同濟(jì)建筑構(gòu)造單元2地基與基礎(chǔ).ppt

1、單元2 地基與基礎(chǔ),2.1概述 2.2基礎(chǔ)埋置深度及影響因素 2.3基礎(chǔ)的分類及構(gòu)造 2.4 地下室的構(gòu)造 制作人：孫玉紅,單元概述：本章首先介紹了地基與基礎(chǔ)的概念、分類和要求，然后介紹了基礎(chǔ)的埋置深度及影響因素，由于基礎(chǔ)具有隱蔽性難以補(bǔ)救，所以基礎(chǔ)的分類和構(gòu)造尤為重要，本章的難點(diǎn)是地下室的構(gòu)造、防水和防潮，為了使學(xué)生學(xué)習(xí)方便，配備了大量的構(gòu)造圖。 學(xué)習(xí)目標(biāo)： 1、了解地基的分類、要求。 2、掌握基礎(chǔ)埋置深度的概念及影響因素。 3、掌握基礎(chǔ)的分類，常用基礎(chǔ)的構(gòu)造。 4、了解地下室的分類、組成及防潮防水構(gòu)造等。,學(xué)習(xí)重點(diǎn)： 1、地基的分類、要求。 2、影響基礎(chǔ)埋深的因素。 3、基礎(chǔ)的分類和常用基

2、礎(chǔ)的構(gòu)造。 4、地下室的分類和組成。 學(xué)習(xí)建議： 本章的學(xué)習(xí)方法建議采用參觀實(shí)踐及項(xiàng)目教學(xué)法相結(jié)合，任課教師選擇一個正在施工的基礎(chǔ)作為實(shí)物進(jìn)行現(xiàn)場教學(xué)，讓學(xué)生根據(jù)實(shí)物，掌握基礎(chǔ)由哪些部分組成，各組成部分的名稱及材料，對現(xiàn)場看不到的基礎(chǔ)類型，建議教師借助多媒體課件采用項(xiàng)目教學(xué)，本章學(xué)習(xí)結(jié)束后，建議教師用一套真實(shí)的基礎(chǔ)施工圖為學(xué)生講解，鍛煉學(xué)生識讀施工圖的能力。,2.1 概 述,2.1.1有關(guān)概念 基礎(chǔ)：是建筑物埋在地面以下的承重構(gòu)件。它承受上部建筑物傳遞下來的全部荷載，并將這些荷載連同自重傳給下面的土層。是建筑物的重要組成部分。 地基：基礎(chǔ)下面承受其傳來全部荷載的土層。地基承受建筑物荷載而產(chǎn)生的

3、應(yīng)力和應(yīng)變是隨著土層的深度的增加而減小，在達(dá)到一定的深度以后就可以忽略不計(jì)。,2.1.2 地基分類 天然地基：是指天然土層具有足夠承載力，不需經(jīng)人工改良或加固即可以在上面建造房屋的地基。 人工地基：經(jīng)過人工加固和處理的土層稱為人工地基,2.1.3 對地基的要求 強(qiáng)度要求 變形要求 穩(wěn)定性要求,2.1.4對基礎(chǔ)的要求 強(qiáng)度要求 耐久性要求 經(jīng)濟(jì)方面的要求,2.2基礎(chǔ)的埋置深度及影響因素,2.2.1基礎(chǔ)的埋置深度 基礎(chǔ)埋深:是指自室外設(shè)計(jì)地坪至基礎(chǔ)底面的垂直距離。 淺基礎(chǔ)：基礎(chǔ)埋深不超過5m時，此類基礎(chǔ)稱為淺基礎(chǔ)。 深基礎(chǔ)：基礎(chǔ)埋深超過5m時, 此類基礎(chǔ)稱為深基礎(chǔ)，如樁基、沉箱、沉井和地下連續(xù)墻等

4、。 基礎(chǔ)埋深應(yīng)500mm。,圖2-1 基礎(chǔ)的埋深,2.2.2影響基礎(chǔ)埋深的因素,1.地基土層構(gòu)造 基礎(chǔ)應(yīng)建造在堅(jiān)實(shí)的土層上。如果地基土層為均勻好土，則應(yīng)盡量淺埋。如果地基土層不均勻，既有好土，又有軟土，若堅(jiān)實(shí)土層離地面近，土方開挖量不大，可挖去軟土，將基礎(chǔ)埋在好土層上；若堅(jiān)實(shí)土層很深，可做地基加固處理，或?qū)⒒A(chǔ)埋在好土上，或采用樁基礎(chǔ)，具體方案應(yīng)在作技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后確定 。,圖2-2 地基土層對基礎(chǔ)埋深的影響,2.建筑物自身構(gòu)造 3.地下水位 基礎(chǔ)埋深一般在地下水位以上。 地下水位高時，基礎(chǔ)埋深在最低地下水位以下200mm。,圖2-3 地下水位對基礎(chǔ)埋深的影響,4.凍結(jié)深度 冰凍線：地面以下，凍

5、結(jié)土與不凍結(jié)土的分界線稱為冰凍線。冰凍線的深度稱為凍結(jié)深度。 基礎(chǔ)底面置于冰凍線以下。,圖2-4 凍結(jié)深度對基礎(chǔ)埋深的影響,5.相鄰基礎(chǔ)埋深 一般情況下：新基礎(chǔ)應(yīng)盡量淺于原有基礎(chǔ)。 當(dāng)新基礎(chǔ)深于原有基礎(chǔ)時，兩基礎(chǔ)間保持一定的距離L。,圖2-5 相鄰基礎(chǔ)埋深的影響,2.3 基礎(chǔ)的分類和構(gòu)造,2.3.1基礎(chǔ)類型 1.按所用材料分類 可分為磚基礎(chǔ)、毛石基礎(chǔ)、灰土基礎(chǔ)、混凝土基礎(chǔ)、鋼筋混凝土基礎(chǔ)等。,2.按構(gòu)造形式分 可分為獨(dú)立基礎(chǔ)、條形基礎(chǔ)、筏式基礎(chǔ)、樁基礎(chǔ)、箱形基礎(chǔ)等。 1）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，且柱距較大時，基礎(chǔ)常采用方形或矩形的單獨(dú)基礎(chǔ)，這種基礎(chǔ)稱獨(dú)立基礎(chǔ)。,圖

6、2-6 獨(dú)立基礎(chǔ) （a）階梯形 （b）錐形 （c）杯形 (d)正在施工的獨(dú)立基礎(chǔ),2）條形基礎(chǔ) 基礎(chǔ)為連續(xù)的長條形狀時稱為條形基礎(chǔ)。條形基礎(chǔ)一般用于墻下，也可用于柱下。,圖2-7 條形基礎(chǔ) (a)墻下條形 (b)柱下條形 (c)正在施工的獨(dú)立基礎(chǔ),3）筏式基礎(chǔ) 當(dāng)上部荷載較大，地基承載力較低，條形基礎(chǔ)的底面積占建筑物平面面積較大比例時，可考慮選用整片的筏板承受建筑物的荷載并傳給地基，這種基礎(chǔ)形似筏子，稱筏式基礎(chǔ)。,圖2-8 筏形基礎(chǔ) （a)板式 （b)梁板式,4）箱形基礎(chǔ) 當(dāng)建筑物很大，或淺層地質(zhì)情況較差，基礎(chǔ)需埋深時，為增加建筑物的整體剛度，不致因地基的局部變形影響上部結(jié)構(gòu)時，常采用鋼筋砼將

7、基礎(chǔ)四周的墻、頂板、底板整澆成剛度很大的盒狀基礎(chǔ)，叫箱形基礎(chǔ),圖2-9 箱形基礎(chǔ) (a) 構(gòu)造圖 (b)正在施工的箱形基礎(chǔ),5）樁基礎(chǔ) 當(dāng)建筑物荷載較大，地基的軟弱土層厚度在5m以上，基礎(chǔ)不能埋在軟弱土層內(nèi)，或?qū)浫跬翆舆M(jìn)行人工處理困難和不經(jīng)濟(jì)時，常采用樁基礎(chǔ)。樁基的種類很多，最常采用的是鋼筋混凝土樁，其根據(jù)施工方法不同可分為打入樁，壓入樁，振入樁及灌入樁等，見圖2-10。根據(jù)受力性能不同，又可以分為端承樁和摩擦樁等，見圖2-11。,圖2-10 樁基礎(chǔ)實(shí)例,圖2-11 樁基礎(chǔ) （a) 端承樁 （ b) 摩擦樁,2.3.2 基礎(chǔ)的構(gòu)造,1.混凝土基礎(chǔ) 多采用C7.5或C10混凝土澆筑而成。 一般

8、有階梯形和錐形兩種。 混凝土基礎(chǔ)的剛性角45度,寬高比應(yīng)小于11或 1:1.5。 混凝土基礎(chǔ)底面應(yīng)設(shè)置墊層:厚為100mm，混凝土 標(biāo)號為C7.5、C10，作用為找平和保護(hù)鋼筋。,圖2-9 混凝土基礎(chǔ),2.鋼筋混凝土基礎(chǔ),墊層: 目的是保證基礎(chǔ)鋼筋和地基之間有足夠的距離，以免鋼筋銹蝕，而且還可以作為綁扎鋼筋的工作面。 墊層一般采用C10素混凝土，厚度100mm。 墊層兩邊應(yīng)伸出底板各100mm。 底板： 基礎(chǔ)主要受力構(gòu)件，厚度和配筋均由計(jì)算確定。 受力筋直徑不得小于8mm，間距不大于200mm混凝土強(qiáng)度等級不宜低于C15。,鋼筋混凝土錐形基礎(chǔ)底板邊緣厚度：不小于200mm且不宜大于500mm。

9、,圖2-13 鋼筋混凝土錐形基礎(chǔ),鋼筋混凝土階梯形基礎(chǔ) 每階厚度300500mm。 基礎(chǔ)高度在500900mm時采用兩階。 基礎(chǔ)高度超過900mm時采用三階。,圖2-14 鋼筋混凝土階梯形基礎(chǔ) (a)單階 (b) 兩階 (c)三階,2.4 地下室構(gòu)造,2.4.1地下室的分類 1.按使用性質(zhì)分 1）普通地下室 普通的地下空間一般按地下樓層進(jìn)行設(shè)計(jì)。 2）人防地下室 有人民防空要求的地下空間。人防地下室應(yīng)妥善解決緊急狀態(tài)下的人員隱蔽與疏散，應(yīng)有保證人身安全的技術(shù)措施。,2.按埋入地下深度分類 （1）全地下室 全地下室是指地下室地面低于室外地坪面的高度超過該房間凈高1/2者。 （2）半地下室 半地下

10、室是指地下室地面低于室外地坪面高度超過該房間凈高1/3，且不超過1/2者。,3.按結(jié)構(gòu)材料分類 （1）磚墻結(jié)構(gòu)地下室 用于上部荷載不大及地下水位較低的情況。 （2）鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)地下室 當(dāng)?shù)叵滤惠^高及上部荷載很大時，常采用鋼筋混凝土墻結(jié)構(gòu)的地下室。,2.4.2 地下室的構(gòu)造,圖2-27 地下室組成,1.墻體 承擔(dān)垂直荷載及土、地下水以及土凍脹時側(cè)壓力。其最小厚度不低于300mm。 2.頂板 可用預(yù)制板、現(xiàn)澆板、或者預(yù)制板上作現(xiàn)澆層（裝配整體式樓板）。如為防空地下室，必須采用現(xiàn)澆板，并按有關(guān)規(guī)定決定厚度和混凝土強(qiáng)度等級。,3.底板 一般采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土底板。 4.門窗 普通地下室門窗同地上部

11、分。 防空地下室應(yīng)符合相應(yīng)等級的防護(hù)和密閉要求，一般采用鋼門或混凝土門，防空地下室一般不容許設(shè)窗。,5.采光井 采光井由底板和側(cè)墻構(gòu)成：側(cè)墻可以用磚墻或鋼筋混凝土板墻制作，底板一般為鋼筋混凝土澆筑。 采光井底板應(yīng)有1%3%的坡度。 采光井的上部應(yīng)有鑄鐵篦子或尼龍瓦蓋，以防止人員、物品掉入采光井內(nèi)。 深度：采光井底板距窗臺低250300mm。 寬度：1000mm。 開間：窗寬+1000mm。,圖2-15 采光井的構(gòu)造,6.樓梯 可與地面上房間結(jié)合設(shè)置，層高小或用作輔助房間的地下室，可設(shè)置單跑樓梯。 防空要求的地下室至少要設(shè)置兩部樓梯通向地面的安全出口，并且必須有一個是獨(dú)立的安全出口。且安全出口與

12、地面以上建筑應(yīng)有一定距離，一般不小于地面建筑物高度的一半。,2.4.3 地下室的防水,如何保證地下室在使用時不滲漏，是地下室構(gòu)造設(shè)計(jì)的主要任務(wù)。目前我國頒發(fā)的地下工程防水技術(shù)規(guī)范（GB501082001）把地下工程防水分為四級，見表2-1。,表2-1 地下工程防水等級標(biāo)準(zhǔn),表2-2 不同防水等級的適用范圍,1.地下室防潮 當(dāng)設(shè)計(jì)最高地下水位低于地下室底板300mm以上，且地基范圍內(nèi)的土壤及回填土無形成上層滯水可能時，采用防潮做法。 地下室墻體為鋼筋混凝土：不必做防潮。 地下室墻體為砌體：應(yīng)做防潮。,地下室防潮的構(gòu)造要求：,1)磚墻體必須采用水泥砂漿砌筑，灰縫必須飽滿。 2)在外墻外側(cè)設(shè)垂直防潮

13、層，防潮層做法一般為1：2.5水泥砂漿找平、刷冷底子油一道、熱瀝青兩道，防潮層做至室外散水處，然后在防潮層外側(cè)回填低滲透性土壤如粘土、灰土等，并逐層夯實(shí)，底寬500mm左右。 3)地下室所有墻體，必須設(shè)兩道水平防潮層，一道設(shè)在底層地坪附近，一般設(shè)置在結(jié)構(gòu)層之間。另一道設(shè)在室外地面散水以上150200mm的位置。,圖2-16 地下室的防潮,2.地下室防水,當(dāng)設(shè)計(jì)最高地下水位高于地下室底板，或地下室周圍土層屬弱透水性土存在滯水可能，應(yīng)采取防水措施。 目前，采用的防水方案有材料防水和自防水兩大類。,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入，常用卷材、涂料和防水水泥砂漿等。 （1）卷材防水能適應(yīng)結(jié)構(gòu)的微量變形和抵抗地下水的一般化學(xué)侵蝕，比較可靠，是一種傳統(tǒng)的防水做法。,外包防水是將防水材料貼在迎水面，即外墻的外側(cè)和底板的下面，防水效果好，采用較多，但維護(hù)困難，缺陷處難于查找。內(nèi)包防水是將防水材料貼于背水一面，其優(yōu)點(diǎn)是施工簡便，便于維修，但防水效果較差，多用于修繕工程（圖2-17）。,(a) 外包防水 (b)內(nèi)包防水 圖2-17 卷材防水的做法,（2）涂料防水：指在施工現(xiàn)場以刷涂、刮涂、滾涂等方法將無定型液態(tài)冷涂料在常溫下涂敷于地下室結(jié)構(gòu)表面的一種防水做法。 （3）水泥