基础与地下室作业.doc

完整版)基础与地下室作业
课时题目:掌握基础与地下室
一、设计理念
基于现代教育思想和教学理念，充分利用信息化技术、数字化资源和理实一体教学环境,通过转换教师角色、优化教学内容、创新教学方法、强化互动方式、注重过程评价等手段,引导学生自主学习，激发学生学习兴趣,突出综合职业能力，让学生在真正体验“先学后教、以学定教"的教改理念。考虑到当前中职学生的学习现状,教师在引导的基础上，应积极鼓励学生大胆交流与展示，重视课中动态生成。对于重点内容，教师应精讲，确保课堂教学效果.
二、教学目标
1.知识目标
(1）了解地基、基础的概念、类型及影响因素。
（2)掌握基础的设计要求、构造特点。
（3）理解地下室的防潮、防水构造措施。
2。能力目标
（1)能正确区分地基与基础的区别.
（2)能正确区分基础的类型与构造.
（3）能正确认识地下室的分类与组成。
3。情感目标
（1）让学生在学习基础与地下室知识的过程中获得成功的喜悦。
（2）培养学生仔细、严谨的工作作风。
（3)懂得热爱建筑专业、热爱建筑职业的思想情感，激发学习的兴趣。
三、教学重点与难点
1．教学重点：基础的分类和地下室的分类。
2．教学难点：基础的埋置深度与地下室的构造。
四、教学方法及策略
1.教法方面：创设情境，任务驱动，媒体运用，强化考核。
2.学法方面：自主探究，团队协作，注重实践反复训练。
五、教学准备
教材课件、前置任务和评价考核；
六、课时安排
1.理论教学：3课时；
2.实践教学：2课时；
七、教学实施建议
任务一、正确认识区分地基与基础
要求：学生通过视频图片的讲解，小组讨论总结建筑地基与基础的区别，完成学生作业本上作业。
一、地基与基础概述
1、地基与基础及其与荷载的关系
（1）、基础——建筑物重要组成部分
是建筑地面以下的承重构件，是建筑的下部结构.它承受建筑物上部结构传下来的全部荷载，并把这些荷载连同本身的重量一起传到地基上。全部荷载是通过基础的底面传给基础的。A〉=N/f（f：地基承载力；N：建筑总荷载；A：基础底面积)
（2)、地基-—不是建筑物组成部分
是承受由基础传下的荷载的土层.地基承受建筑物荷载而产生的应力和应变随着土层深度的增加而减小，在达到一定深度后就可忽略不计。直接承受建筑荷载的土层为持力层.持力层以下的土层为下卧层.地基允许承载力指地基每平方米所能承受的最大压力。主要根据低级本身土的特性确定，同时也与建筑物的结构构造和使用要求等因素有一定关系。
基础：建筑物与土层接触的部分。是建筑物的组成部分,它是承重构件，承受着建筑物全部荷载，并将其传给地基。
地基:支撑建筑物重量的土壤层。不是建筑物的组成部分，它只是承受基础传来的全部荷载的土壤层。
2、地基的分类
(1）、天然地基:具有足够承载力的天然土层马克以直接在天然土层上建造基础。岩石、碎石、砂石等可作为天然地基
(2）、人工地基：天然土层的承载力不能满足荷载要求,必须对之中土层进行人工加固，进行加固的地基叫人工地基。费料费工，造价高。
3、地基与基础的设计要求
（1）、 地基承载力和均匀程度的要求
（2)、 地基耐久性荷强度的要求
（3）、 经济要求
任务二、掌握基础的类型与构造
要求:学生通过图片和现场参观,小组讨论总结建筑基础埋置深度影响因素与基础类型构造，完成学生作业本上作业。
二、基础的类型与构造
1、基础的埋置深度
（1）、概念:
基础的埋置深度简称基础埋深，是指室外设计地坪至基础底面的垂直距离
建筑物的室外地坪分自然地坪：施工地段的现有地坪。
设计地坪:按设计要求工程竣工后，室外场地经垫起或开挖后形成的地坪。
一般基础的埋深应考虑地下水位、冻土线深度、相邻基础以及设备布置等方面的影响.从经济和施工角度考虑，基础的埋深，在满足要求的情况下愈浅愈好，但最小不能小于0.5m。
(2）、基础埋置深度的影响因素
影响基础埋深的因素很多，主要有前面三个方面，分别是:
1）地基土层构造影响
房屋必须建造在坚实的地基上。依地基土层分布不同,通常有以下几种情况：
A 土质均匀的良好土，基础宜浅埋，但不得低于500mm。
B土层软土不超过2m，下层为好土，基础宜埋在好土内。
C 上层软土在2-5m之间，下层为好土，对于低层、轻型建筑可埋在软土内;总荷载较大的建筑宜埋在好土内。
D 上层软土>5m,下层为好土，低层、轻型建筑可埋在软土内；总荷载较大的建筑宜埋在好土内或采用人工地基。
E上层为好土,下层为软土,应把基础埋在好土内，适当提高基础底面，并验算下卧层顶面处压力。
F 地基由好土与软土交替组成，总荷载大的基础可采用人工地基或将基础埋深至好土中。
2)地下水位的影响
土壤中含水量的大小对其承载力影响很大.如粘性土遇水后，体积膨胀，使土的承载力降低。因此为避免地下水的变化影响地基承载力,并防止地下水对基础施工带来麻烦，一般尽量争取将基础底面埋在最高水位以上位置。
当地下水位较高时，基础底面不能埋在最高水位以上,为减少地下水位的升降变化对基础和地基承载力的影响,宜将基础地面埋置到最低地下水位200mm以下位置。此时基础应采用耐水材料。
3）土冻结深度的影响
地面以下的冻结土与非冻结土的分界线称为冰冻线。由于各地区气温不同，冻结深度也不同.温暖和炎热地区冻结深度较小，如上海仅为0。12-0.2m；严寒地区冻结深度较大，如哈尔滨达1.9-2m.地基土冻结后，是否对建筑物产生不良影响,主要取决于土冻结后会不会产生冻结现象.若产生冻胀，地基土将随季节不同而产生冻胀和溶陷的交替变化,使建筑物处于不稳定状态，产生变形.
4）其他因素对基础埋深的影响
A 建筑物的特点和性质
建筑物的特点是指有无地下室、设备基础和地下设施；是多层建筑还是高层建筑。若为高层建筑，其基础埋深应为地上建筑物总高的1/10。对于不同性质的建筑物如工业建筑、民用建筑等应满足其各自的安全性和适用性。
B 建筑物的荷载大小和性质
建筑物作用在地基上的荷载，应根据其大小和性质的不同，选择基础的类型、面积和埋深。一般的，在满足结构安全、构造合理的情况下，基础的埋深尽量浅一些，以降低基础的造价.
C 相邻建筑物基础埋深的影响
当存在相邻建筑物时，新建筑物的基础埋深不宜大于原有建筑基础。否则，两基础间应保持一定净距，其数值应根据荷载大小、土质情况而定，一般取相邻基础底面高差的1—2倍。若其间距不满足时，也可采用加固原有建筑物地基或分段施工、设临时加固支撑等措施.
2、 基础的分类与构造
研究基础的类型是为了经济合理地选择基础的形式和材料，确定其构造.对于民用建筑的基础，可以按受力特点和构造形式进行分类：
（1)按基础的受力特点分类
A刚性基础：由刚性材料制作、受刚性角限制的基础。用于建筑物荷载小、地基承载力好、压缩性较小的地基上，一般用于建造中小型民用建筑以及墙承重的轻型厂房等。刚性材料是指抗压强度高，而抗拉、抗剪强度较低的材料，如砖、石、灰土、毛石混凝土等.
由于基础底面承受地基的反作用力，为保证刚性材料基础不被拉力、剪力破坏，必须限制基础的挑出长度与高度之比（宽高比)，即一般不能超过允许宽高比。基础的允许宽与高所夹的角度，称为刚性角.为了满足刚性角的限制,砖基础的台阶宽高比应小于1：1.5。常采用每隔二皮砖收进1/4砖长的形式，简称二皮一收。当基础底宽较大时,也可采用二皮一收与一皮一收相间的砌筑方法.但最底下一级为二皮砖厚。
砖基础的大放脚下需设垫层，其厚度应根据上部荷载和地基承载力大小等确定.一般不小于100mm。
B 柔性基础:当建筑物的荷载较大或地基承载力较小时,常在基础的受拉区混凝土内配置钢筋,以承受较大的拉应力。不受刚性角限制的基础称为柔性基础。钢筋混凝土基础由于不受刚性角限制，其截面形式多为扁锥形，此时截面高度的最薄处不应<200mm.基础中受力钢筋的数量应通过计算确定，但钢筋的直径不宜小于8mm，混凝土的强度不得低于C15。
钢筋混凝土基础下常设C7.5或C10的混凝土垫层，其厚度一般为60—100mm.此时，钢筋底面的保护层厚度不小于35mm；但若不设垫层时，钢筋底面的保护层应不小于70，以免钢筋遭锈蚀.
（2）按基础的构造形式分类
　　基础的类型按其形式不同可以分为独立基础、条形基础、井格基础、筏板基础、箱形基础和桩基础。
A独立基础—-整体刚度差，节约基础材料
独立基础呈独立的墩形，也叫单独基础。是柱下基础的基本形式，常用断面形式有阶梯形、锥形、杯形。
优点是：减少土石方工程量，便于管道穿越，节约基础材料。但基础与基础之间无构件连接，整体刚度差，适用于土质均匀、荷载均匀的骨架结构建筑谁。当地基承载力较弱或基础埋深较大时，墙承重的建筑为了节约基础材料，减少土石方工程量，也可采用墙下独立基础,此时应在基础上设置基础梁以支撑墙身。
B条形基础 ——整体性好，可减缓局部不均匀沉降。当建筑物上部结构为墙承重或密集的柱承重时，常采用连续的长条形基础，也称为带性基础.当地基条件较好时，条形基础常采用砖、石、灰土或混凝土等材料;当低级承载力较小时，则采用钢筋混凝土条形基础。
C 井格基础——防止不均匀沉降
柱下独立基础纵横向扩展连接起来，形成十字形,防止柱子之间产生不均匀沉降常在柱下基础沿纵横两各方向扩展连接起来，形成十字交叉的井格形状,称为井格基础或柱下交叉基础。
D筏板基础——整体性好
当地基条件特别弱而上部荷载又很大时，采用简单的条形基础或井格基础已不能满足地基变形的要求，可将墙或柱下基础连成一块钢筋混凝土的整板，称为筏式基础。应用于低级承载力较差或上部荷载较大的建筑中，
分 板式结构：厚度大,构造简单
梁式结构:厚度小，增加双向梁,构造较复杂。
E箱形基础——刚度大，整体性好
当建筑物荷载很大，或浅层地质情况较差，基础需深埋时，为增加建筑物的整体刚度,可用钢筋混凝土筑成有底版、顶板和若干纵横墙为整体的空心箱形结构，称为箱形基础。
箱形基础空间刚度大,能承受很大弯矩,其空心部分可用作地下室。适用于高层建筑或软弱地基上的大、中型建筑物。
F 桩基础
当建筑物荷载较大，地基的软弱土层厚度在5m以上，基础不能埋在软弱土层，或对软弱土层进行人工处理或不经济时，常采用桩基。
桩基础能节约材料，减少挖填土石方工程量；并能承受较大荷载，减少建筑物不均匀沉降；作用时对地基有挤密作用，经常有较好的抗震性能.
据材料不同分为：木桩、钢筋混凝土桩、钢桩
据受力性能不同分为：端承桩、摩擦桩
据施工方法不同分为：打入桩、压入桩
据断面形式不同分为：圆形、方形、环形、六角形、工字形等
桩基组成:桩身、承台梁
任务三、地下室的构造
要求：学生通过图片和现场参观，小组讨论总结地下室的分类与构造，完成学生作业本上作业。
三、地下室的构造
1、地下室的分类
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。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。
2、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，应按计算确定，其最小厚度除应满足结构要求外，还应满足抗渗厚度的要求.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 可用预制板、现浇板、或者预制板上作现浇层（装配整体式楼板).如为防空地下室，必须采用现浇板，并按有关规定决定厚度和混凝土强度等级，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 底板处于最高地下水位以上,并且无压力产生作用的可能时，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。防空地下室一般不允许设窗，如需开窗,应设置战时堵严措施。防空地下室的外门应按防空等级要求，设置相应的防护构造.
(5).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,可设置单跑楼梯，防空要求的地下室至少要设置两部楼梯通向地面的安全出口，并且必须有一个是独立的安全出口。这个安全出口周围不得有较高建筑物，以防空袭倒塌堵塞出口影响疏散.
3、地下室的防潮、防水构造
（1）。地下室防潮、防水的原则
根据地下室的防水等级，不同地基土和地下水位高低以及有无滞水的可能来确定地下室防潮、防水方案。 当设计最高地下水位高于地下室底板,或地下室周围土层属弱透水性土存在滞水可能，应采取防水措施。当地下室周围土层为强透水性的土，设计最高地下水位低于地下室底板且无滞水可能时应采取防潮措施。
(2）。地下室防潮
当设计最高地下水位低于地下室底板,且无形成上层滞水可能时,地下水不能浸入地下室内部，地下室底板和外墙可以做防潮处理,地下室防潮只适用于防无压水。地下室防潮的构造要求是:砖墙体必须采用水泥砂浆砌筑，灰缝必须饱满；在外墙外侧设垂直防潮层,防潮层做法一般为：1:2。5水泥砂浆找平、刷冷底子油一道、热沥青两道，防潮层做至室外散水处，然后在防潮层外侧回填低渗透性土壤如粘土、灰土等，并逐层夯实,底宽500mm左右。此外,地下室所有墙体，必须设两道水平防潮层，一道设在底层地坪附近，一般设置在结构层之间。另一道设在室外地面散水以上150~200mm的位置。见图2.17.
（3）。地下室防水构造
目前采用的防水措施有卷材防水和混凝土自防水两类.
1）卷材防水 卷材防水的施工方法有两种：外防水和内防水。卷材防水层设在地下工程围护结构外侧(即迎水面)时，称为外防水，这种方法防水效果较好;卷材粘贴于结构内表面时称为内防水，这种做法防水效果较差,但施工简单,便于修补，常用于修缮工程。 外防外贴法:首先在抹好水泥砂浆找平层的混凝土垫层四周砌筑永久性保护墙，其下部干铺一层卷材做为隔离层,上部用石灰砂浆砌筑临时保护墙，然后先铺贴平面，后铺贴立面，平、立面处应交叉搭接。防水层铺贴完经检查合格立即进行保护层施工，再进行主体结构施工。主体结构完工后，拆除临时保护墙，再做外墙面防水层。卷材防水层直接粘贴在主体外表面,防水层与混凝土结构同步，较少受结构沉降变形影响，施工时不易损坏防水层，也便于检查混凝土结构及卷材防水质量，发现问题易修补。缺点是防水层要几次施工，工序较多，工期较长,需较大的工作面，且土方量大模板用量多，卷材接头不易保护,易影响防水工程质量。 外防内贴法：先在需防水结构的垫层上砌筑永久性保护墙，保护墙内表面抹1：3水泥砂浆找平层,待其基本干燥后，再将全部立面卷材防水层粘贴在该墙上.永久性保护墙可代替外墙模板，但应采取加固措施。在防水层表面作好保护层后，方可进行需防水结构施工.可一次完成防水层施工,工序简单，工期短,可节省施工占地,土方量小，可节省外侧模板,卷材防水层无需临时固定留茬，可连续铺贴,其缺点是立墙防水层难于和立体结构同步，受结构沉降变形影响，防水层易受损。卷材防水层及结构混凝土的抗渗质量不易检查，如发生渗漏，修补卷材防水层十分困难.
2）钢筋混凝土自防水 抗渗标号是根据最高计算水头与防水混凝土结构最小壁厚比而确定. 防水混凝土的制备可采用集料级配法和防水外加剂法。集料级配法就是将石子骨架相对减弱，适当增加砂率和水泥用量，水泥砂浆除满足充分粘结作用外，还能在粗骨料周围形成一定数量的、质量好的包裹层，将粗骨料分隔开,以提高混凝土的密实性和抗渗性。防水外加剂法是指在混凝土内掺入一定量的外加剂，如引气剂、减水剂、三乙醇胺、氯化铁、明矾、UEA等膨胀剂，以提高混凝土自身的防水性能。除上述防水措施外，采取辅助降、排水措施,可以有效的加强地下室的防水效果.降、排水法可分为外排法和内排法两种。所谓外排法是指当地下室水位已高出地下室地面以上时，采取在建筑物的四周设置永久性降排水设施,通常是采用盲沟降、排水,即利用带孔套管埋设在建筑物的周围，地下室地坪标高以下。套管周围填充可以滤水的卵石及粗砂等材料,使地下水有组织地流入集水井，再经自流或机械排水排向城市排水管网,使地下水位低于地下室底板以下，变有压水为无压水。以减少或消除地下水的影响。 排水法是将渗入地下室内的水,通过永久性自流排水系统排至低洼处或用机械排除.但后者应充分考虑因动力中断引起水位回升的影响，在构造上常将地下室地坪架空,或设隔水间层，以保持室内墙面和地坪干燥，然后通过集水沟排至积水井，再用泵排除.为保险,有些重要的地下室,既做外部防水又设置内排水设施。
八、教学反思
1．通过本次活动学生学到了哪些技能和知识？

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2．还有哪些技能或知识您还需加强学习?

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