地基与基础设计的主要内容有:基础设计、基础选型、基础(包括桩基)设计。

一、基金会的特点

大中型冶金厂房柱基础的特点是荷载大，有的高达10000kN，所以底部面积大。独立柱基础的底部面积可达20-50平方米。底部面积为5m×20m的组合柱基础，下有80根桩。有些地基可以埋在地下10米以下。因此，冶金厂应尽可能选址在承载力高、稳定性好的土层上，特别是不要靠近活断层、地裂缝密集的地区和地震时容易发生滑坡、塌方和震陷的地区。

二、设计依据

设计所需数据:1。工厂所在地的工程地质和水文地质资料；2.车间内与柱基础相邻区域的设备基础、地下构筑物和地下管网的布置；3.柱基础附近施工和生产期间的地面荷载；4.由柱传递到基础顶部的竖向荷载、弯矩和水平力以及直接作用在基础上的荷载等。

三。基础设计

当当地地基土质条件较好且有足够的承载力时，可采用原状天然地基。当天然地基过于软弱，不能满足柱基、设备基础和地面堆放(生产堆放和工业设备堆放)对地基土强度和变形的要求时，需要对地基下一定深度的地基土进行处理。

地基处理的目的是采取适当的措施改善地基的承载力、压缩性、透水性、动力特性、湿陷性和胀缩性。冶金车间使用的地基处理方法有:1。重锤夯实和强夯。这种方法可以提高地基土的强度，降低其压缩性，清除或减少黄土的湿陷性，提高土层的均匀性。2.堆载预压、砂井堆载预压或砂井真空预压的地基处理方法。这种方法可以加速地基的固结和压实，提前产生一定的沉降量，减少地基在使用过程中的变形。3、换土垫层法。将地基下一定范围内的软土层挖除，分层换上砂、碎石、素土、灰土或其它性能稳定、无腐蚀性的材料，并夯实至要求的密实度。4.压实法和搅拌法。如果地基软弱层较薄较浅，可采用砂桩、石灰桩或振冲碎石桩夯实地基，或采用旋喷桩或深层搅拌加固，形成复合地基，以提高地基的承载力和稳定性，减少地基变形。5.桩基。在软土地区，桩基础用于厂房的柱基础和重型设备的基础。但为了防止地面层因不均匀沉降而断裂，或支撑轻型设备基础，以及减少堆载对桩基侧向挤压的影响，应采用复合地基方案加固堆载层和轻型设备基础下的地基土。

四。基本类型

根据地基持力层中地基土的处理，可分为天然地基和人工地基。天然地基上的基础按埋深可分为浅基础和深基础。对于桩基来说，当承台和桩作为一个整体时，桩基也是一个深埋基础。

根据支撑柱的方法，基础有五种类型:独立基础、组合基础、条形基础、筏形基础和箱形基础:1。独立基础，也叫扩展基础，一般只支撑一根柱，有时支撑两根柱(车间伸缩缝处)，最多四根柱(多跨车间纵横向伸缩缝交叉处)。基础设计时，每根柱的内力都可以转化为合力。2.联合基础是指两个柱(不在伸缩缝处，正常间距)共同存在于一个基础上，设计计算时应考虑两个柱不在同一位置的实际情况。基础一般用于柱距小但柱荷载大的多层厂房。对于单层厂房，只有当其纵向排架中的某些柱(如柱间支撑)有较大的水平荷载时，才偶尔使用。3.如果柱荷载大，基础薄弱，有时一排柱基础连在一起，形成条形基础。4.当多层厂房荷载较大，柱距较小，基础薄弱时，有时一个结构单元中的柱立于基础板上，形成筏形基础。5.当有地下室时，将地下室的内外墙与基础底板连成一个整体，形成刚度很大的箱形基础。

单层冶金厂房的跨度和柱距往往较大，一般采用独立基础(图1)。基础有两种类型:阶梯式基础和锥形基础。锥形基础节省材料，但施工较复杂。对于现浇钢筋混凝土柱和钢柱，一般在基础顶部预埋插筋或螺栓，以便与现浇柱中的钢筋搭接或固定钢柱的柱脚。对于预制柱的基础，应在顶部留一个杯口，以便柱直接插入基础的杯口，有时钢柱底部也可直接插入基础的杯口。

在冶金工厂中，有时由于管网布置、设备基础或地下构筑物的影响，要求附近的柱基础埋深；有时为了统一钢柱或预制钢筋混凝土柱的长度，减少柱的种类，个别柱或柱的基础设计为短柱基础(图1)，短柱长度宜在3-5m之间。

(5)基本设计

当基础设置在天然地基上时，按以下步骤进行设计:1 .在确定基础埋深时，应考虑地下室、附近设备基础和地下设施的影响、基础荷载的大小、工程地质和水文地质、邻近建筑物基础的埋深以及地基土的冻胀和融化。2.根据相关规范确定地基承载力。3.确定基础底部的面积，检查基础底部(即持力层)的地基承载力，使其不超过允许值。当局部持力层内有软弱下卧层时，还应验算下卧层的承载力。4.必要时，根据规范计算基础变形和稳定性。5.确定基础各部分尺寸，校核基础底板受弯、受冲切或受剪承载力，根据计算要求和构造要求配置配筋。

车间内有锻锤时，柱基础与锻锤基础之间的净空尺寸不能过小。柱基础和锻锤基础的埋深应相同，与锻锤基础相邻的柱基础承载力应降低。

(6)桩基

桩基是一种深基础，由桩和连接群桩桩顶的承台组成(图2)。桩基础已广泛应用于现代冶金工厂。这是因为桩基承载力高，沉降小，能更好地满足柱荷载大，对沉降要求严格的大型冶金厂房的需要。根据成桩材料，有混凝土桩和钢管桩等。根据施工方法，有预制混凝土桩和现浇混凝土桩。根据竖向荷载作用下桩侧和桩端所分担的荷载，可分为摩擦桩(包括摩擦桩和端承摩擦桩)和端承桩(包括端承桩和摩擦端承柱)。

桩是一种柔性结构构件，它穿入土层中，为柱提供垂直和水平(与土层一起)支撑。在承台顶部，群桩连成一个整体，支撑桩基上的荷载，并将其传递给桩和基础。

桩基的设计条件是:1。根据工程性质、地质和施工条件确定桩型和桩长。2、桩的布置，验算单桩的竖向和水平承载力。3.必要时，计算桩基的沉降量，不应超过规范或生产工艺的允许值。4.检查承台的局部承载、剪切、冲切和弯曲的承载力。5.检查混凝土桩本身的承载力和裂缝宽度；对于预制桩，需要在运输、起吊和锤击过程中检查强度。

桩顶嵌入桩帽的长度应根据桩的应力、设计假设和施工条件确定。灌注桩钢筋笼长度不应小于桩长的三分之一，并应穿过淤泥质土层。钢管桩的壁厚是通过计算确定的，另外增加2mm的厚度用于防腐。承台下的桩数不应少于3根，否则应设置承台间的接触梁。超长预制桩是分段预制，然后拼接成整桩。桩的连接方法有多种，如钢板焊接法和硫磺胶浆锚固法。

在饱和软粘土层中打桩时，当桩数较多且集中在特定区域(如大型冶金设备区域)时，会引起较高的超孔隙水压力，可能导致土体隆起和水平位移，对相邻基础产生不利影响。因此，在打桩和基坑开挖过程中应采取有效措施，避免上述问题的发生，尽量减少位移。措施包括:控制每天沉桩次数，适当增加沉桩与基坑开挖的间隔时间，分层均匀进行基坑开挖；地下水位较高时，开挖前应采取临时降水措施。临时降水措施。