牆下條形基礎

牆下條形基礎是指長度很大並與建築物地面以上結構形狀相適應的基礎形式，承受較小荷載時用磚、石、混凝土建造，按剛性基礎結構方法計算；承受較大荷載或地基承載力較小時，用鋼筋混凝土建造，在軸向或單向偏心荷載作用下底板的彎曲可按擴展（板式）基礎簡化方法計算。設計人員在做牆下鋼筋混凝土條形基礎的設計時，常規方法的設計流程為：依據基礎底面的受力情況，先假設基礎寬度，對地基承載力是否滿足要求進行驗算後，得到基礎底面寬度的設計值；根據工程經驗，先假設基礎高度，對基礎受剪切承載力進行驗算後，得到基礎高度的設計值；依據基礎寬度及高度的設計值，求得基礎底板的配筋。採用這種方法，雖然能夠滿足設計要求，但是往往需要經過多次校核承載力和調整尺寸，過程比較複雜、略帶隨意性，而且依此設計的基礎是否經濟，需要經過預算確定，加大了工作量 ^[1]  。

設計時一般先選擇適當的基礎埋深和基礎底面尺寸，設基底寬度為b，則按上述要求，基礎高度應滿足下列條件：由於台階寬高比的限制，無筋擴展基礎的高度一般都較大，但不應大於基礎埋深，否則，應加大基礎埋深或選擇剛性角較大的基礎類型（如混凝土基礎），如仍不滿足，可採用鋼筋混凝土基礎。

在計算牆下條形基礎的寬度時，一般採用公式B=N/。由於這種計算方法重複二次計算縱橫牆交叉處承載面積，因此計算的結果帶有負誤差，從而嚴重地影響了計算精度和結構的安全度。以一個簡化的基礎平面為例，導出計算誤差較小的建議公式，以改進牆下條形基礎寬度的計算方法。牆下鋼筋混凝土條形基礎的構造要求：

1）墊層的厚度不宜小於70mm，通常採用100mm；

2）錐形基礎的邊緣高度不宜小於200mm，階梯形基礎的每一級高度宜為300~500mm；

3）受力鋼筋的最小直徑不宜小於10mm，間距不宜大於200mm，也不宜小於100mm；分佈鋼筋的直徑不宜小於8mm，間距不大於300mm，每延米分佈鋼筋的面積不小於受力鋼筋面積的15%；

4）保護層厚度：有墊層時不小於40mm，無墊層時不小於70mm。

建築行業對牆下條形基礎結構給予了明確的定義，其主要設定於建築物基礎層的築造結構，用以保護地面建築物的穩定性，防止基層破壞而影響到建築的使用性能。我國建築行業取得了優異的發展成就，不僅產業經濟收益實現了持續增長，且建築施工技術也得到了全面性地更新改良，這些都與現場施工經驗密切相關的。牆下鋼筋混凝土條形基礎的構造要求具體如下。

對於牆下鋼筋混凝土條形基礎來説，其最關鍵的結構在於墊層部分，這是承載上部結構受力的主要構造。我國建築行業對牆下條形基礎構造的墊層有明確規定，要求其墊層的厚度不宜小於70 mm，墊層厚度過小會影響到基礎構造的承載力。按照現場施工普遍選用的墊層厚度，當前牆下鋼筋基礎的墊層通常採用100 mm，這一標準下墊層的耐久性最好。

按照物理結構原理劃分，錐形基礎在牆下條形基礎中具有擴散作用。把上部結構傳遞下來的受力荷載擴散為多個受力點，避免了地基基礎受力集中而造成的破壞作用。基礎結構設計時應控制好錐形結構的邊緣高度，並且對外圍保護層尺寸給予嚴格的控制。具體情況是，錐形基礎的邊緣高度不宜小於200 mm，階梯形基礎的每一級高度宜為 300～500 mm。

現代建築物結構形式有了很大的調整，牆下條形基礎層也構造也有了新的變動。最大區別在於鋼筋材料的植入，大大增強了基礎混凝土的承載力。牆下鋼筋混凝土條形基礎受力鋼筋的最小直徑不宜小於10 mm，間距不宜大於200 mm，也不宜小於100 mm；分佈鋼筋的直徑不宜小於8 mm，間距不大於300 mm，每延米分佈鋼筋的面積不小於受力鋼筋面積的 1/10。

為了鞏固基礎結構的抗荷載性能，還要設置保護層對基底載荷劃分，以保證擴展基礎構造受力範圍的有效性。根據長期施工經驗總結，牆下挑選基礎對保護層設定的要求比較嚴格，關鍵之處在於保護層厚度的控制。經過荷載試驗發現，若牆下條形基礎設置保護層，其厚度不小於40 mm，無墊層時不小於70 mm，這些都是施工單位需要嚴格控制的指標 ^[2]  。

牆下條形基礎和柱下獨立基礎（單獨基礎）統稱為擴展基礎，擴展基礎的作用是把牆或柱的荷載側向擴展到土中，使之滿足地基承載力和變形的要求。當前，擴展基礎包括無筋擴展基礎、鋼筋混凝土擴展基礎，具體情況如下。

無筋擴展基礎係指由磚、毛石、混凝土或毛石混凝土、灰土和三合土等材料組成的無需配置鋼筋的牆下條形基礎或柱下獨立基礎。無筋基礎的材料都具有較好的抗壓性能，但抗拉、抗剪強度都不高。為了使基礎內產生的拉應力和剪應力不超過相應的材料強度設計值，設計時需要加大基礎的高度。實際使用過程中，無筋擴展基礎應按照建築地質層的具體構造。對基礎層實施勘測分析，掌握具體承載力指標後再進行基礎施工。

相比於早期使用的無筋擴展基礎，有筋擴展基礎的結構形式更加多樣化。其選用了鋼筋材料為支撐設置於建築物地基層，進而達到擴散地面壓力的作用。如上部為鋼筋混凝土牆或地基較差、荷載較大時，可採用鋼筋混凝土條形基礎；建築施工區處於軟土層區域， 可選用有筋擴展基礎進行加固處理，這就保證了基底結構的牢固性。也可選用有筋擴展基礎需參照地基層的具體狀態，選用合適的鋼筋材料及混凝土結構作為支撐體。