1、6 基础与地下室基础与地下室 第二章第二章 基础与地下室基础与地下室第第 2页页第第 3页页地基下沉墙体开裂第第 4页页 一、基础的设计原理一、基础的设计原理（一）地基与基础（一）地基与基础基础基础-建筑物埋入地面以下的承重构件,承担着建筑物上部自重荷载、使用荷载、风荷载和地震力等作用，并将其传至的地基。地基地基-是基础下面承受其传来全部荷载的土层土层持力层持力层-地基中直接承受建筑物荷载的土层下卧层下卧层-持力层以下的的土层。第第 5页页第第 6页页第第 7页页二、地基的分类二、地基的分类 n按按土层性质土层性质不同，分为不同，分为1 1、天然地基天然地基在天然状态下具有足够的承载能力，可直
2、接在天然状态下具有足够的承载能力，可直接布置建筑物基础的土层。常见的天然地基包括岩石、碎石、布置建筑物基础的土层。常见的天然地基包括岩石、碎石、砂土等砂土等。2 2、人工地基人工地基由于天然土层的承载能力不足，不能直接布由于天然土层的承载能力不足，不能直接布置建筑物的基础，而进行人工加固处理，提高承载力的土置建筑物的基础，而进行人工加固处理，提高承载力的土层。层。n人工地基常见做法人工地基常见做法n压实法压实法利用人工方法挤压土壤，排走土中的空气，提高利用人工方法挤压土壤，排走土中的空气，提高土的密实性。如土的密实性。如重锤夯实法重锤夯实法、机械碾压法机械碾压法n换土法换土法将地基中的软弱土（
3、淤泥、杂填土及其他高压缩将地基中的软弱土（淤泥、杂填土及其他高压缩性土）全部或部分挖除，换以中砂、粗砂、碎石等压缩性性土）全部或部分挖除，换以中砂、粗砂、碎石等压缩性低、无侵蚀性的材料。低、无侵蚀性的材料。n打桩法打桩法将钢筋混凝土桩打入或灌注入土中，把土挤实，将钢筋混凝土桩打入或灌注入土中，把土挤实，由桩和桩间土一起组成复合地基。由桩和桩间土一起组成复合地基。第第 8页页第第 9页页三、基础的埋置深度三、基础的埋置深度（一）概念（一）概念1.1.自然地面自然地面：是施工地段的现有地面是施工地段的现有地面2.2.室外设计地面室外设计地面：是指按工程设计要求竣工后，室外场地经干是指按工程设计要求
4、竣工后，室外场地经干挖或起垫后的地面。挖或起垫后的地面。3.3.基础的埋置深度基础的埋置深度：是指由室外设计地面到基础底面的垂直距是指由室外设计地面到基础底面的垂直距离。离。4.4.浅基础浅基础：基础埋置深度不超过基础埋置深度不超过5m5m。5.5.深基础深基础：基础埋置身度超过基础埋置身度超过5m5m。基础埋深愈小，基础造价愈低，但基础若没有足够的土层包基础埋深愈小，基础造价愈低，但基础若没有足够的土层包围，基底土层受到压力后，把基础四周的土挤出，基础将产围，基底土层受到压力后，把基础四周的土挤出，基础将产生滑移而失稳，故同时规定基础埋深生滑移而失稳，故同时规定基础埋深不应小于不应小于0.5
5、m0.5m。第第 10页页比萨斜塔比萨斜塔n正是由于地基土质正是由于地基土质较差，基础埋置较较差，基础埋置较浅，仅浅，仅3.05米米,在建在建到第三层时到第三层时,基础基础发生不均匀沉降。发生不均匀沉降。塔顶中心点偏离中塔顶中心点偏离中心线心线2.1米米,现已偏现已偏离离5.2米米,终成斜塔。终成斜塔。第第 11页页n四、确定基础埋置深度要考虑的因素四、确定基础埋置深度要考虑的因素 1.1.建筑物的使用要求建筑物的使用要求带有地下室、地下设备时基础必须深埋带有地下室、地下设备时基础必须深埋2.2.地质构造情况地质构造情况必须建造在坚实的土层上必须建造在坚实的土层上3.3.地下水位的影响地下水位
6、的影响第第 12页页4.土的冻结深度的影响土的冻结深度的影响冰冻线冰冻线-地面以下冻结土与非冻结土之间的分界线。2m对冻胀现象明显的地基，应将基础底面置于冰冻线以下200处。5.相邻基础的深埋相邻基础的深埋 当新建建筑物基础的埋置深度大当新建建筑物基础的埋置深度大于原有建筑物基础时，基础间的于原有建筑物基础时，基础间的净距应根据荷载大小和性质等确净距应根据荷载大小和性质等确定，一般为相邻基础底面高差的定，一般为相邻基础底面高差的1 12 2倍倍。第第 13页页基础的类型基础的类型一、按基础使用材料及其受力特点可分为：一、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、灰土、毛石、素混凝土
7、、三合土基础砖、灰土、毛石、素混凝土、三合土基础柔性基础柔性基础-钢筋混凝土基础钢筋混凝土基础二、按构造可分为二、按构造可分为：条形基础条形基础独立柱基础独立柱基础板式基础板式基础箱形基础箱形基础三、按材料分为三、按材料分为：砖基础砖基础条石基础条石基础混凝土基础混凝土基础钢筋混凝土基础钢筋混凝土基础第第 14页页二、基础的分类二、基础的分类（一）按材料和受力特点分类的基础构造（一）按材料和受力特点分类的基础构造1.刚性基础刚性基础刚性角刚性角-能保证基础在夹角内不因材料受拉和受剪而破坏的角度。凡受刚性角限制的基础称为刚性基础。凡受刚性角限制的基础称为刚性基础。刚性基础宽高比刚性基础宽高比的允
8、许值根据材的允许值根据材料和基底压力大料和基底压力大小而定。小而定。第第 15页页第第 16页页 （1）灰土基础）灰土基础 灰土基础是用经过消解后的生石灰和粘土按一定比例拌合而成，一般取灰土比例为3:7或2:8。灰土基础施工时应逐层铺设，每层夯实前虚铺220，夯实后的厚度为150。灰土基础的抗冻、防水性能差，在地下水位以下或较潮湿的地基上不宜采用。n垫层垫层第第 17页页（2）三合土基础）三合土基础 三合土基础是用石灰、砂、碎石（或碎砖、矿渣等）三种材料按1:2:41:3:6的体积比进行配合，在基槽内分层夯实，每层夯实前虚铺220，夯实后的厚度为150。n多用于低层建筑多用于低层建筑第第 18
9、页页（3）毛石基础）毛石基础 毛石基础由未加工成形的毛石和砂浆砌筑而成，其截面有台阶形、锥形和矩形等。用于地下水位较高、用于地下水位较高、冻结深度较深的矮层民用基冻结深度较深的矮层民用基础础第第 19页页（4）砖基础）砖基础二皮一收式二皮一收式：每两皮砖的高度，收进1/4砖的宽度；二一间隔收式：二一间隔收式：两皮砖的高度与一皮砖的高度相间隔，交替收进，每次均收进1/4砖的宽度。第第 20页页（5）混凝土基础）混凝土基础混凝土基础一般有矩形、台阶形和锥形的截面形式。混凝土基础一般有矩形、台阶形和锥形的截面形式。第第 21页页2.柔性基础柔性基础钢筋混凝土基础一般称为柔性基础钢筋混凝土基础一般称为
10、柔性基础。第第 22页页（二）按构造形式分类的基础构造（二）按构造形式分类的基础构造1.1.独立基础独立基础当建筑物上部采用框架结构或单层排架结构承当建筑物上部采用框架结构或单层排架结构承重时，基础常采用重时，基础常采用方形方形或或矩形矩形的单独基础，的单独基础，这种基础称为这种基础称为独立基础或柱式基础独立基础或柱式基础。独立基。独立基础础是柱下基础的基本形式。是柱下基础的基本形式。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。n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。n缺点：缺点：基础之间无构件连接件，整体刚度较基础之间无构件连接件
11、，整体刚度较差。差。第第 23页页柱下独立基础示意图柱下独立基础示意图第第 24页页柱下独立基础柱下独立基础第第 25页页 2.条形基础条形基础 条形基础呈连续的带形，也称为带形基础，有墙下条形基础和柱下条形基础两类。墙下条形基础可以为粘土砖、灰土、三合土等材料的刚性条形基础，当建筑物荷载大、地基承载力较小或上部结构有需要时，可用钢筋混凝土条形基础。第第 26页页第四章第四章 基基 础础条形基础混合结构建筑常用的墙下基础形式条形基础也条形基础也可叫做可叫做“大放大放脚脚”。一般在。一般在铺设条形基础铺设条形基础之前，需先将之前，需先将土层夯实，做土层夯实，做一道素混凝土一道素混凝土垫层垫层 第
12、二篇第二篇 建筑物结构建筑物结构 主体部分的构造主体部分的构造上部砖墙上部砖墙墙下条基墙下条基基础垫层基础垫层明沟明沟第第 27页页3.井格基础井格基础当上部框架或部分框架结构对基底面积和整体性要求较高时，可将柱子下面的单独基础沿纵横两个方向连接起来，称为十字交叉的井格基础，也称为十字交叉带形基础。第第 28页页 4.筏片基础（满堂基础）筏片基础（满堂基础）建筑物基础由整片的钢筋混凝土板组成，钢筋混凝土板建筑物基础由整片的钢筋混凝土板组成，钢筋混凝土板直接作用于地基上，这种基础称为筏片基础。直接作用于地基上，这种基础称为筏片基础。筏片基础的整体性好，可以直接跨越基础下的局部软弱土层，调节地基的
13、不均匀沉降。筏片基础可分为梁板式和无梁式两种类型。梁板式筏片基础厚度小，但有双向交叉的梁；无梁式筏片基础厚度大，构造简单。第第 29页页：独立基础与筏形基础第第 30页页5.箱形基础箱形基础 箱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。第第 31页页6.6.桩基础桩基础 n当建筑物上部荷载较大、地基的软弱土层当建筑物上部荷载较大、地基的软弱土层较厚、地基承载力不能满足要求且做成人较厚、地基承载力不能满足要求且做成人工地基又不具备条件或不经济时，常采用工地基又不具备条件或不经济时，常采用桩基础。桩基础。n
14、采用桩基础能节省基础材料，减少挖填土采用桩基础能节省基础材料，减少挖填土方工程量，改善工人的劳动条件，缩短工方工程量，改善工人的劳动条件，缩短工期。期。第第 32页页第四章第四章 基基 础础桩基础利用打桩深入到深层良好地基，减少开挖第二篇第二篇 建筑物结构建筑物结构 主体部分的构造主体部分的构造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 第第 33页页桩基础桩基础第第 34页页灌注桩第第 35页页第第 36页页2.2.桩的组成桩的组成 n桩由桩由桩身桩身及及承台梁承台梁组成。组成。n桩的上
15、端浇注钢筋混凝桩的上端浇注钢筋混凝土承台梁，承台梁上接土承台梁，承台梁上接墙体。墙体。n在在寒冷地区寒冷地区，为了防止，为了防止承台梁下的土受冻膨胀承台梁下的土受冻膨胀使承台梁破坏，一般在使承台梁破坏，一般在承台梁下承台梁下铺设铺设100mm100mm200mm200mm的粗砂或炉渣的粗砂或炉渣。第第 37页页第第 38页页沉管灌注桩施工过程沉管灌注桩施工过程:就位就位沉套管沉套管开始灌注混凝土开始灌注混凝土下钢筋骨架继续下钢筋骨架继续浇灌混凝土浇灌混凝土拔管成型拔管成型第第 39页页地下室由于经常受到下渗地下室由于经常受到下渗地表水、土壤中的潮气和地表水、土壤中的潮气和地下水的侵蚀。因此，防
16、地下水的侵蚀。因此，防潮、防水问题便成了地下潮、防水问题便成了地下室设计中所要解决的一个室设计中所要解决的一个重要问题。如果由于忽视重要问题。如果由于忽视防潮、防水工作或处理不防潮、防水工作或处理不当，会导致内墙面生霉，当，会导致内墙面生霉，抹灰脱落，甚至危及地下抹灰脱落，甚至危及地下室使用和建筑物的耐久性。室使用和建筑物的耐久性。因此应妥善处理地下室的因此应妥善处理地下室的。第第 40页页第第 41页页第三节第三节 地下室的构造地下室的构造n地下室地下室是指建筑物底层以下的房间。是指建筑物底层以下的房间。n一、地下室的类型一、地下室的类型1.1.按顶板标高按顶板标高可分为：可分为：n全地下室
17、全地下室即地下室地面低于室外地面的高度，即地下室地面低于室外地面的高度，超过该房间净高一半时称全地下室。超过该房间净高一半时称全地下室。n半地下室半地下室即地下室地面低于室外地面的高度超即地下室地面低于室外地面的高度超过该房间净高过该房间净高1/3，且不超过，且不超过1/2时称为半地下室。时称为半地下室。2.按使用功能按使用功能分有分有普通地下室普通地下室和和人防地下室人防地下室；3.3.按结构材料按结构材料可分为可分为砖墙地下室砖墙地下室和和混凝土墙地混凝土墙地下室下室。第第 42页页第第 43页页 地下室一般由墙体、底板、顶板、门窗、楼梯五部分组成(图2.15)。（二）地下室的组成第第 4
18、4页页n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、地下水及土壤冻胀时产生的侧压力。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。第第 45页页n 地下室底板地下室底板 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。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。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。n 地下室顶板地下室顶板常采用现浇或预制钢筋混凝土板第第 46页页n 地下室门窗地下室门窗 当地下室窗台低于室外地面时，为满足采光和通风要求，应设采光井(图2.16)。n 地下室楼梯地下室楼梯 楼梯与地
19、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。第第 47页页第第 48页页二、地下室的防潮与防水构造二、地下室的防潮与防水构造 n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 地下室在地下室在使用时不受潮、不渗漏。使用时不受潮、不渗漏。设计最高水位设计最高水位设计最高水位设计最高水位第第 49页页地下室防潮n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以以上，上，地基范围内的土壤及回填土无上层滞水，地下室只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处理。此时如地下室的墙为混凝土或需要做防潮处理。此时如地下室的墙为混凝土
20、或钢筋混凝土结构时，本身就有防潮作用，不必再钢筋混凝土结构时，本身就有防潮作用，不必再做防潮层。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，可抹防水砂抹防水砂浆层或抹普通水泥砂浆外加防水涂料层。浆层或抹普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。第第 50页页水平防潮层水平防潮层垂直防潮层垂直防潮层水平防潮层水平防潮层20厚水泥砂浆找平厚水泥砂浆找平冷底子油一道冷底子油一道热沥青两道热沥青两道灰土或粘土回填灰土或粘土回填第第 51页页 常用的防水处理措施有1、柔性防水；2、防水混凝土
21、防水两类。当前柔性防水以卷材防水运用最多。一般处于侵蚀介质中的工程应采用耐腐蚀的防水混凝土、防水砂浆或卷材、涂料；结构刚度较差或受振动影响的工程应采用卷材、涂料等柔性防水材料。（一）防水构造第第 52页页常用的地下室防水措施有五种：常用的地下室防水措施有五种：沥青卷材防水沥青卷材防水卷材铺贴在地下室外墙外表卷材铺贴在地下室外墙外表面的做法称为外防水（又称面的做法称为外防水（又称外包外包防水防水）将防水卷材铺贴在地下室外墙内将防水卷材铺贴在地下室外墙内表面的内防水做法（又称表面的内防水做法（又称内包防内包防水水）。这种防水方案对防水不太）。这种防水方案对防水不太有利，但施工简便，易于维修，有利，
22、但施工简便，易于维修，多用于修缮工程。多用于修缮工程。卷材防水是以沥青胶为胶结材料的一层或多层防水层。卷材防水是以沥青胶为胶结材料的一层或多层防水层。根据卷材与墙体的关系，可分为根据卷材与墙体的关系，可分为内防水和外防水内防水和外防水。第第 53页页第第 54页页地下室水平防水层的做法地下室水平防水层的做法垫层上作水泥砂浆找平层垫层上作水泥砂浆找平层涂冷底子油涂冷底子油铺贴防水层铺贴防水层基坑回填隔水层（粘土或灰土）和滤基坑回填隔水层（粘土或灰土）和滤水层（砂），并分层夯实。水层（砂），并分层夯实。第第 55页页 高分子卷材防水 高分子合成材料的防水层比沥青卷材的拉伸强度高、拉断延伸率达，承受
23、荷载冲击力强。防水混凝土防水 防水混凝土属于刚性防水，可分为普通防水混凝普通防水混凝土和外加剂混凝土土和外加剂混凝土 普通防水混凝土：以调整配合比的方法，在普通混凝土的基础上提高自身密度和抗渗能力的一种混凝土土。外加剂混凝土：外加剂能增强混凝土防水性能，抗渗标号提高三倍或三倍以上。第第 56页页 涂料防水 涂料防水适用于收侵蚀性介质作用或受振动作用的地下室主体迎水面(有机防水涂料)或背水面防水(无机防水涂料)。涂料防水包括无机防水涂料和有机防水涂料。防水板防水防水板防水板材有塑料防水板和金属防水板。塑料防水板适用于铺设在初期支护与二次衬砌间的防水做法；金属防水板适用于抗渗性能要求较高的地下工程。第第 57页页思考题思考题n1.1.地基和基础各指什么？它们之间有何关系？地基和基础各指什么？它们之间有何关系？n3.3.何谓基础的埋置深度？影响基础的埋置深何谓基础的埋置深度？影响基础的埋置深度的因素有哪些？度的因素有哪些？n4.4.常见的基础类型有哪些？各有何特点？常见的基础类型有哪些？各有何特点？n5.5.何谓刚性基础？何谓刚性角？刚性基础为何谓刚性基础？何谓刚性角？刚性基础为什么要考虑刚性角？什么要考虑刚性角？n6.6.地下室在什么情况下要防水或防潮？试述地下室在什么情况下要防水或防潮？试述地下室防潮的构造要求。地下室防潮的构造要求。第第 58页页
