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1、地基、基础与地下室,1. 地基,2. 基础,3. 地下室构造,基础是建筑地面以下的承构 件，用以承受建筑物上 部结构传下来的全部荷 载，并将其与 本身的重 量一起传给地基,地基是用以承受由基础 传下的荷载的土层,1. 地基,1.1 地基的承载力 地基的层次： 持力层：直接承受建筑荷载的土层 下卧层：持力层之下的土层,1.2 地基的设计要求 强 度：具有足够的承载力 抗变形：能抵抗不均匀沉降 稳定性：防止滑坡,地基的承载力：fk N/A, A N/fk,图,地基应力扩散示意：,1.3 地基的分类 1.3.1 天然地基, 岩石：fk2004000 kPa 碎石：fk200 kPa 粒径2mm的颗粒
2、数：50% 分为：漂石、块石、卵石、碎石、圆砾石、角砾石、 六种 砂土：fk140500 kPa 粒径2mm的颗粒数：50% 分为：砾砂、粗砂、中砂、细砂、粉砂、 五种 粘性土：fk105680 kPa 分为：老粘性土、一般粘性土、新近沉积粘性土 人工填土： 土层分布不均匀，压缩性强，易湿陷，承载力低,1.3.2 人工地基 致密法 机械法致密（即：夯实法、压实法） 挤压法致密 向软弱或松散土中打（压）入钢管，或用水冲成 孔，然后注入砂、石或土，将土层挤压密实 排水法致密 预先对地基加载，使土层孔隙中的水排出，达 到紧密和防止发生不均匀沉降的目的 换土法 打桩法,2. 基础,2.1 基础的材料
3、砖、石、砼、灰土、三合土、钢筋砼,2.3 基础的埋深 2.3.1 埋置深度（埋深）,室外地面到基础底面的高度，Ho500 浅基础埋深：5m 深基础埋深：5m,图,2.2 基础的设计要求 强 度：具有足够的承载力 耐久性：能抵抗不均匀沉降 经济性：防止滑坡,2.3.2 影响基础埋深的因素 土层构造：a. 均为好土：浅埋500 b. 软土深度2m：尽量埋至下层好土 c. 软土深25：荷载小浅埋，荷载大深埋 d. 下卧软土：宜浅埋 e. 软硬交替：荷载小浅埋，荷载大应深埋 冻土深度：埋于冻土线以下200mm处 地下水位：a. 水位低：埋于最高地下水位以上 b. 水位高：埋于最低地下水位以下200mm
4、 相邻基础：两基础间距（内侧边距离） L（12）H； （H埋深差）图, 建筑高度：高层建筑中，Ho1/12 1/15 H （H建筑高度）,2.4 基础的类型与构造,2.4.1 基础的材料,2.4.2 基础构造类型,砖砌体、石材、灰土及三合土、砼、钢筋砼,（1）条形基础 柱下条形基础 a. 材料：砼C20，受力筋二级 b. 断面：梁高=（1/41/8）柱距，翼板厚度200 翼板厚度200250时等厚 翼板厚度250时变厚，坡度1:3 墙下条形基础,图3-2,（2）独立基础 柱下独立基础 杯形基础、 锥形基础、 阶形基础、壳形基础 墙下墩式基础,图,（3）联合基础 交叉梁基础 片筏基础 a. 材料
5、：砼C20，水位以下时用抗渗砼S68 b. 筏板厚度：200 c. 形式：板式墙下筏板基础 梁板式柱下筏板基础 箱形基础,图3-4, 箱形基础,a. 适用范围：采用天然地基的820层或60米以下钢筋砼框架 或现浇剪力墙结构的基础 有抗震人防及地下室要求的高层建筑 b. 组成：底板顶板侧墙及一定数量的隔墙 c. 埋深：满足地基强度和稳定性要求，地震区1/10H d. 构造要点： 墙体布置：外墙沿建筑四周，内墙沿上部柱网和剪力墙纵 横均匀布置 墙体数量：长度40cm/m2基础面积，面积1/10基础面积， 纵墙3/5墙体 墙体厚度：外墙250，内墙200,（4）桩基础,用于软土层5m时, 组成, 承
6、台：宽度500，周边至桩边净距0.5桩径 厚度300，砼C15 桩顶嵌入深度5100mm 可分为 承台梁 承台板 用以支承墙 用以支承柱 桩柱,图3-5, 桩基的类型, 按材料分：砼桩、钢筋砼桩、土桩、木桩、砂桩 按承载方式分：a. 端承桩：桩端阻力承载 用于软土层少，下层坚硬之处 b. 摩擦桩：桩侧摩擦和桩端阻力共同承载 用于较厚软土层 按施工方式分：a. 预制桩：截面200200 桩长12m 砼C30 b. 灌注桩：砼C15，水下灌注砼C20 1) 沉管灌注桩：D=270480 2) 钻孔挖孔冲孔灌注桩：D=3001000 3) 爆扩桩：D=300400，L=57米,图,图,图,图,2.5
7、 基础的受力类型,2.4.1 刚性基础 刚性角基础放宽的引线与墙体垂直线之间的夹角。,tgb /H 刚性角越大，有效受力面积越大,基础底面宽度 Bo=B2H tg, 砖基础, 石基础, 砼基础, 灰土、三合土基础,刚性基础的类型：,图, 大放脚：等高式两皮放出1/4砖 间隔式两皮放1/4与一皮放1/4间隔 垫层：地基为老土时：铺3050mm厚水泥砂浆 地基较弱，荷载较大时：北方：450厚3：7灰土 南方：300厚1：3：6三合土 材料：砖Mu10 砂浆M2.5，M5, 砖基础 tg1/1.5, 石基础 tg1/1.251/1.5, 材料：石Mu25，砂浆M5, M2.5 类型：a 毛石基础：B
8、700时用矩形断面 B700时用阶形断面，每阶伸出200 通常： 当墙厚240370时 基宽做成500600mm 基高900mm，矩形 当基高1000mm时 基宽B按比值放阶，但三阶 b 条石基础： 尺寸：3003001000, 2502501000, 砼基础 tg1/1.01/1.5, 材料：砼C10, C7.5C15。 形状：H350 采用矩形断面 H350 采用阶梯形断面，每阶高度300500 B2m 采用锥形断面，边缘高度200,混凝土地基的形式, 灰土、三合土基础 tg1/1.01/1.5, 材料：灰土 2:8，3:7 三合土石灰:砂:骨料1:2:4，1:3:6。 适用范围：四层以下
9、建筑 且用于地下水位之上，冰冻线之下 做法：每步虚铺220，夯实至150 四层用3步，三层用2步,2.4.2 柔性基础, 材料：钢筋砼，C15，垫层50100厚C10砼 特点：不受刚性角限制，底面宽度按结构计算确定, 形式：锥形断面 边缘高度200 阶梯形断面 每阶高度300500 壳形基础 杯形基础,2.6 基础构造中的特殊问题,2.6.1 管沟穿越基础,（1）上部穿越,（2）下部穿越, 预留洞, 埋套管,洞顶与管顶间距200 洞底与基底间距1/2洞宽，且400,防水：套管止水带，弹性材料防水,设管沟,图,2.6.2 变深度基础 基底放阶：H500，L2H,2.6.3 湿陷性黄土地基,（1）
10、湿陷性黄土特性 湿陷性黄土 在一定压力下受水浸湿，土结构迅速破坏，并发 生显著附加下沉。 湿陷性黄土分类 a 自重湿陷性黄土： 在上覆土自重压力下受水浸湿发生沉降 b 非自重湿陷性黄土： 在大于上覆土自重压力下受水浸湿发生沉降,（2）工程设计措施 地基处理措施 1）垫层法： a 垫层材料：素土，灰土 b 垫层厚度：13米 c 处理范围：每边超出基础外缘垫层厚度,且2米 2）夯实法 a 强夯法：可消除湿陷性土层厚度36米 每边应超出基础外缘3米 b 重夯法：可消除湿陷性土层厚度12米 c 挤密法：孔径：机械成孔300700；爆扩成孔10002000 填料：素土或灰土 垫层：500厚灰土垫层在基底
11、,3）桩基础 a. 形式：预制桩，灌注桩 b. 深度：穿透湿陷性黄土层 4）预浸水法 将基坑预浸水使其沉降，水位300，可处理湿陷性土 层厚度10米的地基 5）化学加固法 a. 单液硅化：将硅酸钠(Na2.nSiO2)溶液注入土中 每孔可加固半径400500mm b. 碱液加固：将碱液(NaOH)注入土中 每孔加固半径300400, 建筑设计,a 宽度：无组织排水，檐高8米，宽1500 檐高8米，每增高4米增宽250，但 2500 有组织排水，非自重土，宽1000 自重土，宽1500 b 坡度：5%，外缘高出场地 c 材料：现浇砼 150厚灰土垫层或300厚素土垫层 610米设伸缩缝, 结构设
12、计,a. 选择适宜的结构体系和基础形式 b. 加强结构整体性和空间刚度 c. 预留适应沉降的净空,1）建筑体型：多层砌体长高比3 2） 室内外高差：450。 3） 散水：,3. 地下室构造,3.1 类型 按形式分：全地下室、半地下室 按功能分：普通地下室、人防地下室 按结构分：砖墙地下室、钢筋砼地下室,3.2 构造组成 墙： 砖墙厚490；钢筋砼墙,由结构计算而定 顶板：现浇或装配整体式钢筋砼板 底板：钢筋砼板， 应抗压、抗浮，并有较好的强度、刚度、抗渗性 门窗：用于人防时，不开窗 平战结合时，可设采光井 楼梯：至少两部，应设独立的安全出口,3.3 采光井 数量：每窗设一个或连通 组成：侧墙底板 尺寸：深度在窗口下250300mm 宽约1000mm 长比窗宽900mm 构造：侧墙应出地面250300 应设防护栏杆及遮雨板 井底找坡13%，以利于排水,图,3.4 地下车库设计,墙下条形基础,柱下条形基础,现浇砼扩底桩,北京图书馆 挖孔灌注桩（桩径100）,预埋管道套管,预留管道孔,成排管道穿越基础,设置水平管井,西安理工大学 教学主楼 采光井设计（1）,西安理工大学 教学主楼 采光井设计（2）,西安理工大学 教学主楼 采光井设计（3）,