基礎(chǔ)與地下室構(gòu)造(房屋建筑課件)

項目二基礎(chǔ)與地下室結(jié)構(gòu)一、概述二、基礎(chǔ)構(gòu)造三、地下室構(gòu)造項目二基礎(chǔ)與地下室結(jié)構(gòu)教學(xué)目的掌握地基與基礎(chǔ)的概念掌握基礎(chǔ)的類型和選用熟悉地下室的組成和構(gòu)造要點掌握地下室防潮、防水的處理方式。一、基本概念基礎(chǔ)：是建筑物最下部的承重構(gòu)件。地基：支撐建筑物重量的土層。一、基本概念-地基、基礎(chǔ)與荷載的關(guān)系建筑工程的地基基礎(chǔ)是結(jié)構(gòu)質(zhì)量的核心，不僅要保證工程在正常條件下的使用安全，還要保證在特殊條件下的相應(yīng)安全，確保建筑物的耐久性，保證合理的使用壽命。依照設(shè)計要求和規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)施工，杜絕出現(xiàn)由于地基叢礎(chǔ)引起主體結(jié)構(gòu)不均勻沉降、工程裂縫、傾斜及變形等，確保地基基礎(chǔ)工程安全可靠?；A(chǔ)：需要有足夠的強度和穩(wěn)定性。地基：強度、穩(wěn)定性及變形必須在容許范圍內(nèi)。一、基本概念-地基、基礎(chǔ)與荷載的關(guān)系持力層：具有一定的地耐力，直接承受建筑荷載，并需進行力學(xué)計算的土層。下臥層承受的荷載雖然可以忽略，但是如果下臥層是軟弱下臥層的話，就要進行處理。比如下臥層是淤泥質(zhì)土，那么我們就要考慮計算下臥層承載能力。如果計算不能承受，那么要考慮地基處理，或者考慮樁基礎(chǔ)設(shè)計。地基承受建筑物荷載作用下產(chǎn)生應(yīng)力（反力）與應(yīng)變（變形），其應(yīng)力與應(yīng)變值隨著土體深度的加深而慢慢減小，到一定深度后土體的應(yīng)力與應(yīng)變值就可以忽略不計了。一、基本概念-地基、基礎(chǔ)與荷載的關(guān)系基礎(chǔ)地基如何提高地基承載力？

地基每平方米所能承受的最大壓力稱為地基承載力。為了保證建筑物的穩(wěn)定和安全，必須控制建筑物基礎(chǔ)底面的平均壓力不超過地基承載力。一、基本概念-地基、基礎(chǔ)與荷載的關(guān)系基礎(chǔ)地基從上式可以看到：當(dāng)?shù)鼗休d力f不變時，建筑物總荷載F愈大，基礎(chǔ)底面積A也要求愈大；或者說，當(dāng)建筑物總荷載F不變時，地基承載力f愈小，則基礎(chǔ)底面積A要求愈大。

基礎(chǔ)底面積與荷載和地基承載力的關(guān)系如下：A≥F／f一、基本概念-基礎(chǔ)的埋置深度

影響基礎(chǔ)埋深的因素——建筑物上部荷載的大小、地基土質(zhì)的好壞、地下水位的高低、土的冰凍的深度以及新舊建筑物的相鄰交接關(guān)系等。基礎(chǔ)的埋置深度：指室外設(shè)計地面到基礎(chǔ)底面的距離。淺基礎(chǔ)：基礎(chǔ)的埋深不超過5m深基礎(chǔ)：基礎(chǔ)的埋深大于5m二、地基分類

天然土層具有足夠的承載力，不需要經(jīng)過人工加固，可直接在其上建造房屋的土層，稱為天然地基。包括巖石、碎石、砂性土和粘性土等，由勘察部門實測提供。

當(dāng)土層的承載力較差或雖然土層較好，但上部荷載較大時，為使地基具有足夠的承載能力，應(yīng)對土體進行人工加固，這種經(jīng)人工處理的土層，稱為人工地基。天然地基人工地基地基二、地基分類

天然地基人工地基冷熱處理膠結(jié)法加筋法置換法排水固結(jié)打樁法劑密法換土墊層法不需要經(jīng)過人工加固地基二、地基分類分類方法適用范圍1換土墊層法墊層法淺層非飽和土和軟弱土層、濕陷性黃土、膨脹土、季節(jié)性凍土、素填土和雜填土強夯擠壓法厚度較小的淤泥和淤泥質(zhì)土地基2振密、排密法強夯法碎石土、砂土、素填土、雜填土、低飽和度的粉涂于粘性土及濕陷性黃土振沖擠密法砂性土和年利含最小于10%的粉土砂石樁法松砂地基和雜填土地基爆破法飽和凈砂、非飽和但灌水飽和的砂、粉土和濕陷性黃土3排水固結(jié)法堆載預(yù)壓法軟粘土地基真空預(yù)壓法能在加固區(qū)形成穩(wěn)定的負壓邊界條件的軟土地基降低地下水位法特別是飽和粉、細砂地基地基處理方法適用條件二、地基分類分類方法適用范圍4置換法碎石樁法軟弱粘性土強夯置換法軟粘土石灰樁法不排水抗剪強度大于20KPa的淤泥、淤泥質(zhì)土、砂土、粉土、粘性土和人工填土5加筋法加筋土人工填土的路堤和擋土結(jié)構(gòu)土工聚合物砂土、粘性土和軟土、或作反濾和隔水材料6膠結(jié)法水泥土深層攪拌法淤泥、淤泥質(zhì)土、粉土和含水量較高且承載力不大于140kPa的粘性土高壓噴射注壓法砂土、粉土、淤泥和淤泥質(zhì)土、粘性土、黃土、人工填土等7冷熱處理凍結(jié)法飽和砂土和軟粘土的臨時處理燒結(jié)法非飽和粘性土、粉土和濕陷性黃土地基處理方法適用條件二、地基分類壓實法打樁法化學(xué)加固法換填法（換土法）人工地基加固法·強夯法··換填法··振沖劑密法··樁基礎(chǔ)·二、地基分類-人工加固地基方法強夯壓實震動壓實機械壓實用于雜填土、濕陷性粘土等軟弱地基用于含少量粘土的工業(yè)廢料、建筑垃坂和爐灰填土基地用于大面積淺層填上二、地基分類-人工加固地基方法-1.強夯法

強夯法施工是一種較常采用的地基處理方法，它是用起重機械將大噸位夯錘(一般不小于8t)起吊到高處(一般不小于6m)后，自由落下，對土體進行強力夯實強夯可提高地基土的強度，降低土的壓縮性，改善土的抗液化條件。強夯適用于粘性土、濕陷性黃土及人工填土地基的加固。但強夯產(chǎn)生的振動對已建成或在建的建筑物有影響時，不得采用。夯錘落下瞬間吊起夯錘起重機配三腳架起吊·強夯法·二、地基分類-人工加固地基方法-2.換填法碎石墊層砂墊層

建筑物基礎(chǔ)下的持力層比較軟弱、不能滿足上部結(jié)構(gòu)荷載對地基的要求時。常采用換土墊層來處理軟弱地基。

將基礎(chǔ)下一定范圍內(nèi)的土層挖去，然后回填以強度較大的砂、碎石或灰土等，并夯實至密實?！Q填法·二、地基分類-人工加固地基方法-3.振沖劑密法振沖器

在粘性土中主要起振沖置換作用，置換后填料形成的樁體與土組成復(fù)合地基；在砂土中主要起振動擠密和振動液化作用。振沖的處理深度可達10m。振沖法的施工過程·振沖劑密法·

當(dāng)淺層地基上不能滿足建筑物對地基承載力和變形的要求，而又不適宜采取地基處理措施時，就可考慮以下部堅實土層或巖層作為持力層的深基礎(chǔ)，其中樁基應(yīng)用最為廣泛。二、地基分類-人工加固地基方法-4.樁基礎(chǔ)·樁基礎(chǔ)·摩擦樁端承樁堅硬土層樁基礎(chǔ)的受力分類標(biāo)準(zhǔn)樁基礎(chǔ)的類型按照樁的受力方式端承樁摩擦樁按照樁的施工特點打入樁振入樁壓入樁鉆孔灌注樁等按照材料鋼筋混凝土樁鋼管樁樁的斷面圓形樁方形樁筒形樁六角形樁等二、地基分類-人工加固地基方法-4.樁基礎(chǔ)二、地基分類-人工加固地基方法-4.樁基礎(chǔ)二、地基分類-人工加固地基方法-4.樁基礎(chǔ)三、影響基礎(chǔ)埋深的因素基礎(chǔ)埋深：建筑物室外設(shè)計地面到基礎(chǔ)底面的垂直距離。

基礎(chǔ)埋深愈小，基礎(chǔ)造價愈低，但基礎(chǔ)若沒有足夠的土層包圍，基底土層受到壓力后，把基礎(chǔ)四周的土擠出，基礎(chǔ)將產(chǎn)生滑移而失穩(wěn)，故同時規(guī)定基礎(chǔ)埋深不應(yīng)小于0.5m。深基礎(chǔ)：基礎(chǔ)埋深大于5m淺基礎(chǔ)：礎(chǔ)埋深介于0.5m-5m基礎(chǔ)埋深當(dāng)建筑物設(shè)置地下室、設(shè)備基礎(chǔ)或地下設(shè)施時，基礎(chǔ)埋深應(yīng)滿足其使用要求?；A(chǔ)埋深隨建筑高度增加適當(dāng)增大，才能滿足穩(wěn)定性要求。荷載大小和性質(zhì)也影響基礎(chǔ)埋深，一般荷載較大時應(yīng)加大埋深。受上拔力的基礎(chǔ)，應(yīng)有較大埋深以滿足抗拔力的要求。三、影響基礎(chǔ)埋深的因素1.建筑物的使用要求、基礎(chǔ)形式及荷載在滿足地基穩(wěn)定和變形的前提下，基礎(chǔ)盡量淺埋，但通常不淺于0.5m；地基軟弱土層在2m以內(nèi)，下臥層為低壓縮性的土，此時應(yīng)將基礎(chǔ)埋在下臥層上；如軟弱土層厚在2~5m間，低層輕型建筑爭取將基礎(chǔ)埋于表層軟弱土層內(nèi)，可加寬基礎(chǔ)，必要時也可用換土、壓實等方法進行地基處理；三、影響基礎(chǔ)埋深的因素2.工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件如軟弱土層大于5m，低層輕型建筑應(yīng)盡量淺埋于軟弱土層內(nèi)，必要時可加強上部結(jié)構(gòu)或進行地基處理；如地基土由多層土組成且均屬于軟弱土層或上部荷載很大時，常采用深基礎(chǔ)方案，如樁基等。三、影響基礎(chǔ)埋深的因素2.工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件三、影響基礎(chǔ)埋深的因素3.地下水位的影響三、影響基礎(chǔ)埋深的因素

粉砂、粉土和粘性土等細粒土具有凍脹現(xiàn)象，凍脹會將基礎(chǔ)向上拱起。土層解凍，基礎(chǔ)又下沉，使基礎(chǔ)處于不穩(wěn)定狀態(tài)。凍融的不均勻使建筑物產(chǎn)生變形，嚴(yán)重時會產(chǎn)生開裂等破壞情況。因此，建筑物基礎(chǔ)應(yīng)埋置在冰凍層以下不小于200mm處。北京地區(qū)凍土深0.8~1.0m。東北地區(qū)凍土深2.0m。4.土的凍結(jié)深度的影響三、影響基礎(chǔ)埋深的因素5.相鄰建筑物的埋深項目二基礎(chǔ)與地下室結(jié)構(gòu)一、概述二、基礎(chǔ)構(gòu)造三、地下室構(gòu)造一、基礎(chǔ)分類分類標(biāo)準(zhǔn)詳細說明基礎(chǔ)按使用材料磚基礎(chǔ)毛石基礎(chǔ)混凝土基礎(chǔ)鋼筋混凝土基礎(chǔ)等基礎(chǔ)按受力特點剛性基礎(chǔ)柔性基礎(chǔ)基礎(chǔ)按構(gòu)造形式獨立基礎(chǔ)條形基礎(chǔ)筏片基礎(chǔ)箱形基礎(chǔ)樁基礎(chǔ)等

基礎(chǔ)的構(gòu)造類型與建筑物的上部結(jié)構(gòu)形式、荷載大小、地基的承載力以及它所選用的材料性能有關(guān)。1.基礎(chǔ)按使用材料磚基礎(chǔ)毛石基礎(chǔ)混凝土基礎(chǔ)鋼筋混凝土基礎(chǔ)基礎(chǔ)按使用材料分有磚基礎(chǔ)、毛石基礎(chǔ)、混凝土基礎(chǔ)、鋼筋混凝土基礎(chǔ)等1.基礎(chǔ)按使用材料混凝土基礎(chǔ)鋼筋混凝土基礎(chǔ)基礎(chǔ)按受力特點分有剛性基礎(chǔ)和柔性基礎(chǔ)。

剛性基礎(chǔ)是指用燒結(jié)磚、灰土、混凝土、三合土等受壓強度大，而受拉強度小的剛性材料做成，且不需配筋的墻下條形基礎(chǔ)或柱下獨立基礎(chǔ)，也稱為無筋擴展基礎(chǔ)。

在剛性基礎(chǔ)中，墻或柱傳來的壓力是沿一定角度分布的，這個角叫壓力分布角，又稱剛性角。2.基礎(chǔ)按受力特點2.基礎(chǔ)按受力特點基礎(chǔ)底面超出剛性角的范圍剛性基礎(chǔ)的受力特點基礎(chǔ)在剛性角范圍內(nèi)

由于這些剛性材料的特點，基礎(chǔ)剖面尺寸必須滿足剛性條件的要求，即對基礎(chǔ)的出挑寬度b和高度H之比進行限制，以保證基礎(chǔ)在此夾角范圍內(nèi)不因受彎和受剪而破壞。2.基礎(chǔ)按受力特點-剛性基礎(chǔ)—毛石2.基礎(chǔ)按受力特點-剛性基礎(chǔ)—磚

2.基礎(chǔ)按受力特點-剛性基礎(chǔ)—磚質(zhì)量要求：磚不低于MU10砂漿不低于M5大放腳下需要設(shè)置墊層適用：地基土質(zhì)好地下水位較低低層建筑（5層以內(nèi))2.基礎(chǔ)按受力特點-剛性基礎(chǔ)—混凝土砼基礎(chǔ)剛性角應(yīng)控制在45°以內(nèi)。適用：地下水位以下地下水位較高時特點：堅固、耐久、不怕水。矩形截面錐型截面剛性基礎(chǔ)—混凝土基礎(chǔ)材料：混凝土強度等級C15或C7.52.基礎(chǔ)按受力特點-柔性基礎(chǔ)特點：基礎(chǔ)高寬不受剛性角的限制。柔性基礎(chǔ)——鋼筋混凝土基礎(chǔ)

在砼基礎(chǔ)的底部配以鋼筋，利用鋼筋來承受拉力，使基礎(chǔ)底部能夠承受較大彎矩，基礎(chǔ)寬度的加大不受剛性角的限制。優(yōu)點：抗彎、抗剪性能好，適宜寬基淺埋。適用：土質(zhì)較差、荷載較大、地下水位高、大中型建筑

為了保證鋼筋砼基礎(chǔ)施工時，鋼筋不致陷入泥土中，常須在基礎(chǔ)與地基之間設(shè)置砼墊層。2.基礎(chǔ)按受力特點鋼筋混凝土基礎(chǔ)混凝土與鋼筋混凝土基礎(chǔ)的比較2.基礎(chǔ)按受力特點HH柔性基礎(chǔ)埋深淺、厚度小剛性基礎(chǔ)和柔性基礎(chǔ)的區(qū)別？2.基礎(chǔ)按受力特點3.按基礎(chǔ)的構(gòu)造型式分類(b)井格基礎(chǔ)(d)箱形基礎(chǔ)(ａ)柱下單向條形基礎(chǔ)(c)梁板式筏形基礎(chǔ)基礎(chǔ)構(gòu)造型式的確定隨建筑物上部結(jié)構(gòu)形式、荷載大小及地基土質(zhì)情況而定。獨立基礎(chǔ)條形基礎(chǔ)井格式基礎(chǔ)筏形基礎(chǔ)箱形基礎(chǔ)樁基礎(chǔ)常見基礎(chǔ)有以下幾種3.按基礎(chǔ)的構(gòu)造型式分類——現(xiàn)澆柱基礎(chǔ)、預(yù)制柱杯口基礎(chǔ)

適用于多層框架結(jié)構(gòu)或廠房排架柱下基礎(chǔ)，地基承載力不低于80kPa時，其材料通常采用鋼筋混凝土、素混凝土等。當(dāng)柱為預(yù)制時，則將基礎(chǔ)做成杯口形，然后將柱子插入并嵌固在杯口內(nèi)，故稱杯口基礎(chǔ)。（1）獨立基礎(chǔ)3.按基礎(chǔ)的構(gòu)造型式分類墻下獨立基礎(chǔ)獨立柱式基礎(chǔ)3.按基礎(chǔ)的構(gòu)造型式分類優(yōu)點：堅固、耐久、抗水。適用：可用于有地下水和冰凍作用的基礎(chǔ)。3.按基礎(chǔ)的構(gòu)造型式分類構(gòu)造：其斷面形式有階梯形、梯形等（梯形截面的獨立基礎(chǔ)也叫錐形基礎(chǔ)。）3.按基礎(chǔ)的構(gòu)造型式分類墻下條基基礎(chǔ)——磚石墻的基礎(chǔ)形式（2）條形基礎(chǔ)條石基礎(chǔ)3.按基礎(chǔ)的構(gòu)造型式分類柱下條基基礎(chǔ)——提高建筑物的整體性框架結(jié)構(gòu)柱下條基（2）條形基礎(chǔ)3.按基礎(chǔ)的構(gòu)造型式分類（3）井格式基礎(chǔ)

當(dāng)?shù)鼗鶙l件較差，為了提高建筑物的整體性，防止柱子之間產(chǎn)生不均勻沉降，常將柱下基礎(chǔ)沿縱橫兩個方向擴展連接起來，做成十字交叉的井格基礎(chǔ)。片筏基礎(chǔ)（滿堂基礎(chǔ)）當(dāng)建筑物上部荷載較大，地基承載能力比較弱，采用條基或井式基礎(chǔ)不能適應(yīng)地基變形時，將基礎(chǔ)連成一片，稱為滿堂的板式基礎(chǔ)，也稱為筏式基礎(chǔ)?？梢欢ǔ潭葴p少不均勻沉降。筏式基礎(chǔ)有平板式和梁板式之分。3.按基礎(chǔ)的構(gòu)造型式分類（4）筏形基礎(chǔ)3.按基礎(chǔ)的構(gòu)造型式分類定義：箱形基礎(chǔ)是由鋼筋砼的底板、頂板和若干縱橫墻組成的，形成空心箱體整體結(jié)構(gòu)，共同承受上部結(jié)構(gòu)荷載。（5）箱形基礎(chǔ)特點：整體空間剛度較大，對抵抗地基的不均勻沉降有利。應(yīng)用：高層建筑或在軟弱地基上建造的重型建筑物。當(dāng)基礎(chǔ)的中空部分較大時，可用作地下室。3.按基礎(chǔ)的構(gòu)造型式分類澆注箱型基礎(chǔ)底板3.按基礎(chǔ)的構(gòu)造型式分類預(yù)留管道套管預(yù)留管道套管預(yù)留管道孔項目二基礎(chǔ)與地下室結(jié)構(gòu)一、概述二、基礎(chǔ)構(gòu)造三、地下室構(gòu)造一、地下室類型地下室是建筑物首層下面的房間。分類標(biāo)準(zhǔn)詳細說明按使用性質(zhì)普通地下室防空地下室按埋入地下深度全地下室：埋深為地下室凈高的1/2以上半地下室：埋深為地下室凈高的1/3-1/2按結(jié)構(gòu)材料磚混結(jié)構(gòu)地下室鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)地下室采光井構(gòu)造地下室構(gòu)造二、地下室構(gòu)造墻體采光井頂板門窗樓梯底板二、地下室構(gòu)造地下工程防水等級標(biāo)準(zhǔn)防水等級標(biāo)準(zhǔn)1級不允許滲水，結(jié)構(gòu)表面無濕漬2級不允許漏水，結(jié)構(gòu)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100m2防水面積的平均漏水量不大于4L/m2.d地下室構(gòu)造設(shè)計的主要任務(wù)：保證地下室在使用時不受潮、不滲漏。三、地下室的防潮與防水構(gòu)造

當(dāng)?shù)叵率业某Ｄ晁缓妥罡咚欢荚诘叵率业孛鏄?biāo)高以下，經(jīng)常受到下滲地表水、土壤中的潮氣和地下水的侵蝕。防潮處理地下水對地下室的影響

三、地下室的防潮與防水構(gòu)造

當(dāng)設(shè)計最高地下水位高于地下室底板標(biāo)高，或有地下滯水的可能時，應(yīng)采用防水做法。防水處理四、常用的地下室防水材料防水混凝土防水卷材（常用）涂料防水水泥砂漿防水常用的地下室防水材料1.防水卷材-外包式卷材防水外包式柔性防水處理——防水層置于迎水面，地下室常用。材料：柔性防水有油氈防水和高聚物改性瀝青和高分子卷材。依據(jù)不同的防水等級可以設(shè)多道。1.防水卷材-外包式卷材防水-防水附加層1.防水卷材-外包式卷材防水-防水附加層穿墻管防水做法1.防水卷材-外包式卷材防水-防水