① 基础的分类
在工程实践中,通常将基础分为浅基础和深基础两大类,但尚无准确的区分界限,目前主要按基础埋置深度和施工方法不同来划分。一般埋置深度在5m以内,且能用一般方法和设备施工的基础属于浅基础,如条形基础、独立基础等;当需要埋置在较深的土层上,采用特殊方法和设备施工的基础则属于深基础,如桩基础等。浅基础技术简单,施工方便,不需要复杂的施工设备,可以缩短工期、降低工程造价。因此,在保证建筑物安全和正常使用的前提下,应优先采用天然地基上的浅基础设计方案。
浅基础可以按使用的材料和结构形式分类。按使用的材料可分为:砖基础、毛石基础、混凝土和毛石混凝土基础、灰土和三合土基础、钢筋混凝土基础等;按基础的刚度不同可分为:无筋扩展基础(刚性基础)(图1-2)、扩展基础(图1-3)。按结构形式可分为条形基础(图1-4)、单独基础(图1-5)、箱形基础(图1-6)等。
图1-2 无筋扩展基础(单位:mm)
图1-3 扩展基础(单位:mm)
图1-4 墙下条形基础
图1-5 柱下单独基础
图1-6 箱形基础
深基础的主要类型有桩基础(图1-7)、地下连续墙基础、墩基础(图1-8)和沉井基础。深基础由于埋置深度大,一般需要专业的施工队伍使用特殊方法和设备施工,例如大口径钻挖孔技术等。
基础对整个建筑物的安全、使用、工程量、造价及工期的影响很大,并且属于地下隐蔽工程,一旦失事,难以补救,因此,在设计和施工时应引起高度重视。
图1-7 桩基础
图1-8 墩基础
② 比较桩基础、沉井基础和沉箱基础
桩基础、沉井基础和沉箱基础都属于深基础类型。1.桩基础是由桩和连接桩顶的桩承台(简称承台)组成的深基础(见图),简称桩基。桩基具有承载力高、沉降量小而较均匀的特点,几乎可以应用于各种工程地质条件和各种类型的工程,尤其是适用于建筑在软弱地基上的重型建(构)筑物。2.沉井基础是以沉井作为基础结构,将上部荷载传至地基的一种深基础。沉井是一个无底无盖的井筒,一般由刃脚、井筒、内隔墙等组成的呈圆形或矩形的筒状钢筋混凝土结构,在沉井内挖土使其下沉,达到设计标高后,进行混凝土封底、填心、修建顶盖,构成沉井基础。沉井基础具有刚性、稳定性、抗震性都较好,有较大的支承面;下沉深度较大,并能在深水中作业;可以穿过不同性质的土层,将基底放置在承载力较大的土层或岩面上。多用于重型设备基础、桥墩、取水结构、超高层建筑物基础等。3. 沉箱基础是以气压沉箱来修筑桥梁墩台或其他构筑物的基础。气压沉箱是一种无底的箱形结构,因为需要输入压缩空气来提供工作条件,故称为气压沉箱或简称沉箱。沉箱由顶盖和侧壁组成, 其侧壁也称刃脚。顶盖留有孔洞,以安设向上接高的气筒(井管)和各种管路。气筒上端连以气闸。气闸由中央气闸、人用变气闸及料用变气闸(或进料筒、出土筒)组成。在沉箱顶盖上安装围堰或砌筑永久性外壁。顶盖下的空间称工作室。由于沉箱作业条件差,对人员健康有害,且工效低、费用大,加上人体不能承受过大气压,沉箱入水深度一般控制在35米以内,使基础埋深受到限制。因此,沉箱基础除遇到特殊情况外,一般较少采用。