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1、第九章 基础和地下室,第一节 基础的基本知识 第二节 基础的分类与构造 第三节 地下室的构造,第一节 基础的基本知识,一、基础的作用与地基的关系,基础：建筑物与土壤直接接触的部分。 地基：支承建筑物重量的土壤层。,基础是建筑物的组成部分。它承受着建筑物的上部荷载，并将这些荷载传给地基。 地基不是建筑物的组成部分。地基承受建筑物荷载而产生的应力和应变是随着土层的深度增加而减少，在达到一定深度以后可以忽略不计。 地基与基础是建筑物主要的承重构件，基础的好坏关系着建筑物的安全和使用年限。,地基可分为天然地基和人工地基两类。 凡天然土层本身具有足够的强度，能直接承受建筑物荷载的地基被称为天然地基。 凡
2、须预先对土壤层进行人工加工或加固处理后承受建筑物荷载的地基称人工地基。 人工加固地基通常采用压实法、换土法、打桩法以及化学加固法等。,二、地基的分类,三、对基础和地基的要求,三个基本要求: 1. 地基的荷载量不能超过地基承载力允许值，这是地基强度问题； 2. 地基土不能被挤出，不致使建筑物倾倒，这是地基稳定性问题； 3. 地基不能产生过大变形，不致使建筑物的沉降或不均匀沉降超出建筑物的正常使用范围，这是地基变形问题。,四、基础的埋置深度,从室外设计地面至基础底面的垂直距离称基础的埋置深度，简称基础的埋深，如下图所示。 建筑物上部荷载的大小、地基土质的好坏、地下水位的高低、土的冰冻深度以及新旧建
3、筑物的相邻交接关系等，都将影响着基础的埋深。根据基础埋置深度的不同，基础有深基础、浅基础和不埋基础之分。当埋置深度大于5m的称深基础；当埋置深度小于5m的称浅基础；基础直接做在地表面上的称不埋基础。,基础的埋置深度,五、基础的常用材料,常用的基础材料有砖、石、混凝土、钢筋混凝土、灰土等。,六、地基基础方案的类型,(一) 天然地基上的浅基础 (二) 不良地基人工处理后的浅基础 (三) 桩基础 (四) 深基础,第二节 基础的分类与构造,基础的类型较多， 按基础所采用材料和受力特点分，有 刚性基础和非刚性基础； 依构造型式分，有 条形基础、独立基础、筏板基础、箱形基础、桩基础等。,一、按所采用的材料
4、及受力特点分类,（一） 刚性基础 由刚性材料制作的基础称刚性基础。 所谓刚性材料，是指抗压强度高，而抗拉抗剪强度低的材料。在常用材料中，砖、石、混凝土等均属刚性材料。所以，砖、石砌体基础、混凝土基础称刚性基础。,1.砖基础,用作基础的砖，其标号不低于MU10，砂浆一般不低于M5.0。 由于地基承载能力的限制，当基础承受墙或柱传来的荷载后，为使其单位面积所传递的力与地基的允许承载能力相适应，便以台阶的形式逐渐扩大其传力面积，然后将荷载传给地基，这逐渐扩展的台阶称为大放脚，如图所示。,砖基础构造 a）等高式大放脚 b）间隔式大放脚,2. 灰土基础,灰土是经过消解后的生石灰和粘性土按一定比例拌合而成
5、，其配比常用灰土=37，俗称“三七”灰土，如图所示。 优点是施工方便，造价较低，就地取材，可以节省水泥、砖石等材料。 缺点是灰土的抗冻、防水性能差，在地下水位线以下或很潮湿的地基上不宜应用。,灰土基础构造,3. 三合土基础,三合土是由石灰、砂和骨料(如碎砖、碎石)加水混合而成的材料。施工时按体积配比124或136(石灰砂骨料)，先充分拌和均匀，再铺入基槽内分层夯实。 优点是取材容易，施工简单和造价便宜。 缺点是强度较低，一般只用于四层及四层以下民用建筑基础，见下图。,三合土基础构造,4. 毛石基础,毛石是指开采的天然石材经过粗略加工成形状不规则的石料。 优点：强度高，抗冻、抗水、耐腐蚀性较好；
6、 缺点：体积、自重都较大，整体性差。 多用于石材丰富地区且按一般标准施工的砖混结构中。,毛石基础,5混凝土 (或毛石混凝土基础),混凝土基础一般不设置钢筋，因此称为素混凝土基础。 优点：混凝土的强度高，耐久性、抗冻性都较好； 缺点：水泥用量大，造价较其他刚性基础高。,混凝土 (或毛石混凝土) 基础,当建筑物的荷载较大时，基础底面加宽，如仍采用混凝土材料，势必导致基础深度要加大。这样，既增加了挖土工作量，而且还使材料用量增加，对工期和造价都十分不利。 如果在混凝土基础的底部配以钢筋，利用钢筋来承受拉力或弯矩，使基础底部能够承受较大弯矩，这种用钢筋混凝土修建的基础称为柔性基础。,（二）柔性基础,钢
7、筋混凝土基础,基础构造形式的确定随建筑物上部结构形式、荷载大小及地质条件而定。 常见基础有以下几种： 条形基础、独立基础、筏板基础、箱形基础、桩基础等。,二、按基础的构造形式分类,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，这种基础称条形基础或带形基础，所以条形基础往往是砖石墙的基础形式。,（一）条形基础,条形基础,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形的单独基础，这种基础称独立基础。 独立基础可分为柱下独立基础和墙下独立基础，如下图所示。,（二）独立基础,钢筋混凝土独立基础,（三）筏板基础,当建筑物上部荷载较大，地质条件较差，采
8、用简单的条形基础或井格式基础不能适应地基变形的需要时，常将墙或柱下基础连成一片，其形式好像使倒置的楼盖，使整个建筑物的荷载承受在一块整板上，这种满堂的板式基础称为筏板基础。 筏板基础有平板式和梁板式之分。如下图所示。,筏板基础,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，形成空心箱体整体结构，共同承受上部结构荷载。 箱形基础整体空间刚度较大，对抵抗地基的不均匀沉降有利，一般适用于高层建筑或在软弱地基上建造的重型建筑物。当基础的中空部分较大时，可用作地下室。,（四）箱形基础,箱形基础,(五) 桩基础,当建筑荷载较大，地基的软弱层厚度在5m以上，采用浅基础不能满足地基变形的要求，做其他人
9、工地基没有条件或不够经济时，常采用桩基础。 桩基础具有承载力高，沉降量小，能适用不同结构形式、地基条件、荷载性质的要求，又利于结构的防震抗灾，加之机械施工方便，因而桩基础的应用较广泛。 桩的类型有:,1. 按力的传递方式分类,分为端承桩和摩擦桩 端承桩适用于表层软弱土层不太厚，而下部为坚硬土层的情况。这时上部荷载主要由桩端阻力承受，桩侧承受向上的摩擦力较小。 摩擦桩主要适用于软弱土层较厚，而坚硬的土层距地表很深的情况。这时上部荷载由桩侧摩擦力和桩端阻力共同承受。,桩 基 础,2按桩身材料分类,(1) 木桩：木桩一般较短，需注意防腐。 (2) 钢桩：钢桩可分为钢板桩、钢管桩等。 (3) 钢筋混凝
10、土桩：这类桩目前应用最为广泛。,3按施工方法分类,(1) 预制桩：预制桩中钢筋混凝土预制桩最为普遍。 (2) 灌注桩：灌注桩以现场成孔、现场浇灌混凝土而得名。 (3) 爆扩桩：爆扩桩是由人工或机械钻孔，一般孔径为300500mm，孔深3m。,第三节 地下室的构造,地下室是建筑物处于室外地面以下的房间。设置地下室能够在有效的占地面积内增加使用空间，它适用于设备用房、贮藏库房、地下商场、餐厅、车库以及战备防空等多种用途。,一、地下室的类型与构造组成,地下室的类型很多，按埋置深度可分为全地下室和半地下室，如下图所示；按使用功能可分为普通地下室和人防地下室；从结构上分类，又可分为砖墙结构和钢筋混凝土结
11、构的地下室。,地下室按埋置深度分类 a）半地下室 b）全地下室,地下室的基本组成,二、地下室的采光井,地下室窗外应设采光井，一般每一个窗设一个独立的采光井，当窗的距离很近时，也可将采光井连在一起。采光井由侧墙和底板构成。侧墙一般用砖砌筑，井底板则用混凝土浇注。 采光井的构造如下图所示。,采光井的构造,三、地下室的防潮和防水,（一）地下室的防潮 当地下水的常年水位和最高水位都在地下室地坪标高以下时，地下水不能直接侵入室内，墙和地坪仅受到土层中潮气的影响。 潮气是指土层中的毛细管水和地表水下渗而造成的无压水。这时地下室只需做防潮处理。,构造要求：墙体必须采用水泥砂浆砌筑，灰缝必须饱满；在外墙外侧设
12、垂直防潮层。 垂直防潮层的具体做法是在墙外表面先抹一层20mm厚的1：2.5水泥砂浆找平层后，涂刷一道冷底子油和二道热沥青。防潮层需要涂刷至室外散水坡处，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，以防地表水的影响。,地下室所有的墙体都必须设两道水平防潮层。 一道设在地下室底板附近，一般设置在内、外墙与地下室底板交接处。 另一道设在室外地面散水坡以上150mm200mm的位置，以防止土层中的水分沿基础和墙体上升，导致墙体潮湿和增大地下室的湿度及首层屋内的湿度。 地下室防潮构造如下图所示。,地下室防潮处理,（二）地下室的防水,当设计最高地下水位高于地下室地
13、坪，这时，地下室的外墙和底板均受到水的侵袭。 地下室外墙受到地下水侧压力的影响，底板受到地下水浮力的影响。因此，必须考虑地下室外墙作垂直防水处理，底板作水平防水处理。,地下室防水一般采用隔水法，即利用材料本身的不透水性来隔绝各种地下水、地表水对地下室围护结构的浸透，以起到对地下室的隔水、防潮作用。 通常隔水法按防水材料分为柔性防水、刚性防水、涂膜防水、钢板防水等；以结构型式分，混凝土防水称为本体防水，卷材、涂膜防水统称为辅助防水。,1.柔性防水,柔性防水是地下室防水隔水法中构造、施工均较为复杂的一种。 主要用于砌体结构或普通钢筋混凝土的地下室防水处理。 所说的柔性防水一般是指防水卷材而言，防水
14、卷材具有一定的强度和延伸率，韧性及不透水性较好，能适应结构微量变形，抵抗一般地下水化学侵蚀。 因此在防水工程中被广泛采用。,地下室柔性防水处理,2.刚性防水,刚性防水是指以水泥、砂、石为原料或掺入少量外加剂、高分子聚合物等材料，配制而成的具有一定抗渗能力的水泥砂浆或混凝土防水材料。 它是隔水法中较为简单、施工方便的一种。 常见的刚性防水做法有：普通防水混凝土、外加剂防水混凝土、膨胀剂防水混凝土、防水水泥砂浆等。,地下室钢筋混凝土防水,3.涂膜防水,涂膜防水泛指在施工现场，以刷涂、刮涂、滚涂等方法将液态涂料在适宜温度下涂刷于地下室主体结构外侧或内侧的一种防水方法。 涂料固化后形成一层无缝薄膜，能
15、防止地下有压水及无压水的侵入。,地下室涂膜防水处理,四、基础沉降缝的构造,（一）沉降缝的概念 为允许建筑物的某一部分对其他部分可发生竖向位移，且又不影响其他部分的稳定，须在适当位置设置垂直缝隙，把建筑物沿垂直方向划分为若干个刚度较好的单元，使相邻单元可以自由沉降，而又不影响建筑的整体，这种缝叫做沉降缝。,（二）沉降缝的布置原则,1. 建筑平面的转折部位； 2. 高度差异 (或荷载差异)处； 3. 长高比过大的砌体承重结构或钢筋混凝土框架结构的适当部位； 4. 地基土的压缩性有显著差异处； 5. 建筑结构(或基础)类型不同处； 6. 分期建造房屋的交界处。,（三）基础沉降缝的构造,由于沉降缝沿基
16、础断开，故基础沉降缝需另行处理。 常见的几种沉降缝见下图。,基础沉降缝 a）悬挑式 b）双墙承重式 c）跨越式 d）简支连接式,1. 什么叫地基？地基分为几种? 2什么叫基础？基础与地基关系是什么? 3什么叫人工地基和天然地基? 4地基与基础应满足什么要求？ 5基础埋置深度如何确定? 6基础材料有哪些?,思 考 题：,7举例说明哪些基础为刚性基础? 8什么是柔性基础? 9基础按构造形式可分为哪几种？ 10地下室的采光井构造要点有哪些? 11地下室的防水按防水材料可分为哪几种? 12. 什么叫基础沉降缝？布置原则有哪几条？,答 案,1. 在建筑工程中，支承建筑物重量的土层叫地基。地基分为天然地基和人工地基。 2. 在建筑工程中，建筑物与土层直接接触的部分称为基础。基础是建筑物的组成部分，它承受着建筑物的全部荷载，并将它们传给地基。基础工程实际是上部结构在地下的延续。而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。 3. 凡天然土层具有足够的承载能力，不须经人工改善或加固便可作为建筑物地基者称天然地基；当建筑物上
