房屋建筑学第七章基础与地下室构造

地下水位
一般宜落在 地下常年水 位和最高水 位以上，或 者应埋在最 低地下水位 以下200mm， 以使基础处 于较稳定的 水压状态。
冰冻线深度
一般应将基础 的垫层设置在 土层冻结深度 以下200mm， 以避免土壤冻 融交替对基础 的不利影响。
相邻建筑物基础的影响：
L≥（1～2）△d
6.1.4 基础的类型
• 适用范围：振动压实法适用于处理砂 性土及松散性杂填土（炉灰、炉渣、 碎砖瓦等）。
振动压实法
（3）机械压实
定义： 利用压路机、羊 足碾、轮胎碾等 机械碾压地基土 壤，使地基压实 排水固结。
适用范围： 机械压实适用于 大面积浅层填土。
2、换土法（置换法）
• 定义：当地基土的 局部或全部为软弱 土不宜采用压实法 加固时（如淤泥、 沼泽、杂填土、洞 等），可将局部或 全部软弱土清除， 换以好土，如粗砂、 中砂、砂石料、灰 土等。
独立基础
3、联合基础
联合基础类型较多。
• 当房屋为骨架承重或内骨架承重，且地基条 件较差时，为提高建筑物的整体性，避免各 承重柱产生不均匀沉降，常将柱下基础沿纵 横方向连接起来，形成柱下条形基础或十字 交叉的井格基础。
柱下条形基础
井格基础
• 片筏基础
• 当建筑物上部荷载较大，或地基土质很 差，承载能力小，采用独立基础或井格基 础不能满足要求时，可采用筏片基础。筏 片基础在构造上像倒置的钢筋混凝土楼盖， 分为板式和梁板式两种。
• 因此，刚性材料基础设计时为避免受拉或 受剪而破坏必须使基底宽度在刚性角控制 范围内。
• 砖石基础B/H：1:1.25～1:1.5
• 混凝土基础B/H ：1:1
B0
B1 B0
刚性角——压力分布角，以α表示
刚性基础的受力、传力特点
砖砌基础的刚性角控制在26°～33°之间 素混凝土基础的刚性角应控制在45°以内
根据用途及结构需要可做成一层或二、三层、多层 地下室。
2、人防地下室 结合人防要求设置的地下空间,用以应付战时
情况下人员的隐蔽和疏散,并有具备保障人身安全 的各项技术措施。按人防地下室的使用功能和重要 程度,将人防地下室分为六级。
地下室防潮
• 当地下室地坪高于地下水的常年水位和最高 水位时，由于地下水不会直接侵入地下室， 墙和底板仅受土层中毛细水和地表水下渗而 形成的无压水影响，只需做防潮处理。
地下室外墙的防潮做法是：
先在外墙表面抹一层20mm厚的水泥砂浆找平 层，再涂一道冷底子油和两道热沥青；然后在 外侧回填低渗透性土壤。
地下室的防水
• 当最高地下水位高于地下室地坪时，地下 水不仅可以浸入地下室，而且地下室外墙 和底板还分别受到地下水的侧压力和浮力。 水压力大小与地下水高出地下室地坪高度 有关，高差愈大，压力愈大。这时，对地 下室必须采取防水处理。
影响基础埋深的因素
• 1.上部荷载大小及性质 • 2.地基土层性质 • 3.地下水位 • 4.冰冻线深度 • 5.相邻基础
地基土层性质
设计之前应进行场地地质勘察，在满足地 基稳定和变形要求的前提下，基础应座在工程 地质性质较好的持力层上，当存在软弱下卧层 时，基础应尽量浅埋，加大基底与软弱下卧层 顶板的距离；当土层分布明显不均匀或各部位 荷载差别很大时，同一建筑物的基础可以采用 不同的埋深对不均匀沉降进行调整。
箱型基础
浇注箱型基础底板
利用箱型基 础的内部空间
• (二)按基础的材料分类
• 砖基础、石基础、混凝土基础、毛石混凝 土基础、钢筋混凝土基础等。
砖 基 础 示 意 图
砖基础
素 混 凝 土 基 础
石基础
石 基 础
• 按基础传力情况分：刚性基础和柔性基础
刚性基础：由砖、毛石、混凝土或毛石混凝 土、灰土和三合土等材料做基础时，基础底宽 应根据材料刚性角决定，凡受刚性角限制的基 础为刚性基础。常用于建筑物荷载较小、地基 承载力较好、压缩性小的地基上，一般用于小 型民用建筑。
人工地基：建筑物上部荷载较大或地基土的承载 能力较弱，缺乏足够的稳定性，必须 预先对地基土进行人工补强和加固才 能在上面建造房屋的地基。
地基加固的原理是：“将土质由松变实， 将土的含水量由高变低”。
天然地基
人工地基
岩石
压实法
碎石
砂土 粘性土 杂填土
换填土 打桩法
1、 压实法
• 压实法是用重锤或压路机将较弱的土层夯 实或压实，挤出土层颗粒的空气，提高土 的密实度以增加土层的承载力。
• 2、 地基要有均匀的压缩量，保证建筑在允 许范围内可均匀下沉；
• 3、 地基应具有抵抗产生滑坡、倾斜的能力， 当地基高差较大时，可设挡土墙。
• 地基在荷载作用下产生应力（反力）与应 变（变形），其应力与应变值随着土体深 度的加深而慢慢减小，到一定深度后土体 的应力与应变值就可以忽略不计了。
• 随着土层深 度的不断增加， 土层所承受的荷 载越来越小。持 力层以下的下卧 层所承受的荷载 基本可以忽略不 计。
• (一)按基础形式分类
• 1.带形基础（条形基础） • ——墙下条形基 、柱下条形基。 • 2.独立基础 • ——台阶形、锥形、杯形、薄壳等。 • 3.联合基础 • ——井格式(十字交叉)基础、片筏(板式、梁板式)
基础、箱形基础。
基础构造
1.带形基础（条形基础）
• 当地基条件较好、基础埋置深度较浅时，多采用 条形基础，便于传递连续的条形荷载。
• 地下室防水工程分为四个等级，各地下工 程的防水方案应根据工程的重要性和使用 要求按表6.1选定。
表6.1 地下室防水工程设防表(待续)
防水等级 适用范围
标准
设防做法 选择要求
一级
人员长期停
留的场所；因
有少量湿渍会
使物品变质、 失效的储物场 所及严重影响 设备正常运转 和危及工程安
不允许漏 水，结构 表面无湿 渍
柔性基础：
用钢筋混凝土制作的基础， 能承受较大拉应力，且不 受刚性角限制，故称钢筋 混凝土柔性基础。钢筋混 凝土的抗弯性能和抗剪性 能良好，可在上部结构荷 载较大、地基承载力不高 以及水平力和力矩等荷载 的情况下使用，为了节约 材料可将基础做成锥形 。
基 础 钢 筋 绑 扎 、 混 凝 土 浇 注
地 基： 承受由基础传来荷载的土层，不是建筑物的组成 部分。其中：
持力层：具有一定的地耐力，直接承受建筑荷载， 并需进行力学计算的土层。
下卧层：持力层以下的土层。
室外标高
基 础 埋 深
室内标高
基顶标高 基底标高 持力层 下卧层
• 地基应满足的要求：
• 1、 地基要有一定的强度，能承受建筑所有 荷载的能力；
墙下条基 柱下条基（可形成井格形又称井格基础）
2、 独立式基础
• 独立式基础一般为 柱墩式。当地基土 质较差时，承载力 较低，上部荷载较 大时，柱的基础底 面积增大，则相邻 柱基很近，为便于 施工，可将柱基之 间相互连通。形成 条形基础或井格式 基础。
独立基础常用的断面形式有阶梯形、 锥形、杯形等。
一道设防， 高聚物改 也可做一 性沥青防 道外防水 水卷材
6 基础与地下室构造
• 本章提要
本章内容：地基与基础的基本概念，基础的埋 深及其影响因素，基础的类型与构 造，地下室的防潮和防水构造等
学习重点：基础的基本形式，基础埋深的概念 ，理解基础构造
本章内容
6.1 基础构造 6.2 地下室的防潮与防水
6.1 基础构造
• 6.1.1 地基与基础的概念
基 础： 建筑物上部承重结构向下的延伸和扩大，它承受 建筑物的全部荷载，并把这些荷载连同本身的重 量一起传到地基上。
全运营的部位；
极重要的战备
多道设防， 其中应有一道 钢筋混凝土结 构自防水和一 道柔性防水， 其他各道可采 取其他防水措 施
1.自防水钢 筋混凝土；
2.优先选用 合成高分子 卷材；
3.增加其他 防水措施， 如架空层或 夹壁墙等
工程
(续)表6.1 地下室防水工程设防表
防水等级 适用范围
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 的储物场所 及基本不影 响设备正常 运转和工程 安全运营的 部位；重要 战备工程
有梁板式基础
平板Байду номын сангаас板式基础
柱下片筏式基础(板式、梁板式)
箱形基础
• 箱形基础是一种刚度很大的整体基础，它 是由钢筋混凝土顶板、底板和纵、横墙组成的。
若在纵、横内墙上开门洞，则可做成地下室。 箱形基础的整体空间刚度大，能有效地调整 基底压力，且埋深大、稳定性和抗震性好， 常用做高层或超高层建筑的基础。
桩基础
第 一 步 ： 挖 桩 孔
第 二 步 ： 放 置 钢 筋 笼
第 三 步 ： 灌 浆 振 捣 密 室
第 四 步 ： 浇 筑 桩 承 台
6.1.3 基础的埋置深度
由室外设计地 面到基础底面的距 离，称为基础的埋 置深度，简称基础 的埋深。埋深大于 等于4m为深基础， 小于4m为浅基础。
压实法
强夯压实 振动压实 机械压实
（1）强夯压实
• 定义：指的是为提高 软弱地基的承载力， 用重锤自一定高度自 由下落夯击土层使地 基迅速固结的方法
• 适用范围：强夯压实 法用于粘性土，湿陷 性黄土及人工杂填土 等软弱地基的深层加 固，但必要时要采取 防震措施。
（2）振动压实法
• 定义：将振动机械置于地基表面进行 一定时间的振动，利用其激振力在土 中产生的剪切压密作用，使一定深度 内的土均匀增密，从而改善地基的力 学性能。
由于地基承载能力有限，为了使基础单位面积 所传递的力与地基能承受的能力相适应，可采 用台阶式的形式逐渐扩大基础的传力面积，这 种做法称为“大放脚”。
刚性角：在刚性基础中，墙或柱传来的压力是沿一 定角度分布的，这个角叫压力分布角，又称刚性角。
• 当刚性基础底部宽度超过刚性角控制范围 时，基础底部就容易因受剪而开裂。
标准
设防做法 选择要求
不允许漏水结构表面有少量
1.自防水
湿渍；工业与民用建筑总湿
钢筋混凝
渍（的面单其应任面 包 积 个 他 大 意1/积 括 上 湿 地 于 1100不 顶 的 渍 下 总000m面 防应 板 湿 工； 2防积 水大 、 渍 程任水不 面于 墙 不 总意面大 积总 面 超 湿1积0于 的防 、 过 渍0上m06水 地 面21的防./处11面 面 积湿水m0，02积 不）；0；两 一 道 凝 自 一 防般钢土防道水道为筋结水柔设防一混构和性，
一般战备 的漏水点数不超过7处， 构做抗水 物改性沥
工程
单个漏水点的最大漏水量 不大于2.5L/(m2·d)，单个
处理，外 做一道柔
青防水卷 材
湿渍面积不大于0.3m2
性防水层
四级
对漏水无 严格要求 的工程
有漏水点，不得有线流和
整个工程平均漏水量不大 于2L/(m2·d)，任意100m2 防水面积上的平均漏水量 不大于4L/(m2·d)
• 下卧层承受的荷载虽然可以忽略，但是如 果下卧层是软弱下卧层的话，就要进行处 理。比如下卧层是淤泥质土，那么我们就 要考虑计算下卧层承载能力。如果计算不 能承受，那么要考虑地基处理，或者考虑 桩基础设计。
6.1.1 天然地基与人工地基
地基按土层性质不同，分为天然地基和人工地 基两大类。
天然地基：天然状态下的土层具有足够的承载能 力，不需要经人工改良或加固，可直 接在上面建造房屋的地基。
钢 筋 混 凝 土 基 础 拆 模
独 立 基 础 成 型
6.2 地下室的防潮与防水
6.2.1 地下室的类型 • 地下室：位于地面以下的建筑使用空间。 • 按使用功能分为普通地下室和防空地下
室； • 按结构材料分为砖墙地下室和钢筋混凝
土地下室； • 按埋入地下深度可分为全地下室和半地
下室。
1、普通地下室 一般用作高层建筑的地下停车库、设备用房,
3、打桩法
• 定义：打桩法是 在软弱土层中置 入桩身，将建筑 物建造在桩上， 所以也可称为桩 基础。
桩基的组成
• 桩基础是一种常用的深基础形式，桩 基由桩身和承台板（或梁）组成。
桩基分类
• 端承桩： 是将桩 尖直接支承在岩石 或硬土层上，用桩 端阻力支承建筑物 的总荷载。
• 摩擦桩： 是用桩 挤实软弱土层，靠 桩壁与土壤的摩擦 力承担总荷载。
2.合成高 分子卷材 一层，或 高聚物改 性沥青防 水卷材
渍不超过4处，单个湿渍面
积不大于0.2m2
(续)表6.1 地下室防水工程设防表
防水等级 适用范围
标准
设防做法 选择要求
三级
有少量漏水点，不得有线
可采用一 道设防或
合成高分
人活员动临场时所；任意100m2的防水面积上
两道设防； 子卷材一 也可对结 层或高聚