第六章 基础与地下室

第六章基础与地下室 第六章基础与地下室 提要 本章介绍地基与基础的概念 地基与基础的设计要求 基础埋置深度的确定以及常用基础的类型和构造方法 简述地下室的类型 组成和地下室的防水与防潮构造 第一节地基与基础的概念 一 基础的设计原理 一 地基与基础基础 建筑物的墙或柱埋入地下的扩大部分 承担着建筑物上部自重荷载 使用荷载 风荷载和地震力等作用 并将其传至的地基 地基 基础底面以下 受到荷载作用影响范围内的部分岩 土体 持力层 与基础直接接触且需进行受力计算的土层 下下卧层 持力层以下的的土层 基础是建筑物的重要组成部分 地基 基础 地基是承受建筑物的土壤层 二 基础的设计原理基础的设计是指基础底面积计算 基础结构选型以及材料 构造措施的确定等一系列工作 地基承载力 在地基稳定的条件下 地基每平方米所能承受的最大压力 式中 地基承载力 建筑物的总荷载 基础底面积 二 地基的分类天然地基 在天然状态下具有足够的承载能力 可直接布置建筑物基础的土层 常见的天然地基包括岩石 碎石 砂土和粘性土等 人工地基 由于天然土层的承载能力不足 不能直接布置建筑物的基础 而进行人工加固处理 提高承载力的土层 工程中常用的方法有换土法 预压法 强夯法 振动法和深层搅拌等 三 地基与基础的设计要求1 具有足够的强度 刚度和稳定性2 具有良好的耐久性能3 具有较高的经济合理性 第二节基础的类型与构造 一 基础的埋置深度 一 概念1 自然地面 是施工地段的现有地面2 室外设计地面 是指按工程设计要求竣工后 室外场地经干挖或起垫后的地面 3 基础的埋置深度 是指由室外设计地面到基础底面的垂直距离 4 浅基础 基础埋置深度不超过5m 5 深基础 基础埋置身度超过5m 基础埋置深度一般不宜小于0 5m 对岩石地基 则可不受此限 二 确定基础埋置深度的因素1 建筑物的使用要求2 地质构造情况地基土的地质构造一般是复杂的 是影响基础埋置深度的重要因素 常见地质构造对基础埋置深度的影响 有以下几种情况 1 地基由承载力高 均匀良好的土层构成 2 地基土层的上层为软弱土 下层为好土 3 地基的上层为好土 下层为软弱土 4 地基由好土层和软弱土层交替组成 3 地下水位的影响 4 土的冻结深度的影响冰冻线 地面以下冻结土与非冻结土之间的分界线 对冻胀现象明显的地基 应将基础底面置于冰冻线以下200 处 对碎石 卵石 粗砂 中砂等地基 由于颗粒较粗 颗粒间孔隙大 毛细现象不明显 土的冻胀现象轻微 基础的埋置深度可不考虑土地冻结深度影响 5 相邻基础的影响如果新建建筑物的基础埋置深度不大于原有建筑物基础的埋深时 新建建筑物基础对原有建筑物基础的影响不明显 当新建建筑物基础的埋置深度大于原有建筑物基础时 基础间的净距应根据荷载大小和性质等确定 一般为相邻基础底面高差的1 2倍 6 其他影响应考虑新建建筑物是否有地下室 设备基础 地下管沟等影响 二 基础的分类 一 按材料和受力特点分类的基础构造1 刚性基础刚性角 能保证基础在夹角内不因材料受拉和受剪而破坏的角度 凡受刚性角限制的基础称为刚性基础 刚性基础宽高比的允许值根据材料和基底压力大小而定 1 灰土基础灰土基础是用经过消解后的生石灰和粘土按一定比例拌合而成 一般取灰土比例为3 7或2 8 灰土基础一般适用于五层或五层以下 地下水位较低的砌体结构房屋 其厚度与建筑物层数有关 灰土基础施工时应逐层铺设 每层夯实前虚铺220 夯实后的厚度为150 灰土基础的抗冻 防水性能差 在地下水位以下或较潮湿的地基上不宜采用 2 三合土基础三合土基础是用石灰 砂 碎石 或碎砖 矿渣等 三种材料按1 2 4 1 3 6的体积比进行配合 在基槽内分层夯实 每层夯实前虚铺220 夯实后的厚度为150 3 毛石基础毛石基础由未加工成形的毛石和砂浆砌筑而成 其截面有台阶形 锥形和矩形等 4 砖基础砖砌台阶形基础是广泛应用的一种刚性基础 称为大放脚 二皮一收式 每两皮砖的高度 收进1 4砖的宽度 二一间隔收式 两皮砖的高度与一皮砖的高度相间隔 交替收进 每次均收进1 4砖的宽度 5 混凝土基础混凝土基础一般有矩形 台阶形和锥形的截面形式 当基础高度小于350 时 多做成矩形 若基础高度大于350 可做成台阶形 每个台阶高度为350 400 如果台阶多于三级 可做成锥形基础 2 柔性基础钢筋混凝土基础一般称为柔性基础 二 按构造形式分类的基础构造 1 单独基础 单独基础也可用于墙下 一般每隔3 4m设一柱墩 柱墩上设承台梁并砌墙 2 条形基础条形基础呈连续的带形 也称为带形基础 有墙下条形基础和柱下条形基础两类 墙下条形基础一般为粘土砖 灰土 三合土等材料的刚性条形基础 当建筑物荷载大 地基承载力较小或上部结构有需要时 可用钢筋混凝土条形基础 3 井格基础当上部框架或部分框架结构对基底面积和整体性要求较高时 可将柱子下面的单独基础沿纵横两个方向连接起来 称为十字交叉的井格基础 也称为十字交叉带形基础 4 筏片基础建筑物基础由整片的钢筋混凝土板组成 钢筋混凝土板直接作用于地基上 这种基础称为筏片基础 筏片基础的整体性好 可以直接跨越基础下的局部软弱土层 调节地基的不均匀沉降 筏片基础可分为梁板式和无梁式两种类型 梁板式筏片基础厚度小 但有双向交叉的梁 无梁式筏片基础厚度大 构造简单 5 箱形基础箱形基础由钢筋混凝土底板 顶板和若干纵横墙体组成 是一个整体的空心箱体结构 箱形基础整体空间刚度大 抗震性能好 其内部空间可用作地下室 6 桩基础 1 桩基础的分类 按桩基的受力特征 有端承桩和摩擦桩 按成桩所用材料 有钢筋混凝土桩 钢桩 木桩及一些地方材料构成的桩基础 如砂桩 土桩 灰土桩和砖桩等 按施工方法 有预制桩和灌注桩 按桩身的断面形式 有圆形 方形 环形 六角形等截面的桩基础 2 桩基础的组成桩基础一般由桩身 承台组成 在寒冷地区 承台下应按需要采取防冻措施 减小土壤冻胀的反拱作用 常用的方法是在承台下铺设粗砂或炉渣等材料 3 桩基础的组合桩基础可以由单根桩或多根桩组成的桩群承担上部荷载 第三节地下室构造 一 地下室的类型与组成 一 地下室的类型按使用功能 有普通地下室和防空地下室 按承重结构材料 有砖混结构地下室和钢筋混凝土结构地下室 按埋入深度 有半地下室和全地下室 全地下室 地下室地面与室外地面的高差超过该地下室净高一半时的地下室 半地下室 地下室地面与室外地面的高差超过该地下室净高三分之一但不超过二分之一的地下室 二 地下室的组成1 底板2 顶板3 墙体4 采光井5 楼梯 二 地下室的防水与防潮构造 一 地下室的防水构造1 当地下室底板处于设计最高地下水位以上时 应采取防水措施 2 当建筑基地范围内的土壤透水性较差 回填土有形成上层滞水的可能 并且没有采取一定的疏导或隔绝措施 无论地下水位高低 均应按全防水处理 1 结构自防水用防水混凝土作地下室外墙和底板 使承重 围护 防水功能三合一 防水混凝土有普通防水混凝土和掺外加剂防水混凝土两类 属刚性防水 2 附加防水层 1 卷材防水卷材有沥青卷材 改性沥青卷材和高分子卷材等 卷材外防水 卷材防水层设在地下工程围护结构外侧 迎水面 卷材内防水 将卷材粘贴于结构内表面 这种方法的防水效果较差 但施工简单 便于修补 多用于修缮工程 2 水泥砂浆防水 3 涂料防水 3 复合防水对防水要求很高 或受剧烈震动和侵蚀性环境等情况下的工程 可考虑采用以结构自防水做法为主 再附加防水层为辅的符合防水 二 地下室的防潮构造1 当设计地下水位低于地下室底板0 3m 且基地内土壤的渗透性较强 如中粗砂 砂砾石或砾石层等 无上层滞水的可能时 可采用防潮措施 2 若地下室外墙为钢筋混凝土结构 可利用混凝土结构的自防潮作用 不必再做防潮处理 3 对砖砌体结构 要求砌体必须用水泥砂浆砌筑 灰缝要饱满 并做防潮 三 地下结构变形缝处的防水处理 四 地下室管道穿墙的防水处理 小结 1 基础是建筑物的重要组成部分 地基与基础应具有足够的强度 刚