1、模块四 基础与地下室1本章内容4.1认识基础组成及分类 常用基础的构造4.2地下室的构造24.1认识基础l基础的定义l地基的分类l人工地基的加工方法l基础的类型3基础的定义n基础基础:建筑物与土壤直接接接触的部分。即建筑物的墙或柱深入土中的扩大部分。基础是建筑物的组成部分,它承受着建筑物的上部荷载,并将这些荷载传递给地基,起承上启下的作用。n地基地基:支承建筑物重量的土层,地基不是建筑物的组成部分。4对地基的要求n建设地址应可能选择在地基情况好或较好的地段,即地基应具有足够的承载能力和均匀程度。好和较好的土可分为岩石类、碎石类、砂性土类和粘性土类。(地基土的分类:岩石、碎石土、砂土、粉土、粘性
2、土、人工填土、特殊土)n地基应有较好的持力层和下卧层。5n地基在荷载作用下产生应力(反力)与应变(变形),其应力与应变值随着土体深度的加深而慢慢减小,到一定深度后土体的应力与应变值就可以忽略不计了。6n持力层是直接与基础底面接触且需要计算的土层。n下卧层是持力层以下的土层,即应力与应变值可以忽略不记的土层。n下卧层承受的荷载虽然可以忽略,但是如果下卧层是软弱下卧层的话,就要进行处理。比如下卧层是淤泥质土,那么我们就要考虑计算下卧层承载能力。如果计算不能承受,那么要考虑地基处理,或者考虑桩基础设计。789基础的类型按基础使用材料及其受力特点可分为:刚性基础非刚性基础按构造可分为:条形基础独立柱基
3、础板式基础箱型基础按材料分为:砖基础条石基础混凝土基础钢筋混凝土基础10(一)按材料特点分类的基础构造11 (1)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。垫层12(2)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。多用于低层建筑13(3)毛石基础 毛石基础由未加工成形的毛石和砂浆砌
4、筑而成,其截面有台阶形、锥形和矩形等。用于地下水位较高、冻结深度较深的矮层民用基础14(4)砖基础二皮一收式:每两皮砖的高度,收进1/4砖的宽度;二一间隔收式: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。15大放脚n大放脚分为等高式和间隔式等高式(二皮一收法)是每两皮砖放出1/4砖,即高120mm,宽60mm间隔式(二一间隔收法)是每两皮砖放出1/4砖,与每皮砖放出1/4相间隔,即高120mm,宽60mm,又高60mm,宽60mm相间隔,但必须保证底层为二皮砖,即120mm高。1617垫层n一般为C10素混凝土,高100300mm,两端各挑出100mm。除用混凝土垫层
5、外,也可用三七灰土、碎砖三合土、砂垫层等。18基础墙n基础墙墙厚一般同上部墙厚,或大于上部墙厚。基础经常埋于地下,经常受潮,而砖的抗冻性差,因此,砌筑基础的材料要求:砖不宜低于MU7.5,砂浆不低于M2.5,一般采用MU10砖,M5水泥砂浆砌筑。1920(5)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。21(二)按构造形式分类的基础构造1.独立基础当建筑物上部采用框架结构或单层排架结构承重时,基础常采用方形或矩形的单独基础,这种基础称为独立基础或柱式基础。独立基础是柱下基础的基本形式。常用的断面形式:阶梯形、锥形、杯形。n优点:减少土方工程量、节约基础材料。n缺点:基础之间无构件连
6、接件,整体刚度较差。22柱下独立基础示意图23柱下独立基础24 2.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。25第四章 基 础 条形基础混合结构建筑常用的墙下基础形式 条形基础也可叫做“大放脚”。一般在铺设条形基础之前,需先将土层夯实,做一道素混凝土垫层 第二篇 建筑物结构 主体部分的构造上部砖墙墙下条基基础垫层明沟263.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
7、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。27 4.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。28:独立基础与筏形基础295.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。306.桩基础 n当建筑物上部荷载较大、地基的软弱土层较厚、
8、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,常采用桩基础。n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,缩短工期。31第四章 基 础 桩基础利用打桩深入到深层良好地基,减少开挖第二篇 建筑物结构 主体部分的构造桩尖桩尖桩桩基础底板 室外地面 地上建筑支承地基支承地基桩混凝土垫层基础底板 32桩基础33灌注桩3436n刚性基础:刚性基础:由砖石、毛石、素混凝土等刚性材料制作的基础,这种基础抗压强度高而抗弯强度低。刚性基础砖基础石基础混凝土基础373839n非刚性基础:非刚性基础:用钢筋混凝土制作的基础,也叫柔性基础。钢筋混凝土的抗弯性能和抗剪性能良好,可在上
9、部结构荷载较大、地基承载力不高以及水平力和力矩等荷载的情况下使用,为了节约材料可将基础做成锥形 40柔性基础412.2地下室n地下室的类型n地下室的组成n地下室的防潮n地下室的防水42第三节 地下室的构造n地下室是指建筑物底层以下的房间。n一、地下室的类型1.按顶板标高可分为:n全地下室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。n半地下室即地下室地面低于室外地面的高度超过该房间净高1/3,且不超过1/2时称为半地下室。2.按使用功能分有普通地下室和人防地下室;3.按结构材料可分为砖墙地下室和混凝土墙地下室。43n全地下室 全地下室的顶板与室外地坪大致相平。n半地下室 半地
10、下室埋置较浅,常利用侧墙外的采光井来解决采光问题。44图图2.142.14地下室类型地下室类型45 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46n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。47n 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 地下室顶板常采用现浇或预制钢筋混凝土板48n 地
11、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 楼梯与地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。4950地下室的防潮与防水地下室由于经常受到下渗地表水、土壤中的潮气和地下水的侵蚀。因此,防潮、防水问题便成了地下室设计中所要解决的一个重要问题。如果由于忽视防潮、防水工作或处理不当,会导致内墙面生霉,抹灰脱落,甚至危及地下室使用和建筑物的耐久性。因此应妥善处理地下室的防潮和防水构造防潮和防水构造。51二、地下室的防潮与防水构造 n地下室构造设计的主要任务:保证 地下室在使用时不受潮、不渗漏。地下室防潮、防水与地下水位的关
12、系地下室防潮、防水与地下水位的关系设计最高水位设计最高水位52地下室的防潮n地下室的防潮是在地下室外墙外面设置防潮层。具体做法是:在外墙外侧先抹20mm厚1:2.5水泥砂浆(高出散水300mm以上),然后涂冷底子油一道和热沥青两道(至散水底),最后在其外侧回填隔水层。北方常用2:8灰土,南方常用炉渣,其宽度不少于500mm。n地下室顶板和底板中间位置应设置水平防潮层,使整个地下室防潮层连成整体,以达到防潮目的。53水平防潮层垂直防潮层水平防潮层20厚水泥砂浆找平冷底子油一道热沥青两道灰土或粘土回填5455n当最高地下水位高于地下室地坪时,地下水不仅可以浸入地下室,而且地下室外墙和底板还分别受到
13、地下水的侧压力和浮力。水压力大小与地下水高出地下室地坪高度有关,高差愈大,压力愈大。这时,对地下室必须采取防水处理。地下室的防水56 常用的防水处理措施有1、柔性防水;2、防水混凝土防水两类。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57常用的地下室防水措施有五种:沥青卷材防水卷材铺贴在地下室外墙外表面的做法称为外防水(又称外包防水)将防水卷材铺贴在地下室外墙内表面的内防水做法(又称内包防水)。这种防水方案对防水不太有利,但施工简便,易于维修,多用于修缮工程
14、。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,可分为内防水和外防水。58596061地下室水平防水层的做法垫层上作水泥砂浆找平层涂冷底子油铺贴防水层基坑回填隔水层(粘土或灰土)和滤水层(砂),并分层夯实。62 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。63钢筋混凝土防水64 涂料防
15、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。65n地下室作为隐蔽工程,应该先验收,后回填,并加强施工现场的管理,以保证防水层的质量。避免后期补救工作给使用带来的不便。66地下室防潮与防水的区别n当地下水常年水位和最高水位都在地下室地坪标高以下时,地下水不能直接侵入室内,墙和地坪仅受土层中地潮的影响,地下室仅需做防潮处理。n当设计最高地下水位高于地下室地坪时,地下室的外墙和地坪被侵在水中,地下室必须做防水处理。6768 本章结束69