建筑构造 第八章 基础

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• 3、按基础埋置的深浅分 • 有：深基础和浅基础之分。 • 浅基础有：无筋扩展基础、筏形基础、壳 体基础、岩层锚杆基础。 • 深基础主要为桩基。 • 桩基主要由承台和桩柱两部分组成。
• 预制桩：桩的断面一般为200~350mm见方， 桩长不超过12M。优点：质量易于保证，不 受地基其他条件影响；缺点：造价高，钢 材用量大，施工时噪音大。 • 灌注桩：在所设计的桩位上开孔（圆形）， 然后在孔内加放钢筋骨架，浇注混凝土而 成。优点：施工快，施工占地面积小、造 价低。是目前施工中的首选。 • 爆炸桩：是用机械或爆扩等方法成孔的， 目前很少用。
• 对靠近原有建筑物基础 修建的新基础，其埋置 深度不宜超过原有基础 的底面，否则新、旧基 础之间应保留一定的净 距，其值依原有基础荷 载和地基土质而定，且 不宜小于该相邻基础底 面高差的1~2倍，不能满 足上述要求时，应采取 适宜措施以保证邻近原 有建筑物的安全。
三、基础的类型
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• （2）工程地质条件的因素 • 地基应有较好的持力层和下卧层，地基在 荷载作用下产生应力（反力）和应变（变 形），其应力与应变值随着深度的增加而 减小，到一定深度时，应力与应变值即可 忽略不计。直接与基础底面接触且需要计 算的土层称为持力层，持力层以下称为下 卧层它一般不需要计算但也必须有足够的 强度和厚度。这些都是确定基础底面积和 埋深的主要依据。
• (4)冰冻线的因素 • 冻结土与非冻结土的 分界线，称为冰冻线。 北京地区的冻结深度 是0.8m~1m，哈尔滨 是2m；有的地区不 会冻结，如广州、海 南岛；有的地区则冻 结深度很小，如上海、 南京一带仅是 0.12~0.2m。
• 5、场地环境条件的因素 • 基础埋置深度应大于因气候变化或树木生 长导致地基土胀缩以及其它生物活动形成 孔洞等可能达到的深度，除岩石地基外， 不宜小于0.5m。为了保护基础，一般要求 基础顶面低于设计地面至少0.1m。
• (3)地下水位的因素 • 为防止地下水对基础施 工带来的麻烦，以及有 侵蚀性的地下水对基础 的腐蚀，一般基础应争 取埋置在地下水位以上。
• 当地下水位较高，基 础不能埋置在地下水 位以上时，应将基础 底面埋置在最低地下 水位以下且不少于 200mm 200mm的深度，一般 不应使基础底面处于 地下水位变化的范围 之内，以利减少和避 免地下水的浮力和影 响等。
• 二、基础的埋置 深度及其影响深 度 • 1、基础的埋置深 度，简称基础埋 深基础埋深是从 室外设计地坪算 起的，一般来说， 在没有其他条件 的影响下，基础 的埋置深度不应 小于500㎜。
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2、影响基础埋置深度的因素 （1）与建筑物有关的因素 某些建筑物需要具备一定的使用功能或宜 采用某种基础形式，这些要求常成为其基 础埋置深度选择的先决条件。 较好地段是指承载力较高且分布较均匀的 土层一般可分为岩石类、碎石类、砂性土 类和粘性土类。它们的承载力都在 100kPa以上，最高可达4MPa。
• 筏式基础的优点：筏式基础不仅易于满足 软弱地基承载力的要求，减少地基的附加 应力和不均匀沉降，还具有前述条形基础、 单独基础、柱下条形基础等所不完全具备 的良好功能。 • 筏式基础的不足之处。筏式基础只具有有 限的抗弯刚度，无力调整过大的沉降差异， 尤其是对土岩组合地基等软硬明显不均匀 的情况，就须做局部处理才能适应；经济 指标较高。
• 2、按基础的材料和基础的传力情况分类
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1、按基础所用材料及其受力特点分类 （1）刚性基础（也称无筋扩展基础） 采用砖、石、灰土、混凝土、等建造的基 础，都属于刚性基础，这些材料建造的基 础的共同点是，他们的抗压强度很好，但 抗拉、抗弯、抗减等强度却远不如它们的 抗压强度。由于地基承载力在一般情况下 低于结构墙体或柱等上部结构的抗压强度， 故基础底部面宽度要大于墙或柱的宽度。
3、桩基（打桩法）
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（1）端承桩：建筑物通过柱形的桩，穿 过深达十几米、甚至几十米的软土层，直 接支承在坚硬的岩层上，这种桩称端承桩 或柱桩。 （2）摩擦桩：当软弱土层很厚，坚硬土 层离基础底面很远，桩是借土的挤压、利 用土与桩的表面磨擦力来支承建筑荷载的， 这种桩称摩擦桩或挤实桩。
摩擦桩与端承桩的示意图。
第八章
基础
本章内容： 1、基础的分类 2、基础的构造做法及要求 3、基础的防潮措施 4、地下室的构造及要求
第一节 地基与基础的基本概念
• 1、基础是位于建筑物的最下部，直接作用 在土层上并埋入土层中的承重构件。 • 2、地基是在基础之下，承受由基础传来的 建筑物荷载而发生应力和应变的土层。 • 3、在稳定的条件下，单位面积地基所能承 受的最大压力，称为地基容许承受力，简 称地耐力。
2、换土法
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当地基持力层比较软弱，或部分地基有一 定厚度的软土层，如淤泥、淤泥质土、重 填土、杂填土或其他高压缩性土层构成的 地基，这种地基土质无法通过压实达到提 高承载力的目的，这时可将软弱土层的部 分或全部挖去，然后回填以强度较大的砂、 碎石或灰土等，并夯至密实，这种方法称 为换土法。
• 换土法处理地基的特点是，能够充分利用 地方材料，节约钢材、木材、水泥等三材。 换土法能减少基础沉降量，调整基础间的 不均匀沉降，提高地基强度和稳定性，减 小基础埋置深度。 • 换土法的不足是:由于砂或砂石属松散材料， 主要由基坑侧壁的约束而起人工地基作用。 因此，在建造之后，不宜在基础的四周挖 沟打井。
• （二）人工地基是指当天然土层的承载力 不能满足承载的要求，即不能在其上直接 建造基础，必须对这种土层进行人工加固 以提高其承载力，这种经过人工加固的地 基叫做人工地基。
• 常采用的人工加固地基的方法主要有： • 1、压实法 • 土的压实法是采用重锤、压路机、振动压 实机等压实机械对地基土层进行压实加固 以提高其承载力的方法 • 压实法加固地基的优点是，不需增加额外 的建筑材料，对提高地基承载力收效较大。 压实法常用于处理有建筑垃圾或工业废料 组成的杂填土的地基，以及地下水位以上 的黏土、砂类土和湿陷性黄土等。
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（2）柔性基础 钢筋混凝土基础属于柔性基础。在混凝土
基础的底部配以受拉钢筋利用钢筋来承受拉应 力，使基础底部能够承受较大的弯具，这时， 由于不受基础放脚宽高比的限制，基础底面积 的增加不需要以加大基础高度和基础埋深为代 价，基础的适应性就大大提高了。我们称钢筋 混凝土基础这种不受刚性角限制的基础为柔性 基础。 柔性基础与刚性基础的区别就是可以浅埋。基 础加宽时不受刚性角的限制，能节约大量材料 和挖土工作量，钢筋混凝土基础最边缘处不小 于200mm,混凝土强度不低于Ｃ10。
• 箱形基础的埋置深度，一方面应满足建筑 物对地基的承载力、基础抗倾覆、滑移稳 定性以及建筑物整体倾斜等方面的限制要 求；另一方面也受深基坑开挖极限深度、 人工降低地下水位施工可能性以及对邻近 建筑物基础的影响等因素的制约，一般可 取等于箱形基础的高度，在地震区则不宜 小于建筑物高度的1/10。
• 箱形基础顶板、地板及墙身的厚度主要应 根据其受力情况、整体刚度等方面的要求 来确定。一般底板及外墙的厚度不小于 250mm，内墙厚度不小于200mm，顶板厚 度不小于150mm。
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A代表基础的底面积 N代表传递至基础底面处的建筑物荷载 P代表地基容许承载力 则可以写出如下的关系式： A≧N/P
一、地基的分类：天然地基与人工地基
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（一）天然地基是指具有足够的承载能 力、可以直接在其上建造基础的天然土 层。岩石、碎石、砂石、黏性土等，一 般均可作为天然地基。 1）岩石：颗粒间牢固连接，呈整体或具 有肌理裂隙的岩体。岩石承载力的标准 值在200~4000kPa之间。 2）碎石土：碎石粒径大于2mm的颗粒含 量超过全重50%的土。碎石土承载力的 标准值在200~1000kPa之间。
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条形基础（砖基础） 条形基础主要用于墙承载结构中。
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（2）独立基础 独立基础主要用于柱承载结构中。单独基 础是柱下基础的基本形式，常用的剖面形 式有台阶形、锥台形、杯形等。
• 独立基础的优点是：土方工程量较少，便 于管道穿过，节约基础材料。但各单独基 础之间无连接构件，基础整体抵抗不均匀 沉降的能力较差，因此，单独基础是用于 地基土质均匀、建筑物荷载均匀的柱承载 结构的建筑物。必要时还可以加设梁或拱 等连续构件。
• 柱下筏式基础
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箱形基础 箱形基础适用于 软弱地基上的高 层建筑、重型建 筑或对不均匀沉 降有严格要求的 建筑物。它是一 种由钢筋混凝土 的底板、顶板和 内外纵、横墙体 组成的格式空间 结构
• 箱形基础宽阔的基础底面使地基受力层范 围大大地扩展，较大的埋置深度和中空的 结构形式使开挖卸去的土重新抵偿了上部 结构传来的部分荷载在地基中引起的附加 应力，所以，与条形基础、独立基础、柱 下条形基础等一般实体基础相比，箱式基 础能显著提高地基稳定性，降低基础沉降 量。 • 箱形基础的抗震性能也比较好
• 箱形基础形成的地下室可以提供多种使用 功能。冷藏库和高温炉体下的箱形基础有 隔断热传导的作用，以防地基土的冻胀和 干缩；高层建筑下的箱形基础可以作为设 备层、库房、商店和人防之用。 • 箱形基础的缺点是，由于有内墙的分隔， 箱形基础不如筏式基础那样可提供能充分、 灵活地利用地下空间的条件，因而难以适 应工业生产流程和提供停车场通道等方面 的需要。
• 3）砂土：粒径大于2mm的颗粒含量不超过 全重的50%粒径大于0.075mm的颗粒超过 全重50%的土。砂土的承载力标准值在 140~500kPa之间。 • 4）粉土：介于砂土与黏性土之间， 粒径大 于0.075mm的颗粒含量不超过全重50%的 土，粉土的承载力标准值在105~410kPa之 间。 • 5）黏性土：为塑性指数Ip>10的土。黏性 土的承载力标准值在105~475kPa之间。 • 6）人工填土：人工填土的承载力标准值在 65~160kPa之间。