第9章A基础基本知识

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1、9-1 建筑物基础的有关知识建筑物基础的有关知识教学目标：教学目标：了解地基与基础的概念，掌握按材料了解地基与基础的概念，掌握按材料 及受力特点、及受力特点、按构造形式的基础按构造形式的基础分类。分类。学习重点：学习重点：按材料及受力特点、按材料及受力特点、按构造形式的基按构造形式的基 础础分类。分类。学习难点：学习难点：根据工程实际情况选用最合适的建筑根据工程实际情况选用最合适的建筑 基础形式基础形式 。怎样看施工图2建筑物基础的有关知识 目目 录录新课导入新课内容总 结作 业复习提问进入进入进入进入进入怎样看施工图3建筑物基础的有关知识 复复 习习 提提 问问1、民用建筑的构造组成有哪几部

2、分？、民用建筑的构造组成有哪几部分？答：答：基础、墙体、楼地层、基础、墙体、楼地层、基础、墙体、楼地层、基础、墙体、楼地层、 楼梯、楼梯、楼梯、楼梯、 屋面、门窗屋面、门窗屋面、门窗屋面、门窗2、建筑物最下部的承重构件是什么？、建筑物最下部的承重构件是什么？答：基础答：基础返回怎样看施工图4建筑物基础的有关知识 地基与基础在工程中的重要性地基与基础在工程中的重要性 11 意意大大利利比比萨萨意意大大利利比比萨萨(Pisa)(Pisa)斜斜塔塔斜斜塔塔自自自自 11731173年年年年9 9月月月月8 8日日日日 动动工工，至至动动工工，至至11781178年年建建至至第第年年建建至至第第4 4

3、层层中中部部，高高度度层层中中部部，高高度度 29m 29m 时时，因因塔塔明明显显倾倾斜斜而而停停工工。时时，因因塔塔明明显显倾倾斜斜而而停停工工。9494年年后后，年年后后，12721272年年年年复复工工，经经复复工工，经经6 6年年时时间间建建完完第第年年时时间间建建完完第第7 7层层，高高层层，高高 48m 48m ，再再次次再再次次停停工工中中断断停停工工中中断断8282年年。年年。13601360年年再再次次复复工工，至至年年再再次次复复工工，至至13701370年年年年竣工，前后历经近竣工，前后历经近竣工，前后历经近竣工，前后历经近200200年。年。年。年。 该该 塔塔 共共

4、 该该 塔塔 共共8 8层层 ， 高高层层 ， 高高 55m55m，全全 塔塔 总总 荷荷 重重全全 塔塔 总总 荷荷 重重145MN145MN，相相应应的的地地基基平平均均压压力力约约为为相相应应的的地地基基平平均均压压力力约约为为50kPa50kPa。地地基基持持力力层层为为粉粉砂砂，下下面面为为粉粉土土和和粘粘土土层层。地地基基持持力力层层为为粉粉砂砂，下下面面为为粉粉土土和和粘粘土土层层。由由于于地地基基的的不不均均匀匀下下沉沉，塔塔向向南南倾倾斜斜，南南北北由由于于地地基基的的不不均均匀匀下下沉沉，塔塔向向南南倾倾斜斜，南南北北两两端端沉沉降降差差两两端端沉沉降降差差 1.8m 1.

5、8m ，塔塔顶顶离离中中心心线线已已达达塔塔顶顶离离中中心心线线已已达达 5.27m 5.27m 倾斜倾斜倾斜倾斜5.55.5 ，成为危险建筑。成为危险建筑。成为危险建筑。成为危险建筑。 怎样看施工图5建筑物基础的有关知识 地基与基础在工程中的重要性地基与基础在工程中的重要性 22 苏苏州州虎虎丘丘塔塔苏苏州州虎虎丘丘塔塔，建建于于五五代代周周显显德德六六年年至至北北，建建于于五五代代周周显显德德六六年年至至北北宋宋建建隆隆二二年年宋宋建建隆隆二二年年( (公公元元公公元元959959961) 961) ，7 7级级八八角角形形砖砖塔塔级级八八角角形形砖砖塔塔，塔底直径，塔底直径，塔底直径，塔

6、底直径13.66m13.66m，高高高高47.5m47.5m，重重重重63000kN63000kN。 其其地地基基土土层层由由上上至至下下依依次次为为杂杂填填土土、块块其其地地基基土土层层由由上上至至下下依依次次为为杂杂填填土土、块块石石填填土土、亚亚粘粘土土夹夹块块石石、风风化化岩岩石石、基基岩岩等等石石填填土土、亚亚粘粘土土夹夹块块石石、风风化化岩岩石石、基基岩岩等等，由由于于地地基基土土压压缩缩层层厚厚度度不不均均及及砖砖砌砌体体偏偏心心，由由于于地地基基土土压压缩缩层层厚厚度度不不均均及及砖砖砌砌体体偏偏心心受受压压等等原原因因，造造成成该该塔塔向向东东北北方方向向倾倾斜斜。受受压压等

7、等原原因因，造造成成该该塔塔向向东东北北方方向向倾倾斜斜。1956195619571957年年间间对对上上部部结结构构进进行行修修缮缮，但但使使年年间间对对上上部部结结构构进进行行修修缮缮，但但使使塔塔重重增增加加了了塔塔重重增增加加了了2000kN2000kN，加加速速了了塔塔体体的的不不均均匀匀沉沉加加速速了了塔塔体体的的不不均均匀匀沉沉降降。降降。19571957年年，塔塔顶顶位位移移为为年年，塔塔顶顶位位移移为为1.7m1.7m，到到到到19781978年年发发年年发发展展 到到展展 到到2.3m2.3m，重重心心偏偏离离基基础础轴轴线线重重心心偏偏离离基基础础轴轴线线0.924m0.

8、924m，砌砌砌砌体体多多处处出出现现纵纵向向裂裂缝缝，部部分分砖砖墩墩应应力力已已接接近近体体多多处处出出现现纵纵向向裂裂缝缝，部部分分砖砖墩墩应应力力已已接接近近极限状态。极限状态。极限状态。极限状态。 后在塔周建造一圈桩排式地下连续墙，并后在塔周建造一圈桩排式地下连续墙，并后在塔周建造一圈桩排式地下连续墙，并后在塔周建造一圈桩排式地下连续墙，并采用注浆法和树根桩加固塔基，基本遏制了塔采用注浆法和树根桩加固塔基，基本遏制了塔采用注浆法和树根桩加固塔基，基本遏制了塔采用注浆法和树根桩加固塔基，基本遏制了塔的继续沉降和倾斜。的继续沉降和倾斜。的继续沉降和倾斜。的继续沉降和倾斜。怎样看施工图6建

9、筑物基础的有关知识 地基与基础在工程中的重要性地基与基础在工程中的重要性 33装装谷谷物物，至至装装谷谷物物，至至 31822m331822m3时时，发发现现谷谷仓仓时时，发发现现谷谷仓仓 1 1 小小时时内内竖竖向向沉沉降降达达小小时时内内竖竖向向沉沉降降达达 30.5cm30.5cm，并并向向西西倾倾并并向向西西倾倾斜斜，斜斜，2424小小时时后后倾倾倒倒，西西侧侧下下陷陷小小时时后后倾倾倒倒，西西侧侧下下陷陷7.32m7.32m，东东侧侧抬抬高高东东侧侧抬抬高高1.52m1.52m，倾倾斜斜倾倾斜斜2727 。地地基基虽虽破破地地基基虽虽破破坏坏，但但钢钢筋筋混混凝凝土土筒筒仓仓却却安安

10、然然无无恙恙，后后用用坏坏，但但钢钢筋筋混混凝凝土土筒筒仓仓却却安安然然无无恙恙，后后用用388388个个个个50t50t千千斤斤顶顶纠纠正正后后继继续续使使用用，千千斤斤顶顶纠纠正正后后继继续续使使用用，但位置较原先下降但位置较原先下降但位置较原先下降但位置较原先下降4m4m。 事事故故的的原原因因事事故故的的原原因因是是：设设计计时时未未对对谷谷仓仓地地基基承承载载力力进进行行调调查查研研究究，而而采采用用了了邻邻是是：设设计计时时未未对对谷谷仓仓地地基基承承载载力力进进行行调调查查研研究究，而而采采用用了了邻邻近近建建筑筑地地基基近近建建筑筑地地基基 352kPa 352kPa 的的承承

11、载载力力，事事后后的的承承载载力力，事事后后19521952年年的的勘勘察察试试验验与与计计算算表表明明，该该地地基基年年的的勘勘察察试试验验与与计计算算表表明明，该该地地基基的的实实际际承承载载力力为为的的实实际际承承载载力力为为193.8 193.8 276.6kPa276.6kPa，远远小小于于谷谷仓仓地地基基破破坏坏时时远远小小于于谷谷仓仓地地基基破破坏坏时时329.4kPa329.4kPa的的地地基基的的地地基基压力，地基因超载而发生强度破坏。压力，地基因超载而发生强度破坏。压力，地基因超载而发生强度破坏。压力，地基因超载而发生强度破坏。 加加拿拿大大加加拿拿大大TransconaT

12、ranscona谷谷仓仓谷谷仓仓，南南北北，南南北北长长长长59.44m59.44m，东东西西宽宽东东西西宽宽23.47m23.47m，高高高高31.00m31.00m。基基础础为为钢钢筋筋混混凝凝土土筏筏板板基基础础为为钢钢筋筋混混凝凝土土筏筏板板基基础础，厚厚基基础础，厚厚61cm61cm，埋埋深深埋埋深深3.66m3.66m。谷谷谷谷仓仓仓仓19111911年年动动工工，年年动动工工，19131913年年秋秋完完成成。年年秋秋完完成成。谷谷仓仓自自重重谷谷仓仓自自重重20000t20000t，相相当当于于装装满满谷谷相相当当于于装装满满谷谷物物后后总总重重的的物物后后总总重重的的 42.

13、5%42.5%。19131913年年年年 9 9 月月月月怎样看施工图7建筑物基础的有关知识 地基与基础在工程中的重要性地基与基础在工程中的重要性 44 土土层层中中地地下下水水位位的的下下降降，使使其其中中有有土土层层中中地地下下水水位位的的下下降降，使使其其中中有有效效应应力力增增高高，并并进进一一步步导导致致地地基基的的沉沉降降，效效应应力力增增高高，并并进进一一步步导导致致地地基基的的沉沉降降，墨墨西西哥哥城城墨墨西西哥哥城城是是一一个个典典型型的的例例子子。该该城城约约自自是是一一个个典典型型的的例例子子。该该城城约约自自18501850年年开开始始抽抽取取地地下下水水，在在年年开开

14、始始抽抽取取地地下下水水，在在1940194019741974年年间间达达到到高高峰峰，共共有有年年间间达达到到高高峰峰，共共有有30003000眼眼浅浅水水井井和和眼眼浅浅水水井井和和200200眼眼 深深 水水 井井眼眼 深深 水水 井井(100m)(100m)， 抽抽 水水 速速 度度 约约 为为抽抽 水水 速速 度度 约约 为为12m3/s12m3/s。 由由于于过过度度抽抽水水而而且且墨墨西西哥哥城城的的墨墨西西由由于于过过度度抽抽水水而而且且墨墨西西哥哥城城的的墨墨西西哥哥粘粘土土是是一一种种高高压压缩缩性性土土，至至使使自自哥哥粘粘土土是是一一种种高高压压缩缩性性土土，至至使使自

15、自1891189119731973年年，整整个个老老城城下下沉沉达达年年，整整个个老老城城下下沉沉达达8.7m8.7m，并并造造并并造造成成地地面面道道路路、建建筑筑及及其其它它基基础础设设施施的的破破成成地地面面道道路路、建建筑筑及及其其它它基基础础设设施施的的破破坏坏。坏坏。 19511951年年后后，当当地地政政府府开开始始采采取取措措施施年年后后，当当地地政政府府开开始始采采取取措措施施控控 制制 地地 下下 水水 的的 抽抽 取取 ， 使使 沉沉 降降 速速 度度 由由控控 制制 地地 下下 水水 的的 抽抽 取取 ， 使使 沉沉 降降 速速 度度 由由460mm/460mm/年年年

16、年(1950)(1950)降降到到了了降降到到了了505070mm/70mm/年年。年年。 图图中中是是该该城城的的一一座座圣圣母母教教堂堂，因因地地图图中中是是该该城城的的一一座座圣圣母母教教堂堂，因因地地表表不不均均匀匀下下沉沉使使其其发发生生严严重重倾倾斜斜，并并成成表表不不均均匀匀下下沉沉使使其其发发生生严严重重倾倾斜斜，并并成成为危房。为危房。为危房。为危房。 怎样看施工图8建筑物基础的有关知识 地基与基础在工程中的重要性地基与基础在工程中的重要性 55 这这两两个个筒筒仓仓是是农农场场用用来来储储存存饲饲这这两两个个筒筒仓仓是是农农场场用用来来储储存存饲饲料料的的，建建于于加加拿拿

17、大大红红河河谷谷的的料料的的，建建于于加加拿拿大大红红河河谷谷的的Lake Lake AgassizAgassiz粘粘土土层层上上，由由于于两两筒筒之之间间粘粘土土层层上上，由由于于两两筒筒之之间间的的距距离离过过近近，在在地地基基中中产产生生的的应应力力的的距距离离过过近近，在在地地基基中中产产生生的的应应力力发发生生叠叠加加，使使得得两两筒筒之之间间地地基基土土层层发发生生叠叠加加，使使得得两两筒筒之之间间地地基基土土层层的的应应力力水水平平较较高高，从从而而导导致致内内侧侧沉沉的的应应力力水水平平较较高高，从从而而导导致致内内侧侧沉沉降大于外侧沉降，仓筒向内倾斜。降大于外侧沉降，仓筒向内

18、倾斜。降大于外侧沉降，仓筒向内倾斜。降大于外侧沉降，仓筒向内倾斜。 返回怎样看施工图9建筑物基础的有关知识 一、 地基与基础的基本概念问题：地基与基础是一回事吗？ 哪一个是筑物的组成部分？（一）概念基础：基础：建筑物最下面的承重建筑物最下面的承重构件，承受建筑物全部荷载，构件，承受建筑物全部荷载，并传给地基。并传给地基。地基：地基：是指基础底面以下，受是指基础底面以下，受到荷载作用影响范围内的部分到荷载作用影响范围内的部分岩、土体。岩、土体。怎样看施工图10建筑物基础的有关知识 （二）地基、基础及其与荷载的关系（二）地基、基础及其与荷载的关系地基承载力：地基承载力：是指地基每平方米所能承受的是

19、指地基每平方米所能承受的 最大压力。最大压力。 为了保证建筑物的稳定和安全，必须控制为了保证建筑物的稳定和安全，必须控制建筑物基础底面的平均压力不超过地基承载力。建筑物基础底面的平均压力不超过地基承载力。 以下式表示：以下式表示： FN/A f 所以就有所以就有 A FN/ f 式中式中 FN建筑物的总荷载建筑物的总荷载 A基础底面积基础底面积 f地基承载力地基承载力 三者的关系三者的关系 f一定，一定， FN越大，越大， A越大；FN一定，一定，f 越小，越小， A越大。怎样看施工图11建筑物基础的有关知识 二、基础的分类按材料及按材料及受力特点分受力特点分 刚性基础刚性基础 柔性基础柔性基

20、础按基础构按基础构造形式分造形式分(3)独立基础独立基础条形基础条形基础井格式基础井格式基础筏板基础筏板基础箱形基础箱形基础桩基础桩基础进入进入进入进入进入进入进入进入怎样看施工图12建筑物基础的有关知识 u概念：概念：指由砖、毛石、素混凝土、灰土、三合土等刚性材料制作的基础称为刚性基础。u受力特点受力特点 ：刚性基础受刚性角限制. 力在一种特定的材料中是按一定的角度分布与传递，这个角叫压力分布角，也叫这种材料的刚性角。刚性基础抗压性能比较好，但是抗拉、抗剪强度不高，要保证基础不被拉力或冲切力破坏，必须控制基础的高宽比。 hbb1 b2h2h1B0B1Bbhb1 b2h2h1B0B基础受力在刚

21、性角范围以内基础受力在刚性角范围以内 基础宽度超过刚性角范围而破坏基础宽度超过刚性角范围而破坏 hbb1 b2h2h1B0B1Bh增加基础高度增加基础高度（一）刚性基础(无筋扩展基础)怎样看施工图13建筑物基础的有关知识 （a）砖基础； （c）灰土、三合土基础；（b）毛石基础；（d）毛石混凝土基础、混凝土基础 常常 见见 的的 刚刚 性性 基基 础础返回怎样看施工图14建筑物基础的有关知识 u概念 钢筋砼基础称为柔性基础。u受力特点 由于柔性基础的底部配以钢筋，利用钢筋来承受拉力，使基础底部能够承受较大弯矩。这时，基础宽度的加大不受刚性角的限制，可做得很宽，很薄，还可尽量浅埋。u适用条件 适用

22、于上部结构荷载大、地基承载力不高、地下水位较高的大中型建筑。（二）柔性基础（扩展基础） 怎样看施工图15建筑物基础的有关知识 柔性基础(扩展基础)（a）墙下钢筋混凝土条形基础；（b）柱下现浇独立基础；（c）杯形基础怎样看施工图16建筑物基础的有关知识 刚性基础与柔性基础的比较刚性基础与柔性基础的比较返回怎样看施工图17建筑物基础的有关知识 当建筑物上部结构采用框架或单层排架结构承重时，基础常做成方形或矩形的 独立基础。独立基础是柱下基础的基本形式。适用条件：多用于多层框架结构或厂房排架柱下基础；当地基承载力较小，基础埋深较大时，也可用于承重墙下，但须设基础梁。（一）独立基础墙体基础梁独立基础垫

23、层柱下独立基础墙下独立基础怎样看施工图18建筑物基础的有关知识 独立基础常用的断面形式有独立基础常用的断面形式有阶梯形、锥形、杯形阶梯形、锥形、杯形等。等。返回怎样看施工图19建筑物基础的有关知识 当建筑物上部结构采用墙承重时，基础沿墙身设置，做成长条形，这类基础称为条形基础或带形基础，是墙承式建筑的基本形式。适用条件：多用于多层砖混结构的墙下； 截面形式：阶形、梯形。（二）条形基础（带形基础）轴侧砖墙条形基础条形基础平面基础底面室外地面室内地面碎砖三合土剖面怎样看施工图20建筑物基础的有关知识 基础大放脚形式 （a）“等高式”砌法；（b）“不等高式”砌法 砖基础一般做成台阶式，此阶梯称为“大

24、放脚”，大放脚的砌筑方式有两种：“等高式”和 “不等高式”砌法。垫层每边伸出基础底面50mm，厚度不宜小于100mm。1、条形砖基础怎样看施工图21建筑物基础的有关知识 2、条形钢筋混凝土基础 当墙下条形基础的上部荷载很大当墙下条形基础的上部荷载很大,而地基的承载能力又很小而地基的承载能力又很小时时,可采用钢筋混凝土条形基础可采用钢筋混凝土条形基础.由于这种基础底部配有钢筋由于这种基础底部配有钢筋,抗抗拉性能好拉性能好,不受刚性角的限制不受刚性角的限制,因此可以做得宽而薄因此可以做得宽而薄.(柔性基础柔性基础)墙下条形钢筋混凝土基础墙下条形钢筋混凝土基础柱下条形钢筋混凝土基础柱下条形钢筋混凝土

25、基础怎样看施工图22建筑物基础的有关知识 200 70墙下钢筋混凝土条形基础的构造墙下钢筋混凝土条形基础的构造荷载分布筋受力筋垫层50505050 B返回怎样看施工图23建筑物基础的有关知识 适用条件：适用条件：当为骨架和内骨架承重结构，荷载大且地基软弱时，可将柱下基础沿纵横两个方向连接起来，做成十字交叉的基础，成为井格基础。可以提高建筑物的整体性，防止柱子之间的不均匀沉降。井格式基础井格式基础钢筋混凝土基础钢筋混凝土柱平面（三）井格式基础（三）井格式基础返回怎样看施工图24建筑物基础的有关知识 筏形基础是由整片的钢筋混凝土板构成，直接作用于地基上。此时建筑物的荷载承受在一块整板上。 适用条件

26、：适用条件：多用于地基承载力低，而上部结 构荷载大且不均匀；或软弱地基上建造多层砌体结构、框架结构和剪力墙结构等。 结构形式：结构形式：梁板式 平板式 （四）筏形基础怎样看施工图25建筑物基础的有关知识 柱柱托平板梁板式梁板式 平板式平板式平面柱梁板柱柱托板返回注意：点击此页，观察图形注意：点击此页，观察图形 旋转后成为什么构件？旋转后成为什么构件？怎样看施工图26建筑物基础的有关知识 箱形基础箱形基础：由底板、顶板、钢筋混凝土纵横隔墙构成的整体现浇钢筋混凝土 结构。组成：组成：顶板、底板、侧墙。材料为钢筋混凝土。特点：特点：箱形基础具有较大的基础底面、较深的埋置深度和中空的结构形式，与一般的

27、实体基础 比较，它刚度大、抗震性能好,能显著地提高地基的稳定性，降低基础沉降量。适用条件：适用条件：高层建筑，具有大荷载且需设地下室的建筑,可将顶板和底板之间的空间作地下室。 （五）箱形基础顶板柱底板平面侧墙箱形基础箱形基础组成：顶板、底板与墙板返回怎样看施工图27建筑物基础的有关知识 适用条件：适用条件：当建筑物的上部荷载较大，而地基的软弱土层较厚，地基承载力不能满足要求，采取其他措施又不经济时，可采用桩基础。组成：组成：桩基础由桩和承台两部分组成(六）桩基础怎样看施工图28建筑物基础的有关知识 怎样看施工图29建筑物基础的有关知识 端承桩靠桩端将荷载传给较深的坚硬土层，适用于软弱土层不太厚

28、，而下部为坚硬土层的地基情况。 摩擦桩 靠桩基础表面的摩擦力支撑的桩， 适用于软弱土层较厚，而坚硬土层 距地表很深的地基情况。 软弱土层中密土层坚硬土层软弱土层怎样看施工图30建筑物基础的有关知识 返回怎样看施工图31建筑物基础的有关知识 总总 结结地基与基础的概念：地基与基础的概念：基础是建筑物最下面的承重构件，承受建筑物全部荷载，并传给地基。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、土体。地基与基础处理不当，影地基与基础处理不当，影响建筑物的正常使用与安全。响建筑物的正常使用与安全。基础的类型：基础的类型：按材料及受力特点分，有按材料及受力特点分，有刚性基础刚性基础 和和柔性基

29、础柔性基础 ，砖、混凝土、毛石、毛石混凝土、灰土、三合土是刚性基础，砖、混凝土、毛石、毛石混凝土、灰土、三合土是刚性基础，钢筋混凝土基础是柔性基础；按钢筋混凝土基础是柔性基础；按基础构造形式分，有独立基础、基础构造形式分，有独立基础、条形基础、井格式基础、筏形基础、箱形基础、桩基础。条形基础、井格式基础、筏形基础、箱形基础、桩基础。返回怎样看施工图32建筑物基础的有关知识 作作 业业u识读教材识读教材95、96、97页的基础平面图和详图，分析这页的基础平面图和详图，分析这 是什么类型的基础？是什么类型的基础？u识读东方花园识读东方花园79号楼的结施号楼的结施01，分析这是什么类型的，分析这是什么类型的 基础？基础？返回怎样看施工图33建筑物基础的有关知识