2第五章-基础与地下室

第五章基础与地下室 5 1地基与基础的基本概念 一 概念 基础是房屋的墙或柱埋在地下的扩大部分 它的作用是把房屋的总荷载传给它下面的土层 总荷载包括 房屋本身的重量以及房屋所承载的人和各种设备 屋顶积雪 墙和屋面所受到的风的作用等 地基指基础底面以下 受到荷载作用影响范围内的部分岩 土体 地基则不是建筑物的组成部分 它只是承受建筑物荷载的土壤层 其中 直接支承基础 具有一定承载能力的土层称为持力层 持力层以下的土层称为下卧层 下卧层 持力层 地基可分为天然地基和人工地基两种类型 天然地基是指天然状态下即可满足上述要求 不需人工处理的地基 按 建筑地基基础设计规范 的规定 建筑地基土 岩 可分为岩石 碎石 砂土 粉土 黏性土和人工填土六类 当达不到上述要求时 可以对地基进行补强和加固 经人工处理的地基称为人工地基 人工加固地基的方法通常有 压实法 换土法 打桩法等 5 2影响基础埋深的因素 一 基础埋置深度由室外地坪到基础底面的垂直距离 叫做基础的埋置深度 基础埋深不超过 的称为浅基础 大于 的属于深基础 基础埋深 基础埋置原则 在满足地基稳定和变形要求的前提下 基础宜浅埋 当上层地基的承载力大于下层土时 宜利用上层土作持力层 除岩石地基外 基础埋深一般不应小于0 5m 因基础埋深过浅 易受外界的影响而损坏 二 影响基础埋深的因素 1 建筑物的使用要求 基础形式 荷载大小和性质等 2 工程地质和水文地质条件基础宜设在在地下水位以上 以减少特殊的防水措施 有利于施工 如必须设在地下水位以下 应使基础底面低于最低地下水位200mm及其以下 见图11 3 3 冻结深度冻结土与非冻结土的分界线称为冰冻线 冰冻线的深度为冻结深度 各地气候不同 低温持续时间不同 冰冻深度也不相同 地基土冻结后对建筑物会产生不良影响 冻胀力将基础向上拱起 解冻后 基础又下沉 天长日久 会使建筑物产生变形甚至破坏 因此 一般要求基础埋置在冰冻线以下200mm 图11 4 图11 3基础埋深和地下水位的关系 图11 4基础埋深和冰冻线的关系 相邻基础的关系 4 相邻建筑物基础的影响新建建筑物基础埋深不宜深于相邻原有建筑物基础埋深 当深于时 两基础间的净距一般为相邻基础地面高差的1 2倍 如上述要求不能满足时 应采取临时加固支撑 打板桩或加固原有建筑物地基等措施 5 3基础的类型 1 按基础的材料及受力特点分类 1 刚性基础 刚性基础是指由砖石 素混凝土 灰土等刚性材料制作的基础 这种基础抗压强度高而抗拉 抗剪强度低 受刚性角的限制 当基础底部承受的拉力超过基础材料的允许拉应力 大放脚或垫层就会被拉裂 当基础结构中悬臂的宽度和高度如果控制在某一角度时则不会被拉裂 这个角称为刚性角 用 表示 刚性角一般用高宽比值 h b 表示 见下图砖1 5 2 0灰土1 25 1 5毛石1 25 1 75混凝土1 45度 以内 大放脚有等高式和间隔式两种 2 柔性基础 钢筋混凝土基础称为柔性基础 当建筑物的荷载较大而地基承载能力较小时 基础底面B必须加宽 如果仍采用混凝土材料做基础 势必加大基础的深度 这样很不经济 如果在混凝土基础的底部配以钢筋 利用钢筋来承受拉应力 使基础底部能够承受较大的弯矩 这时 基础宽度不受刚性角的限制 故称钢筋混凝土基础为非刚性基础或柔性基础 适宜宽基浅埋 2 按基础的构造形式分类基础形式主要是由上部承重结构和地基承载力决定的 如墙的基础一般应为连续的 柱下基础可为独立的 当荷载大而地基承载力小时 则应做桩基础或整片基础 一 条形基础当建筑物上部结构采用墙承重时 基础沿墙身设置 多做成长条形 这类基础称为条形基础或带形基础 是墙承式建筑基础的基本形式 墙下条形基础 二 独立基础当建筑物上部结构采用框架结构或单层排架结构承重时 基础常采用方形或矩形的独立式基础 这类基础称为独立式基础 独立基础是柱下基础的基本形式 当柱采用预制构件时 则基础做成杯口形 然后将柱子插人并嵌固在杯口内 故称杯形基础 框架结构 排架结构 三 井格式基础当地基条件较差 为了提高建筑物的整体性 防止柱子之间产生不均匀沉降 常将柱下基础沿纵横两个方向扩展连接起来 做成十字交叉的井格基础 四 筏板基础当建筑物上部荷载大 而地基又较弱 这时采用简单的条形基础或井格基础已不能适应地基变形的需要或者墙下条形基础的底面积占建筑物平面面积较大比例时 可以考虑选用整片筏式基础 其具有减少基底压力 提高地基承载力和调整地基不均匀沉降的能力 筏形基础 满堂基础 五 箱形基础当板式基础做得很深时 常将基础改做成箱形基础 箱形基础是由钢筋混凝土底板 顶板和若干纵 横隔墙组成的整体结构 基础的中空部分可用作地下室 单层或多层的 或地下停车库 箱形基础整体空间刚度大 整体性强 能抵抗地基的不均匀沉降 较适用于高层建筑或在软弱地基上建造的重型建筑物 六 桩基础当建筑物荷载较大 地基的软弱土层厚度在 以上 基础不能埋在软弱土层内或对软弱土层进行人工处理困难或不经济时 常采用桩基础 采用桩基础能节省基础材料 减少挖填土方量 改善工人的劳动条件 缩短工期 在严寒地区进行基础施工时 要开挖冻土 耗费人工 进度迟缓 采用桩基础能避开挖掘冻土这一繁重劳动 因此近年来桩基础采用量逐年增加 承台板 桩柱 柱 桩柱 承台梁 墙 布置桩位时 桩的间距 中心距 一般采用3 4倍桩径 桩的种类桩的种类很多按桩的材料可以分为木桩 钢筋混凝土桩 钢桩等 按桩的入土方法可以分为打入桩 振入桩 压入桩及灌注桩等 按桩的传力及作用性质又可以分为端承桩与摩擦桩 按桩的制作方法又可以分为预制桩和灌注桩 钢筋混凝土预制桩在预制厂或施工现场预制 由桩尖 桩身和桩帽三部分组成 较软弱土层 软弱土层 较坚硬土层 a 摩擦桩 b 端承摩擦桩 软弱土层 较坚硬土层 极软弱土层 坚硬土层 c 摩擦端承桩 d 端承桩 5 4地下室构造 1 地下室的类型 按埋置深度分 全地下室和半地下室按使用功能分 普通地下室和人防地下室按结构材料分 砖混结构地下室和钢筋混凝土地下室 下一张 主页 退出 上一张 普通地下室和人防地下室相似点 都是埋在地下的工程 在平时使用功能上都可以用做商场 停车场 医院 娱乐场所甚至是生产车间 它们都有相应的通风 照明 消防 给排水设施 不同点 人民防空工程是战时防备敌人空袭 有效地掩蔽人员和物资 保存战争潜力的重要设施 是坚持城镇战斗 长期支持反侵略战争直至胜利的工程保障 普通地下室不能取代人防工程作为战时防空袭的掩蔽场所 2 地下室防