第八章 基础和地下室.doc

第八章 基础和地下室第8章基础和地下室房屋建筑学第八章基础和地下室第八章基础和地下室8 1地基与基础8.1地基与基础8.1.1地基与基础的概念第8章基础和地下室房屋建筑学第八章基础和地下室第八章基础和地下室8 1地基与基础8.1地基与基础8.1.1地基与基础的概念第8章基础和地下室房屋建筑学1基础1基础建筑物与土层直接.建筑物与土层直接接触的部分，它承接触的部分，它承受建筑物上部结构传下来的全部荷载，并将这些荷载和本并将这些荷载和本身的重量一并传给地基。第8章基础和地下室房屋建筑学1基础1基础建筑物与土层直接.建筑物与土层直接接触的部分，它承接触的部分，它承受建筑物上部结构传下来的全部荷载，并将这些荷载和本并将这些荷载和本身的重量一并传给地基。第8章基础和地下室房屋建筑学2地基2地基.建筑工程中把.建筑工程中，把支撑建筑物重量的土层叫地基。第8章基础和地下室房屋建筑学2地基2地基.建筑工程中把.建筑工程中，把支撑建筑物重量的土层叫地基。第8章基础和地下室房屋建筑学3持力层3持力层.3持力层：直接承受3持力层：直接承受建筑物荷载的土层称之为持力层之为持力层。第8章基础和地下室房屋建筑学3持力层3持力层.3持力层：直接承受3持力层：直接承受建筑物荷载的土层称之为持力层之为持力层。第8章基础和地下室房屋建筑学4下卧层4下卧层.持力层以下的土层称持力层以下的土层称之为下卧层。第8章基础和地下室房屋建筑学4下卧层4下卧层.持力层以下的土层称持力层以下的土层称之为下卧层。第8章基础和地下室房屋建筑学5天然地基5天然地基.天然地基：凡自身具有足够的强度直接承受建筑整体荷载的土层称为天然地基。.五大类：岩石、碎石土、砂土、粘性土人工填土性土、人工填土6 人工地基人地基需经人加固才能承受建筑.人工地基：需经人工加固才能承受建筑物整体荷载的地基称为人工地基。第8章基础和地下室房屋建筑学7人工地基的常用处理方法7人工地基的常用处理方法.压实：打夯机、重锤、碾压机等载.堆载预压.换土：换上砂、碎石等.换土：换上砂、碎石等.打桩：作成桩基.化学加固等。第8章基础和地下室房屋建筑学7人工地基的常用处理方法7人工地基的常用处理方法.压实：打夯机、重锤、碾压机等载.堆载预压.换土：换上砂、碎石等.换土：换上砂、碎石等.打桩：作成桩基.化学加固等。第8章基础和地下室房屋建筑学压实法压实法.压实：利用机械压实对地基进行处理.压实：利用机械压实对地基进行处理。.特点：简单、有效.适用：建筑垃圾或工业废料杂填土地适用：建筑垃圾或工业废料杂填土地基。机械碾压重锤夯实机械碾压振动强夯第8章基础和地下室房屋建筑学压实法压实法.压实：利用机械压实对地基进行处理.压实：利用机械压实对地基进行处理。.特点：简单、有效.适用：建筑垃圾或工业废料杂填土地适用：建筑垃圾或工业废料杂填土地基。机械碾压重锤夯实机械碾压振动强夯第8章基础和地下室房屋建筑学.机械碾压第8章基础和地下室房屋建筑学.机械碾压利路机羊足碾平碾振动碾等碾.利用压路机、羊足碾、平碾、振动碾等碾压机械特地基土压实。粘性土：每层铺土(虚铺)厚度为200一300mm。碾压的效果：压实能量、最佳含水量。压实系数=施工时所控制的土的干密度d压实系数施工时所控制的土的干密度d最大干密度dmax之比一般控制在0.94-0.97之间间。第8章基础和地下室房屋建筑学.振动压实法.是通过在地基表面施加振动把浅层松散土振实的方法可用于处理砂土和由炉土振实的方法，可用于处理砂土和由炉灰、炉渣、碎砖等组成的杂填土地基。第8章基础和地下室房屋建筑学.振动压实法.是通过在地基表面施加振动把浅层松散土振实的方法可用于处理砂土和由炉土振实的方法，可用于处理砂土和由炉灰、炉渣、碎砖等组成的杂填土地基。.锤重一般不小于15kN，经夯击以后，地.锤重一般不小于15kN，经夯击以后，地第8章基础和地下室房屋建筑学重锤夯实法（表层夯实法）.重锤夯实法（表层夯实法）.是利用起重机械将夯锤提到一定高度(2.54.5m)，然后使锤自由落下并重复夯击以加固地基夯击以加固地基。基表层土体的相对密实度或于密度将增加，从而提高表层地基的承载力。对于，湿陷性黄土，重锤夯实可减少表层土的湿陷性；对于杂填土则可减少其不均湿陷性；对于杂填土，则可减少其不均匀性。第8章基础和地下室房屋建筑学.液压夯实机、重锤.锤重与锤底面积的关系应符合锤底面上的静压力为1520kPa的要求。静压力为15 20kPa的要求。.有效夯实深度一般为锤底直径的一倍第8章基础和地下室房屋建筑学.液压夯实机、重锤.锤重与锤底面积的关系应符合锤底面上的静压力为1520kPa的要求。静压力为15 20kPa的要求。.有效夯实深度一般为锤底直径的一倍第8章基础和地下室房屋建筑学.夯实标准第8章基础和地下室房屋建筑学.夯实标准夯实标准.通过试夯确定夯击遍数。当最后两遍的平均夯沉量不超过以下数值时停夯粘平均夯沉量不超过以下数值时停夯：粘性土和湿陷性黄土1.02.0cm；砂性土0.51.0cm。.分层夯实填土时每层虚铺土厚度应通分层夯实填土时，每层虚铺土厚度应通过试夯确定，一般相当于锤底直径。土、砂性土和稍湿的粘性土时称为“强力夯实法”简称“强夯法”；用于处理饱和粘性土土、砂性土和稍湿的粘性土时称为“强力夯实法”简称“强夯法”；用于处理饱和粘性土第8章基础和地下室房屋建筑学.强夯强夯.当锤重为80300kN，落距为625m，单次夯击能量大于800kN.m用于处理杂填土碎石击能量大于800kN.m，用于处理杂填土、碎石法，简称强夯法；用于处理饱和粘性土时称为“动力固结法”。大幅度提高地基强度降低地基可压缩性改.大幅度提高地基强度，降低地基可压缩性，改善地基抵抗振动液化的能力和消除湿陷性地基的湿陷现象有效夯实深度最大已达10余米的湿陷现象。有效夯实深度最大已达10余米。.我国目前最为常用和最经济的深层地基处理方法之一。，最后一遍是低能量满夯，其落距为24m。，最后一遍是低能量满夯，其落距为24m。第8章基础和地下室房屋建筑学.强夯参数：范围般略大建筑物的范围通常宽出.范围：一般略大于建筑物的范围，通常宽出尺寸为(0.51.0)H(夯实土层的厚度) .夯点之间必须保持一定距离。饱和软粘土必须多遍夯击前几遍是间隔夯.饱和软粘土必须多遍夯击，前几遍是间隔夯.遍数: 一般为18遍，国内常用23遍。.间歇时间：饱和粘性土不能小于4周.间歇时间：饱和粘性土，不能小于4周。.超载预压和等载预压。.超载预压和等载预压。第8章基础和地下室房屋建筑学堆载预压法堆载预压法.在建筑物施工前，在地基表面分级堆土或其他荷载，使地基土压实、沉降、固结，从而提高，地基强度和减少建筑物建成后沉降量。达到预定标准后再卸载建造建（构）筑物定标准后再卸载，建造建（构）筑物。.常用的垫层有：砂垫层、砂卵石垫层、碎石.常用的垫层有：砂垫层、砂卵石垫层、碎石强度较高的砂、碎石或灰土等，并夯至密实的一种地基处理方法的一种地基处理方法。第8章基础和地下室房屋建筑学换土法换土法.将基础下一定深度内的软弱土层挖去，回填，垫层、灰土或素土垫层、煤渣垫层、矿渣垫层以及用其它性能稳定、无侵蚀性的材料做的垫层等。般用于软弱地基的浅层处理.一般用于软弱地基的浅层处理。第8章基础和地下室房屋建筑学.换土垫层施工要点.(1)垫层施工必须保证达到设计要求的密实度。垫的砂料有良的实.(2)垫层的砂料必须具有良好的压实性。.(3)开挖基坑铺设垫层时，必须避免对软弱土层(3)开挖基坑铺设垫层时，必须避免对软弱土层的扰动和破坏境底土的结构。第8章基础和地下室房屋建筑学.换土垫层施工要点.(1)垫层施工必须保证达到设计要求的密实度。垫的砂料有良的实.(2)垫层的砂料必须具有良好的压实性。.(3)开挖基坑铺设垫层时，必须避免对软弱土层(3)开挖基坑铺设垫层时，必须避免对软弱土层的扰动和破坏境底土的结构。第8章基础和地下室房屋建筑学打桩法打桩法.由桩和连接桩顶的桩承台（简称承台）（）组成的深基础简称桩基。第8章基础和地下室房屋建筑学打桩法打桩法.由桩和连接桩顶的桩承台（简称承台）（）组成的深基础简称桩基。第8章基础和地下室房屋建筑学.桩基础分类.可分为预制桩和灌注桩两大类适用于.可分为预制桩和灌注桩两大类，适用于需要减少基础振幅、减弱基础振动或控制基础沉降和沉降速率场合制基础沉降和沉降速率场合。第8章基础和地下室房屋建筑学.桩基础分类.可分为预制桩和灌注桩两大类适用于.可分为预制桩和灌注桩两大类，适用于需要减少基础振幅、减弱基础振动或控制基础沉降和沉降速率场合制基础沉降和沉降速率场合。第8章基础和地下室房屋建筑学.预制桩混凝土实心方桩预制桩.桩用沉桩设备将桩打入或振土中混凝土实心方桩、压入或振入土中。预应力混凝土空心管桩预应力混凝土空心管桩锤击法打桩过程第8章基础和地下室房屋建筑学.预制桩混凝土实心方桩预制桩.桩用沉桩设备将桩打入或振土中混凝土实心方桩、压入或振入土中。预应力混凝土空心管桩预应力混凝土空心管桩锤击法打桩过程第8章基础和地下室房屋建筑学.灌注桩灌注桩.在工程现场通过机械钻孔、钢管挤土或人力挖掘等手段在地基土中形成桩孔并在其内放置掘等手段在地基土中形成桩孔，并在其内放置钢筋笼、灌注混凝土而做成的桩第8章基础和地下室房屋建筑学.灌注桩灌注桩.在工程现场通过机械钻孔、钢管挤土或人力挖掘等手段在地基土中形成桩孔并在其内放置掘等手段在地基土中形成桩孔，并在其内放置钢筋笼、灌注混凝土而做成的桩过化学反应生成胶凝物质或使土颗粒表面活化在接触处胶结固化以增强土颗粒过化学反应生成胶凝物质或使土颗粒表面活化在接触处胶结固化以增强土颗粒第8章基础和地下室房屋建筑学化学加固法化学加固法.是利用某些化学溶液注入地基土中，通，面活化,在接触处胶结固化,以增强土颗粒间的连结，提高土体的力学强度的方法。.常用的加固方法有硅化加固法、碱液加固法、电化学加固法和高分子化学加固法法。第8章基础和地下室房屋建筑学.硅化加固法硅化加固法.通过打入带孔的金属灌注管，在一定的第8章基础和地下室房屋建筑学.硅化加固法硅化加固法.通过打入带孔的金属灌注管，在一定的压力将硅酸钠溶液注土中或将硅压力下，将硅酸钠溶液注入土中或将硅酸钠及氯化钙两种溶液先后分别注入土中。.加固半径0407米加固深度45米.加固半径0.4 0.7米，加固深度4 5米。第8章基础和地下室房屋建筑学.碱液加固法.碱液与土发生化学反应后，使土颗粒表面活化自行胶结从而增强土的力学面活化，自行胶结，从而增强土的力学强度及其水稳定性。.湿陷性黄土地基第8章基础和地下室房屋建筑学.碱液加固法.碱液与土发生化学反应后，使土颗粒表面活化自行胶结从而增强土的力学面活化，自行胶结，从而增强土的力学强度及其水稳定性。.湿陷性黄土地基第8章基础和地下室房屋建筑学.电化学加固法.在地基土中打入一定数量的金属电极杆.在地基土中打入一定数量的金属电极杆，通过电极导入直流电流，使水分从阴极排走从使土固结极排走，从而使土固结。.电渗：土脱水固结.离子交换作用：氢、铝代替钙、钠.结构形成过程：铝胶土粒结构第8章基础和地下室房屋建筑学.电化学加固法.在地基土中打入一定数量的金属电极杆.在地基土中打入一定数量的金属电极杆，通过电极导入直流电流，使水分从阴极排走从使土固结极排走，从而使土固结。.电渗：土脱水固结.离子交换作用：氢、铝代替钙、钠.结构形成过程：铝胶土粒结构第8章基础和地下室房屋建筑学.高分子化学加固法第8章基础和地下室房屋建筑学.高分子化学加固法将高学溶液中进地基.将高分子化学溶液压入土中进行地基处理的一种方法，抗压强度可达10.0兆帕。.砂类土地基加固、帷幕灌浆，以及地下工程的止水堵漏工程的止水堵漏.聚氨酯类（也称聚氨基甲酸酯或氰凝）.浆液损失少，排出CO2 .价格昂贵剧毒.价格昂贵、剧毒。第8章基础和地下室房屋建筑学8.1.2地基应满足的要求第8章基础和地下室房屋建筑学8.1.2地基应满足的要求8.1.2地基应满足的要求.强度：地基要有足够的承载能力强度：地基要有足够的承载能力.变形：地基要有均匀的压缩量，保证建筑物在许可的范围内可均匀下沉避免筑物在许可的范围内可均匀下沉，避免不均匀沉降，致使建筑物产生开裂变形。.稳定：要求地基具有抵抗产生滑坡、倾斜的能力当地基高差较大时应加设斜的能力，当地基高差较大时，应加设挡土墙，防止滑坡变形的出现。第8章基础和地下室房屋建筑学8.1.3影响基础设置深度的因素8.1.3影响基础设置深度的因素.基础的埋置深度H：室.基础的埋置深度H：室外设计地面至基础底面的垂直距离称之为基础的垂直距离称之为基础的埋置深度.深基础和浅基础。：以5m为界。.基础的埋深不要小于500基础顶面距室500mm，基础顶面距室外地面不要小于100mm第8章基础和地下室房屋建筑学8.1.3影响基础设置深度的因素8.1.3影响基础设置深度的因素.基础的埋置深度H：室.基础的埋置深度H：室外设计地面至基础底面的垂直距离称之为基础的垂直距离称之为基础的埋置深度.深基础和浅基础。：以5m为界。.基础的埋深不要小于500基础顶面距室500mm，基础顶面距室外地面不要小于100mm第8章基础和地下室房屋建筑学8.1.3影响基础设置深度的因素第8章基础和地下室房屋建筑学8.1.3影响基础设置深度的因素8.1.3影响基础设置深度的因素.1建筑物的使用性质：建筑物基础的埋置深度为地面以上建筑物高度的1/10度为地面以上建筑物高度的1/10。.2地基土土质条件：老土层.3水文地质条件：地下水位的高低。第8章基础和地下室房屋建筑学8.1.3影响基础设置深度的因素8.1.3影响基础设置深度的因素.4冰冻深度的影响：基础的垫层宜在冻胀线以下。.5建筑物荷载大小的影响的影响.6其它因素的影响。新老应力场的相互影响影响第8章基础和地下室房屋建筑学8.1.3影响基础设置深度的因素8.1.3影响基础设置深度的因素.4冰冻深度的影响：基础的垫层宜在冻胀线以下。.5建筑物荷载大小的影响的影响.6其它因素的影响。新老应力场的相互影响影响第8章基础和地下室房屋建筑学814基础的类型第8章基础和地下室房屋建筑学814基础的类型8.1.4基础的类型1按基础的形式分类1按基础的形式分类第8章基础和地下室房屋建筑学1）条形基础条形基础第8章基础和地下室房屋建筑学1）条形基础条形基础1）条形基础条形基础.条形基础：是墙承重建筑的基本基础形条形基础：是墙承重建筑的基本基础形式要求地基情况好，材料以砖、石、混式要求地基情况好，材料以砖、石、混凝土为主凝土为主凝土为主。凝土为主。用独立基础。形式有阶梯形锥形杯形基础柱子用独立基础。形式有阶梯形锥形杯形基础柱子第8章基础和地下室房屋建筑学2）独立基础2）独立基础.框架结构或单层排架结构承重时，常采，.形式有阶梯形、锥形、杯形基础，柱子为预制时，采用杯形。第8章基础和地下室房屋建筑学2）独立基础2）独立基础第8章基础和地下室房屋建筑学2）独立基础2）独立基础形式由井格基础，片筏基础，箱形基础形式由井格基础，片筏基础，箱形基础第8章基础和地下室房屋建筑学3）联合基础3）联合基础.联合基础的类型比较多，常见的有井格，基础，片筏基础，箱形基础等。随着地基的软弱性的越来越强基础的.随着地基的软弱性的越来越强，基础的过渡，因为从井格基础，片筏基础，箱形基础，基础的刚度越来越大，第8章基础和地下室房屋建筑学3）联合基础3）联合基础第8章基础和地下室房屋建筑学3）联合基础3）联合基础第8章基础和地下室房屋建筑学3）联合基础-井格基础第8章基础和地下室房屋建筑学3）联合基础-井格基础3）联合基础井格基础.当地基条件较差，为提高建筑物的整体性，防止柱子之间产生不均匀沉降，常将柱下独立基础沿着两个方向连接起来，作成井格基础。第8章基础和地下室房屋建筑学3）联合基础-片筏基础第8章基础和地下室房屋建筑学3）联合基础-片筏基础3）联合基础片筏基础.当上部结构荷载较大，井格基础不能满当上部结构荷载较大，井格基础不能满足要求时，往往将柱下基础连成一片，作成片筏基础有梁板式和平板式两种作成片筏基础。有梁板式和平板式两种。整体性和刚度更大的箱形基础。来抵抗不均匀沉降如高层建筑整体性和刚度更大的箱形基础。来抵抗不均匀沉降如高层建筑第8章基础和地下室房屋建筑学3）联合基础-箱形基础3）联合基础箱形基础.当板式基础作的很深时，常将基础作成，不均匀沉降，如高层建筑。第8章基础和地下室房屋建筑学2按材料和受力特点分类2按材料和受力特点分类.按材料：灰土基础按材料：灰土基础砖基础石基础毛石混凝土基础毛石混凝土基础钢筋混凝土基础.按受力特点：刚性基础非刚性基础非刚性基础第8章基础和地下室房屋建筑学2按材料和受力特点分类2按材料和受力特点分类.按材料：灰土基础按材料：灰土基础砖基础石基础毛石混凝土基础毛石混凝土基础钢筋混凝土基础.按受力特点：刚性基础非刚性基础非刚性基础第8章基础和地下室房屋建筑学1）刚性基础第8章基础和地下室房屋建筑学1）刚性基础1）刚性基础.用刚性材料制作的基础称为刚性基础。.刚性材料是指抗压强度高，抗拉、抗剪强度低的材料如砖、石、混凝土等低的材料，如砖、石、混凝土等。第8章基础和地下室房屋建筑学刚性角的概念刚性角的概念.上部结构（墙（或柱）在基础中传递压力是中传递压力是沿一定角度分布的这个传布的，这个传力角度称为压力分布角，或称刚性角，以，表示。第8章基础和地下室房屋建筑学刚性角的概念刚性角的概念.上部结构（墙（或柱）在基础中传递压力是中传递压力是沿一定角度分布的这个传布的，这个传力角度称为压力分布角，或称刚性角，以，表示。第8章基础和地下室房屋建筑学2）非刚性基础第8章基础和地下室房屋建筑学2）非刚性基础2）非刚性基础.当建筑物的荷载较大，而地基承载能力较小时，如果在混凝土基础的底部配以钢筋，利用钢筋来承受拉力，使基础底部能够承受较，大弯矩。既减少了挖土工作量，还使材料用量减少量减少。第8章基础和地下室房屋建筑学8.2地下室构造.建筑物地坪以下的空间称作地下室.建筑物地坪以下的空间称作地下室。.全地下室：是指地下室地坪低于室外设计地面超过房间净高的1/2者.全地下室：是指地下室地坪低于室外设计地面超过房间净高的1/2者第8章基础和地下室房屋建筑学8.2.1地下室的分类8.2.1地下室的分类1按使用性质不同：1按使用性质不同：.普通地下室.人防地下室2按埋入地下深度2按埋入地下深度计地面超过房间净高的1/2者。.半地下室：是指地下室地坪低于室外设计地面超过1/3低于房间净高的1/2者。每人1.0m2计算，净空高度2.2m，梁下净高20每人1.0m2计算，净空高度2.2m，梁下净高20第8章基础和地下室房屋建筑学1人防地下室的等级.人防地下室具有防护功能。甲类可以防核武器、常规武器和生化武器。2人防地下室的组成.构造组成：一般由顶板、底板、侧墙、门窗和楼梯等组成掩蔽面积标准应按门窗和楼梯等组成。掩蔽面积标准应按净高2.0m。.人防地下室各组成部分的材料和强度等级及厚度详见表7.2和表7.3。墙体和地坪必须要解决防潮和防水问题，否则会影响到建筑的使用和耐久性墙体和地坪必须要解决防潮和防水问题，否则会影响到建筑的使用和耐久性第8章基础和地下室房屋建筑学822地下室的防潮防水构造8.2.2地下室的防潮防水构造.地下室处于室外地面以下，势必会受到地潮和地下水的侵蚀所以地下室的地潮和地下水的侵蚀，所以，地下室的否则，会影响到建筑的使用和耐久性。第8章基础和地下室房屋建筑学1地下室的防潮构造1地下室的防潮构造.当地下水的常年水位和最高年水位和最高水位线处在地下室地面以下，只需对地下室只需对地下室墙体和地坪做防潮处理防潮处理。1）外墙面2）地坪第8章基础和地下室房屋建筑学1地下室的防潮构造1地下室的防潮构造.当地下水的常年水位和最高年水位和最高水位线处在地下室地面以下，只需对地下室只需对地下室墙体和地坪做防潮处理防潮处理。1）外墙面2）地坪第8章基础和地下室房屋建筑学1）外墙面垂直防潮层第8章基础和地下室房屋建筑学1）外墙面垂直防潮层1）外墙面垂直防潮层.垂直防潮层：在墙体外表面先抹一层20mm厚的1 2水泥砂浆并高出地300再涂的12.5水泥砂浆并高出地面300mm，再涂一道冷底子油和两道热沥青至散水底部，然后在外侧回填低渗透性土壤如粘土性土壤，如粘土等，并逐层夯实，土层宽度500mm土层宽度500mm左右，并逐层夯实实。第8章基础和地下室房屋建筑学1）外墙面水平防潮层1）外墙面水平防潮层.地下室的所有墙体都应设置两道水平防潮层一水平防潮层，一道在地下室地坪附近道在室附近，一道在室外地坪以上150200mm左右。.设置水平防潮层.设置水平防潮层时注意垫层材料的透水性的透水性第8章基础和地下室房屋建筑学1）外墙面水平防潮层1）外墙面水平防潮层.地下室的所有墙体都应设置两道水平防潮层一水平防潮层，一道在地下室地坪附近道在室附近，一道在室外地坪以上150200mm左右。.设置水平防潮层.设置水平防潮层时注意垫层材料的透水性的透水性第8章基础和地下室房屋建筑学2地下室防水构造第8章基础和地下室房屋建筑学2地下室防水构造2地下室防水构造.当地下水的常年水位和最高水位线处在地下室地面以上，必需对地下室墙体和地坪做防水处理。水位越高，受到的影地坪做防水处理。水位越高，受到的影响越大，常采用的防水措施有三种：.1卷材防水内防水和外防水.1卷材防水：内防水和外防水。.2 防水混凝土防水.3 辅助防水措施介.具体见下面介绍。第8章基础和地下室房屋建筑学1）卷材防水第8章基础和地下室房屋建筑学1）卷材防水1）卷材防水叫柔性防水是利用胶结材料将卷材.又叫柔性防水，是利用胶结材料将卷材粘结在一起，形成防水层。材料有沥青防水油毡，很少采用；改性沥青油毡，适应温度-2080延伸率大，弹性好，适应温度20 80延伸率大，弹性好，耐久性强。具体的施工方法有外