基。凡天然土層本身的承載能力弱,或建築物上部荷載較大,須預先對土壤層進行人工加工或加固處理後才能承受建築物荷載的地基稱人工地基。人工加固地基通常採用壓實法、換土法、打樁法以及化學加固法等。
一、基礎的埋置深度
從室外設計地面至基礎底面的垂直距離稱基礎的埋置深度,簡稱基礎的埋深,如圖45-21所示。建築物上部荷載的大小、地基土質的好壞、地下水位的高低、土的冰凍的深度以及新舊建築物的相鄰交接關係等,都將影響著基礎的埋深。根據基礎埋置深度的不同,基礎有深基礎、淺基礎和不埋基礎之分。當埋置深度大於4m的稱深基礎;當埋置深度小於4m的稱淺基礎;當基礎直接做在地表面上的稱不埋基礎。對於冬天地表土會結冰的地區,將結冰的土層厚度處稱為冰凍線。為了防止凍融時土內所含的水的體積發生變化會對基礎造成不良影響,基礎底面應埋在冰凍線以下200mm。
二、基礎的類型
1、按基礎的構造形式分類
基礎構造形式的確定隨建築物上部結構形式、荷載大小及地基土質情況而定。在一般情況下,上部結構形式直接影響基礎的形式,當上部荷載增大,且地基承載能力有變化時,基礎形式也隨之變化。
1）、條形基礎
當建築物上部結構釆用磚牆或石牆承重時,基礎沿牆身設置,多做成長條形,這種基礎稱條形基礎或帶形基礎。所以,條形基礎往往是磚石牆的基礎形式。
2）、獨立基礎
獨立基礎
當建築物上部結構採用框架結構或單層排架及門架結構承重時,其基礎常採用方形或矩形的單獨基礎,這種基礎稱獨立基礎或柱式基礎。獨立基礎是柱下基礎的基本形式。當柱採用預製構件時,則基礎做成杯口形,然後將柱子插入、並嵌固在杯口內,故稱杯形基礎。
3）、井格式基礎
當框架結構處在地基條件較差的情況時,為了提高建築物的整體性,以免各柱子之間產生不均勻沉降,常將柱下基礎沿縱、橫方向連接起來,做成十字交叉的井格基礎,故又稱十字帶形基礎。
4）、筏形基礎
筏形基礎
當建築物上部荷較大,而所在地的地基承載能力又比較弱,這時採用簡單的條形基礎或井格式基礎已不能適應地基變形的需要時,常將牆或柱下基礎連成一片,使整個建築物的荷載承受在一塊整板上,這種滿堂式的板式基礎稱筏式基礎。筏形基礎有平板式和梁板式之分。平板式基礎是在天然地表上,將場地平整並用壓路機將地表土碾壓密實後,在較好的持力層上,澆築鋼筋混凝土平板。這一平板便是建築物的基礎。在結構上,基礎如同一隻盤子反扣在地面上承受上部荷載。這種基礎大大減少了土方工作量,且較適宜於較弱地基(但必須是均勻條件)的情況,特別適宜於5~6層整體剛度較好的居住建築。
5）、樁基礎
當建築的上部荷載較大時,需要將其傳至深層較為堅硬的地基中去,會使用樁基礎。樁基的形式很多,在此不一一贅述。由若干樁來支承一個平臺,然後由這個平臺託住整個建築物,這叫做樁承臺。樁基礎多數用於高層建築或土質不好的情況下。
6）、箱形基礎
箱形基礎是由鋼筋混凝土的底板、頂板和若干縱橫牆組成的,形成空心箱體的整體結構,共同來承受上部結構的荷載。箱形基礎整體空間剛度大,對抵抗地基的不均勻沉降有利,一般適用於高層建築或在軟弱地基上建造的上部荷載較大的建築物。當基礎的中空部分尺度較大時,可用作地下室。