第六章基础和地下室 PPT课件

第六章基础与地下室 6 1 1基础与地基概念 基础 建筑物与土层直接接触的承重构件 建筑物的重要组成部分 承受建筑物全部荷载 并传给地基 地基 支承建筑物的土层 承受建筑物全部荷载的持力层 6 1概述 一 天然地基与人工地基天然地基 具有足够承载力 不需要经过人工加地基固 可直接在其上建造房屋的土层 人工地基 土层的承载力较差或虽较好 但上部荷载较大时 为使地基具有足够的承载能力 应对土体进行人工加固 其常用基本方法 碾压法 夯实法 换土法 垫层法 深层密实法 排水固结法 胶结法 6 1 2基础的作用与地基的分类 天然地基根据土质不同可以分为 1 岩石 2 碎石土 粒径大于2mm的颗粒含量超过全重50 的土 3 砂土 粒径大于2mm的颗粒含量不超过全重50 的土 粒径大于0 075mm的颗粒含量超过全重50 的土 4 粉土 介于砂土和粘性土之间 5 粘性土 塑性指数IP 10的土 6 1 2基础的作用与地基的分类 花岗岩大理石 碎石土砂土 粉土粘土 天然地基根据土质不同可以分为 6 人工填土 指由于人类活动而堆填的土 人工填土种类繁多 性质相差很悬殊 对人工填土的分类主要考虑堆积年限 组成物质和密实度等因素 目前 对人工填土作如下分类 1 素填土 2 杂填土 3 冲填土人工填土的最基本特点是不均匀性 低密实度 高压缩性和低强度 有时具有湿陷性 6 1 2基础的作用与地基的分类 素填土 主要由粘性土 砂或碎石组成 夹有少量碎砖 瓦片等杂物 有机质含量不超过10 经过分层压实后的素填土成为压实填土 杂填土 主要为建筑垃圾 生活垃圾或工业废料等 它们各自的特征是 A 建筑垃圾杂填土 主要由房渣土组成 其中碎砖 瓦片等杂物约占40 以上 碎砖 石 砂等含量愈多 土质愈松散 B 生活垃圾杂填土 主要由炉灰 煤渣和菜皮等有机杂物组成 其中含有未分解的有机质 组成物杂乱和松散C 工业废料杂填土 主要为矿渣 炉渣 金属切削丝和其它工业废料所组成 冲填土 用水力冲填法将水底泥砂等沉积物堆积而成的 长江及珠江两岸都存在 6 1 3地基与基础的设计要求 一 基础具有足够的强度和耐久性二 地基具有足够的强度和均匀度三 造价经济 10 40 国家大剧院 高度限制 下移 建筑三分之一都在地下 最深的地方有30多米 是中国最深的基础 紧邻人民大会堂 考虑不影响其基础 其次有地下河 永定河 通过 6 2基础的埋置深度 由室外设计地面到基础底面的垂直距离叫基础的埋置深度 简称基础的埋深 基础的埋深 6 2 1基础的埋置深度 1 深基础 埋置深度大于4m2 浅基础 埋置深度小于4m3 不埋基础 直接做在地面上在保证安全前提下 优先选用浅基础 降低造价 除岩石基础外 基础的埋置深度不宜小于0 5米 1 建筑物上部荷载的大小和建筑的性质与用途在抗震设防区 除岩石地基外 天然地基箱形和筏形不宜小于建筑高度1 15柱箱或桩筏基础不宜小于建筑高度1 18 1 20 6 2 2影响基础埋深的因素 2 工程地质条件 6 2 2影响基础埋深的因素 3 地下水位的影响地下常年水位和最高水位以上 不小于最低地下水位200mm 6 2 2影响基础埋深的因素 4 地基土壤冻胀深度冻结深度以下 冰冻线200mm 哈尔滨 2米北京 0 8 1 0米冬季冻胀 房屋上拱春季解冻 基础下沉 6 2 2影响基础埋深的因素 5 相邻建筑物的基础进深新建建筑物基础埋深不宜大于原有基础 如大于原有基础时 根据原有建筑物荷载大小 基础形式和土质情况决定间距 6 2 2影响基础埋深的因素 1 无筋扩展基础 刚性基础 2 扩展基础 非刚性基础 1 条形基础 带形基础 2 单独基础 柱式基础 3 井格基础 十字带形基础 4 片筏基础 筏式基础 5 箱形基础6 桩基础7 其它基础形式壳体基础 6 3基础的类型 6 3 1按材料及受力特点 6 3 2按构造形式 一 按所用材料及受力特点分类1 刚性基础 受刚性角限制的基础 均采用刚性材料建造 刚性材料 指砖 石 混凝土等抗压极限强度高 而抗拉 抗剪极限强度低的材料 刚性角 保证材料不因受拉或受剪而破坏的角度称为刚性角 刚性基础的基底宽度不能过宽 否则基础底面会承受拉力被拉坏 砖 石基础刚性角 26 33 混凝土基础刚性角 45 以内 高宽比1 1 大放脚 当上部荷载较大时 增大基础的基底宽度 以台阶等形状逐渐扩大传力面积 这个逐渐扩大的台阶即大放脚多见于砌体墙下条形基础 刚性角 压力分布角 以 表示 砖砌基础的刚性角控制在26 33 之间 素混凝土基础的刚性角应控制在45 以内 2 非刚性基础 钢筋混凝土基础 在混凝土基础的底部配钢筋 利用钢筋来承受拉应力 使基础底部能承受较大的拉应力 此基础底面宽度不受刚性角限制 钢筋混凝土基础 混凝土垫层不宜小于70mm C10 基础混凝土 C20 二 按基础的构造形式分类1 条形基础 带形基础 墙下条形基础 混合结构 采用砖 石墙等承重时 基础沿墙身设置 形成长条形状柱下条形基础 框架结构或部分框架结构 荷载较大 地基为软弱土时 防止不均匀沉降 将各柱下基础相互连接在一起 形成刚劲混凝土条形基础 墙下条基 墙下条基素砼垫层 混合结构墙下条基 框架结构基础梁 框架结构柱下条基 2 独立式基础 柱式基础 采用框架结构承重时 基础做成独立的方形或矩形等形式 称为 杯形基础 柱子采用预制构件 插入并嵌固在基础预留的杯口内 称为 独立柱式基础 3 井格基础 十字带形基础 将单独基础沿纵横方向连接起来 成为十字交叉的井格基础 地基条件较差 为提高建筑物的整体性 防止柱子产生不均匀沉降 柱下条基 可形成井格形 4 片筏基础 筏形基础 将柱下基础连成一片 成为片筏基础常用于地基软弱的多层砌体结构 框架结构 剪力墙结构以及上部荷载大的建筑 分为 平板式 梁板式 片筏基础 满堂基础 5 箱形基础 由钢筋混凝土底板 顶板和若干纵 横隔墙组成的整体式基础 特点 刚度大 能抵抗地基的不均匀沉降 适用 高层建筑 中空部分可做地下室 箱型基础 浇注箱型基础底板 利用箱型基础的内部空间 6 桩基础由桩和桩顶上承台两部分组成按受力情况可分为 端承桩摩擦桩按制作方法可分为 预制桩现制桩 桩基承台 基坑局部 打桩完成后 基础底板局部浇捣完毕 预留管道套管 预留管道孔 7 其它基础形式 壳体基础 建筑物地坪以下的空间称作地下室 墙身 底板 顶板 门窗 楼梯灯 6 4地下室的构造 6 4 1地下室的构造组成 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 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 6 4 2地下室的分类 1人防地下室的等级 结合人防要求设置的地下空间 用以应付战时情况下人员的隐蔽和疏散 并有具备保障人身安全的各项技术措施 按人防地下室的使用功能和重要程度 将人防地下室分为六级 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 掩蔽面积标准应按每人1 0m2计算 净空高度 2 2m 梁下净高 2 0m 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 6 4 3地下室防潮构造 1地下室的防潮构造 当地下水的常年水位和最高水位线处在地下室地面以下 只需对地下室墙体和地坪做防潮处理 1 外墙面2 地坪 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 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 如粘土等 并逐层夯实 土层宽度500mm左右 并逐层夯实 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 一道在地下室地坪附近 一道在室外地坪以上150 200mm左右 设置水平防潮层时注意垫层材料的透水性 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 2防水混凝土防水3辅助防水措施 6 4 4地下室防水构造 1 卷材防水 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 20 80 延伸率大 弹性好 耐久性强 具体的施工方法有外防水和内防水 外防水 A外防水 防水层在地下室墙体的外侧 防水有利 维修困难 步骤如下 先在墙外侧抹20mm厚的1 3水泥砂浆找平层 并刷冷底子油一道 选择油毡层数 分层粘贴油毡卷材 与地坪防水卷材搭接合为一体 防水层须高出最高地下水位500 1000mm为宜 垂直防水层外侧砌120厚的保护墙一道 其间用水泥砂浆填实 保护砖墙底部干铺油毡一层 沿长度方向约8m及转角处设垂直断缝一道 其作用是在土侧压力作用下 使保护墙能将力均匀传递给防水层 不免其受力不均而破裂 保护墙外侧回填低渗透性土壤500mm宽并夯实 外防水 内防水 B内防水 防水层在地下室墙体的内侧 防水不利 维修 施工容易 2 防水混凝土防水 防水混凝土防水 刚性防水 防水混凝土与普通混凝土配置是一样的 不同之处在于优化集料级配 提高混凝土的密实性 同时加入适量外加剂 提高混凝土自身的防水性能 主要掌握控制两个因素 集料级配外加剂 2 防水混凝土防水 目前 地下室已很少采用砖砌外墙 多采用钢筋混凝土 3 弹性材料防水 属于新型的高分子合成材料 能充分适应基层的伸缩和开裂变形 拉伸强度高 延伸率大能承受一定的冲击荷载 耐久性好 如三元乙丙橡胶卷材 聚氨酯涂膜防水材料等等 人工降排水方法除以上防水措施外 还可采用人工降排水方法 消除地下水对地下室的影响 降 排水法可分为外排法和内排