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1、第七章 基础和地下室1第一节第一节基基 础础2地基与基础 基基础础是是建建筑筑物物与与土土壤壤直直接接接接接接触触的的部部分分，即即建建筑筑物物的的墙墙或或柱柱深深入入土土中中的的扩扩大大部部分分。基基础础是是建建筑筑物物的的组组成成部部分分，它它承承受受着着建建筑筑物的上部荷载，并将这些荷载传递给地基，起承上启下的作用。物的上部荷载，并将这些荷载传递给地基，起承上启下的作用。地地基基是是基基础础下下面面承承受受建建筑筑物物的的全全部部荷荷载载的的土土层层。地地基基不不是是建建筑物的组成部分。筑物的组成部分。其中地基包括：其中地基包括： 持力层：持力层：具有一定的地耐力，直接承受建筑荷载具有一
2、定的地耐力，直接承受建筑荷载, ,并需进并需进行力学计算的土层。行力学计算的土层。 下卧层：下卧层：持力层以下的土层。持力层以下的土层。 基础基础必须具有足够的强度和稳定性，并能抵御地下水、必须具有足够的强度和稳定性，并能抵御地下水、冰冻等因素的侵蚀影响冰冻等因素的侵蚀影响 。345基础与地基的关系：基础与地基的关系：基础的类型基础的类型与构造并不完全决定于建筑物上部与构造并不完全决定于建筑物上部结构，它结构，它与地基土的性质有着密切关系与地基土的性质有着密切关系。建筑物的全部荷载是通过基础传给地基的。建筑物的全部荷载是通过基础传给地基的。fFNA地基承载力f基础底面面积AFN建筑物的荷载6
3、地基按土层性质不同，分为天然地基和人工地基两大类。天然地基：天然地基：凡天然土层具有足够的承载力，不需经凡天然土层具有足够的承载力，不需经人工加固或改良便可作为建筑物的地基。（人工加固或改良便可作为建筑物的地基。（常见的天常见的天然地基有哪些？然地基有哪些？）人工地基：人工地基：当建筑物上部的荷载较大或地基的承载当建筑物上部的荷载较大或地基的承载力较弱，须预先对土壤进行人工加固或改良后才能才力较弱，须预先对土壤进行人工加固或改良后才能才能承受建筑物荷载的土层称人工地基。能承受建筑物荷载的土层称人工地基。 7人工地基处理方法：人工地基处理方法：换填垫层法、预压法、压实法、深层挤密法、化学加固法换
4、填垫层法、预压法、压实法、深层挤密法、化学加固法地基处理地基处理81）换填垫层法）换填垫层法当基础下土层比较软当基础下土层比较软弱，或地基有部分较弱弱，或地基有部分较弱的土层，如淤泥、淤泥的土层，如淤泥、淤泥质土、填土等，不能满质土、填土等，不能满足上部荷载对地基的要足上部荷载对地基的要求时，可将较弱土层全求时，可将较弱土层全部或部分挖去，换成其部或部分挖去，换成其他较坚硬的材料，这种他较坚硬的材料，这种方法叫换土法。（压缩方法叫换土法。（压缩性低的无侵蚀性材料：性低的无侵蚀性材料：砂、碎石、矿渣、石屑、砂、碎石、矿渣、石屑、等松散材料）等松散材料）92）预压法）预压法为提高软弱地基的承载力和
5、减少构造物建成后的沉降量，预为提高软弱地基的承载力和减少构造物建成后的沉降量，预先在拟建构造物的地基上施加一定静荷载，使地基土压密后再先在拟建构造物的地基上施加一定静荷载，使地基土压密后再将荷载卸除的压实方法。为了防止堆载时压坏地基，需分级加将荷载卸除的压实方法。为了防止堆载时压坏地基，需分级加载，即：在前一级荷载作用下地基基本固结后，再施加下一级载，即：在前一级荷载作用下地基基本固结后，再施加下一级荷载，直至达到设计荷载为止。荷载，直至达到设计荷载为止。103）压实法）压实法利用人工方法挤压土壤，排走土中的空气，提高土的密实性。利用人工方法挤压土壤，排走土中的空气，提高土的密实性。11强夯压
6、实：强夯压实：指的是为提高软弱地基的承载力，用重锤自一定高度自由指的是为提高软弱地基的承载力，用重锤自一定高度自由下落夯击土层使地基迅速固结的方法。下落夯击土层使地基迅速固结的方法。12振动压实法振动压实法：将振将振动机械置于地基表动机械置于地基表面进行一定时间的面进行一定时间的振动振动,利用其激振力利用其激振力在土中产生的剪切在土中产生的剪切压密作用压密作用,使一定深使一定深度内的土均匀增密，度内的土均匀增密，从而改善地基的力从而改善地基的力学性能。它适用于学性能。它适用于处理砂性土及松散处理砂性土及松散性杂填土（炉灰、性杂填土（炉灰、炉渣、碎砖瓦等）。炉渣、碎砖瓦等）。13机械压实机械压实
7、：利用利用压路机、羊足碾压路机、羊足碾等碾压机械将地等碾压机械将地基土压实的方法。基土压实的方法。144）深层挤密法）深层挤密法利用在土层中打桩成孔时对周围土体产生的挤压力使地利用在土层中打桩成孔时对周围土体产生的挤压力使地基深层达到压实的方法。基深层达到压实的方法。5）化学固结法）化学固结法通过化学溶液或胶粘剂的注入，使土胶结，从而提高通过化学溶液或胶粘剂的注入，使土胶结，从而提高地基强度、减少地基沉降量的处理方法。地基强度、减少地基沉降量的处理方法。如：水泥搅拌如：水泥搅拌,使固化剂和土发生化学反应使淤泥质土、粘性土这些软土使固化剂和土发生化学反应使淤泥质土、粘性土这些软土硬结成水泥加固土
8、，提高土基强度。硬结成水泥加固土，提高土基强度。注：打桩法注：打桩法当建筑物荷载很大，地基土层很弱，地基承载力不能满足要求时，当建筑物荷载很大，地基土层很弱，地基承载力不能满足要求时，可以采用桩基础，将钢筋混凝土桩、钢桩、砂桩、打入或灌入土可以采用桩基础，将钢筋混凝土桩、钢桩、砂桩、打入或灌入土15基础的埋置深度基础的埋置深度室外设计地面到基础室外设计地面到基础底面的垂直距离，叫基础底面的垂直距离，叫基础的埋置深度，简称基础埋的埋置深度，简称基础埋深。深。根据埋深，基础可分根据埋深，基础可分为浅基础和深基础。为浅基础和深基础。浅基础：基础埋置深浅基础：基础埋置深度度0.55m0.55m之间。之
9、间。深基础：基础埋置身深基础：基础埋置身度超过度超过5m5m。基础的埋深一般不小基础的埋深一般不小于于0.5m 基础底面标高基础放脚基础埋置深度室内外高差室外地面地坪防潮层室内地坪161.影响基础埋深的因素影响基础埋深的因素工程地质工程地质根据土层构成，确定基础的埋置位置。根据土层构成，确定基础的埋置位置。上层土质好而有足够厚度，则以埋在上层范围内为宜上层土质好而有足够厚度，则以埋在上层范围内为宜;如坚实平如坚实平坦的土层或岩石）坦的土层或岩石）反之，上层土质差而厚度浅，则以埋置下层好土范围内为宜。反之，上层土质差而厚度浅，则以埋置下层好土范围内为宜。水文地质水文地质:地地下下水水上上升升下下
10、降降影影响响建建筑筑物物的的沉沉降降，如如黏黏性性土土在在地地下下水水上上升升时时，土土层层因因含含水水量量增增加加而而膨膨胀胀，使使土土的的强强度度降降低低;当当地地下下水水下下降降时时，基基础将产生下沉。础将产生下沉。 一般基础应争取埋在最高水位以上一般基础应争取埋在最高水位以上 200mm当当地地下下水水位位较较高高，基基础础不不能能埋埋在在最最高高水水位位以以上上时时，不不得得不不埋埋在在地地下下水内，但应注意宜将基础底面埋置在最低地下水位以下水内，但应注意宜将基础底面埋置在最低地下水位以下200mm。1718建筑物地基上荷载的大小和性质建筑物地基上荷载的大小和性质当恒载较大或者水平荷
11、载较大的情况下，为保证结构的当恒载较大或者水平荷载较大的情况下，为保证结构的稳定性，将加大基础埋深。稳定性，将加大基础埋深。建筑物的使用建筑物的使用要求要求带有带有地下室、地下设备时基础必须地下室、地下设备时基础必须深埋。深埋。19地基土冻胀地基土冻胀深度的影响深度的影响冰冻线：冰冻线：冻结土与非冻结土的分冻结土与非冻结土的分界线。界线。冰冻深度：冰冻深度：冰冻线至地表的垂直冰冻线至地表的垂直距离。距离。地基土冻结后，是否对建筑产生地基土冻结后，是否对建筑产生不良影响，主要看土冻结后会不会产不良影响，主要看土冻结后会不会产生冻胀现象。生冻胀现象。若产生冻胀，会把房屋向上拱起若产生冻胀，会把房屋
12、向上拱起 (冻胀向上的力会超过地基承载力冻胀向上的力会超过地基承载力)，土层解冻，基础又下沉。这种冻融交土层解冻，基础又下沉。这种冻融交替，使房屋处于不稳定状态，产生变替，使房屋处于不稳定状态，产生变形，如墙身开裂，门窗倾斜而开启困形，如墙身开裂，门窗倾斜而开启困难难;甚至使建筑物结构也遭到破坏等。甚至使建筑物结构也遭到破坏等。基础应埋置在冻土线以下基础应埋置在冻土线以下200mm。202. 相邻基础的深埋相邻基础的深埋一般，新建筑物的一般，新建筑物的基础埋深不应大于原基础埋深不应大于原有建筑物基础埋深。有建筑物基础埋深。当新建建筑物基础的当新建建筑物基础的埋置深度大于原有建埋置深度大于原有建
13、筑物基础时，基础间筑物基础时，基础间的净距应根据荷载大的净距应根据荷载大小和性质等确定，一小和性质等确定，一般为相邻基础底面高般为相邻基础底面高差的差的12倍。倍。相邻基础间的关系相邻基础间的关系21基础的类型与构造1. 按基础使用材料及其受力特点可分为：按基础使用材料及其受力特点可分为：刚性基础刚性基础砖基础、毛石基础、素混凝土基础、砖基础、毛石基础、素混凝土基础、灰土灰土与三合土基础与三合土基础这种基础抗压强度高而抗弯强度低。这种基础抗压强度高而抗弯强度低。柔性基础柔性基础-钢筋混凝土基础钢筋混凝土基础钢筋混凝土的抗弯性能和抗剪性能良好。钢筋混凝土的抗弯性能和抗剪性能良好。22根根据据试试
14、验验得得知知，上上部部结结构构 (墙墙或或柱柱)在在基基础础中中传传递递压压力力是是沿沿一一定定角角度度分分布布的的，这这个个传传为为角角度度称称压压力力分分布布角角，或或称称刚刚性性角角，以以表示。表示。常常用用刚刚性性基基础础的的种种类类？（做补充）（做补充）刚性基础刚性基础23毛石基础：毛石基础：由未加工成形的毛石和砂由未加工成形的毛石和砂浆砌筑而成，其截面有台浆砌筑而成，其截面有台阶形、锥形和矩形等。阶形、锥形和矩形等。用于地下水位较高、冻结深度用于地下水位较高、冻结深度较深的矮层民用基础较深的矮层民用基础24砖基础：砖基础：二皮一收式：二皮一收式：每两皮砖的高每两皮砖的高度，收进度，
15、收进1/4砖的宽度；砖的宽度；二一间隔收式：二一间隔收式：两皮砖的高两皮砖的高度与一皮砖的高度相间隔，度与一皮砖的高度相间隔，交替收进，每次均收进交替收进，每次均收进1/4砖砖的宽度。的宽度。砖砌条形基础放大脚形式砖砌条形基础放大脚形式25灰土基础：用经过消解后的生石灰和粘土按用经过消解后的生石灰和粘土按一定比例拌合而成，一般取灰土比例一定比例拌合而成，一般取灰土比例为为3:7或或2:8。灰土基础施工时应逐层铺设，每灰土基础施工时应逐层铺设，每层夯实前虚铺层夯实前虚铺220，夯实后的厚度，夯实后的厚度为为150。灰土基础的抗冻、防水灰土基础的抗冻、防水性能差，在地下水位以下或较潮湿的性能差，在
16、地下水位以下或较潮湿的地基上不宜采用。地基上不宜采用。 26三合土基础：三合土基础：用石灰、砂、碎石（或用石灰、砂、碎石（或碎砖、矿渣等）三种材碎砖、矿渣等）三种材料按料按1:2:41:3:6的体的体积比进行配合，在基槽积比进行配合，在基槽内分层夯实，每层夯实内分层夯实，每层夯实前虚铺前虚铺220，夯实后，夯实后的厚度为的厚度为150。 多用于低层建筑多用于低层建筑三合土基础三合土基础27混凝土基础：混凝土基础：用水泥、砂、用水泥、砂、石子加水拌合浇筑石子加水拌合浇筑而成，常用混凝土而成，常用混凝土强度等级为强度等级为C15、C20。一般有一般有矩形、矩形、台阶形台阶形和和锥形锥形的截的截面形
17、式。面形式。28柔性基础柔性基础建筑物的荷载较大而地基承载能力较小时，由于基础底面宽度Bo需要加宽，如果采用刚性材料，势必导致基础深度也要加大。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。用钢筋混凝土建造的基础，叫做柔性基础如果在混凝土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。 292. 按基础的构造形式分为：按基础的构造形式分为：条形基础、独立基础、筏型基础、箱型基础、桩基础。条形基础、独立基础、筏型基础、箱型基础、桩基础。条形条形基础：基础：呈呈连续的带形，也称为带形基连续的带形，也称为带形基础，有墙下条形
18、基础和柱础，有墙下条形基础和柱下条形基础两类。下条形基础两类。墙墙下条形基础可以为粘土砖、下条形基础可以为粘土砖、灰土、三合土等材料的刚灰土、三合土等材料的刚性条形基础，当建筑物荷性条形基础，当建筑物荷载大、地基承载力较小或载大、地基承载力较小或上部结构有需要时，可用上部结构有需要时，可用钢筋混凝土条形基础。钢筋混凝土条形基础。30独立独立基础基础当建筑物上部采用框架结构或单层排架结构承重时，当建筑物上部采用框架结构或单层排架结构承重时，基础常采用基础常采用方形方形或或矩形矩形的单独基础，这种基础的单独基础，这种基础称为称为独立基础或柱式基础独立基础或柱式基础。独立基础。独立基础是柱下基是柱下
19、基础的基本形式。础的基本形式。常用的常用的断面形式断面形式：阶梯形、锥形、杯形。阶梯形、锥形、杯形。优点：优点：减少土方工程量、节约基础材料。减少土方工程量、节约基础材料。缺点：缺点：基础之间无构件连接件，整体刚度较差。基础之间无构件连接件，整体刚度较差。3132 条形基础也可叫做“大放脚”。一般在铺设条形基础之前，需先将土层夯实，做一道素混凝土垫层上部砖墙墙下条基基础垫层明沟33筏形基础筏形基础将墙或柱下基础连成一片，使整个建筑物的荷载承受在一块整板上，将墙或柱下基础连成一片，使整个建筑物的荷载承受在一块整板上，这种满堂式的板式基础称筏式基础或片筏基础这种满堂式的板式基础称筏式基础或片筏基础
20、。片片筏基础的筏基础的整体性好整体性好，常用于地基软弱的多层砌体结构、框架结构、，常用于地基软弱的多层砌体结构、框架结构、剪力墙结构等，以及上部结构荷载较大且不均匀的情况剪力墙结构等，以及上部结构荷载较大且不均匀的情况筏形基础筏形基础分：分：平板式：平板式：柱子支承在混凝土底板上。柱子支承在混凝土底板上。梁板式：梁板式：梁在底板下方或梁在底板上方，柱子支承在梁上。梁在底板下方或梁在底板上方，柱子支承在梁上。筏形基础筏形基础34箱箱形基础形基础由钢筋混凝土底板、顶板和若干纵横墙体组成，是一个整体的空心箱体结构。箱形基础整体空间刚度大，抗震性能好，其内部空间可用作地下室。箱形基础35 当当建建筑筑
21、物物上上部部荷荷载载较较大大、地地基基的的软软弱弱土土层层较较厚厚、地地基基承承载载力力不不能能满满足足要要求求且且做做成成人人工工地地基基又又不不具具备备条条件件或或不不经经济济时时，常常采用桩基础。采用桩基础。 采用桩基础能节采用桩基础能节省基础材料，减少挖省基础材料，减少挖填土方工程量，改善填土方工程量，改善工人的劳动条件，缩工人的劳动条件，缩短工期。短工期。桩基础桩基础桩尖桩尖桩尖桩尖桩桩桩桩基础底板基础底板 室外地面室外地面 地上建筑地上建筑支承地基支承地基支承地基支承地基桩桩混凝土垫层混凝土垫层基础底板基础底板 36桩的组成桩的组成 桩由桩由桩身桩身及及承台梁承台梁组组成。成。桩的
22、上端浇注钢筋混桩的上端浇注钢筋混凝土承台梁，承台梁上凝土承台梁，承台梁上接墙体。接墙体。3738第二节第二节地下室地下室39地下室的组成：地下室的组成：墙身、底板、顶板、门窗、楼梯、采光井等部分墙身、底板、顶板、门窗、楼梯、采光井等部分组成组成地下室构成地下室构成40地下室墙体地下室墙体 主要承受上部的垂直荷载，还承受土、地下水及土壤冻主要承受上部的垂直荷载，还承受土、地下水及土壤冻胀时产生的侧压力。胀时产生的侧压力。 要求具有足够的强度、及防潮、防水能力。要求具有足够的强度、及防潮、防水能力。 可用砖或现浇钢筋混凝土。可用砖或现浇钢筋混凝土。地下室底板地下室底板 主要承受地下室地坪的垂直荷载
23、。当地下水位高于地主要承受地下室地坪的垂直荷载。当地下水位高于地下室地面时，还承受地下水的浮力。下室地面时，还承受地下水的浮力。 要求有足够的强度、刚度和抗渗能力。常采用钢筋混要求有足够的强度、刚度和抗渗能力。常采用钢筋混凝土底板。凝土底板。 有时为了便于施工放线和保护钢筋底板不易沾染泥土，有时为了便于施工放线和保护钢筋底板不易沾染泥土，底板以下需做垫层。底板以下需做垫层。41地下室顶板常采用现浇或预制钢筋混凝土板常采用现浇或预制钢筋混凝土板地下室门窗 当地下室窗台低于室外地面时，为满足采光和通风要求，当地下室窗台低于室外地面时，为满足采光和通风要求，应设采光井。应设采光井。地下室楼梯 楼梯与
24、地面以上部分的楼梯间结合布置，一个地下室至楼梯与地面以上部分的楼梯间结合布置，一个地下室至少应有两部楼梯通向地面。少应有两部楼梯通向地面。42地下室的分类：地下室的分类：按埋入地下深度：全地下室和半地下室使用功能：普通地下室和人防地下室按结构形式：砖墙结构和钢筋混凝土结构4344地下室的防潮与防水地下室的防潮与防水地下室构造设计的主要任务地下室构造设计的主要任务：保证：保证 地下室在使用时不受潮、不渗漏。地下室在使用时不受潮、不渗漏。当设计最高地下水位低于地下室底板当设计最高地下水位低于地下室底板300mm以上，以上，地基范围内的土壤及回填土无上层滞水，地下室只需要做防潮地基范围内的土壤及回填
25、土无上层滞水，地下室只需要做防潮处理。此时如地下室的墙为混凝土或钢筋混凝土结构时，本身就有处理。此时如地下室的墙为混凝土或钢筋混凝土结构时，本身就有防潮作用，不必再做防潮层。防潮作用，不必再做防潮层。如地下室为砖砌结构时，应做防潮层，可如地下室为砖砌结构时，应做防潮层，可抹防水砂浆层或抹普抹防水砂浆层或抹普通水泥砂浆外加防水涂料层。通水泥砂浆外加防水涂料层。一般做在墙身外侧面，应同墙基水平防潮层相连接。一般做在墙身外侧面，应同墙基水平防潮层相连接。地下室防潮地下室防潮45水平防潮层垂直防潮层水平防潮层46 当设计最高地下水位高于地下室底板，或地下室周围土层属弱透水当设计最高地下水位高于地下室底板，或地下室周围土层属弱透水性土存在滞水可能，应采取防水措施。性土存在滞水可能，应采取防水措施。地下室防水地下室防水地下室的防水方案地下室的防水方案沥青卷材防水沥青卷材防水 高分子卷材防水高分子卷材防水 防水混凝土防水防水混凝土防水 涂料防水涂料防水 防水板防水防水板防水47谢 谢 ！48
