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1、单元单元2 2 地基与基础地基与基础2.1概述2.2基础埋置深度及影响因素2.3基础的分类及构造2.4地下室的构造制作人：孙玉红单元概述单元概述：本章首先介绍了地基与基础的概念、分类和要求，然后介绍了基础的埋置深度及影响因素，由于基础具有隐蔽性难以补救，所以基础的分类和构造尤为重要，本章的难点是地下室的构造、防水和防潮，为了使学生学习方便，配备了大量的构造图。学习目标：学习目标：v1、了解地基的分类、要求。v2、掌握基础埋置深度的概念及影响因素。v3、掌握基础的分类，常用基础的构造。v4、了解地下室的分类、组成及防潮防水构造等。学习重点：学习重点：v1、地基的分类、要求。v2、影响基础埋深的因
2、素。v3、基础的分类和常用基础的构造。v4、地下室的分类和组成。学习建议：学习建议：本章的学习方法建议采用参观实践及项目教学法相结合，任课教师选择一个正在施工的基础作为实物进行现场教学，让学生根据实物，掌握基础由哪些部分组成，各组成部分的名称及材料，对现场看不到的基础类型，建议教师借助多媒体课件采用项目教学，本章学习结束后，建议教师用一套真实的基础施工图为学生讲解，锻炼学生识读施工图的能力。2.1 概概 述述有关概念有关概念v基础：是建筑物埋在地面以下的承重构件。它基础：是建筑物埋在地面以下的承重构件。它承受上部建筑物传递下来的全部荷载，并将这些承受上部建筑物传递下来的全部荷载，并将这些荷载连
3、同自重传给下面的土层。是建筑物的重要荷载连同自重传给下面的土层。是建筑物的重要组成部分。组成部分。v地基：基础下面承受其传来全部荷载的土层。地地基：基础下面承受其传来全部荷载的土层。地基承受建筑物荷载而产生的应力和应变是随着土基承受建筑物荷载而产生的应力和应变是随着土层的深度的增加而减小，在达到一定的深度以后层的深度的增加而减小，在达到一定的深度以后就可以忽略不计。就可以忽略不计。2.1.2 地基分类天然地基：是指天然土层具有足够承载力，不需经人工改良或加固即可以在上面建造房屋的地基。人工地基：经过人工加固和处理的土层称为人工地基 2.1.3 对地基的要求强度要求变形要求稳定性要求 对基础的要
4、求对基础的要求v强度要求v耐久性要求v经济方面的要求2.2基础的埋置深度及影响因素基础的埋置深度及影响因素基础的埋置深度基础的埋置深度基础埋深:是指自室外设计地坪至基础底面的垂直距离。浅基础：基础埋深不超过5m时，此类基础称为浅基础。深基础：基础埋深超过5m时,此类基础称为深基础，如桩基、沉箱、沉井和地下连续墙等。基础埋深应500mm。图2-1基础的埋深影响基础埋深的因素影响基础埋深的因素1.1.地基土层构造地基土层构造基础应建造在坚实的土层上。如果地基土层为均匀好土，则应尽量浅埋。如果地基土层不均匀，既有好土，又有软土，若坚实土层离地面近，土方开挖量不大，可挖去软土，将基础埋在好土层上；若坚
5、实土层很深，可做地基加固处理，或将基础埋在好土上，或采用桩基础，具体方案应在作技术经济比较后确定。图2-2 地基土层对基础埋深的影响2.建筑物自身构造3.地下水位 基础埋深一般在地下水位以上。地下水位高时，基础埋深在最低地下水位以下200mm。图2-3地下水位对基础埋深的影响4.冻结深度 冰冻线：地面以下，冻结土与不冻结土的分界线称为冰冻线。冰冻线的深度称为冻结深度。基础底面置于冰冻线以下。图图2-4 冻结深度对冻结深度对基础埋深的影响基础埋深的影响5.相邻基础埋深相邻基础埋深一般情况下：新基础应尽量浅于原有基础。当新基础深于原有基础时，两基础间保持一定的距离L。图图2-5 相邻基础埋深的影响
6、相邻基础埋深的影响2.3 基础的分类和构造基础的分类和构造基础类型基础类型1.按所用材料分类按所用材料分类 可分为砖基础、毛石基础、灰土基可分为砖基础、毛石基础、灰土基础、混凝土基础、钢筋混凝土基础等。础、混凝土基础、钢筋混凝土基础等。2.按构造形式分可分为独立基础、条形基础、筏式基础、桩基础、箱形基础等。v1）独立基础当建筑物上部采用框架结构或单层排架结构承重，且柱距较大时，基础常采用方形或矩形的单独基础，这种基础称独立基础。图图2-6 独立基础独立基础（a）阶梯形）阶梯形 （b）锥形）锥形 （c）杯形）杯形 (d)正在施工的独立基础正在施工的独立基础v2）条形基础基础为连续的长条形状时称为
7、条形基础。条形基础一般用于墙下，也可用于柱下。图2-7条形基础(a)墙下条形(b)柱下条形(c)正在施工的独立基础v3）筏式基础当上部荷载较大，地基承载力较低，条形基础的底面积占建筑物平面面积较大比例时，可考虑选用整片的筏板承受建筑物的荷载并传给地基，这种基础形似筏子，称筏式基础。图2-8筏形基础（a)板式（b)梁板式v4）箱形基础当建筑物很大，或浅层地质情况较差，基础需埋深时，为增加建筑物的整体刚度，不致因地基的局部变形影响上部结构时，常采用钢筋砼将基础四周的墙、顶板、底板整浇成刚度很大的盒状基础，叫箱形基础图2-9箱形基础(a)构造图(b)正在施工的箱形基础v5）桩基础当建筑物荷载较大，地
8、基的软弱土层厚度在5m以上，基础不能埋在软弱土层内，或对软弱土层进行人工处理困难和不经济时，常采用桩基础。桩基的种类很多，最常采用的是钢筋混凝土桩，其根据施工方法不同可分为打入桩，压入桩，振入桩及灌入桩等，见图2-10。根据受力性能不同，又可以分为端承桩和摩擦桩等，见图2-11。图2-10桩基础实例图2-11桩基础（a)端承桩（b)摩擦桩2.3.2 基础的构造基础的构造1.混凝土基础混凝土基础v多采用多采用C7.5或或C10混凝土浇筑而成。混凝土浇筑而成。v一般有阶梯形和锥形两种。一般有阶梯形和锥形两种。v混凝土基础的刚性角混凝土基础的刚性角45度度,宽高比应小于宽高比应小于1 1或或v 1:
9、1.5。v混凝土基础底面应设置垫层混凝土基础底面应设置垫层:厚为厚为100mm，混凝土，混凝土v 标号为标号为C7.5、C10，作用为找平和保护钢筋。，作用为找平和保护钢筋。图图2-9 2-9 混凝土基础混凝土基础2.2.钢筋混凝土基础钢筋混凝土基础q垫层垫层:目的是保证基础钢筋和地基之间有足够的距离，以免钢筋锈蚀，而且还可以作为绑扎钢筋的工作面。垫层一般采用C10素混凝土，厚度100mm。垫层两边应伸出底板各100mm。q底板：基础主要受力构件，厚度和配筋均由计算确定。受力筋直径不得小于8mm，间距不大于200mm混凝土强度等级不宜低于C15。钢筋混凝土锥形基础底板边缘厚度：不小于200mm
10、且不宜大于500mm。图图2-13 2-13 钢筋混凝土锥形基础钢筋混凝土锥形基础钢筋混凝土阶梯形基础每阶厚度300500mm。基础高度在500900mm时采用两阶。基础高度超过900mm时采用三阶。图图2-14 2-14 钢筋混凝土阶梯形基础钢筋混凝土阶梯形基础(a)单阶单阶 (b)两阶两阶 (c)三阶三阶2.4 地下室构造地下室的分类地下室的分类1.按使用性质分按使用性质分1）普通地下室）普通地下室v普通的地下空间一般按地下楼层进行设计。普通的地下空间一般按地下楼层进行设计。v 2）人防地下室）人防地下室v有人民防空要求的地下空间。人防地下室有人民防空要求的地下空间。人防地下室应妥善解决紧
11、急状态下的人员隐蔽与疏散，应妥善解决紧急状态下的人员隐蔽与疏散，应有保证人身安全的技术措施。应有保证人身安全的技术措施。2.按埋入地下深度分类按埋入地下深度分类（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过该房间净高1/2者。（2）半地下室 半地下室是指地下室地面低于室外地坪面高度超过该房间净高1/3，且不超过1/2者。3.按结构材料分类按结构材料分类（1）砖墙结构地下室用于上部荷载不大及地下水位较低的情况。（2）钢筋混凝土结构地下室当地下水位较高及上部荷载很大时，常采用钢筋混凝土墙结构的地下室。2.4.2地下室的构造图图2-27 2-27 地下室组成地下室组成n1.1.墙体墙
12、体 承担垂直荷载及土、地下水以及土冻胀时侧压力。其承担垂直荷载及土、地下水以及土冻胀时侧压力。其最小厚度不低于最小厚度不低于300mm300mm。n2.2.顶板顶板 可用预制板、现浇板、或者预制板上作现浇层（装配可用预制板、现浇板、或者预制板上作现浇层（装配整体式楼板）。如为防空地下室，必须采用现浇板，整体式楼板）。如为防空地下室，必须采用现浇板，并按有关规定决定厚度和混凝土强度等级。并按有关规定决定厚度和混凝土强度等级。v3.底板底板 一般采用现浇钢筋混凝土底板。一般采用现浇钢筋混凝土底板。v4.4.门窗门窗普通地下室门窗同地上部分。防空地下室应符合相应等级的防护和密闭要求，一般采用钢门或混
13、凝土门，防空地下室一般不容许设窗。5.采光井采光井由底板和侧墙构成：侧墙可以用砖墙或钢筋混凝土板墙制作，底板一般为钢筋混凝土浇筑。采光井底板应有1%3%的坡度。采光井的上部应有铸铁篦子或尼龙瓦盖，以防止人员、物品掉入采光井内。深度：采光井底板距窗台低250300mm。宽度：1000mm。开间：窗宽+1000mm。图图2-15 2-15 采光井的构造采光井的构造6.楼梯 可与地面上房间结合设置，层高小或用作辅助房间的地下室，可设置单跑楼梯。防空要求的地下室至少要设置两部楼梯通向地面的安全出口，并且必须有一个是独立的安全出口。且安全出口与地面以上建筑应有一定距离，一般不小于地面建筑物高度的一半。2
14、.4.3地下室的防水如何保证地下室在使用时不渗漏，是地下室构造设计的主要任务。目前我国颁发的地下工程防水技术规范（GB501082001）把地下工程防水分为四级，见表2-1。表2-1 地下工程防水等级标准 防水等防水等级级 标标 准准一级不允许渗水，结构表面无湿渍二级不允许漏水，结构表可有少量湿渍工业与民用建筑：总湿渍面积不应大于总防水面积（包括顶板、墙面、地面的1/1000；任意100m2防水面积上的湿渍 不超过1处，单个湿渍的最大面积不大于0.1m2 其他地下工程：总湿渍面积不应大于总防水面积的6/1000；任意防水面积的湿渍不超过4处，单个湿渍的最大面积不大于0.2m2三级 有少量漏水点
15、，不得有线流和漏泥砂 任意防水面积上的漏水点数不超过7处，单个漏水点的最大漏水量不大于2.5L/d，单个湿渍的最大面积不大于0.3m2四级 有漏水点，不得有线流和漏泥砂 整个工程平均漏水量不大于2L/m2d；任意100 m2防水面积的平均漏水量不大于4L/m2d表表2-2 不同防水等不同防水等级级的适用范的适用范围围 防水等防水等级级适用范适用范围围一级 人员长期停留的场所；因有少量湿渍会使物品变质、失效的贮物场所及严惩影响设备正常运转和危及工程安全运营的部位；极重要的战备工程二级 人员经常活动的场所；在有少量湿渍的情况下不会使物品变质、失效的贮物场所及基本不影响设备正常运转和工程安全运营的部
16、位；重要的战备工程三级 人员临时活动的场所；一般战备工程四级 对渗漏水无严格要求的工程1.1.地下室防潮地下室防潮 当设计最高地下水位低于地下室底板300mm以上，且地基范围内的土壤及回填土无形成上层滞水可能时，采用防潮做法。地下室墙体为钢筋混凝土：不必做防潮。地下室墙体为砌体：应做防潮。地下室防潮的构造要求：地下室防潮的构造要求：1)砖墙体必须采用水泥砂浆砌筑，灰缝必须饱满。2)在外墙外侧设垂直防潮层，防潮层做法一般为1：2.5水泥砂浆找平、刷冷底子油一道、热沥青两道，防潮层做至室外散水处，然后在防潮层外侧回填低渗透性土壤如粘土、灰土等，并逐层夯实，底宽500mm左右。3)地下室所有墙体，必
17、须设两道水平防潮层，一道设在底层地坪附近，一般设置在结构层之间。另一道设在室外地面散水以上150200mm的位置。图图2-16 地下室的防潮地下室的防潮2.地下室防水地下室防水当设计最高地下水位高于地下室底板，或地下室周围土层属弱透水性土存在滞水可能，应采取防水措施。目前，采用的防水方案有材料防水和自防水两大类。v1）材料防水材料防水是在外墙和底板表面敷设防水材料，借材料的高效防水特性阻止水的渗入，常用卷材、涂料和防水水泥砂浆等。（1）卷材防水能适应结构的微量变形和抵抗地下水的一般化学侵蚀，比较可靠，是一种传统的防水做法。外包防水是将防水材料贴在迎水面，即外墙的外侧和底板的下面，防水效果好，采
18、用较多，但维护困难，缺陷处难于查找。内包防水是将防水材料贴于背水一面，其优点是施工简便，便于维修，但防水效果较差，多用于修缮工程（图2-17）。(a)外包防水(b)内包防水图2-17卷材防水的做法v（2）涂料防水：指在施工现场以刷涂、刮涂、滚涂等方法将无定型液态冷涂料在常温下涂敷于地下室结构表面的一种防水做法。v（3）水泥砂浆防水：是采用合格材料，通过严格多层次交替操作形成的多防线整体防水层或掺入适量的防不剂以提高砂浆的密实性。2 2）混凝土防水混凝土防水地下室的墙采用混凝土或钢筋混凝土结构时，可连同底板采用防水混凝土，使承重、围护、防水功能三者合一。防水混凝土墙和底板不能过薄，一般外墙厚为200mm以上，底板厚应在150mm以上，否则会影响抗渗效果。为防止地下水对混凝土的侵蚀，在墙外侧应抹水泥砂浆。然后刷沥青（图2-18）。图图2-18 2-18 防水混凝土防水做法防水混凝土防水做法