水泥板下面的东西是成功工作的关键。这和建筑物的地基没有什么不同。根据定义，地面上的楼板(或地面上的楼板)不打算是自支撑的。下面的“土壤支撑系统”是用来支撑板的。

什么是地基/路基?

不幸的是，用于土壤支撑系统的术语并不完全一致，所以让我们遵循美国混凝土研究所的定义，从底部开始:

• 路基——这是原生土壤(或改良土壤)，通常是压实的
• 地基——这是在路基上的一层砾石
• 基层(或基层)-这是在基层的顶部，直接在板的下面的材料层

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唯一绝对需要的层是路基——你必须有地面，在上面的地面上放一块石板。如果天然土壤相对干净和紧凑，那么你可以在上面放一块木板，不需要任何额外的层。这样做的问题是，土壤可能不会很好地排水，如果在施工过程中变得潮湿，它可能会变得泥泞，它可能不会很好地夯实，并且很难将其平整并达到适当的等级。通常情况下，路基的顶部应分级到指定标高的正负1.5英寸。

subbase和base course，或者两者兼有，可以提供一些好处。底板越厚，底板所能承受的载荷就越大，所以如果底板上有重物，比如卡车或叉车，设计师可能会指定厚底板。底部也可以作为一个毛细血管断裂，防止水从地下水位上升到板。底基材料通常是成本合理的低砂砾，没有大量的细粒。

在基层之上的基层使其更容易达到适当的等级，并使其平坦。如果你在底部底座顶部使用某种细材料的choker课程，它将在混凝土放置期间支持你的人员和设备。它还将保持你的板厚均匀，这将节省混凝土的钱，这是系统中最昂贵的部分。平坦的基础层也将允许板在收缩时容易滑动，减少混凝土放置后收缩时的约束和裂缝风险(干燥收缩)。

如果工程师认为需要适当的支撑，整个底座和底座系统应该至少厚4英寸。根据ACI 302，“混凝土楼板施工”，基层材料应该是“密实的，易于修剪的，颗粒状填充物，将保持稳定并支持施工交通。”ACI 302推荐含有10 - 30%细粉(通过100号筛)的材料，不含粘土、淤泥或有机材料。碾碎的再生混凝土骨料也可以很好地工作。基层的公差为+0英寸和- 1英寸，1级到3级楼层(典型的低公差楼层)或+0英寸和- 3 / 4英寸，高公差楼层。

土壤呢?

平板的重量和上面的任何东西最终都会被土壤支撑。当一个建筑工地被挖掘时，通常土壤会被移动——高的地方被挖开，低的地方被填满。然后，在你放置混凝土、底座和底座之前，所有的东西都应该压实。

土壤的类型决定了在放置石板之前需要做什么。土壤有三种基本类型，以下是你应该了解的每一种:

• 有机土壤你可能称之为表层土壤的土壤，在你的花园里很好，但在石板下面就糟糕了。有机土壤不能压实，必须去除，并用可压缩填料代替。
• 粒状土壤是沙子还是砾石。你可以很容易地看到单个的颗粒，水很容易从它们中流出。就像你在海滩上做沙堡一样，如果你拿一把湿的颗粒土，捏成一个球，一旦干了，它就会碎。颗粒土具有最高的承载强度，易于压实。
• 粘性土粘土。如果你拿一把湿的，你可以把它卷成一根绳子，就像用粘土做模型一样。它在你的手指之间有一种油腻、光滑的感觉，单个颗粒太小而看不见。粘性土通常很难压实，干燥时呈岩石般坚硬的稠度，但它们的承载强度比颗粒土低。有些粘土在潮湿时膨胀，在干燥时收缩，这使得它们特别难以作为路基材料。解决这个问题的最好方法是首先要有良好的压实，然后不要让它们弄湿(通过排水)。但随着时间的推移，平板下面的地面变干，它会收缩，平板会下沉。这不是一个大问题，只要石板与底座和柱子以及任何穿透石板的管道隔离，这样它就可以沉降一点，均匀地沉降。通常，对于膨胀粘土，最好的方法是一个结构板，不承担任何土壤或一个后张板它漂浮在土壤上，但不依赖土壤作为结构支撑。

当然，大多数天然土壤是一种混合物，因此以主要材料的类型为特征。土壤在破坏之前所能承受的重量就是它的承载力，通常以磅/平方英尺为单位。然而，设计是基于允许的土压力，这增加了一个安全系数的极限承载力。

让我们看看路基土壤通常需要支撑的重量。一块6英寸厚的厚板每平方英尺重约75磅。根据《国际住宅规范》(International Residential Code)，活荷载(任何不属于建筑物本身的东西)每平方英尺约20到60磅不等，车库为每平方英尺50磅。也就是说每平方英尺土壤要支撑125磅。干净的沙土允许的土壤压力可高达每平方英尺2000磅。即使是贫瘠的土壤——淤泥或软粘土——允许的土壤压力也可能是每平方英尺400磅。

我们可以看到，允许的土压力板很少是一个问题。然而，需要有均匀的支撑，因为如果楼板的一部分比另一部分沉降得多，那么我们就会在楼板中弯曲，并可能出现裂缝和差异沉降。知道哪些区域被切割，哪些区域被填充是很重要的——确保填充区域已经很好地压实了。事实上，任何在挖掘过程中受到扰动的土壤都必须压实。

统一的支持

土体支护体系的关键是均匀支护而不是强支护。当然，它必须能够支撑板坯，在大多数地面上，这不是一个大问题，至少在板坯的中间，因为载荷分布在这么大的区域。在边缘和任何连接处提供良好的强力支撑则是另一回事——为了防止裂缝和连接处剥落，我们需要在那些可以像悬臂一样弯曲到底层的位置支撑板。但有了好的底基，这也不是什么大问题。

如果支撑不均匀，混凝土板会发生什么?

混凝土的抗压性很强，而抗拉性则不那么强。在板坯中，张力通常由弯曲产生。当一块混凝土弯曲时，它的一边受到压缩，另一边受到拉伸。如果路基中间有一个软点，混凝土板可能会弯曲向上凹(就像一个微笑)，使底部处于紧张状态。它可能会在自由边缘或关节处弯曲(像皱眉一样)，使顶部处于紧张状态。所以，如果你的整个混凝土板没有从下面支撑，没有“土壤支撑系统”，它就会更容易弯曲，很可能会开裂。

为什么路基和底基允许混凝土移动，它不应该是完全刚性的吗?

事实是，如果荷载足够高，任何土壤或砾石基层都会被压缩，除非石板被放置在坚固的岩石上。在某种程度上，这是好事，因为楼板会弯曲，如果底座能稍微偏转，即使楼板弯曲，它也能继续支撑。但如果它不能提供均匀的支撑，如果平板必须跨越软点，平板很可能会开裂。甚至不需要在石板上有太多的负荷——它自身的重量通常就足够了，因为石板在等级上通常不是设计来承载恒载的。当它裂开时，这道裂缝会贯穿整个平板。如果底板支撑不够好，你就会在裂缝上得到不同的沉降，留下一个非常不幸的凸起，让业主非常不高兴。

路基/地基如何影响楼板设计?

我们付出了所有的努力来获得合适的土壤支撑系统，我们最终得到的是平板设计的单一输入值。最常用的数值是路基反力模量，k．此值与承载能力和无直接关系k没有告诉设计者是否存在可压缩或膨胀土。它所做的是表明在小挠度(约0.05英寸)下基底/路基的刚度。

现在让我们来看看为什么我们需要知道路基的灵活性。首先，重要的是要理解地面上的板被设计为“普通”混凝土。这意味着我们不指望钢筋来承担任何负荷。但是等等，你说，钢板网和钢筋里有钢。是的，但那钢只是用来控制裂缝的——把裂缝紧紧地固定在一起。它通常不通过节理延伸——在节理处，我们只想传递剪力，而不是弯矩，当然也不是横向约束。这就是接缝的首要作用，允许板的横向收缩。

所以如果我们不指望钢来承受任何载荷，那么混凝土就必须足够坚固来承受弯曲。它从下面得到的支撑决定了它的弯曲程度。正如我们已经讨论过的，混凝土的拉力没有那么强，由于弯曲的一半是拉力，它的弯曲强度就没有那么大。然而，使其弯曲更强的是厚板。

地基越弱，或荷载越重，那么，板就需要越厚。混凝土强度也起作用，但大多数板状混凝土在3000到4000 psi左右，所以这不是一个主要因素。混凝土的抗拉强度一般取抗压强度的10 ~ 15%，所以只有400 ~ 500 psi左右。相比之下，60级钢筋的抗拉强度为60000 psi。

这里要记住的是，混凝土板是刚性的，但我们不期望基础是无限刚性的。平板会沉降一点，从设计的角度来看是可以的，只要沉降均匀。然而，危险在于楼板的边缘或接缝处足够宽，足以让两侧的楼板独立沉降。在这些自由边缘，楼板所能承载的重量取决于基础的刚度和楼板的抗弯强度，这主要是楼板厚度的函数。

读防止混凝土裂缝获取更多信息。

如何改善路基?

大多数路基改良是通过压实土壤来完成的。在极端情况下，当土壤特别差或负荷高时，可以使用土壤稳定化。在这个过程中，将硅酸盐水泥、氯化钙或石灰混合到土壤中，然后压实。路基土也可开挖，与碎石混合后压实。

土壤压实是尽可能多地挤出空气和水分，将固体土壤颗粒挤在一起的行为，这使土壤更致密，通常土壤密度越高，承载力越高。紧实的土壤也不允许水分轻易进出。

因此，压缩实现了以下功能:

• 当板坯在上面时，减少土壤压缩(沉降)的量
• 增加我们可以承受的重量(承载能力)
• 如果板下的土壤结冰，可以防止冻伤(隆起)
• 减轻肿胀和收缩

土壤能被压实的程度由岩土工程师测量，方法是把土壤放在一个圆柱体中，然后用力敲打。标准或改进的Proctor试验(每种试验都使用不同的重量来压缩土壤)确定土壤密度和湿度之间的关系，并告诉我们在现场可以达到的最大合理土壤密度。

我们试图用Proctor测试确定的是土壤中的水分含量，这将使土壤最容易被压实，并产生最高的密度——记住，密度与压实直接相关。水分太少，土壤干燥，不容易压缩;水分太多，你就不能轻易把水挤出来。为了获得最佳压实效果，最佳水分含量通常在10%至20%的范围内。因此，当您听到根据规范，土壤需要达到最大改良Proctor密度的95%时，您就会知道为了达到该压实水平，您需要适当的水分含量。

如果你不打算进行Proctor测试，有一些简单的现场测试可以大致了解承载力和水分含量:

• 水分含量使用手工测试。捏一团土在手里。如果是粉状的，没有形状，那就太干了;如果它塑成一个球，然后在掉落时摔成几块，那就差不多了;如果它在你手上留下水分，掉落时不破，那就太湿了。
• 你可以用拇指轻轻插入几英寸的粘土，其承载强度在1000到2500 psf之间
• 你只需用手将#4钢筋推入松散的沙子，其承载力为1000到3000 psf
• 你可以用一个5磅重的锤子把一根4号钢筋打入大约1英尺的沙子，其承载力超过2000 psf

此外，请记住，需要夯实的不仅仅是土壤(路基)。任何底座或基层，通常是颗粒状材料，也需要在适当的提升厚度下很好地压实。

参见更多建造高质量的平板．

压实设备

压实土或路基的方法有两种:静力或振动力。静力就是机器的重量。振动力利用某种机制来振动土壤，这减少了土壤颗粒之间的摩擦，使它们更容易挤在一起。

土壤(或路基材料)的类型决定了压实所需设备的类型:

• 粘性土需要剪切才能压实，所以你需要一台具有高冲击力的机器。夯锤是最好的选择，对于更大的工作，垫脚滚轮(类似于羊脚滚轮)。用于压实粘性土壤的升降机厚度不应超过6英寸。
• 粒状土壤只需要振动粒子使它们靠得更近。振动板或滚轮是最好的选择。砾石升降机厚度可达12英寸;10英寸沙子。

对于大的工程，如高速公路或大的石板，大乘坐振动压路机，或光滑辊或羊脚辊，用于压实。走在后面的滚轮，无论是带填充滚轮揉捏土壤，或平滑振动滚轮，都适合中等规模的工作。对于较小的作业，两种最常见的压实设备类型是振动板式压实机(单向或可逆)和撞者．

以下是每种设备的一些细节:

• 撞者有时被称为开合跳，重量从130磅到185磅不等。这些工具非常适合压实地基沟槽中的土壤或较小区域内的粘性粘土，因为它们提供了高冲击力(高振幅，低频率)。它们不适用于压实颗粒状材料——比如基础材料。
• 振动盘是压实颗粒土和地基的理想材料。重量为100到250磅，盘子大小为1到1.5英尺乘2英尺。振动是在一个较低的振幅，但较高的频率比夯和平衡，使机器向前移动。
• 可逆振动板适用于颗粒土或颗粒-粘性混合物。有两个偏心砝码，振动可以反向移动机器前进或后退或停止压缩单个软点。对于钱来说，这些都是好机器，因为它们的多功能性。

阅读更多混凝土摊铺机压实要求．

浇筑混凝土

所以我们终于把路基压实了，把基层和基层铺好并压实了。但如果在混凝土浇筑之前有延迟会发生什么呢?如果底部在混凝土浇筑之前被雨水淋到或结冰，它可能会从准备就绪变成太软。

要知道底基是否已正确压实并准备好砌板，最好的方法是通过滚动验证，即在放置混凝土之前立即运行一辆重载卡车(如满载混凝土卡车)穿过底基，以查看是否有任何区域下沉得比其他区域多。这应该在某种网格模式上完成，轮胎不应该沉入表面超过½英寸。如果在地基或路基的任何部分有车辙或抽水，那么该区域需要更多的压实或添加颗粒材料，或者只是让其干燥。在最糟糕的情况下，可以切断沟渠或污水池，将水抽出。

就在放置混凝土之前，你可能还想放置一个防潮屏障。对于室内地板，最佳位置通常是在基层和混凝土之间。欲了解更多详情，请参阅混凝土板的蒸汽屏障．

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最后更新:2018年7月31日