一、地基基礎(chǔ)方案及其選擇
建筑物可分為上部結(jié)構(gòu)(地下部分)、下部結(jié)構(gòu)(地下部分)-基礎(chǔ)兩部分。而基礎(chǔ)坐落在地基上。地基作為支承建筑物的地層，如為自然狀態(tài)則為天然地基，若經(jīng)過人工處理則為人工地基。
基礎(chǔ)又分為淺基礎(chǔ)與深基礎(chǔ)兩大類，通常按基礎(chǔ)的埋置深度劃分。一般埋深小于5m的
為淺基礎(chǔ)，大予5m的為深基礎(chǔ)。也有建議按施工方法來劃分的：用普通基坑開挖和敞坑排水方法修建的基礎(chǔ)統(tǒng)稱為淺基礎(chǔ)，如高層建筑箱型基礎(chǔ)(埋深可能大于5m)也屬此類，而用特殊施工方法將基礎(chǔ)埋置于深層地基中的基礎(chǔ)稱為深基礎(chǔ)，如樁基礎(chǔ)、沉井、地下連續(xù)墻等。
設(shè)計(jì)建筑物的地基基礎(chǔ)時(shí)，須將地基、基礎(chǔ)視為一個(gè)整體，按照下述的組合關(guān)系(見表18-5)，確定地基基礎(chǔ)方案。其受上部結(jié)構(gòu)類型、使用荷載大小、施工等多種因素制約，對(duì)每一個(gè)具體工程，應(yīng)綜合考慮，通過經(jīng)濟(jì)技術(shù)比較，確定最佳方案。不允許時(shí)，可比較天然地基上的深基礎(chǔ)和人工地基上的淺基礎(chǔ)兩方案，選定其一，必要時(shí)才選用人工地基上的深基礎(chǔ)。
地基與基礎(chǔ)組合方案表18-5
二、淺基礎(chǔ)類型
淺基礎(chǔ)有多種形式，是隨上部結(jié)構(gòu)類型的發(fā)展和荷載的增大、使用功能的要求、地基條件、建筑材料和施工方法的發(fā)展而演變的，形成了從獨(dú)立的、條形的到交叉的、成片的乃至空間整體的基礎(chǔ)系列。淺基礎(chǔ)的類型劃分按不同標(biāo)準(zhǔn)有不同形式。按表18-6分類，可大致看出基礎(chǔ)形式發(fā)展演變過程、材料及受力特點(diǎn)。
(一)獨(dú)立基礎(chǔ)(含擴(kuò)展式基礎(chǔ))
獨(dú)立基礎(chǔ)是柱基礎(chǔ)的主要類型，所用材料依柱的材料和荷載大小而定�，F(xiàn)澆柱下常采用
鋼筋混凝土，此時(shí)稱為擴(kuò)展式基礎(chǔ)�；A(chǔ)截面可做成階梯形或錐形，預(yù)制柱下一般采用杯形基礎(chǔ)。砌體柱下可采用無筋擴(kuò)展基礎(chǔ)，材料一般為磚、混凝土等。
(二)條形基礎(chǔ)和聯(lián)合基礎(chǔ)
1.條形基礎(chǔ)
墻下條形基礎(chǔ)有剛性和鋼筋混凝土(擴(kuò)展式)兩種。后者一般做成無肋板式，若為了增強(qiáng)基礎(chǔ)的整體性和抗彎能力，則可采用帶肋式。
當(dāng)荷載較大且地基承載力較低時(shí)，柱列下也常采用條形基礎(chǔ)。將同一排的柱基礎(chǔ)相連成
為鋼筋混凝土柱下條形基礎(chǔ)。但若僅是相鄰兩柱基礎(chǔ)相連又稱聯(lián)合基礎(chǔ)或=柱聯(lián)合基礎(chǔ)。
2.聯(lián)合基礎(chǔ)
根據(jù)建筑物的荷載、地基及限制條件，可能有下列形式。
(1)矩形聯(lián)合基礎(chǔ)
適用于相鄰荷載差異不大且地基較為均勻的條件。它整體性能好，可設(shè)計(jì)成變截面的形式。
(2)梯形聯(lián)合基礎(chǔ).
邊柱基礎(chǔ)荷載較大或?yàn)槠暮奢d，與內(nèi)柱基礎(chǔ)需要連接時(shí)，采用梯形形式可使基底壓力接近于均勻分布。
(3) 連梁式聯(lián)合基礎(chǔ)
當(dāng)基礎(chǔ)間距較大，地基不均勻，可能產(chǎn)生較大的沉降差時(shí)，將聯(lián)合基礎(chǔ)做成連梁式，且設(shè)計(jì)成剛性梁，使不平衡剪力和彎矩得以傳遞和調(diào)整。
(三)交梁基礎(chǔ)
當(dāng)荷載較大，采用柱下條形基礎(chǔ)不能滿足地基承載力要求時(shí)，可采用交梁基礎(chǔ)(或稱“十字交叉基礎(chǔ)”)。這種基礎(chǔ)在縱橫兩向均具有一定的剛度和調(diào)整不均勻沉降的能力。
(四)筏板基礎(chǔ)
遇上部結(jié)構(gòu)荷載大、地基軟弱或地下防滲需要時(shí)，可采用筏板基礎(chǔ)，俗稱滿堂基礎(chǔ)。由
基底面積大，故可減小地基單位面積上的壓力，并能有效地增強(qiáng)基礎(chǔ)的整體性。
筏板基礎(chǔ)像倒置的鋼筋混凝土樓蓋，可分為平板式和梁板式兩種類型。它可用在柱網(wǎng)下，
亦可用在砌體結(jié)構(gòu)下。我國(guó)南方某些城市大量采用為多層住宅基礎(chǔ)，并直接做在地表雜填土上，稱無埋深筏基。但在北方應(yīng)用時(shí)，必須考慮能否滿足抗凍與采暖要求。
(五)箱形基礎(chǔ)
由鋼筋混凝土底板、頂板和縱橫內(nèi)外墻組成的整體空間結(jié)構(gòu)，稱為箱形基礎(chǔ)。其具有很大的抗彎剛度，整體性好，只會(huì)產(chǎn)生大致均勻的沉降或整體傾斜而不致產(chǎn)生撓曲，從而基本上消除了因地基變形而使建筑物開裂的可能性。抗震性能較好，適用于軟弱地基上高層、重型或?qū)Σ痪鶆虺两涤袊?yán)格要求的建筑物。可滿足高層建筑對(duì)建筑功能與結(jié)構(gòu)受力等方面的要求。
箱基的用料多、工期長(zhǎng)、造價(jià)高、施工技術(shù)比較復(fù)雜，尤其當(dāng)須進(jìn)行深基坑開挖時(shí)要考慮人工降低地下水位1、坑壁支護(hù)和對(duì)鄰近建筑物的影響問題。此外，還要對(duì)箱基地下室的防水、通風(fēng)采取周密的措施。綜上所述，箱基的采用與否，應(yīng)該慎重地綜合考慮各方面因素，通過方案比較后確定，才能收到技術(shù)和經(jīng)濟(jì)上的最大效益。
(六)殼體基礎(chǔ)
當(dāng)荷載較大時(shí)，柱下基礎(chǔ)也可采用殼體基礎(chǔ)。這種基礎(chǔ)使徑向內(nèi)力由以彎矩為主，變?yōu)橐詨毫橹鳎ǔ？晒?jié)省混凝土30~6～so%。殼體基礎(chǔ)常用作筒形構(gòu)筑物(如煙囪、水塔、料倉(cāng)、中小型高爐等)的基礎(chǔ)，也可用作一般工業(yè)與民用建筑柱基。殼體基礎(chǔ)常用的結(jié)構(gòu)形式為正圓錐殼、M形組合殼和內(nèi)球外錐組合殼：
(七)動(dòng)力機(jī)械基礎(chǔ)
動(dòng)力機(jī)械基礎(chǔ)常采用大塊式、墻式及框架式三種形式。大塊式基礎(chǔ)應(yīng)用最廣，通常做成剛度很大的鋼筋混凝土塊體。墻式基礎(chǔ)則由承重的縱、橫向墻組成。基礎(chǔ)中均預(yù)留有安裝和操作機(jī)器所必需的溝槽和孔洞。框架式基礎(chǔ)一般用于平衡性較好的高頻機(jī)器，其上部結(jié)構(gòu)是由固定在一起連續(xù)底板或可靠基巖上的立柱以及與立柱上端剛性連接的縱、橫梁組成的彈性體系，因而可按框架結(jié)構(gòu)計(jì)算。
(八)基礎(chǔ)選型示例
基礎(chǔ)的選型，應(yīng)根據(jù)地質(zhì)條件、建筑體型、結(jié)構(gòu)類型、荷載情況、有無地下室以及施工條件等，提出適用技術(shù)方案，進(jìn)行經(jīng)濟(jì)效果對(duì)比。一般按以下原則選型：
1.磚混結(jié)構(gòu)
包括多層房屋，應(yīng)優(yōu)先選用剛性基礎(chǔ)。按就地取材和方便施工的原則，選擇毛石基礎(chǔ)、磚基礎(chǔ)、灰土基礎(chǔ)或三合土基礎(chǔ)。地下水位較高時(shí)選用混凝土基礎(chǔ)，或有混凝土墊層的磚基礎(chǔ)，一般做成條形基礎(chǔ)�；A(chǔ)寬度大于2. 5m時(shí)，宜采用柔性鋼觴混凝土基礎(chǔ)。上部地基土軟弱，基礎(chǔ)深度大于3m時(shí)，宜用墩式基礎(chǔ)。
2.框架結(jié)構(gòu)
無地下室，地基較好，荷載較小，柱網(wǎng)分布比較均勻時(shí)，宜選用單獨(dú)柱基，縱橫方向應(yīng)用拉梁拉結(jié)，拉梁位置以設(shè)置在柱根為宜。框架底層的磚墻和相鄰磚混結(jié)構(gòu)的墻體，宜結(jié)合拉梁設(shè)置地梁。柱基埋深較淺時(shí)直接做條形墻基，此時(shí)圈梁與拉梁結(jié)合布置。對(duì)于多層內(nèi)框架結(jié)構(gòu)，地基較差時(shí)，柱列宜選用柱下條形基礎(chǔ)或條形剛性基礎(chǔ)。
3.框架或剪力墻結(jié)構(gòu)
(1)無地下室，地基較差，荷載較大時(shí)，為了增強(qiáng)整體性，減少不均勻沉降，可選用十字交叉條形基礎(chǔ)。如不滿足變形條件要求，可考慮采用樁基礎(chǔ)，或?qū)Φ鼗M(jìn)行處理。仍不滿足要求時(shí)，可選用鋼筋混凝土筏板基礎(chǔ)。
(2)有地下室，無特殊防水要求，柱網(wǎng)、荷載及墻間距比較均勻，地基較好時(shí)，可選用十字交叉剛性墻基礎(chǔ)。
(3)有地下室，上部結(jié)構(gòu)對(duì)不均勻沉降限制較嚴(yán)，防水要求較高時(shí)，可選用箱形基礎(chǔ)。當(dāng)高層建筑層數(shù)較多，重量較大，地基較軟弱時(shí)，宜采用復(fù)合式箱形基礎(chǔ)。
上述事例說明，進(jìn)行基礎(chǔ)工程設(shè)計(jì)必須洞悉上部結(jié)構(gòu)及地基的特點(diǎn)，發(fā)揮上部結(jié)構(gòu)一基
礎(chǔ)一地基的相互作用，才可能達(dá)到最佳效果。
