岩土工程评价与设计讲座之 （下）.ppt

各种基础方案的适应性 从满足地基承载力要求考虑，基础的第一功能是传递荷载、扩散应力，因而必须满足地基强度和稳定性的要求。根据上部结构荷载的大小和地基土的承载能力强弱选择基础类型，尽可能选择简单的基础型式，柱下应首选独立基础，墙下应首选条形基础。 当独立基础不能满足承载力要求时宜扩展为条形基础；当单向条形基础底面积不够时可以采用十字交叉条形基础；在条形基础不能满足承载力要求的才采用造价比较高的筏板基础。在这逐步扩大基础底面积的过程中，意味着造价和施工难度不断提高，在非必要时不要采用更复杂的基础类型。 采用筏板基础或箱形基础不仅因为基础底面积大，可以减少基底压力，而且由于挖去的土的重量大于基础的自重，可以减少作用于基础底面的附加压力，这种基础称为“补偿式基础”，是一举两得的方案。 当然，加大埋置深度也能提高地基承载力，但是在层状土地基上，加大埋置深度的作用是十分有限的，有时加大埋置深度使基础底面更接近于下卧软弱层，使地基承载力反而降低。 从满足建筑物变形要求考虑，建筑物、基础和地基是一个整体，地基的变形引起建筑物的沉降，不同类型的基础，调整不均匀沉降的能力是不同的。当建筑物荷载比较大，而地基土又相对比较软弱时，需要考虑基础对不均匀沉降的调整能力，采用刚度更大的基础。 如上部结构为框架结构，地基比较软弱，则柱子之间的过大不均匀沉降将会产生结构的次应力，容易造成结构的开裂；此时，柱网下的独立基础之间应设置联系梁以增强整体性，或者可以考虑采用可以调整不均匀沉降的十字交叉条形基础或筏板基础。由于十字交叉条形基础和筏板基础的底面积比较大，减少了基底压力，使不均匀沉降也能有所减少。 虽然筏板基础具有比条形基础更大的刚度，具有更大的调整不均匀沉降的能力，但由于筏板基础的宽度大，应力转播的范围比条形基础更深，如果深层的土层比较软弱，可能反而会使沉降量增大，从而产生建筑物的整体倾斜，在软土地区已经发现过不少这类事故的例子。 从建筑物的使用要求考虑，在选择基础方案时，有时建筑物的使用要求决定了基础的类型。例如，当建筑物需要地下室时，筏板基础或箱形基础是最适宜的方案，基础板就可作为地下室的底板，箱形基础的顶板和底板也就是地下室的顶板和底板，在这种情况下必然优先采用这类基础型式。 对于硬壳层下有软土层的地质条件，采用筏形基础的沉降量会大于条形基础。虽然筏形基础的基底平均压力小于条形基础，但由于筏形基础的宽度比条形基础大得多，应力向深部传递，在软土层中的应力面积比较条形基础下的应力面积大，因此筏形基础的沉降量大于条形基础。通过下面的算例，可以理解筏形基础沉降大于条形基础的原因。 如建筑物长度为50m，宽度为10m，比较筏板基础和1.5m的条形基础两种方案。分别求得筏板基础和条形基础中轴线上变形计算深度范围内（为简化计算，假定两种基础的变形计算深度相同）的附加应力随深度分布的曲线（近似为折线）如图12-13所示。已知持力层的压缩模量Es =4MPa，下卧层的压缩模量Es=2MPa。那么根据计算，可以得到其比值为1.23，即筏形基础的沉降比条形基础的沉降大23％。 是不是在筏板下布置了桩就称为桩筏基础？ 首先讲“桩”，桩筏基础是指桩与筏板共同工作的，因此这里的桩是建筑物的一种传力构件，具有抗弯、抗剪能力，能承受压力、上拔力和水平力，因此必然是钢筋混凝土的或者是钢桩，且与承台有连接的构造要求。 现在有不少称为“桩”的，如水泥搅拌桩、CFG桩、粉喷桩、砂石桩等等都仅是地基的竖向加固体，它们不具有抗弯、抗剪能力，不能承受上拔力和水平力，与承台没有构造要求的连接，故其基本属性不具有桩的基本特征。因此，凡是在筏板下采用这种地基处理的工程都不属于“桩筏基础”。 再说筏板的作用，有的工程如果桩布置在承台下或基础梁下，上部结构的荷载直接由承台或基础梁传递给桩，并不是通过筏板将荷载传递给桩或地基土的，在筏板下面并没有设置桩。则这种筏板仅作为地下室的底板，起防水、防潮的作用，只承受地下室最底层的楼面荷载、底部土反力与水浮力的作用，并不分担上部结构的荷载。由于没有桩土分担荷载的条件，故这种基础也不能称为桩筏基础。 对筏板将上部结构的荷载传递给桩顶的情况，也有两种不同的设计理念： 一种设计理念认为荷载全部由桩来承担，不考虑筏板与地基土之间的荷载传递作用。还有一种是同时考虑筏板与地基土之间的传力作用。 因此可见，桩筏基础是从荷载传递和结构分析角度划分的一种基础类型，这种基础类型的划分决定了基础设计的主要原则与基本方法，而并不是将筏板加桩的基础统统都称为桩筏基础。 因此认为只有后面这种设计模式才能称为桩筏基础，即桩和筏板共同承担荷载的才能称为桩筏基础。 第一种设计理念为什么不考虑筏板与地基土之间的荷载传递作用？ 筏板与桩共同承担荷载的作用需要有一定的条件，如果不具备这种