房屋建筑学-2基础和地下室
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混凝土基础刚性角控制在：1：1（45度）以内。
1、刚性角： 毛石基础
宽高比为1：1.25～1.50 2、毛石基础常砌成阶梯形 ，每阶伸出的长度不宜大于 200mm，毛石基础台阶的 高度和基础墙的宽不宜小于
400mm
图6-114 混凝土基础
（2）柔性基础：钢筋混凝土基础称为柔性
基础。
为满足地基容许承载力的要求，
基底宽B一般大于上部墙宽，为了保证基础 不被拉力、剪力而破坏，基础必须具有相应 的高度。通常按刚性材料的受力状况，基础 在传力时只能在材料的允许范围内控制，这 个控制范围的夹角称为刚性角，用α表示。
砖、石基础的刚性角控制在： (1：1.25)~(1：1. 50) (26~33度) 内，
地铁换乘站
一、地下室分类
地下室就是建筑物首层下面的房间
地下室按使用功能分：有普通地下室和防空地 下室；
按顶板标高：有半地下室（埋深为1／3~1／2 倍的地下室净高）和全地下室（埋深为地下室 净高的1/2以上）；
按结构材料分：有砖混结构地下室和钢筋混凝 土结构地下室。
二、地下室的组成 地下室由墙体、底板、顶板、门窗、楼电梯五 大部分组成。
当建筑物的荷载较大而地基承载能力较小时， 基础底面B必须加宽，如果仍采用混凝土材料 做基础，势必加大基础的深度，这样很不经济。 如果在混凝土基础的底部配以钢筋，利用钢筋 来承受拉应力，使基础底部能够承受较大的弯 矩，这时，基础宽度不受刚性角的限制，故称
钢筋混凝土基础为非刚性基础或柔性基础。适 宜宽基浅埋
地基处理
桩基础
二、对地基和基础的要求
Ａ、地基应具有良好的稳定性
地基在荷载作用下沉降均匀，才保证房 屋的沉降均匀。如果地基土质分布不均匀， 处理不好就会产生不均匀沉降，此极易产 生墙身开裂、房屋倾斜、甚至破坏的情况。
Ｂ、基础应有足够的强度
基础具有足够的强度，才能稳定地把荷载传给地基。如果基 础在承受荷载后受到破坏，必然会使房屋出现裂缝，甚至坍 塌。所以房屋基础所用材料应符合基础强度要求。
地下室的防潮：当设计最高地下水位低
于地下室地面，又没有形成滞水的可能时， 墙和地坪仅受到土中毛细管水和由地面水下 渗而造成的无压的侵渗。这时只需做防潮处 理。为保证防潮效果，地下室的墙如为砖墙 或石墙时，必须用水泥砂浆砌筑，灰缝必须 饱满。
地下室的防水：当设计最高地下水位
高于地下室地面时，地下室的底板和部分 外墙将浸在水中。地下室的外墙受到地下 水侧压力，底板则受到浮力。此时地下室 应作防水处理。地下室外墙应作垂直处理， 底板应作水平防水处理。
钢筋混凝土基础
2.按基础的构造形式分 类
基础形式主要是由上部 承重结构和地基承载力 决定的。如墙的基础一 般应为连续的，柱下基 础可为独立的，当荷载 大而地基承载力小时， 则应做桩基础或整片基 础。
（一）条形基础
当建筑物上部结构采用墙承重时，基 础沿墙身设置，多做成长条形，这类基 础称为条形基础或带形基础，是墙承式 建筑基础的基本形式。
6.其他 例如：为 保护基础，一 般要求基础顶 面低于设计室 内地面不少于 0.1m
图6-110 相邻基础的关系
2.3 基础的类型
1.按基础的材料及受力特点分类
(1)刚性基础：刚性基础是指由砖石、素混
凝土、灰土等刚性材料制作的基础，这种基 础抗压强度高而抗拉、抗剪强度低。（受刚 性角的限制）
砖基础
墙下条形基础
（二）独立式基础
当建筑物上部结构采用框架结构或单层 排架结构承重时，基础常采用方形或矩形的 独立式基础，这类基础称为独立式基础或柱 式基础。独立式基础是柱下基础的基本形式。
当柱采用预制构件时，则基础做成杯口形， 然后将柱子插入并嵌固在杯口内，故称杯形 基础。
（三）井格式基础
1.墙体 地下室的外墙应按挡土墙设计，如用
钢筋混凝土或素混凝土墙，其最小厚度不低于 300mm，外墙应作防潮或防水处理，如用砖墙 （现在较少采用）其厚度不小于490mm。
2.顶板 可用预制板、现浇板。在无采暖的地下
室顶板上，即首层地板处应设置保温层，以利首 层房间的使用舒适。
3.底板 底板处于最高地下水位以上，并且无压
Ｃ、基础应满足耐久性的要求
基础所用材料和构造的选择应与上部建筑等级适应，符合耐 久性要求、。如果基础先于上部结构破坏，检查和加固都十 分困难，将严重影响房屋寿命。
Ｄ、基础工程应注意经济效果
基础工程造价, 按结构类型不同约占房屋总造价的１０－３ ５％,甚至更高;所以应尽量选择土质优良的地段建造房屋， 以降低基础工程的造价。当地段不能选择时，应采用恰当的 基础形式及构造方案，尽量节省工程费用。
力产生作用时，可按一般地面工程处理，即垫层 上现浇混凝土60~80mm厚, 再做面层；如底板处 于最高地下水位以下时，底板不仅承受上部垂直 荷载，还承受地下水的浮力荷载，因此应采用钢 筋混凝土底板，并双层配筋，底板下垫层上还应 设置防水层，以防渗漏。
4.门窗 普通地下室的门窗与地上房间门
窗相同，地下室外窗如在室外地坪以下 时，应设置采光井和防护蓖，以利室内 采光、通风和室外行走安全。
5.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.
三、地下室防水、防潮构造
地下室的防潮和防水地下室的外墙和底 板都埋在地下，受到土中含水和地下水的侵 渗，如不采取构造措施轻则因潮湿引起墙面 抹灰脱落、墙面霉变；重则因渗漏使地下室 充水，影响地下室的使用。因而保证地下室 不潮湿、不透水，是地下室构造设计的重要 任务。
1.建筑物上部荷载的大小和性质；多层 建筑根据地下水位及冻土深度等来确定， 一般高层建筑基础埋置深度为地面上建 筑高度的1/10。
2.工程地质条件：基础底面经量选在 “老土层”上
3.水文地质条件：基础应争取埋在地下 水位以上200mm处
最高地下水位
最高地下水位 最低地下水位
（a）地下水位较低时的基础埋深位置
防水构造
卷材防水层粘贴在结构层外表面时称外防
水，粘贴在结构层内表面时称内防水。
外防水的防水层粘贴在迎水面上，防水效果 好；内防水的防水层则是粘贴在背水面上， 防水效果较差，但施工简便、便于修补，常 用于修缮工程。
混凝土自防水当地下室的墙采用混凝土
或钢筋土结构时，可连同底板采同防水 混凝土，使承重、围护、防水功能三者 合一。单就防水方面而言，混凝土自防 水比设置卷材防水层造价较低，施工也 较为简便。
其具有减少基底压力、提高地基承载力 和调整地基不均匀沉降的能力。
筏形基础
（五）箱形基础
当板式基础做得很深时，常将基础改做 成箱形基础。箱形基础是由钢筋混凝土底板、 顶板和若干纵、横隔墙组成的整体结构，基 础的中空部分可用作地下室（单层或多层的） 或地下停车库。箱形基础整体空间刚度大， 整体性强，能抵抗地基的不均匀沉降，较适 用于高层建筑或在软弱地基上建造的重型建 筑物。
第七节 地下室构造
建筑物首层下面的房间叫地下室，它 是利用地下空间，从而节约了建设用地。 普通地下室一般用作高层建筑的地下停车 库、商场、车库、储藏间、设备用房等； 根据用途及结构需要可做成一层或二、三 层、多层地下室。人防地下室是用以应付 战时情况下人员的隐蔽和疏散，要具备保 障人身安全的各项技术措施。
第二章 基础与地下室
2.1 地基与基础的基本概念
一、概念：
基础是房屋的墙或柱埋在地下的扩大部 分。它的作用是把房屋的总荷载传给它下 面的土层。
（总荷载包括：房屋本身的重量以及房屋所承 载的人和各种设备、屋顶积雪、墙和屋面所受到 的风的作用等）
地基 指基础底面以下，受到荷载 作用影响 范围内的部分岩、土体。
地基则不是建筑物的组成部分，它只是承受 建筑物荷载的土壤层。其中，直接支承基础， 具有一定承载能力的土层称为持力层；持力层工地基两种类型。
天然地基是指天然状态下即可满足上述要求， 不需人工处理的地基。
当达不到上述要求时，可以对地基进行补强和 加固，经人工处理的地基称为人工地基。（处 理方法如：压实法（预压、强夯）、换填法、 化学加固法（深层搅拌）、打桩法
当地基条件较差，为了提高建筑物的整 体性，．防止柱子之间产生不均匀沉降，常 将柱下基础沿纵横两个方向扩展连接起来， 做成十字交叉的井格基础。
(四)筏片式基础
当建筑物上部荷载大，而地基又较弱， 这时采用简单的条形基础或井格基础已不能 适应地基变形的需要或者墙下条形基础的底 面积占建筑物平面面积较大比例时，可以考 虑选用整片筏式基础。
箱型基础
（六）桩基础
当建筑物荷载较大，地基的软弱土层厚度在５ ｍ以上，基础不能埋在软弱土层内或对软弱土层 进行人工处理困难或不经济时，常采用桩基础。
采用桩基础能节省基础材料，减少挖填土方量， 改善工人的劳动条件，缩短工期。在严寒地区进 行基础施工时，要开挖冻土，耗费人工，进度迟 缓；采用桩基础能避开挖掘冻土这一繁重劳动。 因此近年来桩基础采用量逐年增加。
（b）地下水位较高时的基础埋深位置
图6-108 基础埋深与地下水位的关
a.埋在地下系水位以上
b.将基础埋在地下水位以下且基础底距最 低水位不小于200
4.土壤冻结深 度：建筑物 基础应埋置 在冰冻层以 下不小于 200mm
图6-109 基础埋深与冰冻线的关系
5.相邻建筑物的 埋深：新建建 筑物基础不应 大于相邻原基 础埋深;当大于 时，两基础间 的净距一般为 相邻基础地面 高差的1~2倍
2.2 影响基础埋深的因素
一、基础埋置深度
由室外设计地面到基础底面的距离，叫做基 础的埋置深度。
埋深大于等于5米或埋深大于等于基础宽度 的4倍的基础称为深基础；埋深在0.5米~5米 之间或埋深小于基础宽度的4倍的基础称为 浅基础。
一般情况下基础埋深不小于0.5m。
二、影响基础埋深的因素
1、刚性角： 毛石基础
宽高比为1：1.25～1.50 2、毛石基础常砌成阶梯形 ，每阶伸出的长度不宜大于 200mm，毛石基础台阶的 高度和基础墙的宽不宜小于
400mm
图6-114 混凝土基础
（2）柔性基础：钢筋混凝土基础称为柔性
基础。
为满足地基容许承载力的要求，
基底宽B一般大于上部墙宽，为了保证基础 不被拉力、剪力而破坏，基础必须具有相应 的高度。通常按刚性材料的受力状况，基础 在传力时只能在材料的允许范围内控制，这 个控制范围的夹角称为刚性角，用α表示。
砖、石基础的刚性角控制在： (1：1.25)~(1：1. 50) (26~33度) 内，
地铁换乘站
一、地下室分类
地下室就是建筑物首层下面的房间
地下室按使用功能分：有普通地下室和防空地 下室；
按顶板标高：有半地下室（埋深为1／3~1／2 倍的地下室净高）和全地下室（埋深为地下室 净高的1/2以上）；
按结构材料分：有砖混结构地下室和钢筋混凝 土结构地下室。
二、地下室的组成 地下室由墙体、底板、顶板、门窗、楼电梯五 大部分组成。
当建筑物的荷载较大而地基承载能力较小时， 基础底面B必须加宽，如果仍采用混凝土材料 做基础，势必加大基础的深度，这样很不经济。 如果在混凝土基础的底部配以钢筋，利用钢筋 来承受拉应力，使基础底部能够承受较大的弯 矩，这时，基础宽度不受刚性角的限制，故称
钢筋混凝土基础为非刚性基础或柔性基础。适 宜宽基浅埋
地基处理
桩基础
二、对地基和基础的要求
Ａ、地基应具有良好的稳定性
地基在荷载作用下沉降均匀，才保证房 屋的沉降均匀。如果地基土质分布不均匀， 处理不好就会产生不均匀沉降，此极易产 生墙身开裂、房屋倾斜、甚至破坏的情况。
Ｂ、基础应有足够的强度
基础具有足够的强度，才能稳定地把荷载传给地基。如果基 础在承受荷载后受到破坏，必然会使房屋出现裂缝，甚至坍 塌。所以房屋基础所用材料应符合基础强度要求。
地下室的防潮：当设计最高地下水位低
于地下室地面，又没有形成滞水的可能时， 墙和地坪仅受到土中毛细管水和由地面水下 渗而造成的无压的侵渗。这时只需做防潮处 理。为保证防潮效果，地下室的墙如为砖墙 或石墙时，必须用水泥砂浆砌筑，灰缝必须 饱满。
地下室的防水：当设计最高地下水位
高于地下室地面时，地下室的底板和部分 外墙将浸在水中。地下室的外墙受到地下 水侧压力，底板则受到浮力。此时地下室 应作防水处理。地下室外墙应作垂直处理， 底板应作水平防水处理。
钢筋混凝土基础
2.按基础的构造形式分 类
基础形式主要是由上部 承重结构和地基承载力 决定的。如墙的基础一 般应为连续的，柱下基 础可为独立的，当荷载 大而地基承载力小时， 则应做桩基础或整片基 础。
（一）条形基础
当建筑物上部结构采用墙承重时，基 础沿墙身设置，多做成长条形，这类基 础称为条形基础或带形基础，是墙承式 建筑基础的基本形式。
6.其他 例如：为 保护基础，一 般要求基础顶 面低于设计室 内地面不少于 0.1m
图6-110 相邻基础的关系
2.3 基础的类型
1.按基础的材料及受力特点分类
(1)刚性基础：刚性基础是指由砖石、素混
凝土、灰土等刚性材料制作的基础，这种基 础抗压强度高而抗拉、抗剪强度低。（受刚 性角的限制）
砖基础
墙下条形基础
（二）独立式基础
当建筑物上部结构采用框架结构或单层 排架结构承重时，基础常采用方形或矩形的 独立式基础，这类基础称为独立式基础或柱 式基础。独立式基础是柱下基础的基本形式。
当柱采用预制构件时，则基础做成杯口形， 然后将柱子插入并嵌固在杯口内，故称杯形 基础。
（三）井格式基础
1.墙体 地下室的外墙应按挡土墙设计，如用
钢筋混凝土或素混凝土墙，其最小厚度不低于 300mm，外墙应作防潮或防水处理，如用砖墙 （现在较少采用）其厚度不小于490mm。
2.顶板 可用预制板、现浇板。在无采暖的地下
室顶板上，即首层地板处应设置保温层，以利首 层房间的使用舒适。
3.底板 底板处于最高地下水位以上，并且无压
Ｃ、基础应满足耐久性的要求
基础所用材料和构造的选择应与上部建筑等级适应，符合耐 久性要求、。如果基础先于上部结构破坏，检查和加固都十 分困难，将严重影响房屋寿命。
Ｄ、基础工程应注意经济效果
基础工程造价, 按结构类型不同约占房屋总造价的１０－３ ５％,甚至更高;所以应尽量选择土质优良的地段建造房屋， 以降低基础工程的造价。当地段不能选择时，应采用恰当的 基础形式及构造方案，尽量节省工程费用。
力产生作用时，可按一般地面工程处理，即垫层 上现浇混凝土60~80mm厚, 再做面层；如底板处 于最高地下水位以下时，底板不仅承受上部垂直 荷载，还承受地下水的浮力荷载，因此应采用钢 筋混凝土底板，并双层配筋，底板下垫层上还应 设置防水层，以防渗漏。
4.门窗 普通地下室的门窗与地上房间门
窗相同，地下室外窗如在室外地坪以下 时，应设置采光井和防护蓖，以利室内 采光、通风和室外行走安全。
5.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.
三、地下室防水、防潮构造
地下室的防潮和防水地下室的外墙和底 板都埋在地下，受到土中含水和地下水的侵 渗，如不采取构造措施轻则因潮湿引起墙面 抹灰脱落、墙面霉变；重则因渗漏使地下室 充水，影响地下室的使用。因而保证地下室 不潮湿、不透水，是地下室构造设计的重要 任务。
1.建筑物上部荷载的大小和性质；多层 建筑根据地下水位及冻土深度等来确定， 一般高层建筑基础埋置深度为地面上建 筑高度的1/10。
2.工程地质条件：基础底面经量选在 “老土层”上
3.水文地质条件：基础应争取埋在地下 水位以上200mm处
最高地下水位
最高地下水位 最低地下水位
（a）地下水位较低时的基础埋深位置
防水构造
卷材防水层粘贴在结构层外表面时称外防
水，粘贴在结构层内表面时称内防水。
外防水的防水层粘贴在迎水面上，防水效果 好；内防水的防水层则是粘贴在背水面上， 防水效果较差，但施工简便、便于修补，常 用于修缮工程。
混凝土自防水当地下室的墙采用混凝土
或钢筋土结构时，可连同底板采同防水 混凝土，使承重、围护、防水功能三者 合一。单就防水方面而言，混凝土自防 水比设置卷材防水层造价较低，施工也 较为简便。
其具有减少基底压力、提高地基承载力 和调整地基不均匀沉降的能力。
筏形基础
（五）箱形基础
当板式基础做得很深时，常将基础改做 成箱形基础。箱形基础是由钢筋混凝土底板、 顶板和若干纵、横隔墙组成的整体结构，基 础的中空部分可用作地下室（单层或多层的） 或地下停车库。箱形基础整体空间刚度大， 整体性强，能抵抗地基的不均匀沉降，较适 用于高层建筑或在软弱地基上建造的重型建 筑物。
第七节 地下室构造
建筑物首层下面的房间叫地下室，它 是利用地下空间，从而节约了建设用地。 普通地下室一般用作高层建筑的地下停车 库、商场、车库、储藏间、设备用房等； 根据用途及结构需要可做成一层或二、三 层、多层地下室。人防地下室是用以应付 战时情况下人员的隐蔽和疏散，要具备保 障人身安全的各项技术措施。
第二章 基础与地下室
2.1 地基与基础的基本概念
一、概念：
基础是房屋的墙或柱埋在地下的扩大部 分。它的作用是把房屋的总荷载传给它下 面的土层。
（总荷载包括：房屋本身的重量以及房屋所承 载的人和各种设备、屋顶积雪、墙和屋面所受到 的风的作用等）
地基 指基础底面以下，受到荷载 作用影响 范围内的部分岩、土体。
地基则不是建筑物的组成部分，它只是承受 建筑物荷载的土壤层。其中，直接支承基础， 具有一定承载能力的土层称为持力层；持力层工地基两种类型。
天然地基是指天然状态下即可满足上述要求， 不需人工处理的地基。
当达不到上述要求时，可以对地基进行补强和 加固，经人工处理的地基称为人工地基。（处 理方法如：压实法（预压、强夯）、换填法、 化学加固法（深层搅拌）、打桩法
当地基条件较差，为了提高建筑物的整 体性，．防止柱子之间产生不均匀沉降，常 将柱下基础沿纵横两个方向扩展连接起来， 做成十字交叉的井格基础。
(四)筏片式基础
当建筑物上部荷载大，而地基又较弱， 这时采用简单的条形基础或井格基础已不能 适应地基变形的需要或者墙下条形基础的底 面积占建筑物平面面积较大比例时，可以考 虑选用整片筏式基础。
箱型基础
（六）桩基础
当建筑物荷载较大，地基的软弱土层厚度在５ ｍ以上，基础不能埋在软弱土层内或对软弱土层 进行人工处理困难或不经济时，常采用桩基础。
采用桩基础能节省基础材料，减少挖填土方量， 改善工人的劳动条件，缩短工期。在严寒地区进 行基础施工时，要开挖冻土，耗费人工，进度迟 缓；采用桩基础能避开挖掘冻土这一繁重劳动。 因此近年来桩基础采用量逐年增加。
（b）地下水位较高时的基础埋深位置
图6-108 基础埋深与地下水位的关
a.埋在地下系水位以上
b.将基础埋在地下水位以下且基础底距最 低水位不小于200
4.土壤冻结深 度：建筑物 基础应埋置 在冰冻层以 下不小于 200mm
图6-109 基础埋深与冰冻线的关系
5.相邻建筑物的 埋深：新建建 筑物基础不应 大于相邻原基 础埋深;当大于 时，两基础间 的净距一般为 相邻基础地面 高差的1~2倍
2.2 影响基础埋深的因素
一、基础埋置深度
由室外设计地面到基础底面的距离，叫做基 础的埋置深度。
埋深大于等于5米或埋深大于等于基础宽度 的4倍的基础称为深基础；埋深在0.5米~5米 之间或埋深小于基础宽度的4倍的基础称为 浅基础。
一般情况下基础埋深不小于0.5m。
二、影响基础埋深的因素