房建基础与地下室PPT课件

第6章基础与地下室,学习目标掌握地基与基础的基本概念，了解地基与基础设计要求，理解影响基础埋置深度的因素。掌握基础的分类，理解基础的不同构造形式的特点。了解地下室的构造组成，掌握地下室的防潮、防水构造。,第6章基础与地下室,6.1地基与基础概述6.1.1基础和地基的基本概念,地基与基础,基础是建筑物最下部的承重构件，它承受建筑物的全部荷载，并将其传给地基。而地基不是建筑物的组成部分，它只是承受基础传来的建筑物全部荷载的那一部分土层，如图所示。地基每平方米所能承受的最大压力称为地基承载力，用f（kN/）表示。,第6章基础与地下室,6.1.2地基的分类作为建筑地基的土层分为岩石、碎石土、砂土、粉土、黏性土和人工填土等六大类。地基按土层性质不同，分为天然地基和人工地基两大类。凡天然土层本身具有足够的承载力，能直接承受建筑物荷载的地基称为天然地基；当天然土层本身承载力较弱，或建筑物上部的荷载较大，须预先对土壤进行人工加固或改良后才能承受建筑物荷载的地基称为人工地基。人工加固地基通常采用压实法、换土法、打桩法和化学加固法等。,6.1.3地基与基础的设计要求1.地基应具有足够的承载力和均匀程度2.基础应具有足够的强度和耐久性3.经济要求,第6章基础与地下室,6.1.4基础的埋置深度6.1.4.1基础的埋置深度概念由室外设计地面至基础底面之间的垂直距离称为基础的埋置深度，简称基础的埋深，如图所示。,根据基础埋深的不同，基础分为深基础、浅基础和不埋基础。当埋深4m为深基础；埋深4m为浅基础；基础直接做在地表面上的为不埋基础。一般情况下，除岩石地基外，基础埋深不宜小于500mm。,6.1.4.2影响基础的埋置深度的因素1.建筑物的用途，有无地下室、设备基础和地下设施，基础的形式和构造。2.作用在地基上的荷载大小和性质。3.工程地质和水文地质条件。基础底面宜埋在地下水位以上，当地下水位很高，基础必须埋在地下水位以下时，应将基础底面埋置在最低水位以下200mm处，如右图所示。4.相邻建筑物的基础埋深新建基础靠近原有基础时，一般不宜深于原有基础；当新建基础必须深于原有基础时，两基础应保持一定的距离，其数值与荷载大小、基础形式和土质情况有关，一般取相邻两基础底面高差的2倍以上，如右图所示,5.地基土冻胀和融陷等因素的影响如地基土有冻胀现象，一般基础应埋置在冰冻线以下不少于200mm处，如图所示。,6.2基础的类型与构造,6.2.1按所用材料及受力特点分类6.2.1.1刚性基础由砖、石、混凝土、灰土等刚性材料制成的基础称为刚性基础，也称无筋扩展基础。,从受力和传力角度考虑，由于地基承载力的限制，上部结构（墙或柱）通过基础将其荷载传给地基时，便以台阶的形式逐渐扩大其传力面积，这逐渐扩大的台阶称为大放脚。基础把荷载传给地基时，基础底面同时也承受地基的反作用力，根据试验得知，上部结构在刚性基础中传递压力是沿一定角度分布的，这个传力角度叫压力分布角,或称刚性角，以表示，如图所示。,因此刚性基础为避免受拉而破坏，基底宽度必须控制在刚性角范围内。不同的材料刚性角也不同，为设计施工方便，可将刚性角换算成正切值即宽高比，如砖、石基础的刚性角控制在1:1.251:1.50以内，混凝土基础刚性角1:1以内。,1.砖基础一般由垫层、大放脚和基础墙三部分组成。砖在砌筑时采用台阶式逐级向下放大的做法称为大放脚。大放脚的做法一般采用每两皮砖挑出l/4砖，或每两皮砖挑出1/4砖与一皮砖挑出1/4砖相间砌筑，如图所示。,2.毛石基础用毛石和水泥砂浆砌筑而成，其剖面形状多为阶梯形。为保证砌筑质量并便于施工，基础顶面要比基础墙宽出100mm以上，基础墙的宽度和每个台阶的高度不宜小于400mm，每个台阶挑出的宽度不宜大于200mm，如图所示。,3.混凝土基础用不低于C15的混凝土浇捣而成，其剖面形状有矩形、台阶形和梯形，如图所示。为节省水泥，可在混凝土中加入适量粒径不超过300mm的毛石，形成毛石混凝土基础，毛石的掺量一般为总体积的20%30%，且应均匀分布。,6.2.1.2扩展基础由钢筋混凝土制成的墙下条形基础或柱下独立称为扩展基础，也称柔性基础。这种基础的整体性能好，多用于地基承载力差、荷载较大、地下水位较高等条件下的大中型建筑，如图所示。,6.2.2按基础的构造形式分类6.2.2.1条形基础条形基础呈连续的带形，又称带形基础。条形基础分为墙下条形基础和柱下条形基础。,1.墙下条形基础当建筑物上部结构采用墙承重时，墙下通常设置连续的条形基础，当上部是钢筋混凝土墙，或地基很弱、荷载较大时，承重墙下可以采用钢筋混凝土条形基础，如右图所示。,2.柱下条形基础当建筑物上部结构采用框架结构或部分框架结构，荷载较大或地质较差，为了防止不均匀沉降，将同一排上若干柱下的基础相互联合在一起，形成柱下条形基础，如左图所示。,6.2.2.2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时，基础常采用独立基础。独立基础呈独立的矩形块状，常见的断面形式有阶梯形、锥形、杯形等，如图所示。,6.2.2.3井格式基础当建筑物采用框架结构，上部结构荷载较大，地质条件较差，为了提高建筑物的整体性，防止柱子之间产生不均匀沉降，常将柱下纵、横两方向设置钢筋混凝土条形基础，即形成柱下十字交叉的井格式基础，故又称十字带形基础，如图所示。,6.2.2.4筏形基础当建筑物上部结构荷载较大而地基承载力不均匀或者地基软弱时，采用井格式基础仍不能适应地基变形要求时，通常将墙或柱下基础连成一片，使整个建筑物的荷载承受在一块整板上，这种满堂式的基础称筏形基础，也称片筏基础或筏板基础。筏形基础分为平板式和梁板式，如图所示。,6.2.2.5箱形基础箱形基础是由钢筋混凝土的底板、顶板和若干纵横墙组成的空心箱体的整体结构，如图所示。,承台是在桩柱顶现浇的钢筋混凝土板或梁，上部支承柱的为承台板(图a）；上部支承墙的为承台梁(图b）。,6.2.2.6桩基础当建筑物的荷载较大，而地基的软弱土层较厚，地基承载力不能满足要求，采取人工地基不具备条件或不经济时，可采用桩基础。桩基础由承台和桩柱两部分组成。,第6章基础与地下室,6.3地下室的构造6.3.1地下室的组成及类型6.3.1.1地下室的组成建筑物首层地面以下的使用空间称为地下室（图a）。地下室可用作商场、旅馆、餐厅、车库、设备用房、储藏用房以及人防工程。地下室一般由墙、底板、顶板、门窗、楼梯和采光井六部分组成（图b）。,6.3.1.2地下室的类型1按使用功能分类（1）普通地下室满足正常使用要求的地下空间，一般用作商场、停车场、设备用房和储藏间等。（2）防空地下室满足预定战时防护功能、防护等级要求的地下空间。防空地下室应妥善解决紧急状态下人员隐蔽与疏散，应有保证人身安全的技术措施，同时还应考虑和平时期的使用。2按结构材料分类（1）砖墙结构地下室是指地下室的墙体用砖来砌筑。这种地下室适用于上部荷载不大及地下水位较低的情况。（2）钢筋混凝土结构地下室是指地下室全部用钢筋混凝土浇筑。3按埋入地下深度分为全地下室和半地下室（1）全地下室是指地下室地面低于室外地坪的高度超过该房间净高的1/2。（2）半地下室是指地下室地面低于室外地坪的高度超过该房间净高的1/3，但不超过净高的1/2。半地下室通常利用采光井采光，如图6-17所示。,6.3.2地下室的防潮当设计最高地下水位低于地下室底板300mm500mm、且地基及回填土无形成上层滞水可能时，地下室仅受到地表下渗的无压水和土壤中毛细管水的影响，地下室底板和外墙只需做防潮处理。防潮构造要求是：砖墙必须采用水泥砂浆砌筑，灰缝必须饱满；在外墙外侧设垂直防潮层，防潮层做法一般为20mm厚的1:22.5水泥砂浆找平，涂防水涂料12遍，防潮层做至室外散水处，再抹20mm厚的1:23水泥砂浆保护层，然后在防潮层外侧回填低渗透性土壤，如粘土、灰土等，并逐层夯实，土层宽500mm左右。此外地下室的所有墙体都必须设两道水平防潮层，一道设在地下室地坪附近，另一道设在室外地坪以上150mm200mm处，以防地潮沿地下墙身或勒脚处侵入室内，如下图所示。,地下室防潮构造,6.3.3地下室的防水当设计最高地下水位高于地下地坪或有地面水下渗形成滞水时，地下室底板和部分外墙将浸在水中，此时地下室需要做防水处理。单建式的地下工程，宜采用全封闭、部分封闭的防排水设计；附建式的全地下或半地下工程的防水设防高度，应高出室外地坪高程500mm以上。地下室防水方法主要有卷材防水、混凝土自防水、涂料防水和防水砂浆防水等。,6.3.1.1卷材防水卷材防水是以防水卷材和与卷材相适应的胶结材料粘贴而成的防水层。常用的防水卷材有高聚物改性沥青防水卷材和合成高分子防水卷材。按防水材料铺贴的位置不同，卷材防水可分为外包防水和内包防水。,1.外包防水外包防水是将卷材防水层铺设在结构迎水面的基面上，外包防水的具体做法是，如图所示：,地下室卷材外包防水构造,2.内包防水内包防水是将防水层贴在地下室外墙的内表面（背水面），这种做法防水效果较差，但施工方便，容易维修，常用于修缮工程。,6.3.1.2混凝土自防水当地下室外墙和底板均采用钢筋混凝土时，应采用抗渗性能好的防水混凝土材料，常采用的防水混凝土有普通混凝土和外加剂混凝土。,混凝土自防水构件集承重、围护、防水三方面功能合为一体，因此地下室外墙和底板要有足够的强度和抗渗能力。防水混凝土底板的混凝土垫层，强度等级不应小于C15，厚度不应小于lOOmm，在软弱土层中不应小于150mm。防水混凝土结构厚度不应小于250mm；为防止地下水对钢筋混凝土构件的侵蚀，在墙外侧应抹水泥砂浆，然后涂刷防水涂料，如右图所示。,6.3.1.3涂料防水涂料防水是指在施工现场以刷涂、刮涂或滚涂等方法，将无定型液态冷涂料在常温下涂敷在地下室结构表面的一种防水做法。涂料防水层包括无机防水涂料和有机防水涂料。有机类涂料主要为高分子合成橡胶及合成树脂乳液类涂料。无机类涂料主要是水泥类无机活性涂料，水泥基防水涂料中可掺入外加剂、防水剂、掺合料等，水泥基渗透结晶型防水涂料是一种以水泥、石英砂等为基材，掺入各种活性化学物质配制的一种新型刚性防水材料。,无机防水涂料由于凝固快，与基面有较强的粘结力，最宜用于背水面混凝土基层上做防水过渡层。有机防水涂料宜用于地下工程主体结构的迎水面，有机防水涂料施工完后应及时做保护层，底板、顶板应采用20mm厚1：2.5水泥砂浆层和4050mm厚的细石混凝土保护层，防水层与保护层之间宜设置隔离层；侧墙迎水面保护层宜选用软质保护材料或20mm厚1：2.5水泥砂浆。,6.3.1.4水泥砂浆防水水泥砂浆防水是采用聚合物水泥防水砂浆、掺外加剂或掺合料的防水砂浆，通过严格多层抹压法施工形成的整体防水层。水泥砂浆防水可用于地下工程主体结构的迎水面或背水面，不适用于环境有侵蚀性、受持续振动或温度高于80的地下工程防水。聚合物水泥防水砂浆厚度单层施工宜为68mm，双层施工宜为1012mm；掺外加剂或掺合料的水泥防水砂浆厚度宜为1820mm。此外，还有塑料防水板防水、金属防水、膨润土防水等地下室防水方法。除上述防水措施外，还可以采用人工降、排水的办法，消除地下水对地下室的影响。人工降、排水法可分为外排法和内排法两种。,1.外排法指当地下水位已高出地下室地面以上时，采取在建筑物的四周设置永久性降排水设施，通常是采用盲沟排水，即利用带孔的陶管埋在建筑物四周地下室地坪标高以下，陶管的周围填充可以滤水的卵石及粗砂等材料，以便水透入管中积聚后排至城市排水总管(图a）。2.内排法将渗入地下室的水，通过永久性自流排水系统（如集水沟排至集水井再用水泵排除）排水。在构造上常将地下室地坪架空或设