軟地基基礎的選用與結構特質

摘要：根據軟弱地基的實際情況，則從地基承載力的角度考慮，應合理地計算選擇地基基礎形式，確保地基基礎的穩(wěn)定性的安全性。建筑物平面尺寸和形狀的確定，上部結構選型，結構形式的選擇以及周遍建筑環(huán)境都應考慮到與軟弱地基的適應性。在適當可行且必要的時候，可因地制宜地對軟弱地基韋先進行地基處理加固改良，以適應各類不同上程結構對地基的要求，提高地基強度、減少其壓縮性，改善其穩(wěn)定條件。山于地基基礎和上部結構是共同上作的一個整體，因此解決軟弱地基的強度和變形問題的基本原則，要從加強上部結構及基礎和地基土兩方面入手，并采用綜合治理的辦法。
 
關鍵詞：軟弱地基，基礎，變形，筏板
 
一、概述
 
概括地說，軟土地基面臨的最大的主要問題是強度、穩(wěn)定性、沉降以及不均勻沉降問題。當地基的抗剪強度不足以支承上部結構的自重及外荷載時，地基就會產生局部或整體剪切破壞。當地基在上部結構的自重及外荷載作用下，產生過大的變形以至影響建筑物的正常使用，特別是超過建筑物所能容許的不均勻沉降時，結構可能開裂破壞。沉降量較大時，不均勻沉降往往也較大。
 
 山于軟土地基具有強度低、壓縮性大和明顯的觸變性等不良特性，對于建筑物危害很大。因此，在設計與施上中都應給更高的充分重視。
 
軟弱地基十分容易出現沉降和不均勻沉降現象。特別是不均勻沉降，其危害是很大的。不均勻沉降的產生.可能地基本身壓縮層分布不均勻有關，也.可能是建筑物設計施上的人為因素有關?；A形式選擇的不合理、基底面積的不恰當，會造成沉降的不一致。上部結構高度體型的選擇不當，上部荷載的分布不利等也會造成地基的不均勻沉降。
 
 二、軟弱地基上基礎的選用
 
軟弱地基山于其自身條件較差，故而對基礎要求較為嚴格。對于框架結構，如果選擇常見的柱下單獨擴展基礎形式，則柱與柱之間的沉降差異很難得到較好的把握和控制，故不推薦優(yōu)先使用這種基礎形式。相比而言，柱下條形基礎以及十字交叉基礎的整體性要比柱下單獨擴展基礎形式好的多，調整不均勻沉降變形的能力要好，故可以選作軟土地基上框架結構等結構形式的基礎方案。
 
即使是采用柱下條形基礎和交叉基礎等連續(xù)基礎的情況下，軟弱地基也常常有不均勻沉降或不均勻沉降的趨勢發(fā)生。地基的不均勻沉降或不均勻沉降趨勢會自接地作用到基礎上，山于連續(xù)基礎的架越地基、調整不均勻沉降特點，不均勻沉降的趨勢得到一定程度的緩解，同時連續(xù)基礎發(fā)生一定程度的撓曲變形并有相應內力產生。連續(xù)基礎的撓曲進一步會引起上部結構的內力，韋實上是框架與連續(xù)基礎雙方共同發(fā)揮其剛度相適應的作用，共同參與調整地基不均勻沉降，即基礎內力向上部結構轉移。
 
筏板基礎也是常用于軟弱地基上的一種基礎形式。筏板基礎以其成片覆蓋于建筑物地基的較大面積和完整的平面連續(xù)性為明顯特點，它不僅滿足軟弱地基的承載力要求，減少地基的附加應力和不均勻沉降，還具備跨越地下淺層小洞穴和局部軟弱層，增強建筑物整體性以及抗震性能等特點。按照所支承的上部結構類型分，有用于磚砌體承重結構房屋的墻下筏板基礎和用于框架、剪力墻結構的柱下筏板基石出。
 
 筏板基礎如果平面尺寸很小，厚度相對而言較大，則其整體抗彎剛度較好。在軟弱地基發(fā)生沉降時，筏板基礎整體保持剛體下沉，危害并不大:縱使軟弱地基分布不均勻、上部荷載的不利分布或使用中的種種問題造成地基不均勻沉降，山于筏板基礎剛度十分良好，其調整不均勻沉降的特點充分體現，表現出來也是筏板基礎的整體傾斜。但具體上程實際中，筏板基礎往往平面面積較大，而厚度卻有限，造成它只有有限的抗彎剛度，無力調整過大的沉降差異。這時，在地基不均勻沉降情況發(fā)生時，筏板基礎不僅有沉降和傾斜的反應，還有其自身的撓曲機理發(fā)生。而山于建筑物上部結構的存在，筏板基礎本身的變形受著上部結構共同作用的制約。也就是筏板基礎將自身的反應傳遞、作用于上部結構，上部結構一面是隨筏板基礎的沉降和傾斜做整體剛體位移運動，另一面就是
 
山于制約筏板基礎的變形而相應地產生的變形，并山此形成次生內力。
 
三、上部結構對軟弱地基變形的適應性
 
 軟弱地基除了承載能力的較差的缺點之外，還有很重要的一個缺點就是在承載狀態(tài)下生的壓縮變形量大，而且容易產生較大的不均勻沉降。這些特點就要求上部結構的設計施上必須考慮到這些不利因素，盡量地適應軟弱地基的這些特點。一般情況，對軟弱地基實施地基處理的主要口的，一是提高原地基的承載能力，這是從受力的角度考慮:二是改善地基土的材料屬性，從土的本構關系角度講，就是增大變形模量、壓縮模量，從而降低地基土層的壓縮性，減少建筑物作用于地基時產生的沉降以及差異沉降，這是從變形的角度考慮的。
 
軟弱地基的變形將通過基礎的中介影響到上部結構，從而涉及到上部結構適應地基變形能力的問題。不同性質的結構形式，其適應地基不均勻沉降的能力差別就很大。當建筑物上部結構為砌體結構或磚混結構時，不論建筑物基礎為何種形式，上部結構始終是不適應不均勻沉降的。比如當砌體結構下為剛性條形墻擴展基礎，山于基礎本身抵抗不均勻沉降的能力就很差，所以地基不均勻沉降的效應會很自接地影響到上部，而上部的砌體結構不適應不均勻沉降變形。如果基礎選擇為整體性和剛度稍好的筏板基礎，地基不均勻沉降問題的表現雖然會得到某種程度的減輕，但是山于筏板基礎自身撓曲等變形仍然是客觀存在的，建立在筏板基礎上的砌體結構還是會面臨不均勻沉降下的一系列問題。相比而言，在地基不均勻沉降情況下，框架結構適應不均勻沉降的的能力要比無筋砌體結構略強。
 
四、結論
 
常規(guī)方法的建筑結構設計通?？偸前焉喜拷Y構、基礎和地基三者作為彼此離散的獨立結構單元進行力學分析。這樣雖然滿足靜力平衡條件，但卻完全忽略了三者之間受荷前后的變形連續(xù)性。而實際的情況是地基、基礎和上部結構三者相互聯系成整體共同作用來承擔荷載而發(fā)生變形的。這時三部分都將按各自的剛度對變形產生相互制約作用，從而使整個體系的內力和變形發(fā)生變化。因此，當地基軟弱、結構物對不均勻沉降敏感時，上述常規(guī)分析方法就與實際情況的差別就很顯著了。所以，對于軟弱地基上基礎的選擇和上部結構對軟弱地基的變形的適應研究室非常重要的。
 
參考文獻
 
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