11基础与地下室

1、建筑知识图和房屋结构(第2版)，主编：张小平，教育部职业教育和成人教育司推荐教材高等职业技术教育教材，第3编建筑结构，民生建筑结构概要基础和地下室壁床地层结构楼梯屋顶，10、11、12、13门窗变形狭缝工业化建筑系统工业建筑概要，16、17、18、19，第3编建筑结构， 11掌握基础和地下室教育目标基础和基础的基本概念，基础的埋深及其影响因素基础的类型和结构，地下室的防潮和防水结构等。 11.1基础和基础概要11.1.1基础和基础是建筑物上部的承重结构向下扩大，它承受建筑物的全负荷，将它们的负荷与自身的重力一起传递给基础。 图11.1基础和基础不是建筑物的构成部分，只是承受基础传递的负荷的土层

2、。 三篇建筑结构，本课程中所说的建筑主要是房屋建筑。 各种建筑物和建筑物虽然有很多差别，但它们的共同点是为了满足人类社会活动的需要，利用物质技术条件，按照科学规律和审美要求而建立的相对稳定的人为空间。 由此可知，建筑物和构筑物都由建筑功能、物质技术条件、建筑形象三个基本要素构成。 其中，具有一定的地耐力，直接承受建筑负荷，需要力学修正算法的土层称为保力层，保力层以下的土层称为下卧层(图11.1 )。 三篇建筑结构，基础不属于房屋结构构成，但与基础共同保证房屋坚固、耐久、安全。 因此，在工程设施修订和施工中，基础应满足强度、刚性和耐久性方面的要求，基础应满足强度、变形和稳定性方面的要求。 地基根

3、据土层的性质，分为天然地基和人工地基2种。 天然土层如果有一盏茶的承载力，不用增强或改良人造的就可以作为建筑物的基础的被称为天然地基的建筑物的上部的负荷大的情况下，或地基的承载力弱的情况下，预先将土壤增强或改良为人造的后，称为作为建筑物地基的人工地基。 人工加固地基通常采用压实法、换土法、打桩法、化学加固法等。第三编建筑结构、图11.1基础和基础、第三编建筑结构、11.1.2基础的埋深及其影响因素11.1.2.1基础的埋深是从室外设施订正地面到基础底面的距离，称为基础的埋深，简称为基础的埋深(图11.2 )。 一般埋深在5m以上，以采用特殊结构形式和施工方法为深基础的埋深小于5m为浅基础。 从

4、经济角度看，基础埋深越小，工程成本越低。第三编建筑结构，图11.2基础埋深，第三编建筑结构，11.1.2.2影响基础埋深的因素(1)土层结构情况地下土一般为分层结构，各层承载能力不同，基础应埋在坚固的土层中，耕植土，不要设置，在满足强度和变形要求的基础上(2)地下水位的影响地下水对某土层的承载力有很大的影响。 如果粘性土含水量增加，强度降低，地下水位降低，如果土壤含水量减少，则地基下沉。 为了避免地下水位变化对地基承载力的影响，同时防止地下水对基础工程的影响，基础应尽可能地埋在最高地下水位以上。 3篇建筑结构，图11.3基础埋设深度与地下水位的关系，图11.4基础埋设深度与冻结线的关系，3篇建

5、筑结构，(3)冻结深度的影响冻结土与非冻结土的界限线称为冻结线，冻结线的深度称为冻结深度。 各地气候不同，低温持续时间也不同，冻结深度也不同。 北京牌地辖区为0.81.0m米，哈注音字为2米。 有的地区像武汉地辖区那样不冻结，有的地区冻结深度小，上海、南京一带只有0.120.2m。地基土冻结的话会给建筑物带来不良影响，冻结的膨胀力会将地基向上抬起，解冻后，地基会下沉，日久建筑物会变形或被破坏。 因此，一般要求在冻结线以下200mm处埋入基础(图11.4 )。 第三编建筑结构，(4)相邻建筑物基础的影响在云同步中将新建筑物的相邻基础埋在同一深度，设置沉缝。 新建建筑物与既有建筑物相邻时，新建建筑

6、物的基础埋设深度要比相邻的既有建筑物的基础深甚至比要不得基础深，两基础之间必须保持一定的水平净距离，其数值必须根据原建筑物的负荷大小、基础形式和土质状况决定。 不能满足上述要求的，应当采取临时加固支撑、打桩、地下连续墙或者加固原有建筑物基础等措施，保证原有建筑物的安全和正常使用。 第三编建筑结构，(5)其他因素的影响除考虑基础的埋深土层结构、地下水位、冻结深度、相邻建筑物基础的影响外，模拟建筑中地下室、设备基础等因素的影响也考虑了有木有。 第三编建筑结构，11.2基础类型和结构基础类型很多，按材料分为砖混基础、毛石基础、混凝土基础、毛石混凝土基础、灰土基础和钢筋混凝土基础等结构形式分为条形基础

7、、独立基础、井格基础、筏片基础、箱形基础和桩基础等。 其中，由砖石、毛石、混凝土或毛石混凝土、灰土和三合土等材料制成的墙下条基础或柱下独立基础又称为无筋扩张基础，适用于低层和多层民用建筑。 由钢筋混凝土建造的柱下独立基础和墙下条基础称为扩张基础，多用于地基承载力差、荷载大、地下水位高等条件下的大中型建筑。 第三编建筑结构，沿11.2.1条基础墙体连续设置条形基础，也称为条形基础，是结构建筑基础的基本形式。 棒基础可以用砖、毛石、混凝土、毛石混凝土等材料制作，也可以用钢筋混凝土制作。 第三编建筑结构，(1)砖瓦基础砖瓦基础一般由减震垫层、大脚和基础墙三部分组成。 迈出较大脚丫子的做法有间隔式和高

8、度式2种(图11.5 )。 减震垫层的厚度应该由上部结构的负荷和地基的承载力的大小等决定，一般在100mm以上。 砖的强度等级在MU10以上，砂浆是强度等级在M5以上的水泥砂浆。 砖的基础取材容易，价格低，施工方便，但强度、耐久性、抗冻性差，基础条件好，地下水位低，多用于非严寒地区5层以下的砖结构房屋。 第三编建筑结构，(2)毛石基础毛石基础由毛石和水泥砂浆构成，其断面形状多为阶梯状。 为了保证建筑质量，使施工容易，基础顶面的各边比基础壁宽100mm以上，基础壁的宽度和各台阶的高度小于400mm，各台阶的宽度不得大于200mm (图11.6 )。 石材抗压强度高，抗冻、防水、防腐性好，且便于就

9、地取材，而毛石基础整体性差，因此毛石基础地下水位高，适合冻结深度大的低层和多层民用建筑，不适于有振动的房屋。 第三编建筑结构，图11.5砖基础图(a )间隔式(b )高式，11.6毛石基础，第三编建筑结构，(3)混凝土基础混凝土基础是用C15以上的混凝土浇成的，其截面形式和尺寸除了满足刚性角(45 )外，材料规格没有限制，其基本形式是为节省水泥，在混凝土中加入适量粒径在300mm以下，且各台阶宽度或高度的1/3以下的毛石，可构成毛石混凝土基础。 毛石的配合量一般为总体积的200%，应均匀分布。 混凝土基础具有坚固耐久、耐水、刚性角大等特点，广泛用于地下水位高或有冻结作用的建筑。第三编建筑结构，

10、图11.7混凝土基础，图11.8钢筋混凝土基础，第三编建筑结构，(4)钢筋混凝土基础钢筋混凝土基础由于具有铁元素筋，宽度宽薄，其断面形式多(图11.8 )。 房屋为骨架承重或内骨架承重，且地基条件差时，为了提高建筑物的整体性，避免各承重柱的不均匀沉降，将柱下基础纵横方向连接，形成柱下条基础(图11.9 )或十字交叉的井架基础(图11.10 )。第三编建筑结构、图11.9柱下条基础、图11.10井格基础、第三编建筑结构、钢筋混凝土基础上的混凝土强度等级不应低于C20。 受力的铁元素筋应该通过修正计算决定，但铁元素筋的直径在10mm以上，间隔在200mm以上，受棒基础的力的筋应该只配置在与槽宽平行

11、的方向。 受力筋的保护层厚度在有减震垫层时小于35mm，在没有减震垫层时小于70mm，减震垫层一般采用C10的素混凝土，厚度为70100mm。第三编建筑结构，11.2.2独立基础建筑物上部结构为信息帧、排架时，基础始终采用独立基础。 独立基础是柱下基础的基本形式。 柱子为预制构件时，基础打设成杯状，然后插入柱子，用细石混合土嵌合，称为杯状基础。 如图11.11所示，独立基础中常用的截面形式有阶梯形、锥形、杯形等。 当地基础承载力较弱或基础埋深较大时，墙承载力建筑可节约基础材料，减少土石方工量，也可采用墙下独立基础。 在这种情况下，应该设置基础梁来支撑墙体。 第三编建筑结构，图11.11独立基础

12、(a )梯形(b )锥形(c )杯，第三编建筑结构，11.2.3全面基础包括筏片基础和箱形基础。 (1)筏片基础建筑物的上部荷载较大，或地基土质差，承载能力小，采用独立基础或井架基础不能满足要求的，可采用筏片基础。 筏片的基础如结构性倒置的钢筋混凝土地盖，可分为板式和南朝梁板式两种，如图11.12(a )、(b )所示。 第三编建筑结构，(2)箱形基础是刚性大的整体基础，由钢筋混凝土的顶板、底板和纵、横的墙壁组成，如图11.12(c )所示。 在纵、横的内壁开个洞可以作为地下室。 箱形基础的整体空间刚度大，可有效调整基础压力，且埋深大，稳定性和抗震性好，常用作高层或超高建筑基础。 (b )南朝

13、梁板式(c )箱形、第三编建筑结构、11.2.4桩基础建筑物荷载大，但地基软弱土层厚，地基承载力不能满足要求，采取其他措施不经济的，可以采用桩基础； 桩基础由承台和桩柱组成(图11.13 )。 承台是目前浇在桩基础上的钢筋混凝土南朝梁或板，上部结构为砖墙时为承台南朝梁，上部结构为钢筋混凝土柱时为承台板，承台厚度一般在300mm以上，经结构订正确定，桩基础在承台上埋有50mm以上。 桩柱有桩、钢桩、钢筋混凝土桩等，我国采用最多的是钢筋混凝土桩。第三编建筑结构、钢筋混凝土桩按施工方法可分为预制桩、灌注桩和扩爆桩。 预制桩是预制后用打桩机打入土中，截面一般为(200350)mm(200350)mm，

14、桩长在12m以下。 预制质量容易保证，不受地基等其他条件的影响，但成本高，钢量大，施工有噪声等。 灌注桩直接在地面钻孔或钻孔，放入铁元素钢筋笼中，浇筑混凝土。 3线圈的建筑结构具有施工快、成本低等优点，但地下水位高容易发生颈缩现象。 爆扩桩是用机械或人工挖孔后，用烈性炸药爆炸扩大孔底，浇筑混凝土而成的。 爆扩桩的优点是承载能力高(因有扩大端)、施工速度快、劳动强度低、投资少等。缺点是爆炸引起的振动会影响周围的房屋，容易发生事故，城市内的使用受到限制。 第三编建筑结构，图11.13桩基础(a )墙下桩基础(b )柱下桩基础，第三编建筑结构，11.3地下室的类型和构成构造11.3.1地下室的类型和

15、构成11.3.1.1地下室的类型地下室，是建筑物的地板下以下的建筑使用空间。 按照使用功能分为普通地下室和防空地下室的结构形式，可以分为砖墙结构地下室和混凝土结构地下室，每个地下室埋入的深度可以分为全地下室和半地下室。 所谓全地下室，是指地下室的地面比屋外的地坪高，但超过该房间净高的1/2；所谓半地下室，是指地下室的地面比屋外的地坪低，但超过该房间净高的1/3，但在净高的1/2以下。 如图11.14所示。3篇建筑结构、图11.14地下室的类型图、3篇建筑结构、11.3.1.2构成地下室的地下室一般由墙、底板、顶板、门窗、楼梯和采光井6个部分构成(图11.15 )。 (1)地下室的墙壁不仅承受上

16、部的垂直负荷，还承受土、地下水及土壤冻结膨胀时产生的侧压。 因此，采用砖墙时，其厚度一般在490mm以上。 在负荷大或地下水位高的情况下，最好采用混凝土或铁元素筋混凝土的墙，其厚度需要根据修正计算来决定，一般在200mm以上。 第三编建筑结构，(2)地下室底板在最高地下水位上时，一般的地面施工方法，即在垫子上加上混凝土6080mm的厚度，就可以制作表面层。 底板低于最高地下水位时，地下室底板不仅承受作用于其上的垂直负荷，而且还承受地下水的浮力，因此，应采用具有一盏茶强度、刚性和抗张性的钢筋混凝土底板。 即使实施外部防湿防水措施，也容易发生泄漏。 第三编建筑结构，图11.15地下室组成，第三编建

17、筑结构，(3)地下室的天花板经常采用现浇或预制的钢筋混凝土板，必须具有一盏茶的强度和刚性。 在没有暖气的地下室天花板上设置保温层，使1楼房间使用舒适。 (4)地下室门窗隔扇地下室的门窗一般与地面部分相同。 当地下室窗台低于室外地面时，安装采光井以实现采光和通风目的(图11.16 )。 3篇建筑结构，(5)地下室的楼梯可与地面部分的楼梯结合设置。 由于地下室的楼高很小，所以多设置单行楼梯。 地下室里至少要有两台楼梯通向地面。 防空地下室至少要有两个出口通向地面，其中一个必须是独立的安全出口。 独立安全出口距建筑物的距离必须在地面建筑物高度的一半以下，安全出口和地下室通过能承受一定负荷的通道相连接

18、。第三编建筑结构，图11.16地下室采光井，第三编建筑结构，11.3.2地下室防潮地下室地坪高于地下水的常年水位和最高水位时，地下水不直接侵入地下室，而墙壁和底板仅受土层中毛细水和地表水渗透而形成的无压水的影响，需要防潮处理(图11.17 )。 地下室外墙的防潮方法是，在外墙表面涂上厚度20mm的水泥砂浆寻找平坦的层，然后再涂上冷底油和两根热沥青胶，然后再在外侧填埋低渗透性土壤，如粘土、灰土等，土层宽度约为500mm。 3篇建筑结构，另外地下室全部墙体应设置两个水平隔气层，一个设置在地下室地坪附近，另一个设置在室外地坪以上150。 什么？ 00mm，沿着地下墙壁的身体和脚丫子的地方，防止地面潮水侵入室内。 地下室底板的防潮方法是，在