多層建筑地基的選擇問題分析
張金玲
摘要：在多層建筑中，地基基礎設計是整個建筑的重要組成部分，基礎選型更為關鍵，地基、基礎及上部結構是一個整體，不能孤立地選型，應整體考慮。地基基礎是工程基礎建設質量的重要保障。為了確保地基基礎的安全性，我們就必須對它加以研究，并在工程施工中對施工方法和施工手段進行分析，論證、監督。
關鍵詞：多層建筑  基礎選型  應用。
一、多層建筑基礎選型條件
1、由設計單位提出來要求，勘察部門提供的擬建工程場地范圍的工程地質、水文地質報告，必須詳細提供地質構造和持力層范圍內土層的物理力學性能及勘察結論意見，據以作為基礎選型的基本依據。不得以鄰近建筑物的勘察資料代替擬建工程的勘察報告。對于小區的地質勘察普查資料，僅能作為參考，不得作為設計依據。
2、對于雜填土地基或軟弱地基，因其承載力較低，且地基變形較大，一般應進行地基處理。不能只靠加大基礎斷面、增強基礎剛度來承擔上部結構荷載，因為基礎再大，相對于上部結構還是較柔的。所以地基處理要與基礎選型結合起來進行設計。
3、根據建筑結構平面布置、結構類型、上部結構荷載大小及其分布，以及建筑物所處的抗震設防區，結合建筑場地地基實際情況，將地基、基礎與上部結構視為一整體，綜合考慮基礎的選型。基礎形式與構造要與上部結構相適應、相協調，要與所處地基相吻合，三者既是獨立部分，又有機聯系、相輔相成，使其發揮空間作用，共同工作。
4、建筑物所在場地周圍緊鄰建筑物情況，鄰近建筑物基礎與新構建工程基礎干擾，即新建工程基礎放不下去，被迫改變基礎形式。建筑物使用功能要求，可能提供的建筑材料，以及工期要求，都有可能影響基礎形式的選擇，必須結合實際情況和技術經濟分析，妥善對基礎進行選型，以求選擇的基礎形式既經濟合理、技術先進，又符合客觀實際。
5、當地的施工習慣作法，承建工程的施工隊伍的施工經驗，施工隊伍的裝備和技術水平，這些條件也是基礎選型應考慮的因素。考慮了這些條件，使基礎設計符合實際，可加快施工進度。
二、多層建筑常用的幾種基礎形式分析
1、墻下條形基礎。常用的磚、毛石、混凝土剛性基礎，主要是承受抗壓強度，也承受抗拉、抗剪強度，但抗拉、抗剪強度不高。基礎內產生的拉應力、剪應力通過剛性角控制，使其不超過材料的允許值。它一般適用于建造5層以下民用建筑及輕型生產用房，如果地基承載力較高，且地基比較均勻，層數還可以適當增加。這種基礎的特點是，造價低、施工快，通過地圈梁的加強，增強基礎的整體剛度，能承受上部結構較大的荷載及適應一定的地基變形。常用的鋼筋混凝土柔性基礎也是墻下條形基礎的較好形式。當上部結構荷載較大，地基承載力又較低，且地基又不很均勻，采用剛性基礎往往會使基礎斷面過大，如果要保持淺基礎，則基礎露出地面，如果加深基礎又要增加土方量基礎造價。即使采用剛性基礎，也難避免在基礎產生較大的抗拉、抗剪應力時，出現基礎裂縫、不均勻下沉，以致引起上部結構墻體裂縫。這時一般采用鋼筋混凝土條形基礎，它可以承受較大的彎矩和剪力，用基礎斷面大小和配筋量來滿足受力要求。如果地基不均勻，還可加肋梁，以增強抗彎能力，調整不均勻沉降。一般6層以上民用建筑或輕型廠房可以采用這種基礎。
2、獨立基礎。剛性或柔性獨立基礎一般多用于柱下基礎，根據柱荷載偏心距大小，基礎斷面可為方形或矩形。當柱距較大時，常為獨立基礎，這樣較為經濟。為增強基礎整體性，也可采用拉梁適當拉結，以增強適應地基變形和抗震能力。多層建筑上部結構為框架體系時，如地基承載力較高，地基變形較小，荷載及柱網分布較均勻，宜選用獨立基礎，但在縱橫兩個方向宜拉梁適當拉接。拉梁斷面選擇要適當，不宜過大，可通過計算確定。一般民用建筑中的內柱，多數可考慮采用獨立基礎，而不用條形基礎，在滿足承載力及變形要求下，其經濟效果是較好的。
3、柱下條形基礎及十字交叉基礎。當柱荷載較大或地基較差時，采用獨立基礎不能滿足承載力要求，擴大基礎面積又受到場地限制時，可考慮采用條形基礎。條形基礎具有較大的剛度，對于調整不均勻沉降有良好的作用，但當柱距較大時，條基的剛度也差，調整不均勻沉降的能力也降低，所以選用柱下條形基礎應控制在柱距不宜過大（6～7m）的條件下，能較好發揮作用。當地基承載力較低而柱荷載又較大時，或地基變形和柱荷載的分布在兩個方向都不均勻時，一方面要求擴大基礎底面積，以滿足承載和地基變形的要求，同時又要求基礎具有較大剛度，來調整不均勻沉降，這時可考慮設置十字交叉基礎。十字交叉基礎具有較大的空間剛度，是一種較好的基礎形式，但它有自己的適用范圍，不可任意濫用，只有當條形基礎不能滿足要求時，才采用十字交叉基礎。
4、鋼筋混凝土筏片基礎。當地基承載力較低，且地基土質不均勻，而上部結構荷載卻很大，采用十字交叉基礎，有的基礎之間的空隙所剩無幾，有的基礎底面積重疊，已不能提供足夠的基礎底面積時，這時可采用筏片基礎。對于有地下室的結構，它本身不要求防水或防潮，筏片基礎恰好就是地下室的底板結構。當荷載不太大時，常采用平板式筏片；當荷載較大時，可采用梁板式筏片。由于筏片基礎的整體剛度較大，故能將各柱或墻體的不均勻沉降調整得較為均勻。對于某些不均勻地基，且土質又較軟，應先進行地基處理。提高地基承載力，減少地基的壓縮性，再在處理過的地基上做筏片基礎。這種地基與基礎同時結合考慮，技術和經濟效果均較理想。那種認為不管地基如何軟弱和不均勻，只要做筏片基礎就萬無一失的想法是不全面的，實際工程中的教訓還是有的，應引以為戒。
5、樁基礎。樁基礎具有承載力高、沉降量小的特點。一般建筑物應盡量采用淺基礎，若地基變形和強度方面都無法滿足要求時，則可采用此種形式的深基礎。下列情況可考慮采用樁基礎：
（1）建筑物上部結構荷載較大，而地基上部軟弱，下部有可作為樁端持力層的堅實土層時；
（2）天然地基上的淺基礎沉降量過大，即使進行地基處理也不能滿足建筑物要求時；
（3）對較為重要的建筑物，雖然地基承載力尚好，但由于對控制沉降有較高要求，不允許有過大沉降，也可考慮采用；
（4）對土層不很厚，土質又較差，如做條形基礎，土方量較大，可考慮采用鉆孔，灌注短樁。
基礎選型一般宜先考慮天然淺基，這是因為淺基具有造價較低、施工方便的優點，當天然地基不能滿足變形和強度要求時，才考慮樁基。樁基的優點較多，但須結合建筑場地和地基情況選用，選用不當會提高造價，造成浪費，甚至得到相反的效果。如果地基上部土層較好，下部軟弱，樁通過較強土層支承于較弱土層上，反而會使建筑物沉降。
樁分為預制樁和灌注樁，而灌注樁又分為等徑灌注樁和大直徑擴底墩。擴底墩的優點是承載力高，沉降小，造價低，一樁一墩，省去承臺，能承受較大的豎向荷載及水平荷載。此處爆擴短樁也有不少應用。