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1、第六章基础和地下室第六章基础和地下室主要内容主要内容本章主要讲述了基础和地下室的构造原理本章主要讲述了基础和地下室的构造原理和方法。要求了解地基基础的关系，掌握基础和方法。要求了解地基基础的关系，掌握基础埋置深度的概念及影响因素，不同类型的基础埋置深度的概念及影响因素，不同类型的基础的构造要求，理解地下室防水、防潮的构造处的构造要求，理解地下室防水、防潮的构造处理原理掌握常用方法。理原理掌握常用方法。山东大学土建与水利学院2 2一一.地基与基地基与基础的关系的关系基基础是建筑物的是建筑物的组成部分，承受建筑物的上部荷成部分，承受建筑物的上部荷载，并把，并把这些荷些荷载连同本身重量一起同本身重量
2、一起传到地基上。到地基上。 地基地基不是建筑物的不是建筑物的组成部分，是支承建筑物全部重量的土成部分，是支承建筑物全部重量的土壤壤层 。1.地基允地基允许承承载力力2.持力持力层3.下卧下卧层第一节第一节 概述概述AN/f山东大学土建与水利学院3 3天然地基天然地基 天然土天然土层本身具有足本身具有足够的的强度，不需度，不需经人工人工处理就能直接承受建筑物荷理就能直接承受建筑物荷载的地基的地基 人工地基人工地基 天然土天然土层本身承本身承载能力弱，或建筑物荷能力弱，或建筑物荷载较大，大，须预先先对土壤土壤层进行人工加工或加固行人工加工或加固处理，提高其理，提高其强度，才能承度，才能承载建筑物荷
3、建筑物荷载的地基。的地基。地地 基基二二.地基的分地基的分类山东大学土建与水利学院4 4加固方法有加固方法有压实法、法、换土法、打土法、打桩法以及化学加固法。法以及化学加固法。山东大学土建与水利学院5 51、机械压实法。包括机械碾压、重锤夯实、振动压实及强夯等方法。机械碾压法是采用平碾、羊足碾、振动碾等压实地基土，适用于大面积填土地基的施工。重锤夯实法。是用起重机械将重锤提升到一定高度后自由落下，重复夯打，使地基表面形成一层较密实的土层，适用于地下水位距地表0.8m以上的粘性土、砂土、杂填土及分层填土的地基，夯打时地基土还应保持最优含水量，才能夯打密实。振动压实法。是使用振动压实机械使之产生很
4、大的垂直振动力将地基表层振实，适用于粘土颗粒含量少、透水性较好的松散杂填土及砂土地基。强夯法又称为动力固结法。是将840t的重锤提升到840m的高度自由落下，对土进行强力夯实。此法是在重锤夯实法的基础上发展的新方法。2、换土垫层法换土垫层法就是挖去软弱土而换填强度较大的材料，垫层材料可用砂、碎石、素土、灰土等，换置后的垫层因强度较高可作为基础的持力层，基底的附加应力通过垫层向下扩散，以减少作用在垫层底下软弱下卧层土的附加应力，适用于软弱地基的浅层处理。山东大学土建与水利学院6 63、挤密法挤密法加固地基是在软弱地基中先成孔，再在孔中填以砂、石、土等材料，分层振（挤、冲）实成桩，使桩挤密周围软弱
5、土或松散土层，土与所成桩组成复合地基，从而提高地基承载力，减少沉降量。根据所用材料及施工方法的不同，有土或灰土桩挤密法、砂桩挤密法、振动冲法。4、排水固结法排水固结法是利用加载预压和真空预压等方法，使孔隙水排除，土体压缩，使大量的沉降在建筑物建造之前完成的方法。近年来在大面积材料堆场、机场跑道、油罐工程、路堤、土坝等地基中已较多采用。常有堆载预压法、砂井堆载预压法。5、化学加固法化学加固法是指利用化学浆液或胶结剂，通过压力或电渗原理，采用灌注、压入、高压喷射或拌和，使浆液与土粒胶结，以改善地基土的物理与力学性质的地基处理方法。目前采用的浆液有水泥浆液、以水玻璃为主的浆液、以丙烯酰胺为主的浆液、
6、以木质素为主的浆液等。常有硅化法、高压喷射注奖法、深层搅拌法、粉体喷射搅拌法。山东大学土建与水利学院7 7三、基三、基础的埋置深度的埋置深度 （一）基（一）基础的埋置深度的埋置深度一般指室外一般指室外设计地面到地面到基基础底面的垂直距离。底面的垂直距离。 山东大学土建与水利学院8 8（二）影响基（二）影响基础埋深的因素埋深的因素 1.地基土地基土层构造构造在在满足地基足地基稳定和定和变形要求的前提下，基形要求的前提下，基础宜浅埋。宜浅埋。基基础浅埋的深度，除岩石地基外，浅埋的深度，除岩石地基外，不宜小于不宜小于0.5m 山东大学土建与水利学院9 92.地下水位的高低地下水位的高低 1.一般基一
7、般基础应争取埋置争取埋置在地下水位以上，以在地下水位以上，以免施工免施工时排水困排水困难，并可减并可减轻地基土的地基土的冻害。害。2.当地下水位当地下水位较高，基高，基础不能埋置在地下水不能埋置在地下水位以上位以上时，宜将基，宜将基础底面埋置在最低地下底面埋置在最低地下水位以下，且不少于水位以下，且不少于200毫米的深度。毫米的深度。山东大学土建与水利学院10103.土的冰土的冰冻深度深度冻胀：土中水分土中水分冻结后，使后，使土体土体积增大的增大的现象。象。融陷：融陷：冻土融化后土融化后产生的沉生的沉陷。陷。对埋置在不埋置在不冻胀土中的基土中的基础，其埋深可不考其埋深可不考虑冻深的影响；深的影
8、响；对埋置在弱埋置在弱冻胀土、土、冻胀土土和和强冻胀土中的基土中的基础，其最，其最小埋深小埋深应依依计算而定。因算而定。因冻胀量（量（冻胀引起的引起的变形形值）随深度而随深度而变化，到一定深度化，到一定深度后，后，冻胀量减小。故基量减小。故基础不不必埋置很深，只要超必埋置很深，只要超过有效有效冻胀区就可以。区就可以。一般，基一般，基础应埋置在冰埋置在冰冻线以下以下200毫米。毫米。山东大学土建与水利学院11114.相相邻建筑物基建筑物基础的影响的影响新基新基础靠近原有建筑基靠近原有建筑基础时，一般不，一般不宜深于原有基宜深于原有基础。当新基。当新基础深于原有深于原有建筑基建筑基础时，为保保证相
9、相邻建筑物的安建筑物的安全及正常使用，两基全及正常使用，两基础间应保持一定保持一定净距距，大小，大小应根据荷根据荷载和土和土质情况而情况而定，定，一般取相一般取相邻两基两基础底面高差的底面高差的12倍倍。如上述要求不能。如上述要求不能满足，施工足，施工时应采取措施，如分段施工、采取措施，如分段施工、设临时加固支撑、打板加固支撑、打板桩、筑地下、筑地下连续墙或或加固原有建筑物地基。加固原有建筑物地基。除以上因素外，确定基础埋深，还需考虑周围环境与工程的具体特点，如荷载，是否有地下室，设备基础，地下管沟等。山东大学土建与水利学院1212（一）（一）刚性基性基础（无筋（无筋扩展基展基础）由由刚性材料
10、制作的基性材料制作的基础。为避免避免刚性基性基础被拉力、剪力破被拉力、剪力破坏，必坏，必须限制基限制基础的挑出的挑出长度与度与高度之比，即高度之比，即宽高比。高比。基基础允允许宽与高所与高所夹的角度，即的角度，即为刚性角（性角（压力分布角）力分布角）第二节第二节 基础构造基础构造一、按基一、按基础所用材料及受力特点分所用材料及受力特点分类砖石砌体基石砌体基础刚性角性角为2633，混，混凝土基凝土基础控制在控制在45以内。以内。 山东大学土建与水利学院13131.砖基基础 1.砖强度等度等级不低于不低于MU10，砂，砂浆不低于不低于M5 2.大放脚大放脚 3.宽高比高比应小于小于1：1.5 4.
11、 垫层，一般不小于，一般不小于100mm每隔两皮每隔两皮砖厚收厚收进1/4砖长，简称两称两皮一收，皮一收，两皮一收与一皮两皮一收与一皮一收相一收相间，最底，最底下下为两皮两皮砖厚厚简称二一称二一间隔收隔收山东大学土建与水利学院1414山东大学土建与水利学院15152.石基石基础抗冻、耐水性能较好山东大学土建与水利学院16162.石基石基础1.毛石基毛石基础2.料石基料石基础3.砂砂浆不低于不低于M54.矩形（底矩形（底宽小于小于700mm）、）、 阶梯形断面梯形断面5.允允许宽高比：高比： 1:1.25（pk100kpa）1:1.50 （100pk200kpa）山东大学土建与水利学院17173
12、.混凝土基混凝土基础1.不低于不低于C15 2. 允允许宽高比：高比： 1:1 （pk200kpa） 1:1.25（200pk300kpa）1.矩形、矩形、阶梯形、梯形、锥形形2.毛石混凝土基毛石混凝土基础山东大学土建与水利学院1818（二）非（二）非刚性基性基础 （柔性基（柔性基础、扩展基展基础）1.混凝土基混凝土基础底部底部设置置钢筋，来承受拉力，使基筋，来承受拉力，使基础承受承受较大的弯大的弯矩矩2.基基础宽度加大不受度加大不受刚性角限制。性角限制。3.阶梯型梯型 锥形形4.基基础与地基之与地基之间设混凝土混凝土垫层，C10，70100mm。5.基基础最薄最薄处厚度不宜小于厚度不宜小于2
13、00毫米。毫米。 混凝土混凝土强度不低于度不低于C20C10混凝土混凝土垫层1010020010100200山东大学土建与水利学院1919二、二、 按基按基础的构造型式分的构造型式分类 条形基条形基础砖石石墙基基础的基本形式的基本形式 柱下独立基柱下独立基础当建筑物上部当建筑物上部为框架框架结构或构或单层排架及排架及门架架结构承重构承重时，沿柱下放大成沿柱下放大成块状的基状的基础 ,是是柱下基柱下基础的基本形式的基本形式山东大学土建与水利学院2020山东大学土建与水利学院2121井格式基井格式基础（十字交叉）具有（十字交叉）具有较大的空大的空间刚度度 ，避免柱，避免柱子不均匀沉降子不均匀沉降山
14、东大学土建与水利学院2222筏形基筏形基础多用于荷多用于荷载集中、地基承集中、地基承载力差的情况，力差的情况， 按构造形式分按构造形式分为平板式和梁板式平板式和梁板式 山东大学土建与水利学院2323箱形基箱形基础适用于地基适用于地基软弱的高弱的高层、重型建筑物及某些、重型建筑物及某些对 不均匀沉降有不均匀沉降有严格要求的建筑格要求的建筑山东大学土建与水利学院2424桩基基础由承台、由承台、桩身身组成成 端承端承桩 摩擦摩擦桩山东大学土建与水利学院2525第三节地下室构造一、地下室的一、地下室的组成及成及类型型1.地下室的地下室的组成成 墙身、底板、身、底板、顶板、板、门窗、楼梯窗、楼梯2.地下
15、室的分地下室的分类（1）按使用性）按使用性质分：普通地下室分：普通地下室 人防地下室人防地下室（2）按埋入地下的深度：）按埋入地下的深度：1.全地下室全地下室 地下室地坪面低于室外地坪的高度超地下室地坪面低于室外地坪的高度超过房房间净高的高的1/22.半地下室半地下室 地下室地坪面低于室外地坪的高度超地下室地坪面低于室外地坪的高度超过房房间净高的高的1/3 但不超但不超过1/2山东大学土建与水利学院2626二、地下室防水二、地下室防水防水等防水等级：地下工程的防水等地下工程的防水等级，按，按围护结构允构允许渗漏水量划渗漏水量划为四四级，不同，不同的工程的工程项目依其性目依其性质分属于分属于这四
16、个等四个等级。从四。从四级到一到一级标准准渐次次增高，四增高，四级、三、三级允允许有漏水点，二有漏水点，二级、一、一级均不允均不允许有漏水点。有漏水点。参参见中中华人民共和国国家人民共和国国家标准准地下工程防水技地下工程防水技术规范范GB501082008山东大学土建与水利学院2727山东大学土建与水利学院2828防水防水设计方案：隔水法、降排水法、方案：隔水法、降排水法、综合法合法 a.隔水法隔水法 做法做法：利用各种材料的不透水性以隔利用各种材料的不透水性以隔绝地下室外地下室外围水及毛水及毛细管水的管水的渗透，起到隔水作用。具体做法是在地下室外渗透，起到隔水作用。具体做法是在地下室外围作防
17、水作防水层或或地下室外地下室外墙作整体式混凝土自防水作整体式混凝土自防水结构（可多道防构（可多道防线）。）。山东大学土建与水利学院2929b.降排水法降排水法 人工降低地下水位，消除地下水人工降低地下水位，消除地下水对地下室影响。分地下室影响。分为外排法和外排法和内排法。内排法。外排法外排法适用范适用范围：设计最高水位高于地下室底板，且不宜采用隔水最高水位高于地下室底板，且不宜采用隔水层 和地形、地和地形、地质、经济、功能上有条件采用、功能上有条件采用时。做法做法：地下水位地下水位较高高时，设置永久性排水措施，使水位降低至置永久性排水措施，使水位降低至 底板以下，减少或消除地下水影响。底板以下
18、，减少或消除地下水影响。1.盲沟排水盲沟排水利用利用带孔的陶管埋在建筑物四周地孔的陶管埋在建筑物四周地下室地坪下室地坪标高以下，陶管周高以下，陶管周围填充填充可以可以滤水的卵石及粗砂等，以便水水的卵石及粗砂等，以便水透入管中透入管中积聚后排至城市排水聚后排至城市排水总管。管。从而使地下水位降低至地下室底板从而使地下水位降低至地下室底板以下，以下，变有有压水水为无无压水。水。山东大学土建与水利学院3030内排法内排法适用范适用范围：当水位高、水量大，当水位高、水量大，难以采用外排法，或常年水位以采用外排法，或常年水位虽低于底板，但丰水期高于底板低于底板，但丰水期高于底板500时做法做法：将渗入地
19、下室的水通将渗入地下室的水通过永久性自流排水系永久性自流排水系统排至集水坑再排至集水坑再排至室外管道。排至室外管道。山东大学土建与水利学院3131c.综合防水法合防水法 在同一工程中在同一工程中综合采用多种措施，以达到防水要求。合采用多种措施，以达到防水要求。适用范适用范围：防水要求防水要求较高高时，必，必须确保防水的可靠性，并在有确保防水的可靠性，并在有 效高度允效高度允许情况下情况下山东大学土建与水利学院32323.隔水法防水：隔水法防水：主要有主要有材料防水、混凝土自防水材料防水、混凝土自防水材料防水：在外材料防水：在外墙和底板表面敷和底板表面敷设防水材料，常用卷材、涂防水材料，常用卷材
20、、涂料、防水砂料、防水砂浆。1.我国卷材可分我国卷材可分为三大系列：三大系列：石油石油沥青防水卷材青防水卷材，如，如纸胎石油胎石油沥青油毡、玻璃布油毡等，已停用。青油毡、玻璃布油毡等，已停用。高聚物改性高聚物改性沥青油毡青油毡，如，如SBS改性改性沥青油毡、塑性青油毡、塑性沥青聚青聚酯油毡、油毡、化化纤胎改性胎改性沥青油毡等。青油毡等。合成高分子卷材合成高分子卷材，如三元乙丙橡胶防水卷材、，如三元乙丙橡胶防水卷材、氯化聚乙化聚乙烯防水卷材、防水卷材、TPO防水卷材等。防水卷材等。卷材防水卷材防水山东大学土建与水利学院3333山东大学土建与水利学院34341.阴阳角阴阳角处应做成做成圆弧或弧或4
21、5(135)折角，其尺寸折角，其尺寸视卷材品卷材品质确确定。在定。在转角角处、阴阳角等特殊部位，、阴阳角等特殊部位，应增增贴12 层相同的卷材，相同的卷材，宽度不宜小于度不宜小于500mm。 按照防水材料的按照防水材料的铺贴位置不同，分位置不同，分为内包防水（将防水材料内包防水（将防水材料贴于于背水面，防水效果背水面，防水效果较差，但施工差，但施工简便，便于便，便于维修，常用于修修，常用于修缮工工程）程）、外包防水（将防水材料外包防水（将防水材料贴于迎水面，在水于迎水面，在水压作用下，防水作用下，防水层与地下室与地下室墙面、地坪面、地坪结合合紧密，防水效果好，但不便于密，防水效果好，但不便于维
22、修）。修）。山东大学土建与水利学院35351.地下室卷材外包防水做法：地下室卷材外包防水做法：1.地下室底板水平防水地下室底板水平防水层的做法：在的做法：在垫层抹抹20厚厚1：3水泥砂水泥砂浆找平找平层，之上刷相，之上刷相应的基的基层处理理剂（冷底子油），空（冷底子油），空铺或点或点铺防水卷材，防水卷材，防水防水层上抹上抹50mm厚厚细石混凝土保石混凝土保护层，再，再浇钢筋混凝土。筋混凝土。1.地下室地下室墙体防水体防水层的做法：先在外的做法：先在外墙外外侧抹抹20mm厚厚1:3水泥砂水泥砂浆找平找平层，上刷相，上刷相应的基的基层处理理剂，再，再铺贴卷材防水卷材防水层，并与从地下，并与从地下室
23、底板下留出的卷材防水室底板下留出的卷材防水层搭接。搭接。山东大学土建与水利学院36361.铺贴卷材卷材应先先铺平面，后平面，后铺立面，交接立面，交接处应交叉搭接；交叉搭接；2.临时性保性保护墙应用石灰砂用石灰砂浆砌筑，内表面砌筑，内表面应用石灰砂用石灰砂浆做找平做找平层，并刷石灰，并刷石灰浆，如用模板代替，如用模板代替临时性保性保护墙时，应在其上涂刷隔离在其上涂刷隔离剂；3.从底面折向立面的卷材与永久性保从底面折向立面的卷材与永久性保护墙的接触部位，的接触部位，应采用空采用空铺法施工，与法施工，与临时性保性保护墙或或围护结构模板接触的部位，构模板接触的部位，应临时贴附在附在该墙上，或模板上卷上
24、，或模板上卷材材铺好后其好后其顶端端应临时固定；固定；4.当不当不设保保护墙时，从底面折向立面的卷材的接茬部位，从底面折向立面的卷材的接茬部位应采取可靠的保采取可靠的保护措施措施5.主体主体结构完成后，构完成后，铺贴立面卷材立面卷材时，应先将接茬部位的各先将接茬部位的各层卷材揭开，并将卷材揭开，并将其表面清理干其表面清理干净，如卷材有局部，如卷材有局部损伤，应及及时进行修行修补。卷材接茬的搭接。卷材接茬的搭接长度，度，高聚物改性高聚物改性沥青卷材青卷材为150mm，合成高分子卷材，合成高分子卷材为100mm。当使用两。当使用两层，卷，卷材材时卷材卷材应错茬接茬接缝，上，上层卷材卷材应盖盖过下下
25、层卷材。卷材。山东大学土建与水利学院3737山东大学土建与水利学院38381.地下室卷材内包防水做法：地下室卷材内包防水做法：1.主体主体结构的构的墙内表面内表面应抹抹1:3 水泥砂水泥砂浆找平找平层，然后，然后铺贴卷材，并根据卷材特性卷材，并根据卷材特性选用保用保护层；2.卷材宜先卷材宜先铺立面，后立面，后铺平面，平面，铺贴立面立面时，应先先铺转角角后后铺大面。大面。 山东大学土建与水利学院3939混凝土自防水混凝土自防水1.普通防水混凝土普通防水混凝土普通防水混凝土是以普通防水混凝土是以调整配合比的方法，在普通混凝整配合比的方法，在普通混凝土的基土的基础上提高其自身的密度和抗渗能力的一种不
26、上提高其自身的密度和抗渗能力的一种不掺外加外加剂的自防水混凝土。的自防水混凝土。实践践证明，水灰比在明，水灰比在0.50.6范范围内，塌落度内，塌落度为35cm为宜。宜。 1.外加外加剂防水混凝土防水混凝土 是指在混凝土中是指在混凝土中掺入微量有机或无机的外加入微量有机或无机的外加剂来改善其来改善其内部内部组织结构，使其有构，使其有较好的合易性，提高其密好的合易性，提高其密实性和性和抗渗性。抗渗性。 1.膨膨胀剂防水混凝土防水混凝土 补偿收收缩是膨是膨胀混凝土的主要性能。由于体混凝土的主要性能。由于体积微膨微膨胀，可弥，可弥补混凝土冷干收混凝土冷干收缩形成的孔隙，提高混凝土的密形成的孔隙，提高
27、混凝土的密实性。膨性。膨胀混凝土所用水泥是膨混凝土所用水泥是膨胀水泥或普通水泥中水泥或普通水泥中掺入适量膨入适量膨胀剂。 山东大学土建与水利学院4040混凝土自防水构件是集承重、混凝土自防水构件是集承重、围护、防水三方面功能、防水三方面功能为一体，一体，因此，地下室的因此，地下室的墙和底板不能和底板不能过薄。薄。1.一般防水混凝土底板的混凝土一般防水混凝土底板的混凝土垫层，强度等度等级不不应小于小于C15，厚度不，厚度不应小于小于100mm，在，在软弱土弱土层中不中不应小于小于150mm2.结构厚度不构厚度不应小于小于250mm。3.为防止地下水防止地下水对混凝土的侵混凝土的侵蚀，应在在墙外外侧抹水泥砂抹水泥砂浆并涂并涂刷刷热沥青。青。山东大学土建与水利学院4141三、采光井构造三、采光井构造1.由侧墙、底板构成2.窗台高于采光井底板面层200300mm，长度应比窗宽1000mm3.采光井深12m时，采光井宽1m左右。4.采光井侧墙顶应高出室外设计地面不少于500mm。5.井底有3的坡度，排水
