6基础与地下室解析.pptx

6基础与地下室基础与地下室61基础基础162地下室地下室2本本 章章 内内 容容基础是搁置在地基基础是搁置在地基上的连接建筑上部上的连接建筑上部结构的建筑构件结构的建筑构件地下室是高层建筑地面地下室是高层建筑地面以下的结构部分，一般以下的结构部分，一般用来作为设备层或车库，用来作为设备层或车库，也兼作人防工事也兼作人防工事n基础基础：建筑物与土壤直接接触的部分。是建筑物的：建筑物与土壤直接接触的部分。是建筑物的组成部分。它承受着建筑物的上部荷载，并将这些荷组成部分。它承受着建筑物的上部荷载，并将这些荷载传给地基。载传给地基。n地基地基：支承建筑物重量的土壤层。不是建筑物的组：支承建筑物重量的土壤层。不是建筑物的组成部分。成部分。n地基承受荷载的能力有一定的限度，地基每平方米地基承受荷载的能力有一定的限度，地基每平方米所能够承受的最大压力，称为所能够承受的最大压力，称为地基允许承载力地基允许承载力。n基础设计时通常把基础放置在基础设计时通常把基础放置在持力层持力层上，一般是进上，一般是进入中风化层入中风化层。61基础基础1地基层承受的压力稳定地基层承受的压力稳定均匀，无沉降，无液化均匀，无沉降，无液化的土层或岩层的土层或岩层地基土层划分图按埋置深度分按埋置深度分浅基础：埋置深度小于浅基础：埋置深度小于5m5m 深基础：埋置深度大于深基础：埋置深度大于5m6.1.1 6.1.1 基础的类型基础的类型建筑物不高，竖向荷载不大时设计浅基础。放置在强风化建筑物不高，竖向荷载不大时设计浅基础。放置在强风化的土层中，地基承载力特征值大于的土层中，地基承载力特征值大于80Kpa。有柱下独立基。有柱下独立基础，条形基础，片筏基础几种。当地基的承载力特征值不础，条形基础，片筏基础几种。当地基的承载力特征值不够时可采取局部换土的方式来提高地基的承载力。够时可采取局部换土的方式来提高地基的承载力。当建筑物很高，竖向荷载很大，可以设计深基础。通常当建筑物很高，竖向荷载很大，可以设计深基础。通常深基础放置在中风化的岩层中。考虑到工程造价，深基深基础放置在中风化的岩层中。考虑到工程造价，深基础多用桩基。岩层较好的一般作端承桩，用础多用桩基。岩层较好的一般作端承桩，用人工挖孔桩人工挖孔桩。对于含有碎石的很厚的土层，可以选用对于含有碎石的很厚的土层，可以选用预制桩预制桩；在沿海；在沿海一带，地基很软，也很深很厚，可以选用一带，地基很软，也很深很厚，可以选用摩擦桩摩擦桩，摩擦，摩擦桩有桩有沉管灌注桩和管桩沉管灌注桩和管桩。施工Flash6.1.2 6.1.2 基础之间的连接基础之间的连接-地基梁地基梁 地基梁简单说就是基础上的梁，保证基础之间的相互的稳定性，主要作用是将上部荷载传递到地基上。框架柱落于基础梁上或基础梁交叉点上。地基梁既有基础之间的拉接作用，又承担建筑一层的墙体重量。一般按柱子轴向力的十分之一作为地基梁的拉力，作为配筋的依据。地基梁的截面高度一般取跨度的1/15。6.1.3 6.1.3 基础与上部结构的连接基础与上部结构的连接建筑上部结构是指建筑的底层柱和承重墙建筑上部结构是指建筑的底层柱和承重墙钢筋混凝土构件，其钢筋应锚入基础，一般在基础钢筋混凝土构件，其钢筋应锚入基础，一般在基础的顶部应加设钢筋网片或制作桩帽保证抗冲切能力。的顶部应加设钢筋网片或制作桩帽保证抗冲切能力。上部结构的钢筋的锚固长度应该满足规范要求。上部结构的钢筋的锚固长度应该满足规范要求。62地下室地下室26.2.1 6.2.1 地下室建筑设计地下室建筑设计 地下室建筑设计要满足功能要求、通风、消防和地下室建筑设计要满足功能要求、通风、消防和排水的问题。排水的问题。地下室的建筑设计中考虑人防设计，对于工业与地下室的建筑设计中考虑人防设计，对于工业与民用建筑，人防的等级按规范一般做到民用建筑，人防的等级按规范一般做到5，6级。级。地下室建筑设计要考虑通风、消防和排水的设备地下室建筑设计要考虑通风、消防和排水的设备空间和水，食物的储备空间空间和水，食物的储备空间。地下室灯光和装饰、出入口防护门等设施也是建地下室灯光和装饰、出入口防护门等设施也是建筑事先要考虑的重要问题。筑事先要考虑的重要问题。普普通通地地下下室室：可可视视为为建建筑筑物物地地面面层层次次向向下下的的延延伸伸。普普通通地地下下室室可可用用以以满满足足各各种种建建筑筑功功能能的的要要求求，一一般般用用作作设设备备用用房房、储储藏藏用用房房、商商场、餐厅、车库等场、餐厅、车库等人人防防地地下下室室：结结合合人人防防要要求求设设置置的的地地下下室室，用用以以应应战战时时情情况况下下人人员员隐隐蔽蔽和和疏疏散散，并并且且保保障障人身安全的人身安全的各项技术措施。各项技术措施。地下室的分类地下室的分类 半半半半地地地地下下下下室室室室：地地地地下下下下室室室室地地地地面面面面低低低低于于于于室室室室外外外外地地地地坪坪坪坪的的的的高高高高度度度度超超超超过过过过该该该该地下室净高的地下室净高的地下室净高的地下室净高的1/31/3，但不超过，但不超过，但不超过，但不超过1/21/2时为半地下室时为半地下室时为半地下室时为半地下室 。这这这这种种种种地地地地下下下下室室室室一一一一部部部部分分分分在在在在地地地地面面面面以以以以上上上上，易易易易于于于于解解解解决决决决采采采采光光光光、通风等问题。普通地下室多采用这种类型。通风等问题。普通地下室多采用这种类型。通风等问题。普通地下室多采用这种类型。通风等问题。普通地下室多采用这种类型。全地下室：全地下室：全地下室：全地下室：指地下室地面低于室外地坪的高度超过指地下室地面低于室外地坪的高度超过指地下室地面低于室外地坪的高度超过指地下室地面低于室外地坪的高度超过该地下室净高的该地下室净高的该地下室净高的该地下室净高的1/21/2时为全地下室时为全地下室时为全地下室时为全地下室 由于防空地下室有防止地面水平冲击波破坏的由于防空地下室有防止地面水平冲击波破坏的由于防空地下室有防止地面水平冲击波破坏的由于防空地下室有防止地面水平冲击波破坏的要求，故多采用全地下室。要求，故多采用全地下室。要求，故多采用全地下室。要求，故多采用全地下室。地下室的类型地下室的类型n 地下室一般由地下室一般由墙、底板、顶板、门墙、底板、顶板、门窗、楼梯和采光井窗、楼梯和采光井六部分组成六部分组成。6.2.2 6.2.2 地下室结构设计地下室结构设计 1)地下室结构平面设计n 建筑的地下室结构设计需综合考虑防火、使建筑的地下室结构设计需综合考虑防火、使用功能、人防要求、设备用房及管道、坑道、排用功能、人防要求、设备用房及管道、坑道、排水、通风、采光等各专业的配合。设计中应尽可水、通风、采光等各专业的配合。设计中应尽可能少设或不设变形缝。能少设或不设变形缝。n 设计人员可以通过设置后浇带和合理使用混设计人员可以通过设置后浇带和合理使用混凝土外加剂或地上设缝、地下不设缝等方式，达凝土外加剂或地上设缝、地下不设缝等方式，达到不设缝的目的。若地下室过长，应合理地调整到不设缝的目的。若地下室过长，应合理地调整平面，将地下室分割成几个小地下室。平面，将地下室分割成几个小地下室。n 在结构设计时应合理地设置采光通风井，否在结构设计时应合理地设置采光通风井，否则地下室保证结构稳定的功能会丧失，不能有效则地下室保证结构稳定的功能会丧失，不能有效地将上部的地震及风力作用传至侧壁及地面，不地将上部的地震及风力作用传至侧壁及地面，不能满足高层建筑的埋深要求。能满足高层建筑的埋深要求。2)地下室外墙结构设计n地下室的外墙是结构设计的重点，应按地下室的外墙是结构设计的重点，应按水、土压力验算外墙抗裂。在设计时应水、土压力验算外墙抗裂。在设计时应注意以下要求：注意以下要求：n 荷载荷载n 地下室外墙所承受的荷载分为水平荷地下室外墙所承受的荷载分为水平荷载和竖向荷载。目前在地下室外墙设计载和竖向荷载。目前在地下室外墙设计时，往往近似只考虑水平荷载的作用，时，往往近似只考虑水平荷载的作用，而不考虑风荷载、地震和竖向荷载的作而不考虑风荷载、地震和竖向荷载的作用，已能够满足工程设计的需要。用，已能够满足工程设计的需要。静止土压力系数静止土压力系数n宜由试验确定。当不具备试验条件时，宜由试验确定。当不具备试验条件时，砂土可取砂土可取0.34-0.45，黏性土可取，黏性土可取0.5-0.7。n计算简图的确定计算简图的确定n常用的单向板计算简图为:以地下室顶(楼)板、底板为外墙支撑点，取单位宽度的外墙，根据地下室层数，按单跨或多跨连续板进行计算。n地下室外墙的配筋计算 只有高层建筑的地下室外墙带较大尺寸扶壁柱(如高层建筑外框架柱)，或有垂直于外墙的钢筋混凝土墙与之相接，外墙考虑按双向板计算配筋，且对高层建筑外墙扶壁柱还需考虑外墙水平荷载对柱的作用，其它情况则应按单向板计算；对竖向荷载(轴力)较小的外墙扶壁桩，其内外侧主筋也应予以适当加强。外墙的水平分布筋应根据扶壁柱截面尺寸的大小，适当地配以外侧附加短水平负筋加强，外墙转角处也应适当加强。n3)地下室底板标高的设计地下室底板标高的设计n 解决地下室结构超长的问题比较成熟的做法有以下几种：nA、设置伸缩后浇带。地下结构一般在结构长度大于4060M时宜设置一道伸缩后浇带，普通的伸缩后浇带宽度约为8001000MM，钢筋贯通不切断。nB、不设伸缩后浇带。采用低强度砼；砼中添加微膨胀剂；采用粉煤灰砼技术；适当加大分布钢筋配筋量；施工缝处设置膨胀止水条；设置膨胀加强带等。n4)4)地下室抗浮设计地下室抗浮设计n一般在作用于基础底板的地下水浮托力大于地下室的自重一般在作用于基础底板的地下水浮托力大于地下室的自重时，应该考虑抗浮设计。目前，时，应该考虑抗浮设计。目前，国内抗浮设计主要采用抗国内抗浮设计主要采用抗拔桩或抗拔锚杆，且抗拔桩或抗拔锚杆必须嵌入基础底板拔桩或抗拔锚杆，且抗拔桩或抗拔锚杆必须嵌入基础底板才能起到阻止基础上浮的目的。才能起到阻止基础上浮的目的。同一整体大面积地下室的上部常建有多栋高层和低层建筑，由于地下室的面积较大、形状又不规则，且地下室上方的局部没有建筑。地下室地下室外墙 6.2.3 6.2.3 地下室消防设计地下室消防设计 n地下室消防设计的几个重点：n1)安全疏散 a、每个防火分区的安全出口不应少于两个。当有两个或两个以上防火分区，且相邻防火分区之间的防火墙上设有防火门时，每个防火分区可分别设一个直通室外的安全出口。b、房间面积不超过50平方米，且经常停留人数不超过15人的房间，可设一个门。c、疏散楼梯为自下而上直通首层对外出口。d、在首层和地下室之间设防火分隔措施。e、地下室、半地下室的楼梯间，在首层应采用耐火极限不低于2.00h的隔墙或乙级防火门与其它部位隔开并宜直通室外。火灾案例：石桥铺赛博数码广场大火火灾案例：石桥铺赛博数码广场大火n2)防火防烟分区防火防烟分区n地下建筑内应采用防火墙等划分防火分地下建筑内应采用防火墙等划分防火分区，每个防火分区的允许最大建筑面积，区，每个防火分区的允许最大建筑面积，不应超过下表的规定：不应超过下表的规定：地下室建筑防烟分区的划分应遵循以下原则地下室建筑防烟分区的划分应遵循以下原则：每个防烟分区的面积，对于地下建筑，其使用面积不应大每个防烟分区的面积，对于地下建筑，其使用面积不应大于于400平方米（当顶棚高度在平方米（当顶棚高度在6米以上时，可不受此限）。米以上时，可不受此限）。地下室建筑应单独划分防烟分区，不能同其地上建筑部分地下室建筑应单独划分防烟分区，不能同其地上建筑部分划分在同一防烟分区内。划分在同一防烟分区内。地下室建筑不设排烟设施的房间和走道，不划分防烟分区；地下室建筑不设排烟设施的房间和走道，不划分防烟分区；如按规定设排烟设施时，净高不超过如按规定设排烟设施时，净高不超过6米的房间，应采用挡烟米的房间，应采用挡烟垂壁、隔墙或从顶棚突出不小于垂壁、隔墙或从顶棚突出不小于05米的梁划分防烟分区，米的梁划分防烟分区，梁或垂壁底至室内地面的高度不应小于梁或垂壁底至室内地面的高度不应小于18米。米。3 3）内部装修）内部装修 降低火灾发生概率的关键，就在于控制可燃装降低火灾发生概率的关键，就在于控制可燃装修的数量。修的数量。我国建筑内部装修设计规范对地下建筑物的装修我国建筑内部装修设计规范对地下建筑物的装修防火要求的宽严主要取决于人员的密度。防火要求的宽严主要取决于人员的密度。在进行地下建筑装修时应注意：在进行地下建筑装修时应注意：A、避免疏散走道、楼梯间、自动扶梯和安全出口、避免疏散走道、楼梯间、自动扶梯和安全出口等成为起火点和助长火势蔓延的介体，装饰材等成为起火点和助长火势蔓延的介体，装饰材料应用料应用A级。级。B、地下公共娱乐场所的顶棚、墙面等必须用、地下公共娱乐场所的顶棚、墙面等必须用A级装级装修材料，地面采用不低于修材料，地面采用不低于B1级装修材料。级装修材料。6.2.4 6.2.4 地下室通风设计地下室通风设计 n一般防护体内通风系统的设计应包括以下三个方面的内容：战时防护通风系统；平时地下室送排风系统；地下室火灾时消防排烟和排烟补风系统。n通风排烟系统划分应结合建筑防火分区来考虑，做到既有利于通风系统兼作排烟系统，又不会出现排烟风管跨越防火分区现象。6.2.5 地下室防水与排水设计地下室防水与排水设计n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。n1)外墙混凝土自防水外墙混凝土自防水n 主要措施是混凝土级配合理、掺减水剂与膨胀剂，提高砼密实性和防水性能。在砼中掺入加气剂或密实剂以提高其抗渗性能，使得地下室结构构件的承重、围护、防水功能三者合一。混凝土自防水混凝土自防水 为防止地下水对钢筋混凝土构件的侵蚀，在墙外侧应抹水泥砂浆，然后涂刷热沥青。采用混凝土60d强度作为设计强度，减小配筋直径，同时增加配筋密度的措施达到减少混凝土的裂缝的目的。n2)外防水外防水n防水有内（施工简便、易于维修，但效果防水有内（施工简便、易于维修，但效果差）、外之分，地下室一向强调外防水。差）、外之分，地下室一向强调外防水。通常以柔性为主，应当是全断面防水，侧通常以柔性为主，应当是全断面防水，侧璧外防、底板内防的做法不可取。璧外防、底板内防的做法不可取。n3)3)氡污染氡污染n地下氡防护最起码的构造措施就是防地下氡防护最起码的构造措施就是防水防潮。水防潮。因为混凝土时多孔材料，属刚性因为混凝土时多孔材料，属刚性防水层，一般是透气的。仅设混凝土自防防水层，一般是透气的。仅设混凝土自防水或不设柔性附加防水的地下室，一般来水或不设柔性附加防水的地下室，一般来说只能防水而不能防潮。人体吸进含氡空说只能防水而不能防潮。人体吸进含氡空气或饮用含氡水后，会遭到放射线的内照气或饮用含氡水后，会遭到放射线的内照射而受害。特别是用岩浆岩作建筑材料的射而受害。特别是用岩浆岩作建筑材料的建筑物，室内的含氡量较高。它来源于砖、建筑物，室内的含氡量较高。它来源于砖、混凝土、石块等建筑材料及土壤和供水系混凝土、石块等建筑材料及土壤和供水系统。氡气可用活性炭和硅胶吸附除去统。氡气可用活性炭和硅胶吸附除去。为什么要防水防潮？地下室所有的墙体都必须设地下室所有的墙体都必须设地下室所有的墙体都必须设地下室所有的墙体都必须设两道水平防潮层。两道水平防潮层。两道水平防潮层。两道水平防潮层。一道设在地下室地坪附近，一般设置在地坪的结构一道设在地下室地坪附近，一般设置在地坪的结构一道设在地下室地坪附近，一般设置在地坪的结构一道设在地下室地坪附近，一般设置在地坪的结构层之间。另一道设在室外地面散水坡以上层之间。另一道设在室外地面散水坡以上层之间。另一道设在室外地面散水坡以上层之间。另一道设在室外地面散水坡以上150mm150mm200mm200mm的位置，以防地潮沿地下墙身或勒脚处墙身的位置，以防地潮沿地下墙身或勒脚处墙身的位置，以防地潮沿地下墙身或勒脚处墙身的位置，以防地潮沿地下墙身或勒脚处墙身入侵室内。入侵室内。入侵室内。入侵室内。地下室防潮处理地下室防潮处理 （a）墙身防潮）墙身防潮 （b）地坪防潮）地坪防潮设计最高地下水位室内地面地下室地面室外地面隔水层水平防潮层水平防潮层勒脚散水室内地面地下室现浇混凝土地面室外地面设计最高地下水位隔水层基础滤水层墙体防水卷材防水卷材干铺卷材一层保护墙n4)附加防水附加防水n附加防水层有水泥砂浆防水层、卷材防水层、涂料防水层、金属防水层等,它适用于需增强其防水能力、受侵蚀性介质作用或受振动作用的地下工程。n 防水等级为一、二级的工程，设计附加防水层是必要的。n根据“刚柔结合”的原则，附加防水层选用柔性防水层，并且置于迎水面。置于背水面时，只用于带内衬的地下室。刚性防水涂层，可以用于背水面，也可以用于迎水面。但是刚性防水层还用于防水失败后的补救，因此最好只用在背水面。n5)5)连续墙连续墙 n地下连续墙结构刚度大，可以很好的起到支撑作用，适合各种不同的地质条件，可作为地下建筑主体的一部分。另加内衬墙用于防水比较合理，既在连续墙内与衬墙之间设置滤水层，在衬墙施工前，对连续墙内实施全面的认真的堵漏防渗。n6)6)地下室顶板地下室顶板n地下室顶板要作连续的柔性附加防水之外，还应根据需要地下室顶板要作连续的柔性附加防水之外，还应根据需要设置其他构造层次：设置其他构造层次：回填土要设回填土要设隔离层与保护层；隔离层与保护层；种植土不够厚时要设滤水种植土不够厚时要设滤水层与保护层，或者隔离层、保护层、滤水层；没有回填土层与保护层，或者隔离层、保护层、滤水层；没有回填土而直接设广场，则须考虑绝热层，北方考虑保温，南方考而直接设广场，则须考虑绝热层，北方考虑保温，南方考虑隔热。地下室顶板若为室内地坪时，地下室侧壁的防水虑隔热。地下室顶板若为室内地坪时，地下室侧壁的防水应与外墙防水用密封材料衔接，位置可在室外散水以下。应与外墙防水用密封材料衔接，位置可在室外散水以下。在少雨区，如外墙不设防水，地下室侧壁的防水应做在少雨区，如外墙不设防水，地下室侧壁的防水应做至室外地坪以上至室外地坪以上500mm处。如外墙为粘贴饰面，则这处。如外墙为粘贴饰面，则这500mm高的防水应改为聚合物水泥砂浆，其与地下室侧高的防水应改为聚合物水泥砂浆，其与地下室侧壁的附加柔性防水层相接仍然用密封材料，位置在室外散壁的附加柔性防水层相接仍然用密封材料，位置在室外散水之下。水之下。n7)7)变形缝变形缝 变形缝可分为伸缩缝、沉降缝、防震缝三种。在地下室排水系统设计时，尽可能考虑在变形缝附近设置集水坑或排水明沟。地下室一般不考虑设置温度变形缝，抗震缝一般也不设在地下室。地下室设置的变形缝主要是沉降缝。从防水的角度看，变形缝的宽度宜小不宜大，超过40mm宽，就应慎用。缝处最好避开梁和柱以方便安装止水带，一般采用两边悬挑的方式，止水带两边应同时浇筑砼以防变形且应避免带下产生气泡。n8 8）地下室排水设计）地下室排水设计n地下室的内部的排水主要来源是生产性用水、地下室的内部的排水主要来源是生产性用水、生活用水、防护消毒用水和消防用水。生活用水、防护消毒用水和消防用水。由于地由于地下室的标高比室外的市政管网的标高可能要低，下室的标高比室外的市政管网的标高可能要低，排水主要是靠水泵来完成。排水主要是靠水泵来完成。n因此，地下室地面的周边要设置较深的排水沟，因此，地下室地面的周边要设置较深的排水沟，排水沟的水流向集水池，再由泵房把集水池的排水沟的水流向集水池，再由泵房把集水池的水抽取排入室外的市政管网。水抽取排入室外的市政管网。在排水的同时，在排水的同时，地下室内部排水管网都要与防水结合起来同步地下室内部排水管网都要与防水结合起来同步设计。设计。