第2章地基、基础

1、 房房 屋屋 建建 筑筑 学学课程内容回顾课程内容回顾 建筑按主要用途可分为哪几类？ 建筑按主要承重构件采用的材料分为哪几类？ 建筑按结构体系可分为哪几类？ 建筑的耐久等级分为几级？耐火等级？工程等级？ 基本模数是多少？ 什么是开间？什么是进深？ 房房 屋屋 建建 筑筑 学学第二章第二章 地基、基础与地下室地基、基础与地下室o 2.1 2.1 地基和基础的相关概念地基和基础的相关概念o 2.2 2.2 地基地基o 2.3 2.3 基础基础o 2.4 2.4 地下室的防潮与防水构造地下室的防潮与防水构造 房房 屋屋 建建 筑筑 学学o 1.1.基础基础o 2.2.地基地基o 3.3.持力层与下卧

2、层持力层与下卧层o 4.4.基础埋深基础埋深o 5.5.基础宽度基础宽度o 6.6.大放脚大放脚o 7.7.灰土垫层灰土垫层2.12.1 地基和基础的相关概念地基和基础的相关概念 房房 屋屋 建建 筑筑 学学2.12.1 地基和基础的相关概念地基和基础的相关概念基础基础建筑物地面以下的承重构件。建筑物地面以下的承重构件。它承受建筑物上部结构传下来的荷载，它承受建筑物上部结构传下来的荷载，并把这些荷载连通本身的自重一起传给地基。并把这些荷载连通本身的自重一起传给地基。 房房 屋屋 建建 筑筑 学学地基地基基础下面承受荷载的那一部分土层就是基础下面承受荷载的那一部分土层就是地基。地基。 地基承受建

3、筑物荷载而产生的应力和应地基承受建筑物荷载而产生的应力和应变随着土层的深度的增加而减小，在达到一变随着土层的深度的增加而减小，在达到一定的深度以后就可以忽略不计。定的深度以后就可以忽略不计。2.12.1 地基和基础的相关概念地基和基础的相关概念 房房 屋屋 建建 筑筑 学学 3.3.持力层：直接承受建筑荷载的土层。持力层持力层：直接承受建筑荷载的土层。持力层以下的土层为下卧层。以下的土层为下卧层。 4.4.基础埋深：由基础埋深：由室外室外地坪至基础底皮的高度尺地坪至基础底皮的高度尺寸。基础底埋深由勘测部门根据地基底情况决寸。基础底埋深由勘测部门根据地基底情况决定。定。 5.5.基础宽度：即基础

4、底面的宽度，宽度由计算基础宽度：即基础底面的宽度，宽度由计算决定决定。2.12.1 地基和基础的相关概念地基和基础的相关概念 房房 屋屋 建建 筑筑 学学o 6.大放脚：基础增大厚度的部分，用砖、混凝土、灰土等材料（脆性材料）制作的基础均应作大放脚。o 7.灰土垫层： 消石灰与优质素土拌合而成的基础垫层。2.12.1 地基和基础的相关概念地基和基础的相关概念 房房 屋屋 建建 筑筑 学学2.2 地基o 地基的分类地基的分类o 地基承载力和基础的底面积地基承载力和基础的底面积 房房 屋屋 建建 筑筑 学学地基的分类地基的分类1.地基分类地基分类 地基分为天然地基和人工地基两大类地基分为天然地基和

5、人工地基两大类 天然地基指天然土层具有足够的地基承载天然地基指天然土层具有足够的地基承载力，不需要经人工改良或加固可以直接在上面力，不需要经人工改良或加固可以直接在上面建造房屋的地基。建造房屋的地基。 岩石、碎石、粉土、和粘性土等，一般均岩石、碎石、粉土、和粘性土等，一般均可作为天然地基。可作为天然地基。 房房 屋屋 建建 筑筑 学学 人工地基指土层的承载力差人工地基指土层的承载力差( (如淤泥、如淤泥、人工填土等人工填土等) )，直接在上面建造房屋时，缺乏足，直接在上面建造房屋时，缺乏足够的坚固性和稳定性，必须对土层进行人工加固够的坚固性和稳定性，必须对土层进行人工加固后，才能在上面建造房屋

6、。后，才能在上面建造房屋。2.2.12.2.1地基的分类地基的分类 房房 屋屋 建建 筑筑 学学 2.加固地基的方法：加固地基的方法：压实法压实法换土法换土法挤密法挤密法排水固结法排水固结法化学加固法化学加固法2.2.12.2.1地基的分类地基的分类 房房 屋屋 建建 筑筑 学学o 地基土是由土的颗粒、空隙中的空气和水三部地基土是由土的颗粒、空隙中的空气和水三部分组成的。受力后空气将被挤出，地基被压缩。对分组成的。受力后空气将被挤出，地基被压缩。对承载能力差的土，可以采用预先人工压缩的方法，承载能力差的土，可以采用预先人工压缩的方法，排除土中空气，提高土的密实程度，以提高地基承排除土中空气，提

7、高土的密实程度，以提高地基承载力。这种方法就是压实法。载力。这种方法就是压实法。加固地基的方法加固地基的方法 房房 屋屋 建建 筑筑 学学o 当地基或者部分地基有一定厚度的软弱土层当地基或者部分地基有一定厚度的软弱土层（淤泥、杂填土等）时，可将软弱土层全部或部分（淤泥、杂填土等）时，可将软弱土层全部或部分挖除，换上其它坚硬土。这种加固的方法称换土法。挖除，换上其它坚硬土。这种加固的方法称换土法。换土常用材料为灰土、粗砂或中砂。换土常用材料为灰土、粗砂或中砂。加固地基的方法加固地基的方法 房房 屋屋 建建 筑筑 学学o 挤密法是采用砂桩、碎石桩、灰土桩和水泥挤密法是采用砂桩、碎石桩、灰土桩和水泥

8、土桩等把土挤实，由桩与桩间土一起组成复合地基，土桩等把土挤实，由桩与桩间土一起组成复合地基，从而提高地基承载力减少沉降量。从而提高地基承载力减少沉降量。 加固地基的方法加固地基的方法 房房 屋屋 建建 筑筑 学学2.2.2 2.2.2 地基承载力和基础的底面积地基承载力和基础的底面积 1. 地地基承载力基承载力o 房屋的全部荷载是通过基础传给地基的。房屋的全部荷载是通过基础传给地基的。o 地基承受荷载有一定的限度地基承受荷载有一定的限度o 每平方米所能承受的最大垂直压力，称为每平方米所能承受的最大垂直压力，称为地基承载力。地基承载力。 房房 屋屋 建建 筑筑 学学2.2.2 2.2.2 地基承

9、载力和基础的底面积地基承载力和基础的底面积2.确定基础底面积需考虑的因素：确定基础底面积需考虑的因素：o 基础以上墙体和楼层传下来的总荷载基础以上墙体和楼层传下来的总荷载；o 基础埋置深度范围内的基础自重和附土层基础埋置深度范围内的基础自重和附土层重重；o 地基承载力的标准值地基承载力的标准值kkf 房房 屋屋 建建 筑筑 学学 房房 屋屋 建建 筑筑 学学3.基础底面积的确定基础底面积的确定o 为了房屋的稳定和安全，必须保证基础底面为了房屋的稳定和安全，必须保证基础底面积的平均压力不超过地基承载力。积的平均压力不超过地基承载力。o 以表示地基承载力，代表房屋的总荷载，以表示地基承载力，代表房

10、屋的总荷载，代表基础底面积，则可列出如下关系式：代表基础底面积，则可列出如下关系式：/ /2.2.2 2.2.2 地基承载力和基础的底面积地基承载力和基础的底面积 房房 屋屋 建建 筑筑 学学2.3 基础o 基础的设计要求o 基础埋深的确定o 基础的分类与构造 房房 屋屋 建建 筑筑 学学o1.1.地基应具有良好的稳定性地基应具有良好的稳定性o2.2.基础应有足够的强度基础应有足够的强度o3.3.基础应满足耐久性的要求基础应满足耐久性的要求o4.4.基础工程应注意经济效果基础工程应注意经济效果2.3.12.3.1基础的设计要求基础的设计要求 房房 屋屋 建建 筑筑 学学2.3.12.3.1基础

11、的设计要求基础的设计要求1.地基应具有良好的稳定性地基应具有良好的稳定性 地基在荷载作用下沉降均匀，才保证房屋的沉降均匀。如果地基土质分布不均匀，处理不好就会产生不均匀沉降，此极易产生墙身开裂、房屋倾斜、甚至破坏的情况。 房房 屋屋 建建 筑筑 学学2.基础应有足够的强度基础应有足够的强度 基础具有足够的强度，才能稳定地把荷载传给基础。如果基础在承受荷载后受到破坏，必然会使房屋出现裂缝，甚至坍塌。房屋基础所用材料应符合基础强度要求。2.3.12.3.1基础的设计要求基础的设计要求 房房 屋屋 建建 筑筑 学学3.基础应满足耐久性的要求基础应满足耐久性的要求 基础所用材料和构造的选择应与上部建筑

12、等级适应，符合耐久性要求。如果基础先于上部结构破坏，检查和加固都十分困难，将严重影响房屋寿命。2.3.12.3.1基础的设计要求基础的设计要求 房房 屋屋 建建 筑筑 学学4.4.基础工程应注意经济效果基础工程应注意经济效果 基础工程造价, 按结构类型不同约占房屋总造价的10-35%,甚至更高；应尽选择土质优良的地段建造房屋，以降低基础工程的造价。当地段不能选择时，应采用恰当的基础形式及构造方案，尽量节省工程费用。除了上述措施之外，就近采用地方材料，减少运输费用，同样可以减少基础工程的开支，从而降低整个房屋的造价。2.3.12.3.1基础的设计要求基础的设计要求 房房 屋屋 建建 筑筑 学学o

13、 1.1.基础埋深的确定原则基础埋深的确定原则o 2.2.基础的埋深基础的埋深2.3.22.3.2基础埋深的确定基础埋深的确定 房房 屋屋 建建 筑筑 学学2.3.22.3.2基础埋深的确定基础埋深的确定1.基础埋深的确定原则 (1)建筑物的特点和使用性质o 高层建筑的基础埋深是地上建筑物总高度的1/10左右；o 多层建筑的基础埋深则依据地下水位及冻土深度来确定。 房房 屋屋 建建 筑筑 学学1.1.基础埋深的确定原则基础埋深的确定原则 (2)地基土的好坏地基土的好坏o 土质好、承载力高的土层可以浅埋；土质好、承载力高的土层可以浅埋；o 土质差，承载力低的土层则应该深埋。土质差，承载力低的土层

14、则应该深埋。2.3.22.3.2基础埋深的确定基础埋深的确定 房房 屋屋 建建 筑筑 学学1.基础埋深的确定原则 (3)地下水位的影响o 土壤中地下水含量的多少对承载力的影响很大o 一般应尽量将基础放在地下水位上。 2.3.2基础埋深的确定 房房 屋屋 建建 筑筑 学学1.1.基础埋深的确定原则基础埋深的确定原则 (4)冻结深度的影响冻结深度的影响 土层的冻结深度由各地气候条件决定 建筑物的基础若放在冻胀土上，会产生变形 一般将基础的灰土垫层部分放在冻结深度以下。2.3.2基础埋深的确定 房房 屋屋 建建 筑筑 学学1.1.基础埋深的确定原则基础埋深的确定原则(5) 相邻房屋或建筑物的影响相邻

15、房屋或建筑物的影响o 当新建房屋的基础埋深小于或等于原有房屋时，应考虑附加压力对原有基础的影响；o 若新建房屋的基础埋深大于原有房屋的基础埋深时，应考虑原有房屋基础对新建房屋基础的影响。2.3.2基础埋深的确定 房房 屋屋 建建 筑筑 学学2.3.2基础埋深的确定 房房 屋屋 建建 筑筑 学学2.基础的埋深o 浅基础基础埋深不超过4的称为浅基础；o 深基础基础埋深大于4的属于深基础。 2.3.2基础埋深的确定 房房 屋屋 建建 筑筑 学学2.2.基础的埋深基础的埋深o 应优先选择浅基础，因为它不需要特殊施工应优先选择浅基础，因为它不需要特殊施工设备，施工技术简单，工程造价低。设备，施工技术简单

16、，工程造价低。o 埋深过小时，基础可能失去稳定，还易受各埋深过小时，基础可能失去稳定，还易受各种侵蚀和影响，造成基础破坏。在一般情况种侵蚀和影响，造成基础破坏。在一般情况下，基础的埋深应不小于下，基础的埋深应不小于500500mmmm。2.3.2基础埋深的确定 房房 屋屋 建建 筑筑 学学o 1.1.按所用材料及受力特点分类按所用材料及受力特点分类o 2.2.按基础的构造形式分类按基础的构造形式分类2.3.32.3.3基础的分类与构造基础的分类与构造 房房 屋屋 建建 筑筑 学学2.3.32.3.3基础的分类与构造基础的分类与构造1.1.按所用材料及受力特点分类按所用材料及受力特点分类 刚性基

17、础刚性基础柔性基础柔性基础灰土基础灰土基础钢筋混凝土基础钢筋混凝土基础砖基础砖基础毛石基础毛石基础三合土基础三合土基础混凝土基础混凝土基础 房房 屋屋 建建 筑筑 学学这这是是什什么么基基础础 房房 屋屋 建建 筑筑 学学(1)刚性基础 刚性基础和刚性材料 刚性基础：由刚性材料制作的基础称刚性基础。 刚性材料：抗压强度高，而抗拉、抗剪强度低的材料。常用材料中，砖、石、混凝土等均属于刚性材料。1.1.按所用材料及受力特点分类按所用材料及受力特点分类 房房 屋屋 建建 筑筑 学学(1)(1)刚性基础刚性基础 压力分布角：上部结构在基础中传递压力是压力分布角：上部结构在基础中传递压力是沿一定角度分布

18、的，这个传力角度称为压力分布角，沿一定角度分布的，这个传力角度称为压力分布角，或刚性角。或刚性角。 刚性基础底面宽度的增加要受到刚性角的限刚性基础底面宽度的增加要受到刚性角的限制。制。1.1.按所用材料及受力特点分类按所用材料及受力特点分类 房房 屋屋 建建 筑筑 学学 房房 屋屋 建建 筑筑 学学(1)(1)刚性基础刚性基础 不同材料刚性角的控制不同材料刚性角的控制 砖砌基础底刚性角控制在砖砌基础底刚性角控制在2633之间，混凝土基础应控制在之间，混凝土基础应控制在45以以内。内。1.1.按所用材料及受力特点分类按所用材料及受力特点分类 房房 屋屋 建建 筑筑 学学(1)(1)刚性基础刚性基

19、础 砖基础砖基础 大放脚的宽高比应大放脚的宽高比应1:1.5。 大放脚的作法，一般采用每两皮砖挑大放脚的作法，一般采用每两皮砖挑1/4砖砖与一皮砖挑出与一皮砖挑出1/4砖相间砌筑。砖相间砌筑。1.1.按所用材料及受力特点分类按所用材料及受力特点分类 房房 屋屋 建建 筑筑 学学 房房 屋屋 建建 筑筑 学学(1)(1)刚性基础刚性基础 毛石基础毛石基础 定义：开采下来未经雕凿成形的石块。 优点：可以就地取材 缺点：整体性欠佳1.1.按所用材料及受力特点分类按所用材料及受力特点分类 房房 屋屋 建建 筑筑 学学 房房 屋屋 建建 筑筑 学学(1)(1)刚性基础刚性基础 混凝土基础混凝土基础 定义

20、：用混凝土材料做成的基础定义：用混凝土材料做成的基础 使用范围：潮湿地基或有水的基槽中使用范围：潮湿地基或有水的基槽中 优点：强度高、整体性好、不怕水优点：强度高、整体性好、不怕水 类型：阶梯形状、锥形类型：阶梯形状、锥形 混凝土基础刚性角在混凝土基础刚性角在4545以内以内1.1.按所用材料及受力特点分类按所用材料及受力特点分类 房房 屋屋 建建 筑筑 学学(1)(1)刚性基础刚性基础 毛石混凝土基础毛石混凝土基础 定义：在浇注混凝土时加入定义：在浇注混凝土时加入20203030的的毛石毛石( (粒径不超过粒径不超过300300mmmm，且大于基础宽度的且大于基础宽度的1/3)1/3)，这种

21、基础叫毛石混凝土基础。，这种基础叫毛石混凝土基础。1.1.按所用材料及受力特点分类按所用材料及受力特点分类 房房 屋屋 建建 筑筑 学学 房房 屋屋 建建 筑筑 学学(2)非刚性基础非刚性基础 定义：非刚性基础又称为柔性基础，一般指钢筋混凝土基础。 做法：在钢筋混凝土基础底板下面浇注一层混凝土垫层。 垫层的作用：保证基础钢筋与地基之间有足够的距离，以免钢筋锈蚀。1.1.按所用材料及受力特点分类按所用材料及受力特点分类 房房 屋屋 建建 筑筑 学学 房房 屋屋 建建 筑筑 学学 房房 屋屋 建建 筑筑 学学 房房 屋屋 建建 筑筑 学学课程内容回顾课程内容回顾 什么是基础？什么是地基？ 基础的高

22、度指的是什么？ 地基分为哪两类？ 基础的设计要求？ 基础埋深的确定原则？ 基础按所用的材料及受力特点可分为哪两类？ 房房 屋屋 建建 筑筑 学学2.2.按基础的构造形式分类按基础的构造形式分类 上部结构形式上部结构形式基础构造形式的确定基础构造形式的确定 荷载大小荷载大小 地基土质情况地基土质情况2.3.3 2.3.3 基础的分类与构造基础的分类与构造 房房 屋屋 建建 筑筑 学学(1)条形基础条形基础 条形基础呈连续的带状，故也称带条形基础。条形基础呈连续的带状，故也称带条形基础。当建筑物上部结构采用砖墙或石墙承重时，当建筑物上部结构采用砖墙或石墙承重时，基础沿墙身设置，多做成长条形，这种基

23、础称基础沿墙身设置，多做成长条形，这种基础称条形基础或带形基础。条形基础或带形基础。2.2.按基础的构造形式分类按基础的构造形式分类 房房 屋屋 建建 筑筑 学学条形基础 房房 屋屋 建建 筑筑 学学 房房 屋屋 建建 筑筑 学学毛毛石石条条形形基基础础 房房 屋屋 建建 筑筑 学学(2)独立基础独立基础 当建筑物上部结构采用框架结构或单层排当建筑物上部结构采用框架结构或单层排架及门架结构承重时，其基础常采用方形或矩架及门架结构承重时，其基础常采用方形或矩形的单独基础，这种基础称独立基础或柱式基形的单独基础，这种基础称独立基础或柱式基础。础。2.2.按基础的构造形式分类按基础的构造形式分类 房

24、房 屋屋 建建 筑筑 学学 房房 屋屋 建建 筑筑 学学o 独立柱基础配筋示意独立柱基础配筋示意o 混凝土等级混凝土等级o 双向布筋双向布筋o 垫层垫层 房房 屋屋 建建 筑筑 学学(3)井格式基础井格式基础 当框架结构处在地基条件差的情况时，为了当框架结构处在地基条件差的情况时，为了提高建筑物的整体性，以免各柱子之间产生不提高建筑物的整体性，以免各柱子之间产生不均匀沉降，常将柱下基础沿纵横方向连接起来，均匀沉降，常将柱下基础沿纵横方向连接起来，做成的基础。做成的基础。2.2.按基础的构造形式分类按基础的构造形式分类 房房 屋屋 建建 筑筑 学学 房房 屋屋 建建 筑筑 学学(4)筏形基础筏形

25、基础 上部荷载大上部荷载大 地基的承载力弱地基的承载力弱 为了适应地基的变形，常将墙体或柱下基础为了适应地基的变形，常将墙体或柱下基础连成一片，使整个建筑物的荷载承受在一块整连成一片，使整个建筑物的荷载承受在一块整板上，这种满堂式的板式基础称筏形基础。板上，这种满堂式的板式基础称筏形基础。2.2.按基础的构造形式分类按基础的构造形式分类 房房 屋屋 建建 筑筑 学学 房房 屋屋 建建 筑筑 学学 房房 屋屋 建建 筑筑 学学(5)箱形基础箱形基础o 组成：由钢筋混凝土的底板、顶板和纵横墙组组成：由钢筋混凝土的底板、顶板和纵横墙组成。成。o 特点：箱体基础整体空间刚度大，对抵抗地基特点：箱体基础

26、整体空间刚度大，对抵抗地基的不均匀沉降有利。的不均匀沉降有利。o 适用范围：主要用于高层建筑或在软基础上建适用范围：主要用于高层建筑或在软基础上建造的重型建筑物。造的重型建筑物。2.2.按基础的构造形式分类按基础的构造形式分类 房房 屋屋 建建 筑筑 学学 房房 屋屋 建建 筑筑 学学 房房 屋屋 建建 筑筑 学学筒基础底板混凝土浇筑 房房 屋屋 建建 筑筑 学学2.4 地下室的防潮、防水构造地下室的防潮、防水构造o 1.1.地下室的组成地下室的组成o 2.2.地下室防潮地下室防潮o 3.3.地下室防水构造地下室防水构造 房房 屋屋 建建 筑筑 学学1.1.地下室地下室 的组成的组成 墙体墙体

27、 底板底板 顶板顶板 门窗门窗 楼梯楼梯 房房 屋屋 建建 筑筑 学学 2.地下室防潮 适用条件：适用条件： 适用于墙和地坪只受适用于墙和地坪只受 到土层中地潮的影响，到土层中地潮的影响， 仅防无压水。仅防无压水。 房房 屋屋 建建 筑筑 学学 采用水泥砌筑砂浆，采用水泥砌筑砂浆，灰缝必须饱满；灰缝必须饱满； 在外墙外侧设垂直在外墙外侧设垂直防潮层防潮层( (一般为一般为1 1：2.52.5水水泥砂浆找平、刷冷底子油泥砂浆找平、刷冷底子油一道、热沥青两道一道、热沥青两道) )，防，防潮层做至室外散水处；潮层做至室外散水处； 2.地下室防潮的构造做法：地下室防潮的构造做法： 房房 屋屋 建建 筑筑 学学 在防潮层外侧回填低渗在防潮层外侧回填低渗透性土壤如粘土、灰土等，透性土壤如粘土、灰土等，并逐层夯实，底宽并逐层夯实，底宽500500mmmm左右。左右。 地下室所有墙体，必须地下室所有墙体，必须设两道水平防潮层，一道设设两道水平防潮层，一道设在底层地坪附近，一般设置在底层地坪附近，一般设置在结构层之间。另一道设在在结构层之间。另一道设在室 外 地 面 散 水 以 上室 外 地 面 散 水 以 上 1 5 01 5 0 200200mmmm的位置。的位置。2.地下室防潮的构造做法：地下室防潮的构造做法： 房房 屋屋 建建 筑筑 学