第六章 基礎(chǔ)及地下室

第六章基礎(chǔ)與地下室第一節(jié)概述一、地基與基礎(chǔ)的關(guān)系基礎(chǔ)﹕在建筑工程中，位于建筑的最下部位、直接作用于土層的承重構(gòu)件。地基﹕基礎(chǔ)下面支承建筑總荷載的那部分土層。基礎(chǔ)是建筑物的組成部分。地基則不是。地基承載力地基承載力﹕每平方米地基所能承受的最大垂直壓力。

基礎(chǔ)底面的平均壓力不得超過地基承載力。以f表示地基承載力，N代表建筑的總荷載，A代表基礎(chǔ)的底面積，則﹕

二、地基的分類

按土層性質(zhì)不同，分為﹕天然地基﹕具有足夠的承載力、可以直接在其上建造基礎(chǔ)的天然土層。人工地基﹕必須預(yù)先對(duì)土層進(jìn)行人工加固后才能承受建筑物荷載的地基。加固地基的方法﹕壓實(shí)法﹕利用人工方法擠壓土壤，排走土中的空氣，提高土的密實(shí)性。如重錘夯實(shí)法、機(jī)械碾壓法換土法﹕將地基中的軟弱土全部或部分挖除，換以承載力高的好土。打樁法﹕將鋼筋混凝土樁打入或灌注入土中，把土擠實(shí)，由樁和樁間土一起組成復(fù)合地基?；瘜W(xué)加固法﹕水泥硅化加固法對(duì)地基和基礎(chǔ)的要求

（一）地基應(yīng)具有較高的承載能力且分布均勻建筑物的建造地址應(yīng)盡量選在地基承載力較高且分布均勻的地段。（二）基礎(chǔ)應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度且滿足耐久性要求基礎(chǔ)所用的材料和構(gòu)造的選擇應(yīng)與上部結(jié)構(gòu)的耐久性相適應(yīng)。（三）基礎(chǔ)工程應(yīng)注意經(jīng)濟(jì)效益基礎(chǔ)工程約占建筑總造價(jià)的10％～40％。三、基礎(chǔ)的埋置深度

基礎(chǔ)埋置深度是指室外設(shè)計(jì)地面到基礎(chǔ)底面的距離。根據(jù)基礎(chǔ)埋置深度不同，基礎(chǔ)分為﹕淺基礎(chǔ)﹕埋置深度不超過5m；深基礎(chǔ)﹕埋置深度超過5m；不埋基礎(chǔ)：基礎(chǔ)直接做在地表面上。

比薩斜塔正是由于地基土質(zhì)較差，基礎(chǔ)埋置較淺，僅3.05米,在建到第三層時(shí),基礎(chǔ)發(fā)生不均勻沉降。塔頂中心點(diǎn)偏離中心線2.1米,現(xiàn)已偏離5.2米,終成斜塔。確定基礎(chǔ)埋置深度要考慮的因素

工程地質(zhì)與水文地質(zhì)情況基礎(chǔ)應(yīng)盡量埋置得淺些，但不能小于0.5米?；A(chǔ)埋深盡可能設(shè)在地下水位以上。地基土凍脹和融陷的影響季節(jié)性凍土是一年內(nèi)凍結(jié)和解凍交替出現(xiàn)的土層?；A(chǔ)埋置的深度一般應(yīng)大于凍結(jié)深度。房屋的使用情況如有無地下室、地下設(shè)施，基礎(chǔ)的形式和構(gòu)造等。相鄰建筑物和構(gòu)筑物的基礎(chǔ)理深當(dāng)深于原有建筑物或構(gòu)筑物的基礎(chǔ)時(shí)，兩基礎(chǔ)間應(yīng)保持一定距離，一般可采取兩基礎(chǔ)底面高差的1～2倍。

第二節(jié)基礎(chǔ)構(gòu)造

一、按材料和受力特點(diǎn)分類

（一）剛性基礎(chǔ)。凡受剛性角限制的基礎(chǔ)稱為剛性基礎(chǔ)。剛性基礎(chǔ)臺(tái)階寬高比的允許值

1.磚基礎(chǔ)

主要材料為普通粘土磚。多用于地基土質(zhì)好、地下水位較低、五層以下的磚混結(jié)構(gòu)建筑中。

灰土基礎(chǔ)與三合土基礎(chǔ)

在地下水位比較低的地區(qū)，常在磚基礎(chǔ)下做灰土墊層，該灰土層的厚度不小于100mm。由于灰土墊層按基礎(chǔ)計(jì)算，故稱灰土基礎(chǔ)。

灰土基礎(chǔ)是由粉狀石灰與粘土加適量水拌合夯實(shí)而成的。石灰與粘土的體積比為3﹕7或2﹕8，灰土每層均虛鋪220mm，夯實(shí)后厚度為150mm左右。三合土基礎(chǔ)﹕石灰、砂、集料（碎磚、碎石或礦渣），按體積比1﹕3﹕6或1﹕2﹕4加水拌合夯實(shí)而成的。通常其總厚度H0≥300mm，寬度b≥600mm。三合土基礎(chǔ)適用于四層以下建筑。2.石基礎(chǔ)

由未經(jīng)加工的石材和砂漿砌筑而成的。用于地下水位較高、凍結(jié)深度較深的低層和多層民用建筑中。剖面形式多呈階梯形?；A(chǔ)的頂面要比墻或柱每邊寬出100mm，基礎(chǔ)的寬度、每個(gè)臺(tái)階的高度均不宜小于400mm；每個(gè)臺(tái)階挑出的寬度不應(yīng)當(dāng)大于200mm。3.混凝土基礎(chǔ)

混凝土基礎(chǔ)的斷面可以做成矩形、階梯形和錐形。當(dāng)基礎(chǔ)寬度小于350mm時(shí)，多做成矩形；大于350mm時(shí)，多做成階梯形。常在混凝土中加入粒徑不超過300mm的毛石，這種混凝土稱為毛石混凝土。（二）非剛性基礎(chǔ)

鋼筋混凝土基礎(chǔ)稱為非剛性基礎(chǔ)或稱為柔性基礎(chǔ)鋼筋混凝土基礎(chǔ)的形式柱下和墻下鋼筋混凝土基礎(chǔ)一般做成錐形和臺(tái)階形。對(duì)于墻下鋼筋混凝土基礎(chǔ)，當(dāng)?shù)鼗痪鶆驎r(shí)，還要考慮墻體縱向彎曲的影響。這種情況下，為了增加基礎(chǔ)的整體性和加強(qiáng)基礎(chǔ)縱向抗彎能力，墻下鋼筋混凝土基礎(chǔ)可采用有肋的基礎(chǔ)形式。鋼筋混凝土基礎(chǔ)錐形

臺(tái)階形有肋的擴(kuò)展基礎(chǔ)二、按基礎(chǔ)的構(gòu)造形式分類

基礎(chǔ)的構(gòu)造形式主要取決于：建筑物上部結(jié)構(gòu)形式荷載的大小地基土壤性質(zhì)在一般情況下，上部結(jié)構(gòu)形式直接影響基礎(chǔ)的形式，但當(dāng)上部荷載大且地基承載能力有變化時(shí)，基礎(chǔ)的形式也隨之變化。基礎(chǔ)按構(gòu)造形式可分為五種基本類型：（一）條形基礎(chǔ)

當(dāng)建筑物上部結(jié)構(gòu)為墻承重結(jié)構(gòu)時(shí)，基礎(chǔ)沿墻身設(shè)置，多做成長條形，這種基礎(chǔ)稱為條形基礎(chǔ)或帶形基礎(chǔ)。該類基礎(chǔ)多用于磚混結(jié)構(gòu)，其基礎(chǔ)常選用磚、石、灰土、三合土等材料，也可采用鋼筋混凝土條形基礎(chǔ)。

（二）獨(dú)立基礎(chǔ)

當(dāng)建筑物上部采用框架結(jié)構(gòu)或單層排架結(jié)構(gòu)承重時(shí)，基礎(chǔ)常采用方形或矩形的單獨(dú)基礎(chǔ)，這種基礎(chǔ)稱為獨(dú)立基礎(chǔ)或柱式基礎(chǔ)。獨(dú)立基礎(chǔ)是柱下基礎(chǔ)的基本形式。常用的斷面形式：階梯形、錐形、杯形。優(yōu)點(diǎn)：減少土方工程量、節(jié)約基礎(chǔ)材料。缺點(diǎn)：基礎(chǔ)之間無構(gòu)件連接件，整體剛度較差。柱下獨(dú)立基礎(chǔ)示意圖柱下獨(dú)立基礎(chǔ)（三）井格式基礎(chǔ)

將柱下基礎(chǔ)沿縱、橫方向連接起來，做成十字交叉的井格基礎(chǔ)，故又稱十字帶形基礎(chǔ)。（四）筏式基礎(chǔ)

用整片的筏板承受建筑物的荷載，這種基礎(chǔ)形似筏子。筏式基礎(chǔ)按結(jié)構(gòu)形式可分為板式結(jié)構(gòu)和梁板式結(jié)構(gòu)兩類。不埋板式基礎(chǔ)在天然地表上，將場地平整并用壓路機(jī)將地表土碾壓密實(shí)后，在較好的持力層上，澆灌鋼筋混凝土平板。（五）箱形基礎(chǔ)

一般適用于高層建筑或在軟弱地基上建造重型建筑物。當(dāng)箱形基礎(chǔ)的內(nèi)部空間較大時(shí)，可用作地下室。

（六）樁基礎(chǔ)

當(dāng)建筑物上部荷載較大、地基的軟弱土層較厚、地基承載力不能滿足要求且做成人工地基又不具備條件或不經(jīng)濟(jì)時(shí)，常采用樁基礎(chǔ)。采用樁基礎(chǔ)能節(jié)省基礎(chǔ)材料，減少挖填土方工程量，改善工人的勞動(dòng)條件，縮短工期。1.樁的種類根據(jù)材料不同可分為：木樁、鋼筋混凝土樁、鋼樁和其它組合材料樁a.木樁b.預(yù)制混凝土樁c.預(yù)制混凝土管樁g.復(fù)合樁根據(jù)施工方法不同分為：打入樁壓入樁振入樁灌注樁鉆孔樁沉管灌注樁施工過程:就位↓沉套管↓開始灌注混凝土↓下鋼筋骨架繼續(xù)澆灌混凝土↓拔管成型根據(jù)受力性能不同可分為：端承樁摩擦樁

樁的組成

樁由樁身及承臺(tái)梁組成。樁的上端澆注鋼筋混凝土承臺(tái)梁，承臺(tái)梁上接墻體。在寒冷地區(qū)，為了防止承臺(tái)梁下的土受凍膨脹使承臺(tái)梁破壞，一般在承臺(tái)梁下鋪設(shè)100mm～200mm的粗砂或爐渣。第三節(jié)地下室的構(gòu)造地下室是指建筑物底層以下的房間。1、地下室的組成地下室一般由墻身、底板、頂板、門窗、樓梯和采光井六部分組成。2、地下室的分類按頂板標(biāo)高可分為：全地下室﹕即地下室地面低于室外地面的高度，超過該房間凈高一半時(shí)稱全地下室。半地下室﹕即地下室地面低于室外地面的高度超過該房間凈高1/3，且不超過1/2時(shí)稱為半地下室。按使用功能分有普通地下室和人防地下室；按結(jié)構(gòu)材料可分為磚墻地下室和混凝土墻地下室。

二、地下室的防潮與防水構(gòu)造

地下室構(gòu)造設(shè)計(jì)的主要任務(wù)：保證地下室在使用時(shí)不受潮、不滲漏。（－）地下室防潮（磚墻）

（二）地下室防水

當(dāng)?shù)叵滤脑O(shè)計(jì)最高水位高于地下室底板標(biāo)高時(shí)，地下室的底板和部分外墻將浸在水中，這時(shí)地下室外墻受到地下水的側(cè)壓力，地坪受到水的浮力的影響。地下水的側(cè)壓力的大小以水頭大小為標(biāo)準(zhǔn)。所謂水頭是指最高地下水位至地下室地面的垂直高度，以米為單位。水頭越大，側(cè)壓力越大，因此，必須對(duì)地下室外墻和地坪作防水處理。1.地下工程防水等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)地下室防水工程分為四個(gè)等級(jí)，各地下工程的防水方案應(yīng)根據(jù)工程的重要性和使用要求按表6-1選定防水等級(jí)適用范圍標(biāo)準(zhǔn)設(shè)防做法選擇要求一級(jí)人員長期停留的場所；因有少量濕漬會(huì)使物品變質(zhì)、失效的儲(chǔ)物場所及嚴(yán)重影響設(shè)備正常運(yùn)轉(zhuǎn)和危及工程安全運(yùn)營的部位；極重要的戰(zhàn)備工程不允許漏水，結(jié)構(gòu)表面無濕漬多道設(shè)防，其中應(yīng)有一道鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)自防水和一道柔性防水，其他各道可采取其他防水措施1.自防水鋼筋混凝土；2.優(yōu)先選用合成高分子卷材；3.增加其他防水措施，如架空層或夾壁墻等表6-1地下室防水工程設(shè)防表(待續(xù))(續(xù))表6-1地下室防水工程設(shè)防表防水等級(jí)適用范圍標(biāo)準(zhǔn)設(shè)防做法選擇要求二級(jí)人員經(jīng)?；顒?dòng)的場所；在有少量濕漬的情況下不會(huì)使物品變質(zhì)、失效的儲(chǔ)物場所及基本不影響設(shè)備正常運(yùn)轉(zhuǎn)和工程安全運(yùn)營的部位；重要戰(zhàn)備工程

不允許漏水結(jié)構(gòu)表面有少量濕漬；工業(yè)與民用建筑總濕漬面積不應(yīng)大于總防水面積（包括頂板、墻面、地面）的1/1000；任意100m2防水面積上的濕漬不超過1處，單個(gè)濕漬面積不大于0.1m2；其他地下工程總濕漬面積不應(yīng)大于總防水面積的6/1000；任意100m2防水面積上的濕漬不超過4處，單個(gè)濕漬面積不大于0.2m2

兩道設(shè)防，一般為一道鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)自防水和一道柔性防水

1.自防水鋼筋混凝土；2.合成高分子卷材一層，或高聚物改性瀝青防水卷材

防水等級(jí)適用范圍標(biāo)準(zhǔn)設(shè)防做法選擇要求三級(jí)人員臨時(shí)活動(dòng)場所；一般戰(zhàn)備工程

有少量漏水點(diǎn)，不得有線流和漏泥砂；任意100m2的防水面積上的漏水點(diǎn)數(shù)不超過7處，單個(gè)漏水點(diǎn)的最大漏水量不大于2.5L/(m2·d)，單個(gè)濕漬面積不大于0.3m2

可采用一道設(shè)防或兩道設(shè)防；也可對(duì)結(jié)構(gòu)做抗水處理，外做一道柔性防水層

合成高分子卷材一層或高聚物改性瀝青防水卷材

四級(jí)對(duì)漏水無嚴(yán)格要求的工程

有漏水點(diǎn)，不得有線流和漏泥砂；整個(gè)工程平均漏水量不大于2L/(m2·d)，任意100m2防水面積上的平均漏水量不大于4L/(m2·d)一道設(shè)防，也可做一道外防水層

高聚物改性瀝青防水卷材

(續(xù))表6-1地下室防水工程設(shè)防表2.地下室的防水構(gòu)造主要有材料防水和混凝土自防水兩大類（1）材料防水材料防水是在外墻和底板表面敷設(shè)防水材料，借材料的高效防水特性阻止水的滲人，常用卷材、涂料和防水砂漿等。1）卷材防水防水層的卷材層數(shù)采用油氈防水層時(shí)，油氈的層數(shù)應(yīng)根據(jù)地下水的最大水頭選用。

2)涂料防水3)水泥砂漿防水水泥砂漿防水。水泥砂漿防水是采用合格材料，通過嚴(yán)格分層次交替操作形成的多防線整體防水層。可用于結(jié)構(gòu)主體的迎水面或背水面。但是，由于目前水泥砂漿防水以手工操作為主，質(zhì)量難以控制，加上砂漿的干縮性大，故僅適用于結(jié)構(gòu)剛度大、建筑變形小、面積較小的工程。（3）防水混凝上防水

常采用的防水混凝土有集料級(jí)配混凝土和外加劑混凝土。地下室的墻板和底板的厚度不應(yīng)小于200mm。