1、第二章 基础与地下室2.1地基与基础的基本概念地基与基础的基本概念一、概念：一、概念：基础是房屋的墙或柱埋在地下的扩大部基础是房屋的墙或柱埋在地下的扩大部分。它的作用是把房屋的总荷载传给它下分。它的作用是把房屋的总荷载传给它下面的土层面的土层。（总荷载总荷载包括：房屋本身的重量以及房屋所承载的人和各种设备、屋顶积雪、墙和屋面所受到的风的作用等）地基地基 指基础底面以下，受到荷载指基础底面以下，受到荷载 作用影响作用影响范围内的部分岩、土体。范围内的部分岩、土体。地基则不是建筑物的组成部分，它只是承受地基则不是建筑物的组成部分，它只是承受建筑物荷载的土壤层。其中，直接支承基础，建筑物荷载的土壤层
2、。其中，直接支承基础，具有一定承载能力的土层称为具有一定承载能力的土层称为持力层持力层；持力层；持力层以下的土层称为以下的土层称为下卧层。下卧层。地基可分为天然地基和人工地基两种类型。地基可分为天然地基和人工地基两种类型。天然地基天然地基是指天然状态下即可满足上述要求，是指天然状态下即可满足上述要求，不需人工处理的地基。不需人工处理的地基。当达不到上述要求时，可以对地基进行补强和当达不到上述要求时，可以对地基进行补强和加固，经人工处理的地基称为加固，经人工处理的地基称为人工地基人工地基。（处。（处理方法如：压实法（预压、强夯）、换填法、理方法如：压实法（预压、强夯）、换填法、化学加固法（深层搅
3、拌）、打桩法化学加固法（深层搅拌）、打桩法地基土的分类地基土的分类地基处理桩基础二、对地基和基础的要求、地基应具有良好的稳定性、地基应具有良好的稳定性 地基在荷载作用下沉降均匀，才保证房地基在荷载作用下沉降均匀，才保证房屋的沉降均匀。如果地基土质分布不均匀，屋的沉降均匀。如果地基土质分布不均匀，处理不好就会产生不均匀沉降，此极易产处理不好就会产生不均匀沉降，此极易产生墙身开裂、房屋倾斜、甚至破坏的情况。生墙身开裂、房屋倾斜、甚至破坏的情况。、基础应有足够的强度、基础应有足够的强度 基础具有足够的强度，才能稳定地把荷载传给地基。如果基础在承受荷载后受到破坏，必然会使房屋出现裂缝，甚至坍塌。所以房
4、屋基础所用材料应符合基础强度要求。、基础应满足耐久性的要求、基础应满足耐久性的要求 基础所用材料和构造的选择应与上部建筑等级适应，符合耐久性要求、。如果基础先于上部结构破坏，检查和加固都十分困难，将严重影响房屋寿命。、基础工程应注意经济效果、基础工程应注意经济效果 基础工程造价,按结构类型不同约占房屋总造价的,甚至更高;所以应尽量选择土质优良的地段建造房屋，以降低基础工程的造价。当地段不能选择时，应采用恰当的基础形式及构造方案，尽量节省工程费用。2.2 影响基础埋深的因素影响基础埋深的因素一、基础埋置深度一、基础埋置深度 由室外设计地面到基础底面的距离，叫做基础的埋置深度。埋深大于等于5米或埋
5、深大于等于基础宽度的4倍的基础称为深基础；埋深在0.5米5米之间或埋深小于基础宽度的4倍的基础称为浅基础。一般情况下基础埋深不小于0.5m。二、影响基础埋深的因素二、影响基础埋深的因素1.1.建筑物上部荷载的大小和性质；多层建筑物上部荷载的大小和性质；多层建筑根据地下水位及冻土深度等来确定，建筑根据地下水位及冻土深度等来确定，一般高层建筑基础埋置深度为地面上建一般高层建筑基础埋置深度为地面上建筑高度的筑高度的1/101/10。2.2.工程地质工程地质条件：基础底面经量选在“老土层老土层”上上3.3.水文地质条件：基础应争取埋在地下水文地质条件：基础应争取埋在地下水位以上水位以上200mm处处
6、最高地下水位最高地下水位最低地下水位最低地下水位最高地下水位最高地下水位（a a）地下水位较低时的基础埋深位置）地下水位较低时的基础埋深位置（b b）地下水位较高时的基础埋深位置）地下水位较高时的基础埋深位置a.埋在地下水位以上埋在地下水位以上b.将基础埋在地下水位以下且基础底距最将基础埋在地下水位以下且基础底距最低水位不小于低水位不小于2004.4.土壤冻结深土壤冻结深度：建筑物度：建筑物基础应埋置基础应埋置在冰冻层以在冰冻层以下不小于下不小于200mm5.5.相邻建筑物的相邻建筑物的埋深埋深：新建建筑物基础不应大于相邻原基础埋深;当大于时，两基础间的净距一般为相邻基础地面高差的12倍6.6
7、.其他其他 例如：为保护基础，一般要求基础顶面低于设计室内地面不少于0.1m 2.3 基础的类型基础的类型 1.按基础的材料及受力特点分类按基础的材料及受力特点分类(1)刚性基础：刚性基础：刚性基础是指由砖石、素混凝土、灰土等刚性材料制作的基础，这种基础抗压强度高而抗拉、抗剪强度低。（受刚性角的限制）砖基础 为满足地基容许承载力的要求，为满足地基容许承载力的要求，基底宽基底宽B一般大于上部墙宽，为了保证基础一般大于上部墙宽，为了保证基础不被拉力、剪力而破坏，基础必须具有相应不被拉力、剪力而破坏，基础必须具有相应的高度。通常按刚性材料的受力状况，基础的高度。通常按刚性材料的受力状况，基础在传力时
8、只能在材料的允许范围内控制，这在传力时只能在材料的允许范围内控制，这个控制范围的夹角称为刚性角，用个控制范围的夹角称为刚性角，用表示。表示。砖、石基础的刚性角控制在：砖、石基础的刚性角控制在：(1：1.25)(1：1.50)(2633度)内，内，混凝土基础刚性角控制在混凝土基础刚性角控制在：1：1（45度）以内。以内。毛石基础1、刚性角：宽高比为1：1.251.502、毛石基础常砌成阶梯形，每阶伸出的长度不宜大于200mm，毛石基础台阶的高度和基础墙的宽不宜小于400mmu（2）柔性基础）柔性基础：钢筋混凝土基础称为柔性钢筋混凝土基础称为柔性基础。基础。当建筑物的荷载较大而地基承载能力较小时，
9、基础底面B必须加宽，如果仍采用混凝土材料做基础，势必加大基础的深度，这样很不经济。如果在混凝土基础的底部配以钢筋，利用钢筋来承受拉应力，使基础底部能够承受较大的弯矩，这时，基础宽度不受刚性角的限制，故称钢筋混凝土基础为非刚性基础或柔性基础。适适宜宽基浅埋宜宽基浅埋钢筋混凝土基础2.2.按基础的构造形式分按基础的构造形式分类类 基础形式主要是由上部基础形式主要是由上部承重结构和地基承载力承重结构和地基承载力决定的。如墙的基础一决定的。如墙的基础一般应为连续的，柱下基般应为连续的，柱下基础可为独立的，当荷载础可为独立的，当荷载大而地基承载力小时，大而地基承载力小时，则应做桩基础或整片基则应做桩基础
10、或整片基础。础。（一）条形基础（一）条形基础 当建筑物上部结构采用墙承重时，基当建筑物上部结构采用墙承重时，基础沿墙身设置，多做成长条形，这类基础沿墙身设置，多做成长条形，这类基础称为条形基础或带形基础，是墙承式础称为条形基础或带形基础，是墙承式建筑基础的基本形式。建筑基础的基本形式。墙下条形基础墙下条形基础（二）独立式基础（二）独立式基础 当建筑物上部结构采用框架结构或单层当建筑物上部结构采用框架结构或单层排架结构承重时，基础常采用方形或矩形的排架结构承重时，基础常采用方形或矩形的独立式基础，这类基础称为独立式基础或柱独立式基础，这类基础称为独立式基础或柱式基础。独立式基础是柱下基础的基本形
11、式。式基础。独立式基础是柱下基础的基本形式。当柱采用预制构件时，则基础做成杯口形，当柱采用预制构件时，则基础做成杯口形，然后将柱子插入并嵌固在杯口内，故称杯形然后将柱子插入并嵌固在杯口内，故称杯形基础。基础。（三）井格式基础（三）井格式基础 当地基条件较差，为了提高建筑物的整当地基条件较差，为了提高建筑物的整体性，防止柱子之间产生不均匀沉降，常体性，防止柱子之间产生不均匀沉降，常将柱下基础沿纵横两个方向扩展连接起来，将柱下基础沿纵横两个方向扩展连接起来，做成十字交叉的井格基础。做成十字交叉的井格基础。(四四)筏片式基础筏片式基础 当建筑物上部荷载大，而地基又较弱，当建筑物上部荷载大，而地基又较
12、弱，这时采用简单的条形基础或井格基础已不能这时采用简单的条形基础或井格基础已不能适应地基变形的需要或者墙下条形基础的底适应地基变形的需要或者墙下条形基础的底面积占建筑物平面面积较大比例时，可以考面积占建筑物平面面积较大比例时，可以考虑选用整片筏式基础。虑选用整片筏式基础。其具有减少基底压力、提高地基承载力其具有减少基底压力、提高地基承载力和调整地基不均匀沉降的能力。和调整地基不均匀沉降的能力。筏形基础筏形基础（五）箱形基础（五）箱形基础 当板式基础做得很深时，常将基础改做当板式基础做得很深时，常将基础改做成箱形基础。箱形基础是由钢筋混凝土底成箱形基础。箱形基础是由钢筋混凝土底板、顶板和若干纵、
13、横隔墙组成的整体结板、顶板和若干纵、横隔墙组成的整体结构，基础的中空部分可用作地下室（单层构，基础的中空部分可用作地下室（单层或多层的）或地下停车库。箱形基础整体或多层的）或地下停车库。箱形基础整体空间刚度大，整体性强，能抵抗地基的不空间刚度大，整体性强，能抵抗地基的不均匀沉降，较适用于高层建筑或在软弱地均匀沉降，较适用于高层建筑或在软弱地基上建造的重型建筑物。基上建造的重型建筑物。箱型基础箱型基础（六）桩基础（六）桩基础 当建筑物荷载较大，地基的软弱土层厚度在当建筑物荷载较大，地基的软弱土层厚度在以上，基础不能埋在软弱土层内或对软弱土层以上，基础不能埋在软弱土层内或对软弱土层进行人工处理困难
14、或不经济时，常采用桩基础。进行人工处理困难或不经济时，常采用桩基础。采用桩基础能节省基础材料，减少挖填土方量，采用桩基础能节省基础材料，减少挖填土方量，改善工人的劳动条件，缩短工期。在严寒地区进改善工人的劳动条件，缩短工期。在严寒地区进行基础施工时，要开挖冻土，耗费人工，进度迟行基础施工时，要开挖冻土，耗费人工，进度迟缓；采用桩基础能避开挖掘冻土这一繁重劳动。缓；采用桩基础能避开挖掘冻土这一繁重劳动。因此近年来桩基础采用量逐年增加。因此近年来桩基础采用量逐年增加。第七节第七节 地下室构造地下室构造 建筑物首层下面的房间叫地下室，它建筑物首层下面的房间叫地下室，它是利用地下空间，从而节约了建设用
15、地。是利用地下空间，从而节约了建设用地。普通地下室一般用作高层建筑的地下停车普通地下室一般用作高层建筑的地下停车库、商场、车库、储藏间、设备用房等；库、商场、车库、储藏间、设备用房等；根据用途及结构需要可做成一层或二、三根据用途及结构需要可做成一层或二、三层、多层地下室。人防地下室是用以应付层、多层地下室。人防地下室是用以应付战时情况下人员的隐蔽和疏散，要具备保战时情况下人员的隐蔽和疏散，要具备保障人身安全的各项技术措施。障人身安全的各项技术措施。地铁换乘站地铁换乘站一、地下室分类一、地下室分类 地下室就是建筑物首层下面的房间地下室就是建筑物首层下面的房间 地下室按使用功能分：有普通地下室和防
16、空地地下室按使用功能分：有普通地下室和防空地下室；下室；按顶板标高：有半地下室（埋深为按顶板标高：有半地下室（埋深为1312倍的地下室净高）和全地下室（埋深为地下室倍的地下室净高）和全地下室（埋深为地下室净高的净高的1/2以上）；以上）；按结构材料分：有砖混结构地下室和钢筋混凝按结构材料分：有砖混结构地下室和钢筋混凝土结构地下室。土结构地下室。二、地下室的组成二、地下室的组成 地下室由墙体、底板、顶板、门窗、楼电梯五大部分组成。1.墙体墙体 地下室的外墙应按挡土墙设计，如用钢筋混凝土或素混凝土墙，其最小厚度不低于300mm，外墙应作防潮或防水处理，如用砖墙（现在较少采用）其厚度不小于490mm
17、。2.顶板顶板 可用预制板、现浇板。在无采暖的地下室顶板上，即首层地板处应设置保温层，以利首层房间的使用舒适。3.底板底板 底板处于最高地下水位以上，并且无压力产生作用时，可按一般地面工程处理，即垫层上现浇混凝土6080mm厚,再做面层；如底板处于最高地下水位以下时，底板不仅承受上部垂直荷载，还承受地下水的浮力荷载，因此应采用钢筋混凝土底板，并双层配筋，底板下垫层上还应设置防水层，以防渗漏。4.门窗门窗 普通地下室的门窗与地上房间门窗相同，地下室外窗如在室外地坪以下时，应设置采光井和防护蓖，以利室内采光、通风和室外行走安全。5.楼梯楼梯 可与地面上房间结合设置，层高小或用作辅助房间的地下室，可
18、设置单跑楼梯.三、地下室防水、防潮构造三、地下室防水、防潮构造 地下室的防潮和防水地下室的外墙和底地下室的防潮和防水地下室的外墙和底板都埋在地下，受到土中含水和地下水的侵板都埋在地下，受到土中含水和地下水的侵渗，如不采取构造措施轻则因潮湿引起墙面渗，如不采取构造措施轻则因潮湿引起墙面抹灰脱落、墙面霉变；重则因渗漏使地下室抹灰脱落、墙面霉变；重则因渗漏使地下室充水，影响地下室的使用。因而保证地下室充水，影响地下室的使用。因而保证地下室不潮湿、不透水，是地下室构造设计的重要不潮湿、不透水，是地下室构造设计的重要任务。任务。地下室的防潮地下室的防潮：当设计最高地下水位低当设计最高地下水位低于地下室地
19、面，又没有形成滞水的可能时于地下室地面，又没有形成滞水的可能时，墙和地坪仅受到土中毛细管水和由地面水下渗而造成的无压的侵渗。这时只需做防潮处理。为保证防潮效果，地下室的墙如为砖墙地下室的墙如为砖墙或石墙时，必须用水泥砂浆砌筑，灰缝必须或石墙时，必须用水泥砂浆砌筑，灰缝必须饱满。饱满。地下室的防水地下室的防水：当设计最高地下水位当设计最高地下水位高于地下室地面时，高于地下室地面时，地下室的底板和部分外墙将浸在水中。地下室的外墙受到地下水侧压力，底板则受到浮力。此时地下室应作防水处理。地下室外墙应作垂直处理，地下室外墙应作垂直处理，底板应作水平防水处理。底板应作水平防水处理。防水构造防水构造 卷材防水层卷材防水层粘贴在结构层外表面时称外防粘贴在结构层外表面时称外防水，粘贴在结构层内表面时称内防水。水，粘贴在结构层内表面时称内防水。外防水的防水层粘贴在迎水面上，防水效果好；内防水的防水层则是粘贴在背水面上，防水效果较差，但施工简便、便于修补，常用于修缮工程。混凝土自防水混凝土自防水当地下室的墙采用混凝土或钢筋土结构时，可连同底板采同防水混凝土，使承重、围护、防水功能三者合一。单就防水方面而言，混凝土自防水比设置卷材防水层造价较低，施工也较为简便。
