房屋建筑基礎及地下室

1、第第1 1章章 緒論緒論 基礎工程基礎工程是闡述各類建筑物（房屋建筑、是闡述各類建筑物（房屋建筑、橋梁建筑、水工建筑、近海工程、地下工程橋梁建筑、水工建筑、近海工程、地下工程等）在設計和施工中等）在設計和施工中有關地基和基礎問題有關地基和基礎問題的學的學科。科。 地基與基礎的設計施工地基與基礎的設計施工統(tǒng)稱為基礎工程。統(tǒng)稱為基礎工程。 所謂所謂地基地基，指的是，指的是直接承托建筑物的場地土直接承托建筑物的場地土 層。層。當建筑物地基由多層土組成時，直接與基礎當建筑物地基由多層土組成時，直接與基礎 底面接觸的土層稱為底面接觸的土層稱為持力層持力層，持力層以下的其他，持力層以下的其他 土層稱為土層

2、稱為下臥層下臥層。持力層和下臥層都應滿足地基。持力層和下臥層都應滿足地基 設計的要求。設計的要求。 基礎基礎是指是指建筑物最底下建筑物最底下的構件或部分結構（建的構件或部分結構（建 筑物在地面以下的結構部分），筑物在地面以下的結構部分），其功能其功能是將上部是將上部 結構所承擔的荷載傳遞到支承它們的地基上。結構所承擔的荷載傳遞到支承它們的地基上。 下臥層下臥層持力層（受力層）持力層（受力層）地基地基基礎基礎FG主要受力層Dq = D均布荷載持力層？下臥層？不加處理不加處理直接直接用作建筑物地用作建筑物地基的天然土層基的天然土層經過地基處理后經過地基處理后才滿足才滿足建筑物地基要求的土層建筑物地

3、基要求的土層n建筑物為什么會倒塌？ 2009年6月27日，上海閔行區(qū)一幢13層在建樓房，在結構未產生較大破壞的情況下，突然發(fā)生整體倒塌。 這種在未發(fā)生嚴重的自然地質災害或其它不可抗力因素下產生的建筑整體倒塌事故是十分罕見的。加拿大特朗斯康谷倉加拿大特朗斯康谷倉 事故：事故： 19131913年年9 9月裝谷物，月裝谷物，1010月月17 17 日裝了日裝了3182231822谷物時，谷物時，1 1小時豎向沉降達小時豎向沉降達30.5cm30.5cm2424小時傾斜小時傾斜26265353西端下沉西端下沉7.32m7.32m 東端上抬東端上抬1.52m1.52m上部鋼混筒倉完好無損上部鋼混筒倉完

4、好無損概況：長概況：長59.4m59.4m，寬，寬23.5m23.5m，高，高31.0m31.0m，共，共6565個圓筒倉。個圓筒倉。 鋼混筏板基礎，厚鋼混筏板基礎，厚61cm61cm，埋深，埋深3.66m3.66m。 19111911年動工，年動工，19131913年完工，自重年完工，自重20000T20000T。加拿大特朗斯康谷倉加拿大特朗斯康谷倉 事故的原因是：設計時未對谷事故的原因是：設計時未對谷倉倉地基承載力地基承載力進行調查研究，進行調查研究，而采用了鄰近建筑地基而采用了鄰近建筑地基352kPa的承載力，事后的承載力，事后1952年的勘察年的勘察試驗與計算表明，該地基的實試驗與計算

5、表明，該地基的實際承載力為際承載力為193.8276.6kPa ，遠小于谷倉地基破壞時遠小于谷倉地基破壞時329.4kPa的地基壓力，地基因的地基壓力，地基因超載而發(fā)生超載而發(fā)生強度破壞強度破壞。處理：處理：事后在下面做了七十多個支撐于基巖上的混凝土墩，使用事后在下面做了七十多個支撐于基巖上的混凝土墩，使用388388個個50t50t千斤千斤頂以及支撐系統(tǒng)，才把倉體逐漸糾正過來，但其位置比原來降低了米。頂以及支撐系統(tǒng)，才把倉體逐漸糾正過來，但其位置比原來降低了米。 加拿大某農場容量為加拿大某農場容量為 2500t 的飼料筒倉，建于粘土地基。在首次的飼料筒倉，建于粘土地基。在首次使用時，由于裝填

6、過快，地基土層無法充分固結，至使地基發(fā)生破壞。使用時，由于裝填過快，地基土層無法充分固結，至使地基發(fā)生破壞。 該塔共該塔共8 8層，高層，高55m55m，全，全塔總荷重塔總荷重145MN145MN，相應，相應的地基平均壓力約為的地基平均壓力約為50kPa50kPa。地基持力層地基持力層為為粉砂，下面為粉土粉砂，下面為粉土和粘和粘土層。由于地基的不均土層。由于地基的不均勻下沉，塔向南傾斜，勻下沉，塔向南傾斜，南北兩端沉降差南北兩端沉降差1.8m1.8m，塔頂離中心線已達塔頂離中心線已達5.27m5.27m，傾斜傾斜5.55.5o o。成為危險建筑。成為危險建筑。19901990年被封閉。年被封閉

7、。 比薩斜塔-不均勻沉降的典型蘇州虎丘塔，建于公蘇州虎丘塔，建于公元元959959961961年期間，年期間，7 7級級8 8角形磚塔，塔底角形磚塔，塔底直徑直徑13.66m13.66m，高，高47.5m47.5m。塔頂。塔頂19571957年年位移位移1.7m1.7m，19781978年年2.3m2.3m。重心偏離基礎。重心偏離基礎軸線軸線0.924m0.924m?？辈旖Y?？辈旖Y果表明寶塔傾斜是由果表明寶塔傾斜是由于地基覆蓋層相差懸于地基覆蓋層相差懸殊等原因造成的。殊等原因造成的。 虎丘塔19951995年年1212月，漢口三眼橋月，漢口三眼橋1818層商住樓，當時大樓以每小時兩厘米的速度向

8、北傾斜層商住樓，當時大樓以每小時兩厘米的速度向北傾斜 上海展覽中心館原稱上海工上海展覽中心館原稱上海工業(yè)展覽館，位于上海市區(qū)延安中業(yè)展覽館，位于上海市區(qū)延安中路北側。展覽館中央大廳為框架路北側。展覽館中央大廳為框架結構，結構，箱形基礎箱形基礎；展覽館兩翼采；展覽館兩翼采用用條形基礎條形基礎。箱形基礎為兩層，。箱形基礎為兩層，埋深埋深7.27m7.27m。箱基頂面至中央大。箱基頂面至中央大廳頂部塔尖，總高廳頂部塔尖，總高96.63m96.63m。地基。地基為為高壓縮性淤泥質軟土高壓縮性淤泥質軟土。展覽館。展覽館于于19541954年年5 5月開工，當年年底實月開工，當年年底實測地基平均沉降量為測

9、地基平均沉降量為60cm60cm。19571957年年6 6月，中央大廳四周的沉降量月，中央大廳四周的沉降量最大達最大達146.55cm146.55cm，最小為，最小為122.8cm122.8cm。 19571957年年7 7月，在仔細觀察展月，在仔細觀察展覽館內嚴重的裂縫情況，分析沉覽館內嚴重的裂縫情況，分析沉降觀測資料并研究展覽館勘察報降觀測資料并研究展覽館勘察報告和設計圖紙后，專家們作出展告和設計圖紙后，專家們作出展覽館將裂縫修補后可以繼續(xù)使用覽館將裂縫修補后可以繼續(xù)使用的結論。的結論。 19791979年年9 9月，展覽館中央大月，展覽館中央大廳累計平均沉降量為廳累計平均沉降量為160

10、cm160cm。從。從19571957年到年到19791979年共年共2222年的沉降量年的沉降量僅二十多厘米，不及僅二十多厘米，不及19541954年下半年下半年沉降量的一半，說明沉降已趨年沉降量的一半，說明沉降已趨向穩(wěn)定，展覽館開放使用情況良向穩(wěn)定，展覽館開放使用情況良好。好。 但由于但由于地基嚴重下沉地基嚴重下沉，不僅，不僅使散水倒坡，而且建筑物內外連使散水倒坡，而且建筑物內外連接，內外網之間的水、暖、電管接，內外網之間的水、暖、電管道斷裂，都需付出相當?shù)拇鷥r。道斷裂，都需付出相當?shù)拇鷥r。墨西哥市藝術宮地基土為超高壓地基土為超高壓縮性土，天然孔縮性土，天然孔隙比隙比7 71212，天，天

11、然含水量然含水量150150600600，為世，為世界罕見的軟弱界罕見的軟弱土，層厚土，層厚25m25m。下沉達下沉達4m4m，旁，旁邊的道路下沉邊的道路下沉2m2m。 圖示為該城的一座圣母教堂，圖示為該城的一座圣母教堂，因地表不均勻下沉使其發(fā)生嚴因地表不均勻下沉使其發(fā)生嚴重傾斜，并成為危房。重傾斜，并成為危房。 作用于地基上的荷載效應作用于地基上的荷載效應( (基底壓應力基底壓應力) )不得超不得超過地基容許承載力或地基承載力特征值過地基容許承載力或地基承載力特征值, ,保證建筑保證建筑物不因地基承載力不足造成整體破壞或影響正常物不因地基承載力不足造成整體破壞或影響正常使使用用, ,具有足夠

12、防止整體破壞的安全儲備具有足夠防止整體破壞的安全儲備; ; 基礎沉降不得超過地基變形容許值基礎沉降不得超過地基變形容許值, ,保證建筑物保證建筑物不因地基變形而損壞或影響其正常使用不因地基變形而損壞或影響其正常使用; ; 擋土墻、邊坡以及地基基礎保證擋土墻、邊坡以及地基基礎保證具有足夠防止具有足夠防止失穩(wěn)破壞的安全儲備。失穩(wěn)破壞的安全儲備。 荷載作用下，地基、基礎和上部結構三部分彼此聯(lián)系、相互制約。設計時應根據(jù)地質勘察資料，綜合考慮地基-基礎-上部結構的相互作用與施工條件，進行經濟技術比較，選取安全可靠、經濟合理、技術先進和施工簡便的地基基礎方案。 一共一共162層層,高度為高度為828米米的

13、迪拜塔需要一個堅實的的迪拜塔需要一個堅實的基礎，以支持重量基礎，以支持重量可能超過可能超過500,000噸噸的地面以上建的地面以上建筑。迪拜塔建造在一個筑。迪拜塔建造在一個3.7米厚的三角形結構的基座上，米厚的三角形結構的基座上，這個三角形基座這個三角形基座由由192根直徑為根直徑為1.5米的鋼管樁或支柱米的鋼管樁或支柱缸體支持缸體支持。這些鋼管樁或支柱缸體。這些鋼管樁或支柱缸體深入地下深入地下50米米。 臺北臺北101打地基的工程打地基的工程 總共進行了總共進行了15個月個月，挖，挖 出出70萬噸土，萬噸土，基樁由基樁由 382根鋼筋混凝土構成根鋼筋混凝土構成。 中心的巨柱為雙管結構，中心的

14、巨柱為雙管結構， 鋼外管，鋼加混凝土內鋼外管，鋼加混凝土內 管，巨柱焊接花了約兩管，巨柱焊接花了約兩 年的時間完成。臺北年的時間完成。臺北101 所使用的鋼至少有所使用的鋼至少有5種，種， 依不同部位所設計，特依不同部位所設計，特 別調制的混凝土，別調制的混凝土，比一比一 般混疑土強度強般混疑土強度強60%。 基礎分類：n材料及受力性能：n 1）剛性基礎 2）柔性基礎n結構形式：n 1）單獨基礎 2）條形基礎 3）筏片基礎n 4）箱型基礎 5）樁基礎第第8章章 建筑防水構造建筑防水構造8.4 建筑地下室防水構造建筑地下室防水構造 水源情況水源情況無壓水及有壓水無壓水及有壓水防水構造防水構造材料

15、防水及人工降、排水（變有壓水為無壓水）材料防水及人工降、排水（變有壓水為無壓水）防水等級標 準 1 級不允許滲水，結構表面無濕漬2 級不允許漏水，結構表面可有少量濕漬工業(yè)與民用建筑：濕漬總面積不大于總防水面積的1，單個濕漬面積不大于0.1m2，任意100m2防水面積不超過一處其他地下工程：濕漬總面積不大于防水面積的6，單個濕漬面積不大于0.2m2，任意100m2防水面積不超過4處3 級有少量漏水點，不得有線流和漏泥砂單個濕漬面積不大于0.3m2，單個漏水點的漏水量不大于2.5L/d，任意100m2防水面積不超過7處4 級有漏水點，不得有線流和漏泥砂整個工程平均漏水量不大于2L/m2.d，任意1

16、00m2防水面積的平均漏水量不大于4L/m2.d地下工程防水等級標準地下工程防水等級標準 卷材卷材防水構造適用于受侵蝕性介質或受振動作用的地下工程。卷材應采用防水構造適用于受侵蝕性介質或受振動作用的地下工程。卷材應采用高聚物改性瀝青防水卷材和合成高分子防水卷材高聚物改性瀝青防水卷材和合成高分子防水卷材，鋪設在地下室混凝土結，鋪設在地下室混凝土結構主體的構主體的迎水面迎水面上。鋪設位置是自底板墊層至墻體頂端的基面上，同時應上。鋪設位置是自底板墊層至墻體頂端的基面上，同時應在外圍形成封閉的防水層。在外圍形成封閉的防水層。 砂漿砂漿防水構造適用于混凝土或砌體結構的基層上。防水構造適用于混凝土或砌體結

17、構的基層上。不適用于不適用于環(huán)境有侵蝕性、環(huán)境有侵蝕性、持續(xù)振動或溫度高于持續(xù)振動或溫度高于80的地下工程。所用砂漿應為的地下工程。所用砂漿應為水泥砂漿或高聚物水水泥砂漿或高聚物水泥砂漿、摻外加劑或摻合料的防水砂漿泥砂漿、摻外加劑或摻合料的防水砂漿。 有機防水涂料有機防水涂料主要包括主要包括合成橡膠類、合成樹脂類和橡膠瀝青類合成橡膠類、合成樹脂類和橡膠瀝青類，適宜做在，適宜做在主體結構的主體結構的迎水面迎水面。其中如氯丁橡膠防水涂料、。其中如氯丁橡膠防水涂料、SBS改性瀝青防水涂料等改性瀝青防水涂料等聚合物乳液防水涂料，屬揮發(fā)固化型；聚氨酯防水涂料等屬反應固化型。聚合物乳液防水涂料，屬揮發(fā)固化

18、型；聚氨酯防水涂料等屬反應固化型。另有聚合物水泥涂料，國外稱之為彈性水泥防水涂料。另有聚合物水泥涂料，國外稱之為彈性水泥防水涂料。 無機防水涂料無機防水涂料主要包括主要包括聚合物改性水泥基防水涂料和水泥基滲透結晶型防聚合物改性水泥基防水涂料和水泥基滲透結晶型防水涂料水涂料，應認為是剛性防水材料，所以不適用于變形較大或受振動部位，應認為是剛性防水材料，所以不適用于變形較大或受振動部位，適宜做在主體結構的適宜做在主體結構的背水面背水面 。地下室防水材料及設置部位地下室防水材料及設置部位防水等級設防道數(shù)合成分子防水卷材高聚物改性瀝青防水卷材1級三道或三道以上設防單層：不應小于1.5mm；雙層：總厚不

19、應小于2.4mm單層：不應小于4mm；雙層：總厚不應小于6mm2級二道設防3級一道設防不應小于1.5mm不應小于4mm復合設防不應小于1.2mm不應小于3mm防水卷材厚度防水卷材厚度 防水卷材鋪貼前應在基層表面上涂刷基層處理劑，基層處理劑應與卷材及膠粘防水卷材鋪貼前應在基層表面上涂刷基層處理劑，基層處理劑應與卷材及膠粘劑的材料相容，可采用噴涂或涂刷法施工，噴涂應均勻一致、不露底，待表面劑的材料相容，可采用噴涂或涂刷法施工，噴涂應均勻一致、不露底，待表面干燥后方可鋪貼卷材。兩幅卷材短邊和長邊的搭接寬度均不應小于干燥后方可鋪貼卷材。兩幅卷材短邊和長邊的搭接寬度均不應小于100mm。當采用多層卷材時

20、，上下兩層和相鄰兩幅卷材的接縫應錯開當采用多層卷材時，上下兩層和相鄰兩幅卷材的接縫應錯開1/3幅寬，且兩層幅寬，且兩層卷材不得相互垂直鋪貼卷材不得相互垂直鋪貼 地下室卷材防水做法地下室卷材防水做法在陰陽角處，卷材應做成圓弧，而且應當像在有女兒墻處的卷材防水屋面做法一樣，加鋪一道相同的卷材，寬度500mm。 地下室頂板在室外地坪之下地下室頂板在室外地坪之上施工應采取多層抹壓法施工應采取多層抹壓法水泥砂漿的配比應在水泥砂漿的配比應在1:1.51:2，單層厚度同普通粉刷。高聚物水泥砂漿，單層厚度同普通粉刷。高聚物水泥砂漿單層厚度為單層厚度為68mm；雙層厚度為；雙層厚度為1012mm。摻外加劑或摻合

21、料的防水。摻外加劑或摻合料的防水砂漿防水層厚度為砂漿防水層厚度為1820mm 地下室砂漿防水做法地下室砂漿防水做法地下室涂料防水做法地下室涂料防水做法防水防水等級等級設防道設防道數(shù)數(shù)有機涂料有機涂料無機涂料無機涂料反應型反應型水乳型水乳型聚合物聚合物型型水泥基水泥基水泥基滲透水泥基滲透結晶型結晶型1級級三 道 或三 道 或三 道 以三 道 以上設防上設防1.22.01.21.51.52.01.52.00.82級級二 道 設二 道 設防防1.22.01.21.51.52.01.52.00.83級級一 道 設一 道 設防防2.02.0復 合 設復 合 設防防1.51.5 防水涂料厚度（防水涂料厚度（mmmm） 地下室人工降、排水地下室人工降、排水人工降、人工降、排水法排水法外排法在建筑物的四周設置永久性降排水設施（盲溝或排水管），使高過地下室底板的地下水位在地下室周圍回落至其底板標高之下，或令在豐水期有可能上升的地下水水位難以達到地下室底板的標高，使得對地下室的有壓水變?yōu)闊o壓水，以減小