地基基础与地下室课件务实应用

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1、 地基、基础与地下室地基、基础与地下室1. 地基地基2. 基础基础3. 地下室构造地下室构造 1运用材料 基础基础是建筑地面以下的承构是建筑地面以下的承构 件，用以承受建筑物上件，用以承受建筑物上 部结构传下来的全部荷部结构传下来的全部荷 载，并将其与载，并将其与 本身的重本身的重 量一起传给地基量一起传给地基 地基地基是用以承受由基础是用以承受由基础 传下的荷载的土层传下的荷载的土层 1. 地基地基 2运用材料1.1 地基的承载力地基的承载力 地基的层次：地基的层次： 持力层：直接承受建筑荷载的土层持力层：直接承受建筑荷载的土层 下卧层：持力层之下的土层下卧层：持力层之下的土层1.2 地基的

2、设计要求地基的设计要求 强强 度：度：具有足够的承载力具有足够的承载力 抗变形：抗变形：能抵抗不均匀沉降能抵抗不均匀沉降 稳定性：稳定性：防止滑坡防止滑坡地基的承载力：地基的承载力：fk N/A, A N/fk图图地基应力扩散示意：地基应力扩散示意：3运用材料 1.3 地基的分类地基的分类 1.3.1 天然地基天然地基 岩石：岩石：fk2004000 kPa 碎石：碎石：fk200 kPa 粒径粒径2mm的颗粒数：的颗粒数：50% 分为：漂石、块石、卵石、碎石、圆砾石、角砾石、分为：漂石、块石、卵石、碎石、圆砾石、角砾石、 六种六种 砂土：砂土：fk140500 kPa 粒径粒径2mm的颗粒数

3、：的颗粒数：50% 分为：砾砂、粗砂、中砂、细砂、粉砂、分为：砾砂、粗砂、中砂、细砂、粉砂、 五种五种 粘性土：粘性土：fk105680 kPa 分为：老粘性土、一般粘性土、新近沉积粘性土分为：老粘性土、一般粘性土、新近沉积粘性土 人工填土：人工填土： 土层分布不均匀，压缩性强，易湿陷，承载力低土层分布不均匀，压缩性强，易湿陷，承载力低4运用材料 1.3.2 人工地基人工地基 致密法致密法 机械法致密机械法致密（即：夯实法、压实法）（即：夯实法、压实法） 挤压法致密挤压法致密 向软弱或松散土中打（压）入钢管，或用水冲成向软弱或松散土中打（压）入钢管，或用水冲成 孔，然后注入砂、石或土，将土层挤

4、压密实孔，然后注入砂、石或土，将土层挤压密实 排水法致密排水法致密 预先对地基加载，使土层孔隙中的水排出，达预先对地基加载，使土层孔隙中的水排出，达 到紧密和防止发生不均匀沉降的目的到紧密和防止发生不均匀沉降的目的 换土法换土法 打桩法打桩法5运用材料2. 基础基础 2.1 基础的材料基础的材料 砖、石、砼、灰土、三合土、钢筋砼砖、石、砼、灰土、三合土、钢筋砼2.3 基础的埋深基础的埋深 2.3.1 埋置深度（埋深）埋置深度（埋深）室外地面到基础底面的高度，室外地面到基础底面的高度，Ho500 浅基础埋深：浅基础埋深：5m 深基础埋深：深基础埋深：5m图2.2 基础的设计要求基础的设计要求 强

5、强 度：度：具有足够的承载力具有足够的承载力 耐久性：耐久性：能抵抗不均匀沉降能抵抗不均匀沉降 经济性：经济性：防止滑坡防止滑坡6运用材料2.3.2 影响基础埋深的因素影响基础埋深的因素 土层构造：土层构造：a. 均为好土：均为好土：浅埋浅埋500 b. 软土深度软土深度2m：尽量埋至下层好土尽量埋至下层好土 c. 软土深软土深25：荷载小浅埋，荷载大深埋荷载小浅埋，荷载大深埋 d. 下卧软土：下卧软土：宜浅埋宜浅埋 e. 软硬交替：软硬交替：荷载小浅埋，荷载大应深埋荷载小浅埋，荷载大应深埋 冻土深度：冻土深度：埋于冻土线以下埋于冻土线以下200mm处处 地下水位：地下水位：a. 水位低：水位

6、低：埋于最高地下水位以上埋于最高地下水位以上 b. 水位高：水位高：埋于最低地下水位以下埋于最低地下水位以下200mm 相邻基础：相邻基础：两基础间距（内侧边距离）两基础间距（内侧边距离） L（12）H； （H埋深差）埋深差）图图 建筑高度：建筑高度：高层建筑中，高层建筑中，Ho1/12 1/15 H （H建筑高度）建筑高度） 7运用材料2.4 基础的类型与构造基础的类型与构造2.4.1 基础的材料基础的材料 2.4.2 基础构造类型基础构造类型 砖砌体、石材、灰土及三合土、砼、钢筋砼砖砌体、石材、灰土及三合土、砼、钢筋砼 （1）条形基础）条形基础 柱下条形基础柱下条形基础 a. 材料：材料：

7、砼砼C20，受力筋二级，受力筋二级 b. 断面：断面：梁高梁高=（1/41/8）柱距，翼板厚度）柱距，翼板厚度200 翼板厚度翼板厚度200250时等厚时等厚 翼板厚度翼板厚度250时变厚，坡度时变厚，坡度1:3 墙下条形基础墙下条形基础 图3-28运用材料 （2）独立基础）独立基础 柱下独立基础柱下独立基础 杯形基础、杯形基础、 锥形基础、锥形基础、 阶形基础、壳形基础阶形基础、壳形基础 墙下墩式基础墙下墩式基础 图9运用材料 （3）联合基础）联合基础 交叉梁基础交叉梁基础 片筏基础片筏基础 a. 材料：材料：砼砼C20，水位以下时用抗渗砼，水位以下时用抗渗砼S68 b. 筏板厚度：筏板厚度

8、：200 c. 形式：形式：板式板式墙下筏板基础墙下筏板基础 梁板式梁板式柱下筏板基础柱下筏板基础 箱形基础箱形基础 图3-410运用材料 箱形基础箱形基础a. 适用范围：适用范围：采用天然地基的采用天然地基的820层或层或60米以下钢筋砼框架米以下钢筋砼框架 或现浇剪力墙结构的基础或现浇剪力墙结构的基础 有抗震有抗震人防及地下室要求的高层建筑人防及地下室要求的高层建筑b. 组成：组成：底板底板顶板顶板侧墙及一定数量的隔墙侧墙及一定数量的隔墙c. 埋深：埋深：满足地基强度和稳定性要求，地震区满足地基强度和稳定性要求，地震区1/10Hd. 构造要点：构造要点： 墙体布置：墙体布置：外墙沿建筑四周

9、，内墙沿上部柱网和剪力墙纵外墙沿建筑四周，内墙沿上部柱网和剪力墙纵 横均匀布置横均匀布置 墙体数量：墙体数量：长度长度40cm/m2基础面积，面积基础面积，面积1/10基础面积，基础面积， 纵墙纵墙3/5墙体墙体 墙体厚度：墙体厚度：外墙外墙250，内墙，内墙200 11运用材料（4）桩基础）桩基础 用于软土层用于软土层5m时时 组成组成 承台：承台：宽度宽度 500，周边至桩边净距，周边至桩边净距 0.5桩径桩径 厚度厚度 300，砼，砼 C15 桩顶嵌入深度桩顶嵌入深度 5100mm 可分为可分为 承台梁承台梁 承台板承台板 用以支承墙用以支承墙 用以支承柱用以支承柱 桩柱桩柱图3-512

10、运用材料 桩基的类型桩基的类型 按材料分：按材料分：砼桩、钢筋砼桩、土桩、木桩、砂桩砼桩、钢筋砼桩、土桩、木桩、砂桩 按承载方式分：按承载方式分：a. 端承桩：端承桩：桩端阻力承载桩端阻力承载 用于软土层少，下层坚硬之处用于软土层少，下层坚硬之处 b. 摩擦桩：摩擦桩：桩侧摩擦和桩端阻力共同承载桩侧摩擦和桩端阻力共同承载 用于较厚软土层用于较厚软土层 按施工方式分：按施工方式分：a. 预制桩：预制桩：截面截面200200 桩长桩长12m 砼砼C30 b. 灌注桩：灌注桩：砼砼C15，水下灌注砼，水下灌注砼C20 1) 沉管灌注桩：沉管灌注桩：D=270480 2) 钻孔挖孔冲孔灌注桩：钻孔挖孔

11、冲孔灌注桩：D=3001000 3) 爆扩桩：爆扩桩：D=300400，L=57米米 图图图图13运用材料2.5 基础的受力类型基础的受力类型 2.4.1 刚性基础刚性基础 刚性角刚性角基础放宽的引线与墙体垂直线之间的夹角基础放宽的引线与墙体垂直线之间的夹角。 tgb /H 刚性角越大，有效受力面积越大基础底面宽度基础底面宽度 Bo=B2H tg 砖基础砖基础 石基础石基础 砼基础砼基础 灰土、三合土基础灰土、三合土基础 刚性基础的类型：刚性基础的类型：图14运用材料 大放脚：大放脚：等高式等高式两皮放出两皮放出1/4砖砖 间隔式间隔式两皮放两皮放1/4与一皮放与一皮放1/4间隔间隔 垫层：垫

12、层：地基为老土时：铺地基为老土时：铺3050mm厚水泥砂浆厚水泥砂浆 地基较弱，荷载较大时：北方：地基较弱，荷载较大时：北方：450厚厚3：7灰土灰土 南方：南方：300厚厚1：3：6三合土三合土 材料：材料：砖砖Mu10 砂浆砂浆M2.5，M5 砖基础砖基础 tg1/1.5 15运用材料 石基础石基础 tg1/1.251/1.5 材料：材料：石石Mu25，砂浆，砂浆M5, M2.5 类型：类型：a 毛石基础：毛石基础：B700时用矩形断面时用矩形断面 B700时用阶形断面，每阶伸出时用阶形断面，每阶伸出200 通常：通常： 当墙厚当墙厚240370时时 基宽做成基宽做成500600mm 基高

13、基高900mm，矩形，矩形 当基高当基高1000mm时时 基宽基宽B按比值放阶，但按比值放阶，但三阶三阶 b 条石基础：条石基础： 尺寸：尺寸：3003001000, 250250100016运用材料 砼基础砼基础 tg1/1.01/1.5 材料：材料：砼砼C10, C7.5C15。 形状：形状：H350 采用矩形断面采用矩形断面 H350 采用阶梯形断面，每阶高度采用阶梯形断面，每阶高度300500 B2m 采用锥形断面，边缘高度采用锥形断面，边缘高度200混凝土地基的形式混凝土地基的形式17运用材料 灰土、三合土基础灰土、三合土基础 tg1/1.01/1.5 材料：材料：灰土灰土 2:8，

14、3:7 三合土三合土石灰石灰:砂砂:骨料骨料1:2:4，1:3:6。 适用范围：适用范围：四层以下建筑四层以下建筑 且用于地下水位之上，冰冻线之下且用于地下水位之上，冰冻线之下 做法：做法：每步虚铺每步虚铺220，夯实至，夯实至150 四层用四层用3步，三层用步，三层用2步步18运用材料2.4.2 柔性基础柔性基础 材料：材料：钢筋砼，钢筋砼，C15，垫层，垫层50100厚厚C10砼砼 特点：特点：不受刚性角限制，底面宽度按结构计算确定不受刚性角限制，底面宽度按结构计算确定 形式：形式：锥形断面锥形断面 边缘高度边缘高度200 阶梯形断面阶梯形断面 每阶高度每阶高度300500 壳形基础壳形基

15、础 杯形基础杯形基础19运用材料2.6 基础构造中的特殊问题基础构造中的特殊问题 2.6.1 管沟穿越基础管沟穿越基础 （1 1）上部穿越）上部穿越）上部穿越）上部穿越 （2 2）下部穿越下部穿越下部穿越下部穿越 预留洞预留洞 埋套管埋套管洞顶与管顶间距洞顶与管顶间距200洞底与基底间距洞底与基底间距1/2洞宽，且洞宽，且400 防水：套管止水带，弹性材料防水防水：套管止水带，弹性材料防水设管沟设管沟图20运用材料2.6.2 变深度基础变深度基础 基底放阶：基底放阶：H500，L2H 2.6.3 湿陷性黄土地基湿陷性黄土地基 （1）湿陷性黄土特性）湿陷性黄土特性 湿陷性黄土湿陷性黄土 在一定压

16、力下受水浸湿，土结构迅速破坏，并发在一定压力下受水浸湿，土结构迅速破坏，并发 生显著附加下沉生显著附加下沉。 湿陷性黄土分类湿陷性黄土分类 a 自重湿陷性黄土：自重湿陷性黄土： 在上覆土自重压力下受水浸湿发生沉降在上覆土自重压力下受水浸湿发生沉降 b 非自重湿陷性黄土：非自重湿陷性黄土： 在大于上覆土自重压力下受水浸湿发生沉降在大于上覆土自重压力下受水浸湿发生沉降21运用材料（2）工程设计措施）工程设计措施 地基处理措施地基处理措施 1）垫层法：）垫层法： a 垫层材料：垫层材料：素土，灰土素土，灰土 b 垫层厚度：垫层厚度：13米米 c 处理范围：处理范围：每边超出基础外缘每边超出基础外缘垫

17、层厚度垫层厚度,且且2米米 2）夯实法）夯实法 a 强夯法：强夯法：可消除湿陷性土层厚度可消除湿陷性土层厚度36米米 每边应超出基础外缘每边应超出基础外缘3米米 b 重夯法：重夯法：可消除湿陷性土层厚度可消除湿陷性土层厚度12米米 c 挤密法：挤密法：孔径：机械成孔孔径：机械成孔300700；爆扩成孔；爆扩成孔10002000 填料：素土或灰土填料：素土或灰土 垫层：垫层：500厚灰土垫层在基底厚灰土垫层在基底22运用材料3）桩基础）桩基础 a. 形式：形式：预制桩，灌注桩预制桩，灌注桩 b. 深度：深度：穿透湿陷性黄土层穿透湿陷性黄土层4）预浸水法）预浸水法 将基坑预浸水使其沉降，水位将基坑

18、预浸水使其沉降，水位300，可处理湿陷性土，可处理湿陷性土 层厚度层厚度10米的地基米的地基 5）化学加固法）化学加固法 a. 单液硅化：单液硅化：将硅酸钠将硅酸钠(Na2.nSiO2)溶液注入土中溶液注入土中 每孔可加固半径每孔可加固半径400500mm b. 碱液加固：碱液加固：将碱液将碱液(NaOH)注入土中注入土中 每孔加固半径每孔加固半径300400 23运用材料 建筑设计建筑设计 a 宽度：宽度：无组织排水，檐高无组织排水，檐高8米，宽米，宽1500 檐高檐高8米，每增高米，每增高4米增宽米增宽250，但，但 2500 有组织排水，非自重土，宽有组织排水，非自重土，宽1000 自重

19、土，宽自重土，宽1500 b 坡度：坡度：5%，外缘高出场地，外缘高出场地 c 材料：材料：现浇砼现浇砼 150厚灰土垫层或厚灰土垫层或300厚素土垫层厚素土垫层 610米设伸缩缝米设伸缩缝 结构设计结构设计 a. 选择适宜的结构体系和基础形式 b. 加强结构整体性和空间刚度 c. 预留适应沉降的净空1）建筑体型：）建筑体型：多层砌体长高比多层砌体长高比32） 室内外高差：室内外高差：450。3） 散水：散水：24运用材料3. 地下室构造地下室构造 3.1 类型类型 按形式分：按形式分：全地下室、半地下室全地下室、半地下室 按功能分：按功能分：普通地下室、人防地下室普通地下室、人防地下室 按结

20、构分：按结构分：砖墙地下室、钢筋砼地下室砖墙地下室、钢筋砼地下室3.2 构造组成构造组成 墙：墙： 砖墙厚砖墙厚490；钢筋砼墙；钢筋砼墙,由结构计算而定由结构计算而定 顶板：顶板：现浇或装配整体式钢筋砼板现浇或装配整体式钢筋砼板 底板：底板：钢筋砼板，钢筋砼板， 应抗压、抗浮，并有较好的强度、刚度、抗渗性应抗压、抗浮，并有较好的强度、刚度、抗渗性 门窗：门窗：用于人防时，不开窗用于人防时，不开窗 平战结合时，可设采光井平战结合时，可设采光井 楼梯：楼梯：至少两部，应设独立的安全出口至少两部，应设独立的安全出口 25运用材料3.3 采光井采光井 数量：数量：每窗设一个或连通每窗设一个或连通 组

21、成：组成：侧墙底板侧墙底板 尺寸：尺寸：深度在窗口下深度在窗口下250300mm 宽约宽约1000mm 长比窗宽长比窗宽900mm 构造：构造：侧墙应出地面侧墙应出地面250300 应设防护栏杆及遮雨板应设防护栏杆及遮雨板 井底找坡井底找坡13%，以利于排水，以利于排水图 3.4 地下车库设计地下车库设计 26运用材料27运用材料墙下条形基础墙下条形基础柱下条形基础柱下条形基础28运用材料29运用材料30运用材料31运用材料32运用材料33运用材料34运用材料35运用材料现浇砼扩底桩现浇砼扩底桩36运用材料北京图书馆北京图书馆 挖孔灌注桩（桩径挖孔灌注桩（桩径100）37运用材料38运用材料39运用材料预埋管道套管预埋管道套管预留管道孔预留管道孔成排管道穿越基础成排管道穿越基础设置水平管井设置水平管井40运用材料西西安安理理工工大大学学 教教学学主主楼楼 采采光光井井设设计计（ 1 1 ）41运用材料西西安安理理工工大大学学 教教学学主主楼楼 采采光光井井设设计计（ 2 2 ）42运用材料西西安安理理工工大大学学 教教学学主主楼楼 采采光光井井设设计计（ 3 3 ）43运用材料