模块基础与地下室PPT课件

.,1,建筑功能及建筑构造分析,模块三基础与地下室,.,2,模块三基础与地下室,知识目标：理解地基与基础的关系；掌握地基分类及加固措施；掌握基础分类及构造特点；理解基础埋置深度概念及影响因素；掌握地下室防潮防水构造做法。技能目标：熟悉基础构造，具备基础施工图识读的能力；熟悉地下室防水构造，能识读地下室的防水防潮构造图。课时建议6学时,.,3,模块三基础与地下室,项目3.1地基与基础概述项目3.2基础的埋置深度项目3.3基础类型与构造项目3.4地下室组成与构造处理,.,4,项目3.1地基与基础概述,3.1.1地基与基础的关系基础是建筑物的墙或柱埋在地下的扩大部分。基础的作用是承受建筑物上部结构传来的全部荷载，并把这些荷载连同本身的自重一起传给地基，如图3.1所示。地基是指基础底面以下，受到荷载作用影响范围内的部分岩体、土体。基础是建筑物的重要组成部分,而地基则不是建筑物的组成部分，它只是基础下面承受建筑物荷载的土壤层。,.,5,项目3.1地基与基础概述,若基础传给地基的压力用N来表示，基础底面积用A来表示，地基允许承载力用f来表示，则它们三者的关系如下：AN/f基础底面积是有建筑物的总荷载和地基承载能力确定的。,.,6,项目3.1地基与基础概述,3.1.2地基的分类地基可分为天然地基和人工地基两种类型。天然地基：指天然状态下即可满足承载力要求、不需经人工处理的地基；可做天然地基的岩土体包括岩石、碎石、砂土、黏性土等。人工地基：经人工处理的地基；地基处理方法有多种，如换填法、预压法、强夯法、振冲法、深层搅拌法等。,.,7,项目3.1地基与基础概述,地基加固的原理:当结构的荷载较大，地基土质又较软弱(强度不足或压缩性大)，不能作为天然地基时，可采取人工加固处理的方法改善地基性质，提高承载力、增加稳定性，减少地基变形和基础埋置深度。“将土质由松变实”，“将土的含水量由高变低”，即可达到地基加固的目的。工程实践中的各种加固方法均是从这一加固原理出发。地基处理的目的:提高软弱地基的强度、保证地基的稳定性；降低软弱地基的压缩性、减少基础的沉降；防止地震时地基土的振动液化；消除特殊土的湿陷性、胀缩性和冻胀性。,.,8,讨论：地基液化阪神大地震,神户码头：地震引起大面积砂土地基液化后产生很大的侧向变形和沉降，大量的建筑物倒塌或遭到严重损伤。,.,9,讨论：地基液化阪神大地震,地基液化造成的路面塌陷,.,10,讨论：地基液化新泻地震,1964年日本新泻地震地基的大面积液化,.,11,坚实稳定的建筑地基,.,12,项目3.1地基与基础概述,地基处理的对象:1.软弱地基包括：淤泥、淤泥质土、冲填土、杂填土或其它高压缩性土层构成的地基。2.特殊土地基包括：软土、湿陷性黄土、膨胀土、红粘土和冻土等地基。,.,13,吹填土的施工现场,淤泥质土,膨胀土湿陷性黄土,.,14,项目3.1地基与基础概述,地基加固的方法:地基加固处理的方法很多，归纳起来无非是：“挖”、“填”、“换”、“夯”、“压”、“挤”、“拌”七个字。,.,15,项目3.1地基与基础概述,（一）换填法软土层较厚时，将基础下面一定范围内的软土挖去,代之以人工填筑的垫层作持力层。采用砂石、三合土、矿渣、素土等材料换土的地基分别称为砂石地基、三合土地基、粉煤灰地基。,砂石垫层剖面图,砂石地基施工,.,16,（二）夯实法利用打夯工具或机具夯击土壤，排出土壤中的水分,加速土壤的固结，提高土壤的密实度和承载力。,平板振动夯进行地基夯实冲击夯进行软土压实施工,.,17,强夯法施工是一种较常采用的地基处方法,它是用起重机械将大吨位夯锤(一般不小于8t)起吊到高处(一般不小于6m)后，自由落下，对土体进行强力夯实。强夯可提高地基土的强度，降低土的压缩性，改善土的抗液化条件。强夯适用于粘性土、湿陷性黄土及人工填土地基的加固。但强夯产生的振动对已建成或在建的建筑物有影响时，不得采用。,强夯施工中,.,18,吊起夯锤,自动脱钩装置,起重机配三角架起吊,夯锤下落瞬间,起重机配龙门架起吊,夯坑,.,19,强夯置换:在夯坑内回填块、碎石，强行夯入并排开软土，形成砂石桩与软土的复合地基，称之为强夯置换（或动力置换、强夯挤淤）。,强夯置换施工碎石被夯入深坑中起出并清理夯锤,.,20,1.堆载预压法:在饱和软土地基上施加荷载后，孔隙水被缓慢排出，孔隙体积随之减少，地基发生固结变形，土体的密实度和强度提高。,.,21,2.真空预压法是在软土地基表面先铺设砂垫层、埋设垂直排水竖井，再用不透气的封闭膜使之与大气隔绝，薄膜四周埋入土中，通过埋设的排水竖井，用真空装置进行抽气。抽气使地表砂垫层及排水竖井内形成负压，使土体内部与排水竖井之间形成压力差。压差作用下土体中的孔隙水不断由排水竖井排出，从而使土体固结。,吹填施工,软弱的吹填地基,.,22,真空预压和降水预压是在负超静水压力下排水固结，又称为负压固结。按照竖向排水体的不同，真空预压法又可分为普通砂井、袋装砂井和塑料排水带。,袋装砂井施工袋装砂井施工机械袋装砂井埋设完毕,袋装砂井,.,23,袋装砂井埋设完毕,.,24,袋装砂井与排水横管连接,.,25,插板机在进行塑料排水带施工,.,26,塑料排水带埋设完毕,.,27,真空预压法覆盖封闭膜,.,28,真空预压法排气进行时,.,29,（四）深层挤密法用带桩靴的工具式桩管打入土中，挤压土壤形成桩孔，拔出桩管再在桩孔中灌入砂石或石灰、素土、灰土等填充料进行捣实。其原理是挤密土壤、排水固结，提高地基的承载力，俗称“挤密桩”。包括碎(砂)石桩、石灰桩、灰土桩、CFG桩等。,施工完的灰土桩,灰土桩施工现场,.,30,1.CFG桩CFG桩又称水泥粉煤灰碎石桩。由长螺旋钻机或振动沉管桩机成孔，将碎石、石屑、砂、粉煤灰掺水泥加水拌和灌注成桩。CFG桩的适用范围很广,在砂土、粉土、粘土、淤泥质土、杂填土等地基均有大量成功的实例。,CFG桩破桩头施工现场,CFG桩施工现场,CFG桩和桩间土通过褥垫层形成CFG桩复合地基,.,31,2.挤密碎石桩又称振冲碎石桩，是用振动或冲击荷载将底部装有活瓣式桩靴的桩管挤入地层，在软弱地基中成孔后，再将碎石从桩管投料口处投入桩管内，然后边击实、边上拔桩管，形成密实碎石桩，并与桩间土体形成复合地基。,碎石桩施工流程图,边击实、边拔管,碎石桩施工全景,.,32,干法振冲碎石桩-底部给料(法国公司),振冲碎石桩施工,待验收的碎石桩,.,33,（五）化学(注浆)加固法是指用旋喷法或深层搅拌法加固地基。原理是利用高压射流切削土壤，旋喷浆液(水泥浆、水玻璃、丙凝等)，搅拌浆土，使浆液和土壤混合，凝结成坚硬的柱体或土壁。,深层搅拌桩施工工艺流程图,深层搅拌桩深层搅拌机定位启动后，叶片旋转切削土壤，下沉至设计深度后缓慢提升搅拌机，同时喷射水泥浆与软粘土强制拌和，待搅拌机提升到地面时再原位下沉提升搅拌一次，使浆土均匀混合形成水泥土桩。,.,34,项目3.1地基与基础概述,3.1.3地基与基础的设计要求（P21-22）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经济方面的要求,.,35,项目3.2基础的埋置深度,3.2.1基础埋置深度定义基础埋置深度是指从室外设计地面至基础底面的垂直距离，如图3.2所示。基础按其埋置深度大小可分为浅基础和深基础。,.,36,项目3.2基础的埋置深度,3.2.2影响基础埋置深度的因素基础埋置深度的大小关系到地基的可靠性、施工的难易程度和造价的高低。影响基础埋置深度的因素很多，其主要影响因素如下：1.建筑物的使用要求、基础形式及荷载；2.工程地质和水文地质的条件；3.土的冻结深度影响；4.相邻建筑物基础埋置深度；,.,37,项目3.2基础的埋置深度,.,38,项目3.2基础的埋置深度,.,39,项目3.2基础的埋置深度,.,40,项目3.3基础类型与构造,3.3.1按所用材料和受力特点分类1.刚性基础刚性基础是指由刚性材料制作的基础。一般指抗压强度高，而抗拉、抗剪强度较低的材料就称为刚性材料，常用的有砖、灰土、混凝土、三合土、毛石等。为满足地基允许承载力的要求，需要加大基础底面积。基础底面尺寸的放大应根据材料的刚性角来决定。刚性角是指基础放宽的引线与墙体垂直线之间的夹角（角），如图所示。,.,41,项目3.3基础类型与构造,刚性基础（无筋扩展基础）的受力、传力特点1-承重墙；2-钢筋混凝土柱,.,42,项目3.3基础类型与构造,2柔性基础钢筋混凝土基础称为柔性基础。钢筋混凝土的抗弯和抗剪性能好，可在上部结构荷载较大、地基承载力不高以及水平力和力矩等荷载的情况下使用，这类基础的高度不受台阶宽高比b/h的限制，故适宜在宽基浅埋的场合下采用。钢筋混凝土基础的构造,如图所示。,.,43,项目3.3基础类型与构造,3.3.2按构造形式分类1.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，这类基础称为独立基础或柱式基础。,.,44,项目3.3基础类型与构造,2.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,有墙下条形基础和柱下条形基础两类。,.,45,.,46,条形基础施工现场,.,47,项目3.3基础类型与构造,3.筏板基础建筑物的基础由整片的钢筋混凝土板组成，板直接作用与地基上，称为筏板基础。筏片基础的整体性好，可以跨越基础下的局部软弱土。,.,48,.,49,项目3.3基础类型与构造,4.箱形基础当上部建筑物为荷载大、对地基不均匀沉降要求严格的高层建筑、重型建筑以及软弱土地基上多层建筑时，为增加基础刚度，将地下室的底板、顶板和墙整体浇成箱子状的基础，称为箱形基础。,.,50,项目3.3基础类型与构造,5.桩基础当浅层地基上不能满足建筑物对地基承载力和变形的要求，而又不适宜采取地基处理措施时，就要考虑以下部坚实土层或岩层作为持力层的深基础，一般地广泛采用桩基础。桩基础一般由设置于土中的桩身和承接上部结构的承台组成，如图所示。桩的类型很多,按材料可分为钢管桩、钢筋混凝土桩；按照桩的施工特点可以分为振入桩、压入桩、打入桩、钻孔灌入桩等；按桩的受力性能可分为摩擦桩和端承桩。,.,51,项目3.3基础类型与构造,桩基础,（a）墙下桩基础；（b）柱下桩基础,.,52,桩基础组成,.,53,桩基础示意图,.,54,.,55,项目3.4地下室组成及构造处理,3.4.1地下室分类按使用功能分为普通地下室和防空地下室；按结构形式分为砖墙结构地下室和混凝土结构地下室;按地下室埋入地下深度可分为全地下室和半地下室。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；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。如图所示。,.,56,项目3.4地下室组成及构造处理,地下室的类型,.,57,项目3.4地下室组成及构造处理,3.4.2地下室的组成地下室一般由墙体、底板、顶板、门窗、楼梯五部分组成（1）地下室墙体（2）地下室底板（3）地下室顶板（4）地下室门窗（5）地下室楼梯,.,58,项目3.4地下室组成及构造处理,地下室组成,.,59,项目3.4地下室组成及构造处理,地下室采光井,.,60,项目3.4地下室组成及构造处理,3.4.3地下室的交通和疏散问题地下室的疏散要求高于建筑的地上部分。有关规范要求：1、普通地下室的防火分区不超过500。2、地下室的每个防火分区至少应有两个安全出口（楼梯）。（除了面积不大于50，而且人数不超过10人的情况；地下室的面积不大于500，而且人数不超过30人的情况。）3、人防地下室也应至少设置两个安全出口，其中一个出口是独立的安全出口，应远离周围建筑，以免被坍塌的建筑所掩埋。,.,61,项目3.4地下室组成及构造处理,3.4.4地下室防潮和防水构造1.地下室防潮当地下室地坪高于地下水的常年水位和最高水位时，由于地下水不会直接侵入地下室，墙和底板仅受土层中毛细水和地表水下渗而形成的无压水影响，只需做防潮处理。地下室外墙的防潮做法是：先在外墙表面抹一层20mm厚的水泥砂浆找平层，再涂一道冷底子油和两道热沥青；然后在外侧回填低渗透性土壤。,.,62,项目3.4地下室组成及构造处理,.,63,项目3.4地下室组成及构造处理,地下室防潮处理,（a）墙身防潮；（b）地坪防潮,.,64,项目3.4地下室组成及构造处理,2.地下室防水构造当设计最高地下水位高于地下室底板顶面时，地下室底板和部分墙体就会受到地下水的侵袭。地下室墙体受到地下水侧压力影响，底板则受到地下水浮力的影响，此时需做防水处理。目前我国地下工程防水常用的措施有卷材防水、混凝土构件自防水、涂料防水、塑料防水板防水、金属防水层等。选用何种材料防水，应根据地下室的使用功能、结构形式、环境条件等因素合理确定。一般处于侵蚀介质中的工程应采用耐腐蚀的防水混凝土、防水砂浆或卷材、涂料；结构刚度较差或受震动影响的工程应采用卷材、涂料等柔性防水材料。,.,65,项目3.4地下室组成及构造处理,（1）卷材防水卷材防水是以防水卷材和相应的粘结剂分层粘贴，铺设在地下室底板垫层至墙体顶端的基面上，形成封闭防水层的做法。根据防水层铺设位置的不同分为外包防水和内包防水。具体做法是：在铺贴卷材前，先将基面找平并涂刷基层处理剂，然后按确定的卷材层数分层粘贴卷材，并做好防水层的保护。,.,66,.,67,.,68,.,69,项目3.4地下室组成及构造处理,（2）混凝土构件自防水当地下室的墙和底板均采用钢筋混凝土时，通过调整混