房屋建筑学地基部分.pptx

1地基和基础一、基础的作用及其与地基的关系一、基础的作用及其与地基的关系 承受建筑物上部结构传下来的荷载，并把这些荷载连同本身的自重一起传给地基。惠阳区重庆巫山县三峡移民安置房屋惠阳区重庆巫山县三峡移民安置房屋基础仅17cm高，严重基础下沉、梁体分裂、漏水。经鉴定为B级危房。直接经济损失人民币500万元。广州日报2004年4月5日 案案例例一一第二章 地基和基础墙体开裂、断裂或拱起 地基或基础一旦发生问题,一般是通过墙体开裂反应出来。而墙体的整体性及承载力也会因地基基础的问题而削弱,甚至丧失。在实际工程中,沉降缝是经常见到的。案案例例二二建筑物下沉过大当地基土较软弱,基础设计形式不当及计算有误时,会导致整座建筑物下沉过大,轻者会造成室外水倒灌,重者建筑物无法使用。例如,上海展览馆的中央大厅为箱形基础,1954年建成,30年后的累计沉降达1800mm1800mm1800mm1800mm。再如,墨西哥城的国家剧院建在厚层火山灰地基上,建成后沉降达3000mm3000mm3000mm3000mm,门厅成为半地下室,影响了剧院的使用。案案例例三三地基滑动地基滑动有两种情况,一种是下雨、渗水后在坡地建筑物的下部开挖时而引起的地基滑动;另一种是地基普遍软弱,设计时将地基承载力估值过高或使用时严重超载而引起的地基失稳,产生滑动事故。案例四广州地铁3号线工地塌方 附近居民楼倾斜水流浸入水泥砖墙，致使其松懈塌方，随后又持续引发了其他地方的塌方。信息时报2004年4月2日案例五vv持力层持力层持力层持力层：直接承受建筑荷载的土层。持力层以下的土层为下卧层。vv天然地基天然地基天然地基天然地基：凡天然土层具有足够的承载能力，不需经过人工加固，可直接在其上部建筑房屋的土层。天然地基的土层分布及承载力大小由勘测部门实测提供。vv人工地基人工地基人工地基人工地基：当土层的承载力较差或虽然土层质地较好，但上部荷载过大时，为使地基具有足够的承载能力，应对土层进行加固。这种经过人工处理的土层叫人工地基。处理方法：处理方法：压实法换土法桩基1 地基和基础二、承载力的传递二、承载力的传递广州市白云区河沙村一幢5层住宅楼突然倾倒倾倒的大楼本来就是一座危楼，去年整个楼身就已经向前方倾斜。该楼的主人请人进行了维修，在楼前开挖地开挖地基灌入大量水泥混凝土进行加固基灌入大量水泥混凝土进行加固。但是工程完工后不久，该楼再一次发生倾斜，但这次大楼不再向前方倾斜而逐渐向后倾倒。出事后，该楼地基根部，被人挖出一个近一人多深的大坑。原来房主请人在楼后的路面上开挖地基，准备灌入水泥混凝土再次进行加固。谁料连天阴雨，大量的雨水灌进了这个大坑，地基处被雨水浸泡后使得本已倾斜的楼体更加重倾倒。1 地基和基础v由由室外设计地面至基础底面的垂直距离室外设计地面至基础底面的垂直距离称为基础的埋置深度。称为基础的埋置深度。v按照基础埋置深度可以将基础分为：按照基础埋置深度可以将基础分为：深基础：埋置深度大于深基础：埋置深度大于4 4米米 浅基础：埋置深度小于浅基础：埋置深度小于4 4米米 不埋基础：基础直接做在地面上不埋基础：基础直接做在地面上 建建筑筑物物的的特特点点及及上上部部荷荷载载的的大大小小：高高层层建建筑筑的的基基础础埋埋深深是是地地上上建建筑筑物物总总高高的的1/101/10左右，而多层建筑则依据地下水位及冻土深度来确定埋深尺寸。左右，而多层建筑则依据地下水位及冻土深度来确定埋深尺寸。地地基基土土质质的的好好坏坏：承承载载力力高高的的土土层层可可以以浅浅埋埋，土土质质差差、承承载载力力低低的的土土层层则则应该深埋。应该深埋。地地下下水水位位：基基础础应应放放在在地地下下水水位位之之上上，（避避免免施施工工时时排排水水，防防止止或或减减轻轻地地基土的冻胀）基土的冻胀）冰冻深度冰冻深度：基础的灰土垫层应放在：基础的灰土垫层应放在冻结深度以下冻结深度以下。相邻建筑物关系：相邻建筑物关系：v基础埋深的确定因素：基础埋深的确定因素：1 地基和基础三、三、基础埋深基础埋深强度：强度：即要求地基有足够的足够的承载力承载力。变形：变形：即要求地基有均匀的均匀的压缩量压缩量，防止地基不均匀沉降导致建筑物开裂。稳定：稳定：即要求地基有防止产生滑坡、倾斜方面的能力。居民楼（右前方）居民楼（右前方）朝南倾斜近度朝南倾斜近度，一旦倾倒，将威胁到大元帅府南楼的安全1 地基和基础四、基础设计原则四、基础设计原则A.A.按照基础受力特点：刚性基础（无筋扩展基础）、柔性基础按照基础受力特点：刚性基础（无筋扩展基础）、柔性基础 砖基础a)a)刚性基础（无筋扩展基础）刚性基础（无筋扩展基础）指用抗压强度大、而抗拉、抗剪强度小的刚性材料做成的基础。b)b)包括包括：砖基础、混凝土基础、毛石基础、灰土基础、砖基础、混凝土基础、毛石基础、灰土基础、三合土基础、毛石混凝土基础三合土基础、毛石混凝土基础。砖基础砖基础：砖强度砖强度必须在必须在C7.5C7.5以上，以上，砂浆强砂浆强度等级度等级一般不一般不低于低于M5 M5 1 地基和基础五、基础类型五、基础类型 中等职业教育工业与民用建筑专业系列教材建筑构造 图2.5砖基础(a)等高式；(b)间隔式毛石基础灰土基础与三合土基础石灰粘性土 37，“三七”灰土石灰、砂、碎砖按124136体积比进行配合，然后在基槽内分层夯实用M2.5水泥砂浆或M5水泥砂浆砌筑而成的基础。图2.7毛石基础图2.8条石基础混凝土基础毛石混凝土基础混凝土基础的厚度厚度一般为300mm500mm，混凝土标号标号为C7.5C10。混凝土基础的宽高比为11，适用适用于于潮湿的地基或有水的基槽中，有有阶梯形和锥形两种阶梯形和锥形两种 提问：无筋扩展基础有何特点？提问：荷载增大时基础应如何处理？1 地基和基础无筋扩展基础中压力沿着一定角度分布压力分布角（刚性角压力分布角（刚性角）。不同材料刚性角不同：不同材料刚性角不同：砖石砌体：26-33；混凝土基础：45以内。若上部荷载增大只能通过增大基础底面（以及基础埋深）增大基础底面（以及基础埋深）才能满足要求。提问：如何解决提问：如何解决 的限制？的限制？1 地基和基础柔性基础柔性基础钢筋混凝土基础钢筋混凝土基础柔性基础用钢筋混凝土制成的抗压、抗拉强度均比较大的基础解决方法解决方法：在混凝土基础底部配置钢筋，利用钢筋承受拉力，基在混凝土基础底部配置钢筋，利用钢筋承受拉力，基础宽度就不再受刚性角的限制础宽度就不再受刚性角的限制 1 地基和基础混凝土基础用不低于C10的混凝土浇捣而成 中等职业教育工业与民用建筑专业系列教材建筑构造 图2.10墙下钢筋混凝土基础(a)无肋式混凝土基础；(b)有肋式混凝土基础钢筋混凝土基础注意事项钢筋混凝土基础注意事项：需在基础底板下均匀浇注一层素混凝土垫层，素混凝土垫层，目的是保证基础钢筋和地基之间有足够的距离，以免钢筋锈蚀，而且还可以作为绑扎钢筋的工作面。钢筋混凝土基础中的混凝土标号应不低于标号应不低于C15C15，受力钢筋一般用受力钢筋一般用级和级和级钢筋级钢筋，钢筋直径钢筋直径 一般为一般为881010，间距为，间距为100mm100mm200mm200mm。采用柔性基础可节约大量混凝土材料和挖土工作量。1 地基和基础B.B.按照基础的构造形式（构造形式由上部结构形式、荷载按照基础的构造形式（构造形式由上部结构形式、荷载大小、土质等确定基础）：大小、土质等确定基础）：条形基础条形基础独立基础独立基础桩基础桩基础井格式基础井格式基础筏形基础筏形基础箱形基础箱形基础1 1、条形基础、条形基础当上部结构采用砖墙或石墙承重时当上部结构采用砖墙或石墙承重时，将基础沿墙身设置做成长条形，称条形基础或带形基础1 地基和基础独立基础2 2、独立基础、独立基础当框架承重或单层排架及门架结构承重当框架承重或单层排架及门架结构承重时时，采用方形或矩形的单独基础，即独立基础，它是柱下采用方形或矩形的单独基础，即独立基础，它是柱下基础的基本形式基础的基本形式 1 地基和基础 中等职业教育工业与民用建筑专业系列教材建筑构造 图2.11柱下单独基础(a)阶梯形基础；(b)锥形基础；(c)杯形基础桩基础3 3、桩基础、桩基础当地基较软弱，需要穿过软弱土层时。当地基较软弱，需要穿过软弱土层时。1 地基和基础 中等职业教育工业与民用建筑专业系列教材建筑构造 图2.4点式桩的平面布置(a)单桩；(b)双桩；(c)三桩；(d)六桩桩基础分类1）按受力：摩擦桩、端承桩摩擦桩、端承桩摩擦桩摩擦桩靠桩侧面与靠桩侧面与土层的摩擦力承担载荷。土层的摩擦力承担载荷。端承桩端承桩靠桩尖阻力靠桩尖阻力承担载荷。承担载荷。1 地基和基础2）按施工工艺：预制桩、灌注桩、爆扩桩等）按施工工艺：预制桩、灌注桩、爆扩桩等1 地基和基础灌注桩灌注桩缩颈桩缩颈桩复打桩复打桩1 地基和基础4 4、井格基础、井格基础为提高建筑物整体性，避免柱子的不均匀沉降，为提高建筑物整体性，避免柱子的不均匀沉降，将柱下基础纵、横向连接起来将柱下基础纵、横向连接起来，即井格式基础，也叫十字带形基础。，即井格式基础，也叫十字带形基础。用于地基较软弱处；用于地基较软弱处；可提高整体性；可提高整体性；1 地基和基础5 5、筏形基础、筏形基础当上部荷载较大，当上部荷载较大，地基又比较弱时地基又比较弱时，常将墙或柱下基础常将墙或柱下基础连成一片，使整个连成一片，使整个建筑物荷载落在一建筑物荷载落在一块整板上，即筏板块整板上，即筏板基础。基础。分梁板式和分梁板式和平板式平板式 。1 地基和基础 中等职业教育工业与民用建筑专业系列教材建筑构造 梁板式基础示意图6 6、箱形基础、箱形基础由钢筋混凝土底板、由钢筋混凝土底板、顶板和若干纵横墙组顶板和若干纵横墙组成成，形成空心箱体的形成空心箱体的整体结构。基础中空整体结构。基础中空部分可用做地下室，部分可用做地下室，箱体空间刚度大，可箱体空间刚度大，可以抵抗地基不均匀沉以抵抗地基不均匀沉降。降。适用于高层或软适用于高层或软弱地基上建造的重型弱地基上建造的重型建筑物建筑物 。1 地基和基础2 地下室构造一、地下室的分类一、地下室的分类 普通地下室普通地下室人防地下室人防地下室全地下室全地下室半地下室半地下室按使用性质按使用性质砖墙结构砖墙结构混凝土墙结构混凝土墙结构按埋入地下深按埋入地下深度度 按墙体材料按墙体材料 中等职业教育工业与民用建筑专业系列教材建筑构造 图2.16地下室(a)半地下室；(b)全地下室二、地下室构造二、地下室构造地下室一般由地下室一般由墙、底板、顶板、门和窗、采光井墙、底板、顶板、门和窗、采光井等组成等组成 墙体墙体要承受上部载荷、土、地下水、土壤等的侧压力，所以墙体厚度应由计要承受上部载荷、土、地下水、土壤等的侧压力，所以墙体厚度应由计算确定，采用砖墙时厚度一般不小于算确定，采用砖墙时厚度一般不小于490mm490mm，载荷较大或水位较高时，最好，载荷较大或水位较高时，最好采用混凝土或钢筋混凝土墙采用混凝土或钢筋混凝土墙,厚度一般不小于厚度一般不小于300mm300mm 。顶板顶板一般采用现浇或预制钢筋混凝土板。一般采用现浇或预制钢筋混凝土板。底板底板除了承受垂直载荷外，还要承受地下水的浮力，所以应保证有足够的强除了承受垂直载荷外，还要承受地下水的浮力，所以应保证有足够的强度、刚度、和抗渗能力。度、刚度、和抗渗能力。门、窗、采光井门、窗、采光井当地下室窗台低于室外地面时，为保证采光和通风，应设当地下室窗台低于室外地面时，为保证采光和通风，应设置置采光井采光井。2 地下室构造二、地下室的构造二、地下室的构造采光井采光井2 地下室构造当当设计最高地下水位低于地设计最高地下水位低于地下室底板下室底板300mm300mm500mm500mm，且，且地基范围内的土壤及回填土地基范围内的土壤及回填土无形成上层滞水可能时无形成上层滞水可能时，采，采用防潮做法。用防潮做法。当当设计最高地下水位高于地设计最高地下水位高于地下室底板标高下室底板标高时时,应采用防水应采用防水做法。做法。地潮地潮指土壤中的毛细水和地指土壤中的毛细水和地面水下渗形成的无压水。面水下渗形成的无压水。地下室防潮地下室防潮防防潮潮2 地下室构造三、地下室防潮、防水三、地下室防潮、防水2 地下室构造三、地下室防潮防水三、地下室防潮防水