支承由基礎(chǔ)傳遞的上部結(jié)構(gòu)荷載的土體(或巖體)。為了使建筑物、正常地使用而不遭到破壞,要求地基在荷載作用下不能產(chǎn)生破壞;組成地基的土層因膨脹收縮、壓縮、凍脹、濕陷等原因產(chǎn)生的變形不能過大。
在進(jìn)行地基設(shè)計(jì)時(shí),要考慮:
①基礎(chǔ)底面的單位面積壓力小于地基的容許承載力。
② 建筑物的沉降值小于容許變形值 。
③ 地基無滑動(dòng)的危險(xiǎn)。
在建筑學(xué)中地基的處理是十分重要的,上層建筑是否牢固地基有無可替代的作用。建筑物的地基不夠好,上層建筑很可能倒塌,這樣說一點(diǎn)也不為過,而地基處理的主要目的是采用各種地基處理方法以改善地基條件。
地基處理的對(duì)象是軟弱地基和特殊土地基。我國(guó)的《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GBJ7-89)中明確規(guī)定:“軟弱地基是指主要由淤泥、淤泥質(zhì)土、沖填土、雜填土或其它高壓縮性土層構(gòu)成的地基”。
特殊土地基帶有地區(qū)性的特點(diǎn),它包括軟土、濕陷性黃土、膨脹土、紅粘土和凍土等地基。
深層攪拌法:深層攪拌法系利用水泥或其它固化劑通過特制的攪拌機(jī)械,在地基中將水泥和土體強(qiáng)制拌和,使軟弱土硬結(jié)成整體,形成具有水穩(wěn)性和足夠強(qiáng)度的水泥土樁或地下連續(xù)墻,處理深度可達(dá)8~12m。 施工過程:定位—沉入到底部—噴漿攪拌(上升)—重復(fù)攪拌(下沉)—重復(fù)攪拌(上升)—完畢
用密實(shí)法處理地基又可分為:①碾壓夯實(shí)法:對(duì)含水量在一定范圍內(nèi)的土層進(jìn)行碾壓或夯實(shí)。此法影響深度約為200毫米,僅適于平整基槽或填土分層夯實(shí)。②重錘夯實(shí)法:利用起重機(jī)械提起重錘,反復(fù)夯打(圖a),其有效加固深度可達(dá)1.2米。此法適用于處理粘性土、砂土、雜填土、濕陷性黃土地基和對(duì)大面積填土的壓實(shí)以及雜填土地基的處理。③機(jī)械碾壓法:用平碾、羊足碾、壓路機(jī)、推土機(jī)及其他壓實(shí)機(jī)械壓實(shí)松散土層(圖b)。碾壓效果取決于被壓土層的含水量和壓實(shí)機(jī)械的能量。對(duì)于雜填土地基常用 8~12噸的平碾或13~16噸的羊足碾,逐層填土,逐層碾壓。④振動(dòng)壓實(shí)法:在地基表面施加振動(dòng)力,以振實(shí)淺層松散土(圖c)。振動(dòng)壓實(shí)效果取決于振動(dòng)力、被振的成分和振動(dòng)時(shí)間等因素。用此法處理以砂土、爐渣、碎石等無粘性土為主的填土地基,效果良好。⑤強(qiáng)夯法:利用重量為8~40噸的重錘從6~40米的高處自由落下,對(duì)地基進(jìn)行強(qiáng)力夯實(shí)的處理方法。經(jīng)過強(qiáng)夯的地基承載能力可提高3~4倍,以至6倍,壓縮性可降低200~1000%,影響深度在10米以上。此法適用于處理砂土、粉砂、黃土、雜填土和含粉砂的粘性土等。施工時(shí)噪聲與振動(dòng)較大。⑥堆載預(yù)壓法:在堆積荷載作用下,使飽和軟土層排水固結(jié),提高抗剪能力,增加地基的穩(wěn)定性。⑦砂井堆載預(yù)壓法(圖d):在軟土層中按一定距離打入管井,井中灌入透水性良好的砂,形成排水“砂井”,在堆載預(yù)壓下,加速地基排水固結(jié),提高地基承載能力。此外,還有擠密砂樁法和振動(dòng)水沖樁法等。