基础系统和土壤类型:终极指南

了解地基系统和土壤类型对于任何想要建造或扩建房屋的人来说都是关键。的成本建筑基础是最大的变量之一，所以任何想要控制预算和进度的人都需要尽早制定出最合适的基础系统来使用。

确定最具成本效益的解决方案在很大程度上取决于现场的地面条件，包括土壤、骨料或岩石的类型及其关键成分。

在开始动工前，最好的方法是进行岩土工程研究，包括在拟建的新建筑物周围挖或钻试验孔，主要是为了确定不同深度土壤的承载能力。

收集样品并测试塑性(收缩性)，pH值，硫酸盐，水分接触(季节性地下水位)和其他因素，这些因素将允许确定最适合现场的基础溶液。

忽略对站点的地面情况进行调查是一个自我构建者可能犯的最早且代价高昂的错误之一。

土壤类型

我可以在我的地块上找到什么土壤类型?

岩土工程研究将揭示您场地上的地面类型，并且很可能是以下一种或混合:

岩石

石灰石、花岗岩、砂岩、页岩和坚硬的固体白垩都是具有高承载能力的岩石。可能只需要将岩石剥离平整，然后再建造。

粉笔

只要粉笔不是太软，低层建筑的基础宽度一般为450毫米是可以接受的。基础深度必须低于任何霜冻作用，不小于700mm。

如果白垩是软的，它将需要挖掘，直到达到坚实的白垩。白垩土容易受到侵蚀，所以要警惕可能存在的空洞或洞穴。

砾石和沙子

干燥、致密的砾石或砾石和砂土底土通常适合条形基础。一般来说，只要地面有足够的承载能力，700mm的深度是可以接受的。

如果地下水位很高(例如，如果砾石被淹没)，承重能力将减半，因此保持地基尽可能高是很重要的。浅筋宽条形基础可能是合适的。

在潮湿、压实和均匀的情况下，沙子能很好地保持在一起，但沟槽可能会坍塌，因此在混凝土浇筑之前，通常使用板桩来保持沟槽中的地面。

粘土

英国有三种粘土，根据它们的可塑性进行分类，可塑性是指它们的体积因含水量而变化的程度。

• 可塑性最强的粘土(也就是风险最高的粘土)通常位于英格兰东南部，从东米德兰向上延伸到北部的亨伯，再向下延伸到西部的巴斯
• 中等塑性粘土分布在东南部的其他地区，横跨中部地区，越过亨伯河口向东北方向延伸。它们也出现在英格兰西北部靠近海岸的一些孤立地区
• 英格兰和威尔士的其他地区一般都是可塑性较低的粘土，但即使是这些粘土也存在一定的风险。

第一个900- 1200mm的粘土层由于水分含量的季节性变化而受到膨胀和收缩的影响，因此通常有必要将基础挖掘到含水量保持稳定的深度。

条形、沟槽填筑或垫基必须在低塑性粘土中浇筑至少750毫米的深度，在中等和中等塑性粘土中浇筑至少900毫米的深度英国标准8004在风险最高的地区，建议地基的最小深度为1米。如果附近有树，或者曾经有树，那么可能需要深达3米的深度。所需的深度将取决于树木的类型，因为物种有不同的水需求，高大的阔叶物种，如杨树，影响最大。

在有树木或曾经有树木的地方(移除树木并不能消除粘土膨胀的风险)，工程师可能会建议用预埋钢加固基础。粘土中的地基也可以在一定程度上通过用可压缩材料(如粘土板)衬砌沟槽来保护地基免受膨胀(隆起)造成的损害。

坚硬的粘土覆盖在柔软的粘土上

如果黏土在挖掘过程中变得更软，传统的条形基础有时是可以接受的，但重要的是不要过度挖掘，因为这可能会增加下面较软黏土的压力。一种常见的解决方案是挖宽条形基础，并嵌入钢筋，但在某些情况下，工程基础如加固筏板或桩基础可能是必要的。

泥炭

泥炭和松散的浸水砂是非常贫瘠的底土。如果剥离泥炭能发现至少1.5m深的合适的承重地基，则可能适合采用条形基础。否则，加固木筏基础可能是最经济的解决方案。

了地面

如果地面已被挖掘和填埋，一般需要挖到填埋区域下方的水平。因此，找出“人造地面”的深度是很重要的。与所有以前开发的站点一样，在干扰任何材料之前检查可能的污染是至关重要的。

倾斜的网站

倾斜的场地需要阶梯式地基。指引载于建筑物规例。

我需要进行土壤调查吗?

土壤调查可以证明非常有用，但不是先决条件。大多数工地一开始都没有进行正式的土壤调查，而是依靠设计师的知识或当地建筑检查员的专业知识。

这个过程包括在遗址的不同地点挖洞，并推断每个洞的发现，以假设整个遗址的底土条件。

基础系统

条形和沟填地基

工程师在计算建筑物荷载和地面承载能力的基础上进行设计，将指出要使用的基础解决方案。所有地基的多余废土通常被运走填埋。

英国大部分地区的标准基础解决方案是条形基础，也称为条形基础。

表层土被刮回(通常储存起来以备再次使用)，并挖深至少450毫米的沟，这足以使地基不受霜冻的影响。然后用混凝土填充战壕，直到地面以下至少150mm。

然后用砖石(混凝土砌块或工程砖)将墙壁建在刚刚完成的地面以下，外部叶子切换到选定的墙壁或基座的外部饰面材料，通常是砖或石头，刚好低于地面。

建筑法规(英格兰和威尔士)的批准文件A根据地面和承重墙的类型定义了条形基础的最小宽度。

因此，条形基础有几种“类型”:

深带

当条形基础需要在较低的水平才能到达具有适当承载能力的土壤时，可以挖一个较宽的沟槽进行工作，并从较低的水平开始挖掘和浇筑条形基础至所需的宽度。然后可以在使用清洁底土或指定的其他材料逐层回填到完成的地面之前，将砖石墙建到地面以下。

宽带钢

在土壤较软或承载能力较低的地方，可以使用宽条形基础将荷载分散到更大的区域，并用钢筋加固，从而减少每平方米的荷载。

抵消地带

如果由于新建筑物与现有建筑物紧密相连，或无法进入毗邻的土地，而无法建造传统的条形基础，则可以使用偏移条形基础，而不是更昂贵的桩基础或加固筏形基础。通常为750毫米宽，450毫米深，在混凝土底部放置一层A193网，覆盖钢至少50毫米。该方案一般适用于单层结构。

Trenchfill

一种广泛使用的替代条形基础是沟填基础，在这种基础上，沟槽被混凝土填充(通常是为了速度而预拌混凝土)，深度刚好低于地面。这使得外部饰面材料(通常是砖或石头)的第一层可以铺到防潮层。与铺设砖石相比，这是一种快速的解决方案，但由于需要填充整个沟槽宽度的混凝土量，这通常更昂贵。在靠近树木的地方可以增加钢筋。

工程基础系统

如所需的地基深度超过2.5米，除非规划一层地下室，否则使用传统的条形或沟填地基就变得不切实际。在这种情况下，寻找混凝土筏或桩基础等替代方案更具成本效益。

筏基础

木筏基础是一种钢筋混凝土板，浇筑在压实的硬核下层基础上，将建筑物的负荷分散到更大的地面上，以克服较低承载能力的地面条件。

筏形基础通常由结构工程师设计，考虑到岩土工程调查中评估的地面状况，或至少由工程师检查试验孔。

筏设计通常有一个“边梁”周围的周长和任何区域承载大点载荷。这包括一个钢筋笼，需要在现场仔细组装。有时也需要内部加强梁。这些梁通过楼板的其余部分传递建筑荷载，然后均匀地分布在地面上。

（更多:困难场地的地基）

垫基础

这种解决方案用于支持使用钢框架或木柱和梁框架建造的建筑物的点荷载。混凝土垫块，通常在现场浇筑，放置在框架的每个柱子的位置下面，这些柱子在一层连接在一起，以均匀地分散荷载。垫层间距、尺寸和深度根据建筑物的设计荷载和地面条件进行设计。

垫基非常适合于需要尽量减少挖掘的场地，并且在克服倾斜场地时，通过将地面悬挂在柱子和梁框架上，也是一种具有成本效益的解决方案。

桩基础

在地基条件差、多变或不可预测的地方，桩基础通常是解决方案。基本上有三种类型的桩:在钻孔或螺旋钻孔中就地浇筑的桩;用打桩机预制并打入地下的;还有那些是在钢管模具或“壳”中就地铸造的。桩通过将其转移到较低的土壤或岩石层，或通过与周围地面的摩擦，或通过地面支撑和摩擦的结合来支撑建筑荷载。

然后，在桩的顶部浇筑一个钢筋悬浮混凝土楼板，或钢筋混凝土环梁，将它们连接在一起，以便荷载

建筑均匀分布。对于梁柱结构，桩或桩群用混凝土垫块覆盖。

螺旋桩基础

当地规划当局通常会允许在树根保护区内的树木周围建造建筑物，但条件是这些建筑物必须由螺旋桩支撑。

这是一种相对较新的基础解决方案，由细长的空心钢轴和少量钢螺旋(或螺纹)焊接而成。这些桩被钉入地面，直到它们获得足够的摩擦力来支撑所需的载荷。

这也是在倾斜地面上建造的一种经济有效的方法，因为钢桩可以留在地面上，用张力线或杆连接在一起，顶部用钢环梁或格栅来建造。

需要考虑的因素

什么会影响我选择基础系统?

如果地基受到树根的影响(或树根之前被移走)，你可能需要在外部沟槽的一侧或两侧挖一个相当深的沟槽，用混凝土填充，但用可压缩材料填充，以抵消地面的隆起或膨胀。

水管进入建筑物的深度不小于750mm，但不超过地下1.35m。如果这意味着它们要穿过混凝土基础，那么它们必须在浇筑之前铺设好，或者更好的是，安装一个管道，让它们稍后通过。

如果离开建筑物的污水管道必须比基础混凝土的顶部深，那么它们也应该是管道;他们不能被困在混凝土中，必须能够自由移动。

电力和天然气通常不需要管道或安装在这一点上，因为他们通常是表面安装。最后，在浇筑任何混凝土之前，建筑和保修检查员必须批准挖掘的地基。

（更多的：如何把电带到现场）

在你购买你的地块之前

如果我还没有购买我的地块怎么办?

如果你还没有购买你的地块，看看这个建筑用地清单，以确保你行使尽职调查的各种因素(包括土壤类型)之前，你可以承诺购买。

你可以向当地政府或建筑检查员查询，或者进行土壤调查。土壤调查可能只需要500英镑，但在你开始之前就会发现任何重大问题，这可以为你节省1000英镑。

如果你的土壤类型遇到任何不可预见的问题，分配至少10%的预算作为应急基金总是一个好主意。