根据地层变化情况、上部结构的要求、荷载特点和施工技术水平,可采用不同类型的基础。
基础的类型可按基础的埋置深度、刚度、构造形式、施工方法及材料等来分类。
1.按埋置深度分类
基础按埋置深度可分为浅基础(5m以内)和深基础两种。
1)浅基础:当浅层地基承载力较大时,可采用埋深较小的浅基础。浅基础施工方便,通常用明挖法从地面开挖基坑后,直接在基坑底面砌筑、浇筑基础。桥梁及各种人工构造物常采用天然地基上的浅基础。
2)深基础:如果浅层土质不良,需将基础埋置于较深的良好土层上,这种基础称为深基础。深基础设计和施工较复杂,但具有良好的适应性和抗震性,常见的形式有桩基础、沉井和管柱基础,而我国公路桥梁应用最多的深基础是桩基础。
2.按基础的刚度分类
按基础的刚度即受力后基础的变形情况,可分为刚性基础和柔性基础。
1)采用圬工材料(浆砌块石、混凝土等)砌筑,刚度极大的基础称为刚性基础(见图1-5a)。它是桥梁、涵洞和房屋等建筑物常用的基础类型。由于圬工材料的抗压强度大而抗弯拉强度小,所以基础受力后不容许发生挠曲变形,否则将产生开裂破坏。这种基础不需要钢材,造价较低,但圬土体积较大,且支承面积受一定限制。
图1-5 按基础刚度分类
a)刚性基础 b)柔性基础
2)采用钢筋混凝土砌筑,具有一定刚度和弹性的基础称为柔性基础或弹性基础(见图1-5b)。由于钢筋可以承受较大的弯曲拉应力和剪应力,所以基础受力后容许发生一定挠曲变形。当地基承载力较小时,采用这种基础可以有较大的支承面积。(www.daowen.com)
3.按构造形式分类
对于桥梁基础,按构造形式可分为实体式和桩柱式基础两类。
图1-6 按基础构造形式分类
a)实体式基础 b)桩柱式基础
1)当整个基础都由圬工材料筑成时,称为实体式基础,如图1-6a所示。其特点是基础整体性好,自重较大,对地基承载力要求也较高。
2)由多根基桩或小型管桩组成,并用承台联结成为整体的基础,称为桩柱式基础,如图1-6b所示。这种基础较实体式基础圬工体积小,自重较轻,对地基强度的要求相对较低。桩柱本身一般要用钢筋混凝土制成。
4.按施工方法分类
基础按施工方法分为明挖法、沉井、沉桩、沉管灌注桩、就地钻(挖)孔灌注桩以及钻(挖)孔埋置桩等。明挖法最为简单,但只适用于浅基础,其他方法均用于深基础。本教材将在后续章节中分别介绍明挖法、沉井、沉桩、就地钻(挖)孔灌注桩等的施工方法。
5.按基础的材料分类
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