第六章 基礎及地下室

第六章基礎與地下室第一節(jié)概述一、地基與基礎的關系基礎﹕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件。地基﹕基礎下面支承建筑總荷載的那部分土層。基礎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代表基礎的底面積，則﹕

二、地基的分類

按土層性質不同，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的天然土層。人工地基﹕必須預先對土層進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﹕壓實法﹕利用人工方法擠壓土壤，排走土中的空氣，提高土的密實性。如重錘夯實法、機械碾壓法換土法﹕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，由樁和樁間土一起組成復合地基?；瘜W加固法﹕水泥硅化加固法對地基和基礎的要求

（一）地基應具有較高的承載能力且分布均勻建筑物的建造地址應盡量選在地基承載力較高且分布均勻的地段。（二）基礎應具有足夠的強度且滿足耐久性要求基礎所用的材料和構造的選擇應與上部結構的耐久性相適應。（三）基礎工程應注意經(jīng)濟效益基礎工程約占建筑總造價的10％～40％。三、基礎的埋置深度

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

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

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

第二節(jié)基礎構造

一、按材料和受力特點分類

（一）剛性基礎。凡受剛性角限制的基礎稱為剛性基礎。剛性基礎臺階寬高比的允許值

1.磚基礎

主要材料為普通粘土磚。多用于地基土質好、地下水位較低、五層以下的磚混結構建筑中。

灰土基礎與三合土基礎

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

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

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的頂面要比墻或柱每邊寬出100mm，基礎的寬度、每個臺階的高度均不宜小于400mm；每個臺階挑出的寬度不應當大于200mm。3.混凝土基礎

混凝土基礎的斷面可以做成矩形、階梯形和錐形。當基礎寬度小于350mm時，多做成矩形；大于350mm時，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

鋼筋混凝土基礎稱為非剛性基礎或稱為柔性基礎鋼筋混凝土基礎的形式柱下和墻下鋼筋混凝土基礎一般做成錐形和臺階形。對于墻下鋼筋混凝土基礎，當?shù)鼗痪鶆驎r，還要考慮墻體縱向彎曲的影響。這種情況下，為了增加基礎的整體性和加強基礎縱向抗彎能力，墻下鋼筋混凝土基礎可采用有肋的基礎形式。鋼筋混凝土基礎錐形

臺階形有肋的擴展基礎二、按基礎的構造形式分類

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

當建筑物上部結構為墻承重結構時，基礎沿墻身設置，多做成長條形，這種基礎稱為條形基礎或帶形基礎。該類基礎多用于磚混結構，其基礎常選用磚、石、灰土、三合土等材料，也可采用鋼筋混凝土條形基礎。

（二）獨立基礎

當建筑物上部采用框架結構或單層排架結構承重時，基礎常采用方形或矩形的單獨基礎，這種基礎稱為獨立基礎或柱式基礎。獨立基礎是柱下基礎的基本形式。常用的斷面形式：階梯形、錐形、杯形。優(yōu)點：減少土方工程量、節(jié)約基礎材料。缺點：基礎之間無構件連接件，整體剛度較差。柱下獨立基礎示意圖柱下獨立基礎（三）井格式基礎

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

用整片的筏板承受建筑物的荷載，這種基礎形似筏子。筏式基礎按結構形式可分為板式結構和梁板式結構兩類。不埋板式基礎在天然地表上，將場地平整并用壓路機將地表土碾壓密實后，在較好的持力層上，澆灌鋼筋混凝土平板。（五）箱形基礎

一般適用于高層建筑或在軟弱地基上建造重型建筑物。當箱形基礎的內部空間較大時，可用作地下室。

（六）樁基礎

當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)濟時，常采用樁基礎。采用樁基礎能節(jié)省基礎材料，減少挖填土方工程量，改善工人的勞動條件，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.預制混凝土樁c.預制混凝土管樁g.復合樁根據(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

樁由樁身及承臺梁組成。樁的上端澆注鋼筋混凝土承臺梁，承臺梁上接墻體。在寒冷地區(qū)，為了防止承臺梁下的土受凍膨脹使承臺梁破壞，一般在承臺梁下鋪設100mm～200mm的粗砂或爐渣。第三節(jié)地下室的構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；按結構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造

地下室構造設計的主要任務：保證地下室在使用時不受潮、不滲漏。（－）地下室防潮（磚墻）

（二）地下室防水

當?shù)叵滤脑O計最高水位高于地下室底板標高時，地下室的底板和部分外墻將浸在水中，這時地下室外墻受到地下水的側壓力，地坪受到水的浮力的影響。地下水的側壓力的大小以水頭大小為標準。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，側壓力越大，因此，必須對地下室外墻和地坪作防水處理。1.地下工程防水等級標準地下室防水工程分為四個等級，各地下工程的防水方案應根據(jù)工程的重要性和使用要求按表6-1選定防水等級適用范圍標準設防做法選擇要求一級人員長期停留的場所；因有少量濕漬會使物品變質、失效的儲物場所及嚴重影響設備正常運轉和危及工程安全運營的部位；極重要的戰(zhàn)備工程不允許漏水，結構表面無濕漬多道設防，其中應有一道鋼筋混凝土結構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地下室防水工程設防表(待續(xù))(續(xù))表6-1地下室防水工程設防表防水等級適用范圍標準設防做法選擇要求二級人員經(jīng)?；顒拥膱鏊辉谟猩倭繚駶n的情況下不會使物品變質、失效的儲物場所及基本不影響設備正常運轉和工程安全運營的部位；重要戰(zhàn)備工程

不允許漏水結構表面有少量濕漬；工業(yè)與民用建筑總濕漬面積不應大于總防水面積（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，單個濕漬面積不大于0.1m2；其他地下工程總濕漬面積不應大于總防水面積的6/1000；任意100m2防水面積上的濕漬不超過4處，單個濕漬面積不大于0.2m2

兩道設防，一般為一道鋼筋混凝土結構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

防水等級適用范圍標準設防做法選擇要求三級人員臨時活動場所；一般戰(zhàn)備工程

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

可采用一道設防或兩道設防；也可對結構做抗水處理，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

四級對漏水無嚴格要求的工程

有漏水點，不得有線流和漏泥砂；整個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地下室防水工程設防表2.地下室的防水構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，油氈的層數(shù)應根據(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，通過嚴格分層次交替操作形成的多防線整體防水層?？捎糜诮Y構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，質量難以控制，加上砂漿的干縮性大，故僅適用于結構剛度大、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小于200mm。