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第6章


6.6 基础与地下室
6.6.1、地基与基础的基本概念概念: 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面的土
层。
(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 指基础底面以下,受到荷载 作用影
响范围内的部分

岩、土体。 地基则不是建筑物的组成部分,它只是承受 建筑物荷载的土壤层。其中,直接支承基础, 具有一定承载能力的土层称为持力层;持力 层以下的土层称为下卧层。

持力层

下卧层

地基可分为天然地基和人工地基两种类型。
?天然地基是指天然状态下即可满足上述要求,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加 固,经人工处理的地基称为人工地基。(处理方 法如:换填法、预压法、强夯法、深层搅拌法

深层搅拌法
? 利用水泥或石灰作为固化剂,通过特制的深层 搅拌机械,在一定深度范围内把地基土与水泥 (或其他固化剂)强行拌和固化形成有水稳定 和足够强度的水泥土,制成桩体块体和墙体等 并与原地基共同作用,提高地基承载力,改善 地基变形特性的一种地基处理技术。

6.6.2、对地基和基础的要求
? A、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 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 生墙身开裂、房屋倾斜、甚至破坏的情况。

? B、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。所以房屋基础所用材料应符合基础强度要求。

? C、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。

? D、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10-3 5%,甚至更高;所以应尽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。

6.6.3 影响基础埋深的因素
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。
? 基础埋深不超过5m的称为浅基础,大 于5m的属于深基础。

设计室外地 坪

基础低面

基础埋深

基础的埋深

基础埋置原则:在满足地基稳定和变
形要求的前提下,基础宜浅埋,当上层地 基的承载力大于下层土时,宜利用上层土 作持力层。除岩石地基外,基础埋深不宜 小于 0.5m。

二、影响基础埋深的因素
?1.建筑物的使用要求,基础型式、荷载等。 ?2.工程地质和水文地质条件 基础应争取埋在地下水位以上200mm处 ?3.冻结深度 建筑物基础应埋置在冰冻层以下不200mm

?4.相邻建筑物的埋深
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1~2倍

?5.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

6.6.4 基础的类型
1.按基础的材料及受力特点分类 (1)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)

为满足地基容许承载力的要求,基底宽B一 般大于上部墙宽,为了保证基础不被拉力、 剪力而破坏,基础必须具有相应的高度。通 常按刚性材料的受力状况,基础在传力时只 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α表示。
? 砖、石基础的刚性角控制在: (1:1.25)~(1:1. 50) (26~33度) 内, ? 混凝土基础刚性角控制在:1:1(45度)以内。

?(2)柔性基础:钢筋混凝土基础称为柔性
基础。 当建筑物的荷载较大而地基承载能力较小时, 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

宜宽基浅埋

2.按基础的构造形式分类
基础形式主要是由上部承重结构和地基承 载力决定的。如墙的基础一般应 为连续的,柱下基础可为独立的,当荷载大 而地基承载力小时,则应做桩基础或整片基 础。

(一)条形基础
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,这类基础称为 条形基础或带形基础,是墙承式建筑基础 的基本形式。

墙下条形基础

(二)独立式基础
当建筑物上部结构采用框架结构或单层 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 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, 然后将柱子插人并嵌固在杯口内,故称杯形 基础。

框架结构

排架结构

(三)井格式基础
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 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。

井格式

(四)筏片式基础
当建筑物上部荷载大,而地基又较弱, 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 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。 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。

筏形基础

(五)箱形基础 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。

箱型基础

(四)桩基础
当建筑物荷载较大,地基的软弱土层厚度在5 m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, 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 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。

柱 柱 柱 墙

承台梁

桩柱

6.6.5 地下室构造
建筑物首层下面的房间叫地下室,它 是利用地下空间,从而节约了建设用地。 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; 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 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。

地铁换乘站

地下商业街

一、地下室分类
地下室就是建筑物首层下面的房间 ?地下室按使用功能分:有普通地下室和防空地 下室; ?按顶板标高:有半地下室(埋深为1/3~1/2 倍的地下室净高)和全地下室(埋深为地下室 净高的1/2以上); ?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。

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

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。

2.顶板
3.底板

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。 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60~80mm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

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。 或用作辅助房间的地下室,可设置单跑楼 梯.

5.楼梯 可与地面上房间结合设置,层高小

三、地下室防水、防潮构造
地下室防潮
? 当地下室地坪高于地下水的常年水位和最高水位时, 由于地下水不会直接侵入地下室,墙和底板仅受土层中 毛细水和地表水下渗而形成的无压水影响,只需做防潮 处理。 地下室外墙的防潮做法是:先在外墙表面抹一层 20mm厚的水泥砂浆找平层,再涂一道冷底子油和两道 热沥青;然后在外侧回填低渗透性土壤。

地下室防潮处理 (a)墙身防潮; (b)地坪防潮

地下室防水
? 当最高地下水位高于地下室地坪时,地下室的底板 和 部分外墙将侵在水中,此时地下室外墙受到地下水的侧 压力,地坪受到水的浮力的影响,因此必须对地下室外 墙和地坪做防水处理,并把防水层连贯起来。 地下室防水工程分为四个等级,各地下工程的防水 方案应根据工程的重要性和使用要求选定。 目前我国地下工程防水常用的措施有卷材防水、防 水混凝土防水、涂料防水、防水砂浆防水和塑料防水板 防水等。

卷材防水(柔性防水)
卷材防水是以防水卷材和相应的粘结剂分层粘贴, 铺设在地下室底板垫层至墙体顶端的基面上,形成封闭 防水层的做法。 根据防水层铺设位置的不同分为外包防水和内包防 水(如图)。

具体做法:在铺贴卷材前,先将基面找平并涂刷基 层处理剂,然后按确定的卷材层数分层粘贴卷材,并做
好防水层的保护。

外包防水

内包防水

防水混凝土防水 ? 当地下室地坪和墙体均为钢筋混凝土结构时,应采 用抗渗性能好的防水混凝土材料,常采用的防水混 凝土有普通混凝土和外加剂混凝土。

混凝土构件自防水


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