【正文】 l 計(jì)算沉降時(shí)，由于計(jì)算土中應(yīng)力需要引用彈性理論的條形荷載下的應(yīng)力解，必須明確取短邊作為 b，才能與所引用的各種計(jì)算應(yīng)力系數(shù)表格中的符號(hào) n＝ z/b和 m＝ L/b相一致。l 但對(duì)于受單向力矩作用的矩形基礎(chǔ)，基礎(chǔ)尺寸在力矩作用方向一般采用比較長(zhǎng)的尺寸，以使基礎(chǔ)有比較大的抵抗矩。因此在計(jì)算由力矩產(chǎn)生的底面反力時(shí)，所用的抵抗矩應(yīng)采用長(zhǎng)邊的數(shù)值計(jì)算，有的教科書中是用長(zhǎng)邊的尺寸 L計(jì)算抵抗矩。l 但在 《 建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范 》GB500072023的圖 、圖 及圖 ，所標(biāo)注的 “b”并不是短邊，而是長(zhǎng)邊，那是為了計(jì)算抵抗矩用的，沒有錯(cuò)。但將長(zhǎng)邊尺寸稱為寬度確實(shí)是不太合乎習(xí)慣的，因此計(jì)算公式中最好用 L而不是用 b，但這本規(guī)范中還是用了 b，也可能其他一些教材也隨之而將長(zhǎng)邊標(biāo)注為 b。小偏心大偏心l 因此，大家不要硬記符號(hào)，而應(yīng)從基本概念上去理解什么情況 b是短邊，什么情況 b是長(zhǎng)邊。基礎(chǔ)寬度 b有時(shí)并不一定是短邊，要從力學(xué)的原理來理解取 b為其長(zhǎng)邊的尺寸還是短邊的尺寸，這樣才不會(huì)困惑，也不會(huì)弄錯(cuò)。l 在基礎(chǔ)選型時(shí)，條形基礎(chǔ)和筏形基礎(chǔ)各適用于什么條件？是不是地下室必然采用筏形基礎(chǔ)？筏形基礎(chǔ)與箱形基礎(chǔ)又有什么區(qū)別？l 淺基礎(chǔ)根據(jù)它的傳力特性可以分為獨(dú)立基礎(chǔ)、條形基礎(chǔ)（包括十字交叉條形基礎(chǔ)）、筏形基礎(chǔ)、箱形基礎(chǔ)等。無筋擴(kuò)展基礎(chǔ)可以采用磚基礎(chǔ)、三合土基礎(chǔ)、素混凝土基礎(chǔ)和毛石混凝土基礎(chǔ)等比較低廉的基礎(chǔ)材料外，絕大多數(shù)的基礎(chǔ)材料都是使用鋼筋混凝土。l 鋼筋混凝土獨(dú)立基礎(chǔ)主要用于柱下，也用于一般的高聳構(gòu)筑物，作為如水塔、煙囪等構(gòu)筑物的基礎(chǔ)。獨(dú)立基礎(chǔ)的構(gòu)造形式通常有現(xiàn)澆臺(tái)階形基礎(chǔ)、現(xiàn)澆錐形基礎(chǔ)和預(yù)制柱的杯口基礎(chǔ)，見圖 127。l 杯口基礎(chǔ)可分為單肢和雙肢的杯口基礎(chǔ)，分別適用于單肢柱和雙肢柱的情況。還可以分為低杯口基礎(chǔ)和高杯口基礎(chǔ)。l 軸心受壓柱下基礎(chǔ)的底面形狀為正方形；而偏心受壓柱下基礎(chǔ)的底面形狀為矩形。l 鋼筋混凝土條形基礎(chǔ)分為墻下鋼筋混凝土條形基礎(chǔ)和柱下鋼筋混凝土條形基礎(chǔ)。柱下鋼筋混凝土條形基礎(chǔ)又可分為單向條形基礎(chǔ)和十字交叉條形基礎(chǔ)，其構(gòu)造分別見圖 128和 129。 l 當(dāng)?shù)鼗休d力較低，采用柱下鋼筋混凝土獨(dú)立基礎(chǔ)的底面積不足以承受上部結(jié)構(gòu)的荷載時(shí)，可將幾個(gè)柱子的基礎(chǔ)連成一條構(gòu)成單向的柱下條形基礎(chǔ)；條形基礎(chǔ)必須有足夠的剛度將柱子的荷載均勻地分布到擴(kuò)展的條形基礎(chǔ)底面積上，并且調(diào)整可能產(chǎn)生的不均勻沉降。當(dāng)單向的條形基礎(chǔ)底面積仍不足以承受上部結(jié)構(gòu)荷載時(shí)，可以在縱、橫兩個(gè)方向?qū)⒅A(chǔ)連成十字交叉條形基礎(chǔ)。l 當(dāng)采用墻下條形基礎(chǔ)或柱下十字交叉條形基礎(chǔ)仍不能提供足夠的基礎(chǔ)底面積來承受上部結(jié)構(gòu)的荷載時(shí)，可采用鋼筋混凝土滿堂整板基礎(chǔ)，稱為筏形基礎(chǔ)。筏形基礎(chǔ)比十字交叉條形基礎(chǔ)具有更大的整體剛度，有利于調(diào)整地基的不均勻沉降，能適應(yīng)上部結(jié)構(gòu)荷載分布的變化。結(jié)合使用要求，筏形基礎(chǔ)特別適用于采用地下室的建筑物以及大型的儲(chǔ)液結(jié)構(gòu)物（如水池、油庫(kù)等）。l 但地下室不一定都得采用筏形基礎(chǔ)，如果地基土的承載力比較高，采用獨(dú)立基礎(chǔ)或條形基礎(chǔ)的基底面積足夠支持建筑物的荷載，此時(shí)地下室的底板就沒有傳遞上部結(jié)構(gòu)荷載的功能，只具有將地下室底層的樓面荷載傳遞給地基土，同時(shí)還需要具有防水、防潮的功能，此時(shí)底板厚度也不需要很厚。l 筏形基礎(chǔ)分為平板式和梁板式兩種類型。平板式筏形基礎(chǔ)是一塊等厚度的鋼筋混凝土平板圖，筏板的厚度與建筑物的高度及受力條件有關(guān)，通常不小于 200mm；對(duì)于高層建筑，通常根據(jù)建筑物的層數(shù)按每層 50mm確定筏板的厚度。如柱荷載比較大，為了防止筏板被沖剪破壞，可局部加厚柱下的筏板或設(shè)置獨(dú)立基礎(chǔ)；l 當(dāng)柱距較大、柱荷載相差也較大時(shí)，板內(nèi)會(huì)產(chǎn)生比較大的彎矩，應(yīng)在板上沿柱軸線縱、橫向布置基礎(chǔ)梁，形成梁板式筏形基礎(chǔ)，梁板式筏形基礎(chǔ)能承受更大的彎矩，其剛度主要由基礎(chǔ)梁構(gòu)成，板的厚度就可以比平板式基礎(chǔ)小得多。筏形基礎(chǔ)的適用范圍十分廣泛，在多層住宅和高層建筑中都可以采用。l 箱形基礎(chǔ)由鋼筋混凝土底板、頂板和縱、橫向的內(nèi)、外墻所組成，具有比筏板基礎(chǔ)大得多的抗彎剛度，可視作絕對(duì)剛性，沉降非常均勻，其相對(duì)彎曲通常小于 ‰ 。箱形基礎(chǔ)的一般構(gòu)造如圖 1211所示。為了避免箱形基礎(chǔ)出現(xiàn)過大的整體橫向傾斜，應(yīng)盡量減少荷載的偏心，采用箱基懸挑或箱基底板懸挑可以有效地減少荷載的偏心。l 當(dāng)?shù)鼗休d力比較低而上部結(jié)構(gòu)荷載又比較大時(shí)，箱形基礎(chǔ)可以作為一種方案。但由于箱形基礎(chǔ)有許多內(nèi)隔墻，使地下室的空間比較小，對(duì)使用有一定的影響。箱形基礎(chǔ)的埋置深度比較深，基礎(chǔ)空腹，挖去的土比箱形基礎(chǔ)的自重大得多，卸除了基底處原有地基的自重壓力，從而大大地減小了作用于基礎(chǔ)底面的附加應(yīng)力，減小了建筑物的沉降，這種基礎(chǔ)稱為 “補(bǔ)償式基礎(chǔ) ”。l 由于箱形基礎(chǔ)的內(nèi)隔墻很多，地下室的空間比較小，不適宜于作為地下商場(chǎng)或地下車庫(kù)使用，因此近代建造的地下室采用箱形基礎(chǔ)的就比較少了。l 采用箱形基礎(chǔ)有效調(diào)節(jié)不均勻沉降的工程實(shí)例首推上海展覽館，這座具有俄羅斯民族風(fēng)格的展覽館外貌見圖 1212，建于 1954年，采用天然地基上的箱形基礎(chǔ)，箱形基礎(chǔ)面積 ，高度 7m，而埋置深度僅 ，箱形基礎(chǔ)的大部分設(shè)置在地面以上，成為大廈的臺(tái)座。l 由于箱形基礎(chǔ)的內(nèi)隔墻很多，地下室的空間比較小，不適宜于作為地下商場(chǎng)或地下車庫(kù)使用，因此近代建造的地下室采用箱形基礎(chǔ)的就比較少了。l 采用箱形基礎(chǔ)有效調(diào)節(jié)不均勻沉降的工程實(shí)例首推上海展覽館，這座具有俄羅斯民族風(fēng)格的展覽館外貌見圖 1212，建于 1954年，采用天然地基上的箱形基礎(chǔ)，箱形基礎(chǔ)面積，高度 7m，而埋置深度僅，箱形基礎(chǔ)的大部分設(shè)置在地面以上，成為大廈的臺(tái)座。l 基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的第一步是通過方案比較，選擇適合于工程實(shí)際條件的基礎(chǔ)類型。基礎(chǔ)是傳遞上部結(jié)構(gòu)荷載給地基、擴(kuò)散應(yīng)力、保持上部結(jié)構(gòu)處于良好工作狀態(tài)的重要結(jié)構(gòu)，起承上啟下的作用。在地質(zhì)條件比較困難的地區(qū)，工程成敗的關(guān)鍵在于基礎(chǔ)工程，基礎(chǔ)的造價(jià)可能達(dá)到總造價(jià)的 20～ 30%，因此基礎(chǔ)設(shè)計(jì)與施工是工程建設(shè)的重要階段，必須慎重對(duì)待。l 而基礎(chǔ)方案的選擇則又是有關(guān)全局的一步，方案不合理，就無法實(shí)現(xiàn)預(yù)定的目標(biāo)。選擇基礎(chǔ)方案時(shí)需要綜合考慮上部結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)、地基土的工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件以及施工的難易程度等因素，經(jīng)過比較、優(yōu)化以達(dá)到技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理的目的。各種基礎(chǔ)方案的適應(yīng)性各種基礎(chǔ)方案的適應(yīng)性l 從滿足地基承載力要求考慮，基礎(chǔ)的第一功能是傳遞荷載、擴(kuò)散應(yīng)力，因而必須滿足地基強(qiáng)度和穩(wěn)定性的要求。根據(jù)上部結(jié)構(gòu)荷載的大小和地基土的承載能力強(qiáng)弱選擇基礎(chǔ)類型，盡可能選擇簡(jiǎn)單的基礎(chǔ)型式，柱下應(yīng)首選獨(dú)立基礎(chǔ)，墻下應(yīng)首選條形基礎(chǔ)。l 當(dāng)獨(dú)立基礎(chǔ)不能滿足承載力要求時(shí)宜擴(kuò)展為條形基礎(chǔ)；當(dāng)單向條形基礎(chǔ)底面積不夠時(shí)可以采用十字交叉條形基礎(chǔ)；在條形基礎(chǔ)不能滿足承載力要求的才采用造價(jià)比較高的筏板基礎(chǔ)。在這逐步擴(kuò)大基礎(chǔ)底面積的過程中，意味著造價(jià)和施工難度不斷提高，在非必要時(shí)不要采用更復(fù)雜的基礎(chǔ)類型。l 采用筏板基礎(chǔ)或箱形基礎(chǔ)不僅因?yàn)榛A(chǔ)底面積大，可以減少基底壓力，而且由于挖去的土的重量大于基礎(chǔ)的自重，可以減少作用于基礎(chǔ)底面的附加壓力，這種基礎(chǔ)稱為 “補(bǔ)償式基礎(chǔ) ”，是一舉兩得的方案。l 當(dāng)然，加大埋置深度也能提高地基承載力，但是在層狀土地基上，加大埋置深度的作用是十分有限的，有時(shí)加大埋置深度使基礎(chǔ)底面更接近于下臥軟弱層，使地基承載力反而降低。l 從滿足建筑物變形要求考慮，建筑物、基礎(chǔ)和地基是一個(gè)整體，地基的變形引起建筑物的沉降，不同類型的基礎(chǔ)，調(diào)整不均勻沉降的能力是不同的。當(dāng)建筑物荷載比較大，而地基土又相對(duì)比較軟弱時(shí)，需要考慮基礎(chǔ)對(duì)不均勻沉降的調(diào)整能力，采用剛度更大的基礎(chǔ)。l 如上部結(jié)構(gòu)為框架結(jié)構(gòu)，地基比較軟弱，則柱子之間的過大不均勻沉降將會(huì)產(chǎn)生結(jié)構(gòu)的次應(yīng)力，容易造成結(jié)構(gòu)的開裂；此時(shí)，柱網(wǎng)下的獨(dú)立基礎(chǔ)之間應(yīng)設(shè)置聯(lián)系梁以增強(qiáng)整體性，或者可以考慮采用可以調(diào)整不均勻沉降的十字交叉條形基礎(chǔ)或筏板基礎(chǔ)。由于十字交叉條形基礎(chǔ)和筏板基礎(chǔ)的底面積比較大，減少了基底壓力，使不均勻沉降也能有所減少。l 雖然筏板基礎(chǔ)具有比條形基礎(chǔ)更大的剛度，具有更大的調(diào)整不均勻沉降的能力，但由于筏板基礎(chǔ)的寬度大，應(yīng)力轉(zhuǎn)播的范圍比條形基礎(chǔ)更深，如果深層的土層比較軟弱，可能反而會(huì)使沉降量增大，從而產(chǎn)生建筑物的整體傾斜，在軟土地區(qū)已經(jīng)發(fā)現(xiàn)過不少這類事故的例子。l 從建筑物的使用要求考慮，在選擇基礎(chǔ)方案時(shí)，有時(shí)建筑物的使用要求決定了基礎(chǔ)的類型。例如，當(dāng)建筑物需要地下室時(shí)，筏板基礎(chǔ)或箱形基礎(chǔ)是最適宜的方案，基礎(chǔ)板就可作為地下室的底板，箱形基礎(chǔ)的頂板和底板也就是地下室的頂板和底板，在這種情況下必然優(yōu)先采用這類基礎(chǔ)型式。l 對(duì)于硬殼層下有軟土層的地質(zhì)條件，采用筏形基礎(chǔ)的沉降量會(huì)大于條形基礎(chǔ)。雖然筏形基礎(chǔ)的基底平均壓力小于條形基礎(chǔ)，但由于筏形基礎(chǔ)的寬度比條形基礎(chǔ)大得多，應(yīng)力向深部傳遞，在軟土層中的應(yīng)力面積比較條形基礎(chǔ)下的應(yīng)力面積大，因此筏形基礎(chǔ)的沉降量大于條形基礎(chǔ)。通過下面的算例，可以理解筏形基礎(chǔ)沉降大于條形基礎(chǔ)的原因。l 如建筑物長(zhǎng)度為 50m，寬度為 10m，比較筏板基礎(chǔ)和 。分別求得筏板基礎(chǔ)和條形基礎(chǔ)中軸線上變形計(jì)算深度范圍內(nèi)（為簡(jiǎn)化計(jì)算，假定兩種基礎(chǔ)的變形計(jì)算深度相同）的附加應(yīng)力隨深度分布的曲線（近似為折線）如圖 1213所示。已知持力層的壓縮模量 Es=4MPa，下臥層的壓縮模量 Es=2MPa。那么根據(jù)計(jì)算，可以得到其比值為 ，即筏形基礎(chǔ)的沉降比條形基礎(chǔ)的沉降大 23％。是不是在筏板下布置了樁是不是在筏板下布置了樁就稱為樁筏基礎(chǔ)？就稱為樁筏基礎(chǔ)？l 首先講 “樁 ”，樁筏基礎(chǔ)是指樁與筏板共同工作的，因此這里的樁是建筑物的一種傳力構(gòu)件，具有抗彎、抗剪能力，能承受壓力、上拔力和水平力，因此必然是鋼筋混凝土的或者是鋼樁，且與承臺(tái)有連接的構(gòu)造要求。l 現(xiàn)在有不少稱為 “樁 ”的，如水泥攪拌樁、 CFG樁、粉噴樁、砂石樁等等都僅是地基的豎向加固體，它們不具有抗彎、抗剪能力，不能承受上拔力和水平力，與承臺(tái)沒有構(gòu)造要求的連接，故其基本屬性不具有樁的基本特征。因此，凡是在筏板下采用這種地基處理的工程都不屬于 “樁筏基礎(chǔ) ”。l 再說筏板的作用，有的工程如果樁布置在承臺(tái)下或基礎(chǔ)梁下，上部結(jié)構(gòu)的荷載直接由承臺(tái)或基礎(chǔ)梁傳遞給樁，并不是通過筏板將荷載傳遞給樁或地基土的，在筏板下面并沒有設(shè)置樁。則這種筏板僅作為地下室的底板，起防水、防潮的作用，只承受地下室最底層的樓面荷載、底部土反力與水浮力的作用，并不分擔(dān)上部結(jié)構(gòu)的荷載。由于沒有樁土分擔(dān)荷載的條件，故這種基礎(chǔ)也不能稱為樁筏基礎(chǔ)。l 對(duì)筏板將上部結(jié)構(gòu)的荷載傳遞給樁頂?shù)那闆r，也有兩種不同的設(shè)計(jì)理念：l 一種設(shè)計(jì)理念認(rèn)為荷載全部由樁來承擔(dān)，不考慮筏板與地基土之間的荷載傳遞作用。還有一種是同時(shí)考慮筏板與地基土之間的傳力作用。l 因此可見，樁筏基礎(chǔ)是從荷載傳遞和結(jié)構(gòu)分析角度劃分的一種基礎(chǔ)類型，這種基礎(chǔ)類型的劃分決定了基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的主要原則與基本方法，而并不是將筏板加樁的基礎(chǔ)統(tǒng)統(tǒng)都稱為樁筏基礎(chǔ)。l 因此認(rèn)為只有后面這種設(shè)計(jì)模式才能稱為樁筏基礎(chǔ)，即樁和筏板共同承擔(dān)荷載的才能稱為樁筏基礎(chǔ)。l 第一種設(shè)計(jì)理念為什么不考慮筏板與地基土之間的荷載傳遞作用？l 筏板與樁共同承擔(dān)荷載的作用需要有一定的條件，如果不具備這種條件，計(jì)算時(shí)即使主觀上考慮了筏板的分擔(dān)作用，但實(shí)際上卻沒有發(fā)生分擔(dān)作用的客觀條件。顯然，這樣的設(shè)計(jì)是偏于危險(xiǎn)的，減低了樁的安全度。l 樁土共同作用需要什么條件？所謂樁土共同作用，實(shí)際上主要是取決于能否充分地發(fā)揮樁間土的承載能力，也就是樁土的分擔(dān)作用。由于樁、土具有不同的剛度，樁土分擔(dān)的荷載是按樁土的剛度來分配的，樁的剛度越大，樁的變形越小，則樁所承擔(dān)的荷載比例就越大。要發(fā)揮樁間土分擔(dān)荷載的作用，必須減小樁的剛度，增大樁的變形。因此，為了形成樁土共同作用，不能采用端承樁，樁必須支承在不太硬的樁端土層上。什么是深基礎(chǔ)？什么是淺基礎(chǔ)什么是深基礎(chǔ)？什么是淺基礎(chǔ) ？？l 你這里提出了什么是淺基礎(chǔ)的問題，在一些教材中，一般認(rèn)為埋置深度小于某個(gè)數(shù)值，或埋置深度與基礎(chǔ)寬度比值超過某個(gè)數(shù)值，如表 121所示。l 但這種劃分的方法沒有反映淺基礎(chǔ)與深基礎(chǔ)的本質(zhì)區(qū)別，特別在當(dāng)代工程規(guī)模的條件下，由于高層建筑的大量興建，地下空間的開發(fā)利用，地下室的埋置深度越來越深，這種分類思路的缺陷是十分明顯的。l 按照埋置深度的絕對(duì)值來劃分是常用的一種方法，但是這種方法沒有反映基礎(chǔ)寬度的影響，例如 5m的埋置深度對(duì) 10m寬的筏形基礎(chǔ)來說是 “不深 ”的，但對(duì) 2m的條形基礎(chǔ)來說，已經(jīng)很 “深 ”了。l 于是就有用相對(duì)深度來劃分的方法，考慮了基礎(chǔ)寬度的影響，這當(dāng)然是比較好的一種思路，如認(rèn)為當(dāng) D/B?1時(shí)是深基礎(chǔ)。但這種方法仍然沒有反映深基礎(chǔ)和淺基礎(chǔ)的本質(zhì)區(qū)別，也沒有說明這兩種基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)計(jì)算方法有什么差別，承載性狀有什么根本的不同。l 在當(dāng)代工程規(guī)模的條件下，表 121的分類方法都不適用了。多層地下室的興建，已經(jīng)打破了上述界限，基礎(chǔ)的埋置深度已經(jīng)深達(dá) 20余米，但仍然是按照淺基礎(chǔ)的原則設(shè)計(jì)的，說明上述分類方法并沒有反映淺基礎(chǔ)和深基礎(chǔ)的根本區(qū)別。l 50