
地基、基础的作用及设计要求
建筑物最下面埋在土中的扩大构件称为基础。
承受由基础传来的荷载而产生应力和应变的土层称为地基。地基承受建筑物荷载而产生的应力和应变随着土层深度的增加而减少,在达到一定深度后就可以忽略不计。直接承受建筑物荷载而需计算压力的土层称持力层。持力层以下的所有土层称下卧层。
冷库建筑上部的总荷载(包括屋面、楼层、墙柱的自重及各种活荷载)都是通过基础传递到地基上。
地基在稳定的条件下,每平方米所能承受的最大垂直压力,称为地基容许承载力(i?),又称地耐力。
当基础对地基的压力超过地基容许承载力时,地基将出现较大的沉降变形,甚至产生地基土层挤出而破坏。为了保证建筑物的稳定与安全,就必须将建筑物基础的底面积扩大,以适应建筑总荷载和地基容许承载力的要求。
基础和地基的设计对建筑物是极为重要的,它的好坏将直接影响到建筑物的质量,有些建筑物的破坏,就是由于地基和基础处理不当,产生不均勻沉降,基础断裂而造成的。地基、基础的设计应使基础本身具有足够的强度来传递整个建筑物的荷载,而地基则应具有良好的稳定性,以保证建筑物的均匀沉降。
基础是埋在地下的隐蔽工程,建成后不易检查和加固,而它又往往受到地下水的侵蚀和寒冷地区土的冻胀的作用以及其它影响,因此在设计时,必须充分考虑各种条件,使其具有与上部建筑使用年限相适应的耐久性。
冷库地基与基础比其它建筑物更应考虑由于温差而带来的设计、施工等诸
多问题。
地基与基础设计还应充分考虑其经济性。地基与基础工程的工期、工程量及造价在整个建筑工程中占有一定的比重。同样的建筑物,由于选择不同的地基方案和采用不同的基础构造,其工期、工程量及造价有很大的差别,通常应尽可能选择良好的天然地基,争取做浅基础,尽量采用价廉易得的材料和先进的施工技术,使设计符合经济合理的原则。
在设计地基、基础前,必须对现场进行充分的调査研究,一般通过实地勘测工作去掌握必要的设计资料。如:
地形图
通过测量,了解拟建场地的有关地形、面积、周围建筑物、沟渠、暗塘、地下建筑物等现状,以及附近交通、给排水、供电等情况,绘制地形图。根据这些资料布置拟建冷库和其它建筑物的位置,提出要求钻孔的地点,选择经济合理的标高方案。
工程技术勘探资料
工程技术勘探一般采用现场钻孔,取得土样,通过观察和试验,了解岩层土质、地质结构、土层分布及各土层的物理力学性能。并由此判断地基土的容许承载力,了解有无软弱土层,软弱土层的厚度及分布情况;有无暗塘、溶洞、枯井、古墓、垃圾坑等不良地基现象。此外,还应了解地震烈度,附近矿产等对地基产生影响的有关资料。
钻孔位置的布置与间距由设计人员提出。一般与拟建冷库的形状、位置、使用要求、结构类型有关。钻孔深度与冷库高度等有关,钻孔间距可参考实际。钻孔一般可布置在主要承重墙、柱的轴线附近或建筑物四角。
实际钻孔间距
场地类别场地特征建筑物类型
I类n类
简单场地地形平坦,地貌单一,土层结构简单,制冷机组且压缩性不大;无不良地质现象;地下水较深,对地基基础无不良影响50m75m
中等场地地形基本平坦,地层种类较多,且土的性质有些变化,但无特殊差的土层;地下水较浅,对地基基础有不良影响30m30m
复杂场地地形起伏大,土层种类多,成因复杂,土质交错松软;有不良地质现象;场地内有对振动敏感的地层;地下水浅,且对地基基础有不良影响<20m<20ra
注:(1)I类建筑物指重要建筑,荷载较大的建筑,使用上对地基变形有特殊要求的建筑。
I丨类建筑物指荷载不大的一般性建筑。
实际所示为某冷库钻孔位置图,通过钻孔获得地质剖面图(实际)。如图所示,地表面有一层人工填土层,主要由砂质黏土和一些垃圾杂物组成,下面有一层淤泥(海洋沉积层),这两层承载能力都很低,不宜作天然地基。再往下是残积层,由含砾的砂质黏土组成,强度较大,工程性能好,容许承载力20t/m2以上,可作冷库的基础持力层。从图中还可看到建设场地地下水位高,在施工时
必须注意排水。
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工程地质勘探后提供的地质报告一般有下列内容:
实地钻孔布置。
地质剖面,表示各土层名称,分布深度,各土层成分以及物理力学性能。
地下水情况,地下水位标高,必要时应提供全年地下水位变化幅度,以及地下水质分析报告等。
对基地内建筑地段的地基稳定性作出评价,能解决建筑总平面布置方案,并对建筑物的基础设计提出建议。如有不良地质现象,应对防治工程方案提供必要的资料。
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