建筑構(gòu)造設(shè)計第二章基礎(chǔ)與地下室構(gòu)造

第二章根底與地下室構(gòu)造本章提要本章內(nèi)容：地基與根底的根本概念，根底的埋深及其影響要素，根底的類型與構(gòu)造，地下室的防潮和防水構(gòu)造等學(xué)習(xí)重點：根底的類型與地下室的防潮、防水構(gòu)造本章內(nèi)容2.1地基與根底的概念2.2根底的類型和構(gòu)造2.3地下室的類型與構(gòu)造基礎(chǔ)：建筑物上部承重構(gòu)造向下的延伸和擴(kuò)展，它接受建筑物的全部荷載，并把這些荷載連同本身的分量一同傳到地基上。地基：接受由根底傳來荷載的土層，不是建筑物的組成部分?！矌r石、碎石土、砂土、粘性土、人工填土〕其中：持力層：具有一定的地耐力，直接接受建筑荷載，并需進(jìn)展力學(xué)計算的土層。下臥層：持力層以下的土層。(圖2.1)2.1地基與根底的概念2.1.1地基與根底天然地基：凡天然土層具有足夠的承載力，不需經(jīng)人工加固或改良便可作為建筑物地基人工地基：當(dāng)建筑物上部的荷載較大或地基的承載力較弱，須預(yù)先對土壤進(jìn)展人工加固或改良后才干作為建筑物地基地基按土層性質(zhì)不同，分為天然地基和人工地基兩大類。人工地基的加固方法壓實法換土法打樁法壓實法夯實法采用人工夯，低能夯實機(jī)械、碾壓或振動碾壓機(jī)械對比較疏松的表層土進(jìn)展壓實。也可對分層填筑土進(jìn)展壓實。重錘夯實法重錘夯實就是利用重錘自在下落所產(chǎn)生的較大夯擊能來夯實淺層地基，使其外表構(gòu)成一層較為均勻的硬殼層，獲得一定厚度的持力層。機(jī)械碾壓法換土法換填法就是將表層不良地基土挖除，然后回填有較好壓密特性的土進(jìn)展壓實或夯實，構(gòu)成良好的持力層。振沖置換法利用專門的振沖機(jī)具，在高壓水射流下邊振邊沖，在地基中成孔，再在孔中分批填入碎石或卵石等粗粒料構(gòu)成樁體。夯(擠)置換法利用沉管或夯錘的方法將管(錘)置入土中，使土體向側(cè)邊擠開，并在管內(nèi)(或夯坑)放人碎石或砂等填料。打樁法建筑物荷載很大，地基土層很弱，地基承載力不能滿足要求時采用。樁基由承臺和樁柱組成。按施工方法分為：預(yù)制樁、灌注樁、爆擴(kuò)樁。優(yōu)點缺點預(yù)制樁質(zhì)量保證、不受施工條件限制用鋼量大、噪音大灌注樁施工快、造價低爆擴(kuò)樁設(shè)備簡單、施工塊、勞動強(qiáng)度低、投資少打樁法由室外設(shè)計地面到根底底面的間隔，稱為根底的埋置深度，簡稱根底的埋深(圖2.2)。埋深大于等于5m為深根底，小于5m為淺根底。2.1.2根底的埋置深度及其影響要素2.1.2.1根底的埋置深度土層構(gòu)造情況地下水位(圖2.3〕凍結(jié)深度(圖2.4〕相鄰建筑物根底其他要素2.1.2.2影響根底埋深的要素比薩斜塔傾斜的緣由在河流的入?？?，地基土為沙質(zhì)淤泥，高緊縮性；地下水位的季節(jié)性漲落。當(dāng)存在相鄰建筑物時新建建筑物的根底埋深不宜大于原有建筑物的根底；否那么，L=(1~2)H；不能滿足要求時，應(yīng)采取分段施工，設(shè)暫時加固支撐，或加固原有建筑物地基。按資料分：磚根底、毛石根底、混凝土根底、毛石混凝土根底、灰土根底和鋼筋混凝土根底按構(gòu)造方式分：條形根底、獨立根底、井格根底、筏式根底、箱形根底和樁根底等無筋擴(kuò)展根底：由磚、毛石、混凝土或毛石混凝土、灰土和三合土等資料制成的墻下條形根底或柱下獨立根底擴(kuò)展根底：由鋼筋混凝土制成的柱下獨立根底和墻下條形根底2.2根底的類型和構(gòu)造磚條形根底磚條形根底普通由墊層、大放腳和根底墻三部分組成。大放腳的做法有間隔式和等高式兩種(圖2.5)。2.2.1條形根底條形根底：根底沿墻體延續(xù)設(shè)置生長條狀，是砌體構(gòu)造建筑墻下根底的根本方式。毛石根底毛石根底是用毛石和水泥砂漿砌筑而成，其剖面外形多為階梯形(圖2.6)?；炷粮谆炷粮资怯貌坏陀贑15的混凝土澆搗而成，其剖面方式有階梯形和錐形(圖2.7)。鋼筋混凝土根底鋼筋混凝土根底因配有鋼筋，可以做得寬而薄，其剖面方式多為扁錐形(圖2.8)。當(dāng)房屋為骨架承重或內(nèi)骨架承重，且地基條件較差時，為提高建筑物的整體性，防止各承重柱產(chǎn)生不均勻沉降，常將柱下根底沿縱橫方向銜接起來，構(gòu)成柱下條形根底(圖2.9)或十字交叉的井格根底(圖2.10)。獨立根底常用的斷面方式有階梯形、錐形、杯形等，如圖2.11所示。2.2.2獨立根底整片根底包括片筏根底和箱形根底。片筏根底當(dāng)建筑物上部荷載較大，或地基土質(zhì)很差，承載才干小，采用獨立根底或井格根底不能滿足要求時，可采用片筏根底。圖2.12(a)、(b)。箱形根底箱形根底是一種剛度很大的整體根底，它是由鋼筋混凝土頂板、底板和縱、橫墻組成的，如圖2.12(c〕所示。2.2.3整片根底箱形根底箱形根底剛度極大，可以防止因地基變形使建筑物開裂。此外，箱形根底的內(nèi)部空間替代了大量的回填土．能減小根底底部土的自重壓力。箱形根底適宜于高層建筑和有地下室的建筑。當(dāng)建筑物的荷載較大，而地基的弱土層較厚，地基承載力不能滿足要求，采取其他措施又不經(jīng)濟(jì)時，可采用樁根底。樁根底由承臺和樁柱組成(圖2.13)。2.2.4樁根底根底構(gòu)造〔1〕剛性根底—凡由剛性資料建造受剛性角限制的根底。如磚、石、砼等?！?〕柔性根底—砼底部配置鋼筋，利用鋼筋接受拉力，提高其抗拉強(qiáng)度。剛性根底剛性根底劃分為磚根底、毛石根底、灰土根底、三合土根底、毛石混凝土根底和混凝土根底等六種。這些根底資料的抗壓性能比較好，但是抗拉、抗剪強(qiáng)度不高。此類根底普通建造在土質(zhì)較好的地基上，根底幾乎不會發(fā)生彎曲變形，所以被稱為“剛性根底〞。磚根底：低層建筑墻下根底。砌筑方便，強(qiáng)度低抗凍性差。砌法：二一間隔收〔1/4磚〕。磚根底的剛性角控制在26度-33度之間毛石根底：砌筑較方便，抗凍性好，適于6層及以下墻承重構(gòu)造。砌法：錯縫搭接。砼與毛石砼根底：強(qiáng)度、耐久性和抗凍性均較好，適于荷載大及地下水位以下構(gòu)造。摻入毛石要求：占體積20~30%，尺寸≤300。素砼的剛性角應(yīng)控制在45度以內(nèi)柔性根底柔性根底，是指鋼筋混凝土根底。這種根底是在其底板上配有受力鋼筋，用以接受所產(chǎn)生的彎曲應(yīng)力。根底底板厚度普通有300mm即能滿足，而底板寬度可達(dá)2m以上。因此，柔性根底適用于需求“寬基淺埋〞的場所。柱肋梁砼墊層現(xiàn)澆柱下鋼筋砼單獨根底：臺階形:施工支模、澆筑簡單，用材相對多?，F(xiàn)澆柱下鋼筋砼單獨根底：錐形：受力與用材合理，施工澆注成型較難。根底底板配筋構(gòu)造柱配筋預(yù)制柱下鋼筋砼單獨杯口根底：鋼筋砼條形根底：墻下條形根底：不帶肋與帶肋柱下條形根底：帶肋地下室：位于地面以下的建筑運用空間。按運用功能分為普通地下室和防空地下室；按構(gòu)造方式分為磚墻構(gòu)造地下室和混凝土構(gòu)造地下室；按地下室埋入地下深度可分為全地下室和半地下室。(圖2.14)2.3地下室的類型與構(gòu)造2.3.1地下室的類型與組成2.3.1.1地下室的類型地下室普通由墻、底板、頂板、門窗、樓梯和采光井六部分組成(圖2.15)。2.3.1.2地下室的組成地下室墻地下室的墻不僅要接受上部的垂直荷載，還接受土、地下水及土壤凍脹時產(chǎn)生的側(cè)壓力。地下室底板當(dāng)?shù)叵滤桓哂诘叵率业孛鏁r，地下室底板不僅接受作用在它上面的垂直荷載，還接受地下水的浮力。地下室頂板地下室門窗當(dāng)?shù)叵率掖芭_低于室外地面時，為到達(dá)采光和通風(fēng)的目的，應(yīng)設(shè)采光井(圖2.16)。地下室樓梯做法：先在外墻外表抹一層20mm厚的水泥砂漿找平層，再涂一道冷底子油和兩道熱瀝青，然后在外側(cè)回填低浸透性土壤，如粘土、灰土等，土層寬度為500mm左右。地下室的一切墻體都應(yīng)設(shè)兩道程度防潮層，一道設(shè)在地下室地坪附近，另一道設(shè)在室外地坪以上150~200mm處，以防地潮沿地下墻身或勒腳處侵入室內(nèi)(圖2.17)。2.3.2地下室防潮地下室防水工程分為四個等級，各地下工程的防水方案應(yīng)根據(jù)工程的重要性和運用要求按表2.1選定。2.3.3地下室防水2.3.3.1防水等級表2.1地下室防水工程設(shè)防表(待續(xù))防水等級適用范圍標(biāo)準(zhǔn)設(shè)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(zhì)、失效的儲物場所及嚴(yán)重影響設(shè)備正常運轉(zhuǎn)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(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(續(xù))表2.1地下室防水工程設(shè)防表防水等級適用范圍標(biāo)準(zhǔn)設(shè)防做法選擇要求二級人員經(jīng)?；顒拥膱鏊?；在有少量濕漬的情況下不會使物品變質(zhì)、失效的儲物場所及基本不影響設(shè)備正常運轉(zhuǎn)和工程安全運營的部位；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

防水等級適用范圍標(biāo)準(zhǔn)設(shè)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(shè)防或兩道設(shè)防；也可對結(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

四級對漏水無嚴(yán)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(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2.1地下室防水工程設(shè)防表目前我國地下工程防水常用的措施有卷材防水、混凝土構(gòu)件自防水、涂料防水、塑料防水板防水、金屬防水層等。選用何種資料防水，應(yīng)根據(jù)地下室的運用功能、構(gòu)造方式、環(huán)境條件等要素合理確定。普通處于侵蝕介質(zhì)中的工程應(yīng)采用耐腐蝕的防水混凝土、防水砂漿或卷材、涂料；構(gòu)造剛度較差或受振動影響的工程應(yīng)采用卷材、涂料等柔性防水資料。2.3.3.2防水構(gòu)造卷材防水卷材防水是以防水卷材和相應(yīng)的粘結(jié)劑分層粘貼，鋪設(shè)在地下室底板墊層至墻體頂端的基面上，構(gòu)成封鎖防水層的做法。根據(jù)防水層鋪設(shè)位置的不同分為外