【摘要】當(dāng)前，在工程建設(shè)中，較大荷載的高層建筑的基礎(chǔ)多采用巖石地基上的擴(kuò)展基礎(chǔ)。運(yùn)用現(xiàn)行的設(shè)計(jì)規(guī)范計(jì)算巖石地基上的擴(kuò)展基礎(chǔ)鋼筋用量需求是較大的，因此致使其建筑造價(jià)較高，計(jì)算方法缺乏實(shí)際的理論依據(jù)，為了逐步完善基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的理論，在保證現(xiàn)行規(guī)范的基礎(chǔ)上，要不斷的研究巖石地基上的擴(kuò)展基礎(chǔ)的基地反力分布以及擴(kuò)展基礎(chǔ)的破環(huán)模式。

【關(guān)鍵字】巖石地基；擴(kuò)展基礎(chǔ)受力；特性

地基基礎(chǔ)對(duì)于整個(gè)建筑的穩(wěn)定性有著重要的影響，為保證建筑的安全可靠性，并有效的降低建筑的造價(jià)，設(shè)計(jì)合理的地基基礎(chǔ)是關(guān)鍵。擴(kuò)展基礎(chǔ)是現(xiàn)在高層建筑中常見(jiàn)的一種基礎(chǔ)形式，在很多山區(qū)建筑中，巖石地基更為盛行，巖石基礎(chǔ)比一般基礎(chǔ)的承載能力高，其基地反力以及受力的特點(diǎn)不同于土質(zhì)地基，為了逐步完善基礎(chǔ)設(shè)計(jì)理論，就要對(duì)巖石地基的基地反力進(jìn)行研究。

1 巖石地基基礎(chǔ)理論

1.1巖石分類(lèi)

巖石的分類(lèi)對(duì)地基承載力具有非常重要的意義。對(duì)巖石的分類(lèi)大多按其形成原因、風(fēng)化的程度、巖石硬度、飽水軟化程度進(jìn)行劃分，其中巖石硬度和飽水軟化程度是巖體作為建筑地基所需考慮的重要因素。按巖體的穩(wěn)定程度把工程巖體分為不同的巖體工程級(jí)別。

巖石類(lèi)型的劃分有不同的劃分標(biāo)準(zhǔn)。巖石硬度分為硬質(zhì)巖、軟質(zhì)巖和極軟巖，硬質(zhì)巖又分為堅(jiān)硬巖和較硬巖，軟質(zhì)巖包括較軟巖和軟巖。其中硬質(zhì)巖在敲擊時(shí)會(huì)有清脆的聲音，會(huì)回彈震手，一般無(wú)吸水現(xiàn)象；軟質(zhì)巖敲擊時(shí)聲音沉悶，無(wú)回彈，吸水較強(qiáng)；極軟巖一經(jīng)敲擊即碎，遇水成團(tuán)。巖石完整程度按完整指數(shù)劃分為5中類(lèi)型，分別是完整、較完整、較破碎、破碎和極破碎。巖石質(zhì)量分類(lèi)結(jié)合巖石硬度和巖石完整性劃分，分別對(duì)不同硬度的巖石進(jìn)行完成程度劃分，把巖石質(zhì)量等級(jí)分為5個(gè)等級(jí)，其中完整的堅(jiān)硬巖為質(zhì)量最好巖體，較破碎軟巖程度以下和極破碎巖體均為質(zhì)量最差。巖石按風(fēng)化程度分為未風(fēng)化、微風(fēng)化、中等風(fēng)化、強(qiáng)風(fēng)化、全風(fēng)化和殘積土，主要依據(jù)風(fēng)化程度指標(biāo)波速比和風(fēng)化系數(shù)進(jìn)行評(píng)價(jià)。

1.2確定巖石地基承載力

巖石的地基承載力是指單位面積的巖石地基所能承載的最大荷載力，其確定的方法是多樣的，可以依據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)的各種指標(biāo)進(jìn)行確定，比如巖石的類(lèi)別、巖石的完整程度和巖石的風(fēng)化程度，也可以通過(guò)現(xiàn)有的理論依據(jù)進(jìn)行計(jì)算確定。這些方法運(yùn)用簡(jiǎn)單有效，具有一定的代表性，但準(zhǔn)確性不高。一般來(lái)說(shuō)，要想獲得較為準(zhǔn)確的巖石地基所能承受的荷載力大小，是要通過(guò)巖石荷載的現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)或者是室內(nèi)飽和單軸抗壓強(qiáng)度實(shí)驗(yàn)進(jìn)行確定。

2 巖石地基上基礎(chǔ)基底的反力分布

建筑基礎(chǔ)地基荷載里的大小計(jì)算在很大程度上受基礎(chǔ)的基地反力分布的影響，最終會(huì)間接的影響到基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，對(duì)巖石地基上基礎(chǔ)基地反力的分布情況進(jìn)行充分的了解，對(duì)其與土質(zhì)地基進(jìn)行比較，從而完善建筑地基基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)理論。

2.1 土質(zhì)地基基礎(chǔ)基地反力分布

土質(zhì)地基中包含空氣、土顆粒和一定液體，被成為三相體。在土質(zhì)地基基礎(chǔ)中由于土的壓縮性，致使其相對(duì)于巖石基礎(chǔ)所能承載的荷載力較小。土質(zhì)地基較為普遍，由此對(duì)于土質(zhì)地基基礎(chǔ)基地反力分布的研究較為容易，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)理論性較高，在經(jīng)過(guò)大量的實(shí)驗(yàn)以及數(shù)據(jù)分析后，獲得很多成果。土質(zhì)地基的基礎(chǔ)，是一種具有剛度的基礎(chǔ)，抗彎剛度較強(qiáng)，在基礎(chǔ)受力后能將所受何在通過(guò)基礎(chǔ)的基地中部集中轉(zhuǎn)移至基地的邊緣，從而使得地基基礎(chǔ)的基地反力分布呈現(xiàn)均勻狀態(tài)。在土質(zhì)地基承受較為均勻的荷載狀況下，基礎(chǔ)剛度比土質(zhì)地基大，由此使得基地反力呈現(xiàn)邊緣大，中心小的狀態(tài)，但是土具有明顯的塑性，基礎(chǔ)邊緣的基地土在受力后因其塑性產(chǎn)生變形，從而致使地基的基地反力發(fā)生改變，基礎(chǔ)邊緣所承載的作用力不斷減小，基礎(chǔ)中部的承載力不斷增加。隨著建筑的逐漸施工，地基承受的荷載力不斷增加，地基基礎(chǔ)不斷發(fā)生塑性變化，土質(zhì)地基的地基反力分布也不斷的發(fā)生變化，最終呈現(xiàn)接近直線(xiàn)分布。土質(zhì)基礎(chǔ)的基地反力分布也受土質(zhì)特性以及荷載力大小的影響。

2.2 巖石地基基礎(chǔ)基地反力分布

巖石地基與土質(zhì)地基比較，擁有較高的承載能力，因石料含量較高，地基的壓縮性較低，地基發(fā)剛度較強(qiáng)。就目前的研究現(xiàn)狀來(lái)說(shuō)，巖石地基的基地反力分布的確定都是以彈性理論為研究基礎(chǔ)，通常都是將巖石地基作為平面彈性體進(jìn)行計(jì)算。巖石地基的基礎(chǔ)在受到荷載力后，因其剛度較之地基比較小，中心荷載力只能轉(zhuǎn)移到基地接收荷載力的周?chē)恢?，不能進(jìn)行大范圍的邊緣擴(kuò)散，其轉(zhuǎn)移的面積較小。若巖石基礎(chǔ)所受到的荷載力是均勻的，基礎(chǔ)具有絕對(duì)的剛性，根據(jù)彈性理論的計(jì)算，大致可以確定巖石基礎(chǔ)的基地反力分布在基礎(chǔ)的邊緣，但是在實(shí)際的巖石基礎(chǔ)中，絕對(duì)的剛性是不存在的，由此彈性理論不能完全的適用于所有的巖石基礎(chǔ)，處于邊緣的基礎(chǔ)在受到荷載力的作用下，會(huì)發(fā)生較小的塑性變形，致使該部分的作用力發(fā)生改變。巖石地基抗塑性變形的作用力較大，在邊緣部位發(fā)生的重分布作用力不會(huì)呈現(xiàn)線(xiàn)性的分布，基礎(chǔ)邊緣相對(duì)于基礎(chǔ)中心具有明顯的作用力。處于相同巖石位置的建筑物地基，擁有相同的擴(kuò)展式基礎(chǔ)，在一定的荷載力下，其基底分離分布基本上是相同的，這種情況是巖石地基不同于土質(zhì)地基的重要區(qū)分點(diǎn)。巖石地基基底反力分布的情況同時(shí)也受到荷載大小的影響。

3 巖石地基上基礎(chǔ)的破壞形式

巖石地基上擴(kuò)展式基礎(chǔ)的破壞形式分為梯形破壞與井字形破壞。梯形破壞是地基基礎(chǔ)演四角破裂，直到整個(gè)基礎(chǔ)遭遇破壞，在獨(dú)立基礎(chǔ)中，基礎(chǔ)可以視為與四周相連的雙向板，作用于板上的荷載力越來(lái)越大，基礎(chǔ)內(nèi)部的鋼筋受荷載力的影響，逐漸失去剛度與強(qiáng)度，致使板失去承載作用力的能力，針對(duì)每一個(gè)破壞機(jī)構(gòu)都可計(jì)算出一個(gè)相對(duì)應(yīng)的破壞荷載。井字形破壞，是基礎(chǔ)劃分為各小方塊形，在基礎(chǔ)的符合面積中，出現(xiàn)一側(cè)方塊在荷載里的作用下發(fā)生破壞，直到基礎(chǔ)破壞。井字形模式在歐洲國(guó)家較為普遍看，而我國(guó)則傾向與采用梯形破壞模式。

4 結(jié)束語(yǔ)

巖石地基上基礎(chǔ)的基地反力分布以及破壞形式研究對(duì)于完善我國(guó)建筑技術(shù)設(shè)計(jì)理論有著重要的意義，巖石地基基礎(chǔ)的基地反力分布由多種因素影響，在將其與土質(zhì)地基的基地反力分布進(jìn)行比較后，可以得出巖石地基引起塑性較小，架越效果小，因此其基地反力分布基本呈現(xiàn)的是地基的邊緣大，兩邊較小，但是地基的中部又比較大的一種曲線(xiàn)線(xiàn)狀分布。

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作者簡(jiǎn)介：龍銳（1976-）、男、漢族，廣西崇左人、桂林理工大學(xué)博文管理學(xué)院教師、在職研究生、研究方向?yàn)橥聊竟こ獭?/p>