二基礎(chǔ).ppt

項目二 基礎(chǔ)與地下室,任務(wù)一 了解地基與基礎(chǔ)基本概念 任務(wù)二 基礎(chǔ)的埋置深度與影響因素 任務(wù)三 基礎(chǔ)類型與基礎(chǔ)構(gòu)造 任務(wù)四 了解地下室的類型與構(gòu)造,任務(wù)一 了解地基與基礎(chǔ)基本概念,一、地基的基本概念 1.地基 地基是基礎(chǔ)下面承受荷載的那部分土體或巖體。當(dāng)土層承受建筑物荷載作用后，土層在一定范圍內(nèi)產(chǎn)生附加應(yīng)力和變形，該附加應(yīng)力和變形隨著深度的增加向周圍土中擴(kuò)散并逐漸減弱。所以，地基是有一定深度和范圍的，只能將受建筑物影響在土層中產(chǎn)生附加應(yīng)力和變形所不能忽略的那部分土層稱為地基。,2.持力層 當(dāng)?shù)鼗蓛蓪蛹皟蓪右陨贤翆咏M成時，通常將直接與基礎(chǔ)底面接觸的土層稱為持力層。 3.下臥層 在地基范圍內(nèi)持力層以下的土層稱為下臥層(當(dāng)下臥層的承載力低于持力層的承載力時，稱為軟弱下臥層)，如圖2-1所示。,圖2-1,4.地基承載力 地基承載力是指地基土單位面積上所能承受荷載 的能力。地基承受荷載作用后，內(nèi)部應(yīng)力發(fā)生變化。 一方面，附加應(yīng)力引起地基內(nèi)土體變形，造成地基沉 降；另一方面，引起地基內(nèi)土體的剪應(yīng)力增加。當(dāng)荷 載繼續(xù)增大，地基出現(xiàn)較大范圍的塑性變形區(qū)時，顯 示地基承載力不足而失去穩(wěn)定，此時地基達(dá)到極限承 載力。,5.地基土層的分類 建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范(GB 500072011)中規(guī)定，作為建筑地基的土層分為巖石、碎石土、砂土、粉土、粘性土和人工填土。 6.地基的種類及處理措施 地基可以分為天然地基和人工地基兩大類。 (1)天然地基天然地基是指天然土層具有足夠的承載力，不需人工加固處理便可直接承受建筑物荷載的地基。,(2)人工地基人工地基是指須預(yù)先對土壤層進(jìn)行人工加工或加固處理后承受建筑物荷載的地基。 地基處理是指為提高地基土的承載力，改善其變形性質(zhì)或滲透性質(zhì)而采取的人工方法。人工地基的處理措施通常有換填墊層法、預(yù)壓法、強(qiáng)夯法、水泥粉煤灰碎石樁法、水泥土攪拌法、打樁法等。 1)換填墊層法挖去地表淺層軟弱土層或不均勻土層，回填堅硬、較粗粒徑的材料，并夯壓密實，形成墊層的地基處理方法。,2)預(yù)壓法對地基進(jìn)行堆載或真空預(yù)壓，使地基固結(jié)的地基處理方法。預(yù)壓法包括堆載預(yù)壓法和真空預(yù)壓法。 3)強(qiáng)夯法反復(fù)將夯錘提到高處使其自由落下，給地基以沖擊和振動能量，將地基土夯實的地基處理方法。強(qiáng)夯法適用于處理碎石土、砂土、低飽和度的粉土與粘性土、濕陷性黃土、素填土和雜填土等地基。 4)水泥粉煤灰碎石樁(CFG樁)法由水泥、粉煤灰、碎石、石屑或砂等混合料加水拌和形成高粘結(jié)強(qiáng)度樁，并由樁、樁間土和褥墊層一起組成復(fù)合地基的地基處理方法。,5)水泥土攪拌法以水泥作為固化劑的主劑，通過特制的深層攪拌機(jī)械，將固化劑和地基土強(qiáng)制攪拌，使軟土硬結(jié)成具有整體性、水穩(wěn)定性和一定強(qiáng)度的樁體的地基處理方法。水泥土攪拌法分為深層攪拌法和粉體噴攪法。 6)打樁法在軟弱土層中置入樁體，把土壤擠密或把樁打入地下堅硬的土層中，來提高土層的承載力的地基處理方法。,7.地基應(yīng)滿足的幾點要求 1)強(qiáng)度方面的要求：要求地基有足夠的承載力。 2)變形方面的要求：要求地基有均勻的壓縮量，以保證有均勻的下沉。要防止不均勻沉降導(dǎo)致上部結(jié)構(gòu)產(chǎn)生裂縫，甚至倒塌。 3)穩(wěn)定方面的要求：要求地基有防止產(chǎn)生滑坡、傾斜能力，必要時應(yīng)加設(shè)擋土墻，以防止滑坡變形的出現(xiàn)。,二、基礎(chǔ)的基本概念 1.基礎(chǔ) 基礎(chǔ)是將結(jié)構(gòu)所承受的各種作用傳遞到地基上的結(jié) 構(gòu)組成部分，它是建筑物的地面以下的組成部分。 2.基礎(chǔ)埋深 基礎(chǔ)埋深是指從室外設(shè)計地面到 基礎(chǔ)底面的垂直距離，如圖2-3所示。 室外地坪分為自然地坪和設(shè)計地坪。,圖2-3,在滿足地基穩(wěn)定和變形要求的前提下，基礎(chǔ)宜淺埋，除巖石地基外，基礎(chǔ)埋深不宜小于0.5m。 3.基礎(chǔ)寬度 基礎(chǔ)的寬度由工程設(shè)計計算決定。柔性基礎(chǔ)底面的寬度不包括墊層的寬度。 4.大放腳 基礎(chǔ)墻加大加厚的部分，用燒結(jié)磚、混凝土、灰土等剛性材料制作的基礎(chǔ)均應(yīng)做大放腳。,5.基礎(chǔ)與地基的區(qū)別 基礎(chǔ)是建筑物的組成部分，而地基不是建筑物的組成部分?；A(chǔ)將承受的上部結(jié)構(gòu)的荷載傳給地基。 6.地基、基礎(chǔ)與荷載的關(guān)系 AN/F 式中N傳至基礎(chǔ)底面的建筑物的總荷載(包括自 重、上部荷載和基礎(chǔ)上部土重)，單位為kN； A基礎(chǔ)底面積，單位為mm2； f地基承載力(單位面積所能承受的最大壓力)，單 位為kPa。,由此可見，基礎(chǔ)底面積是根據(jù)建筑總荷載和地基土的承載力來確定的。當(dāng)?shù)鼗休d力不變時，傳給地基的壓力越大，基礎(chǔ)底面積也應(yīng)越大?；蛘?，當(dāng)建筑物總荷載不變時，允許地基承載力越小，基礎(chǔ)底面積就越大。 7.基礎(chǔ)的設(shè)計要求 1)強(qiáng)度方面的要求 2)耐久性的要求 3)經(jīng)濟(jì)因素的要求,任務(wù)二 基礎(chǔ)的埋置深度與影響因素,一、基礎(chǔ)的埋置深度 1.淺基礎(chǔ) 埋深小于5m或埋深小于4B稱為淺基礎(chǔ)(B為基礎(chǔ)寬度，埋深最小為500mm)。 2.深基礎(chǔ) 埋深大于等于5m或埋深大于等于4B稱為深基礎(chǔ)。 二、基礎(chǔ)埋置深度的影響因素 1.建筑物基礎(chǔ)的形式和構(gòu)造,高層建筑筏形基礎(chǔ)和箱形基礎(chǔ)的埋置深度應(yīng)滿足地基承載力、變形和穩(wěn)定性要求。位于巖石地基上的高層建筑，其基礎(chǔ)埋深應(yīng)滿足抗滑要求。 2.作用在地基上的荷載大小和性質(zhì) 地基上荷載越大，基礎(chǔ)埋深就越深。 3.工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件 基礎(chǔ)宜埋置在地下水位以上，當(dāng)必須埋在地下水位以下時，宜將基礎(chǔ)底面埋置在最低地下水位以下不小于200mm的位置。,4.相鄰建筑物的基礎(chǔ)埋深 當(dāng)存在相鄰建筑物時，新建建筑物的基礎(chǔ)埋深不宜大于原有建筑基礎(chǔ)。當(dāng)埋深大于原有建筑基礎(chǔ)時，兩基礎(chǔ)間應(yīng)保持一定凈距，其數(shù)值應(yīng)根據(jù)原有建筑荷載大小、基礎(chǔ)形式和土質(zhì)情況確定，一般可取梁基礎(chǔ)底面高差的12倍，如圖2-4 。 5.地基土凍脹和融陷的影響 宜埋置在冰凍線以下200mm 的位置。,圖2-4,在凍脹、強(qiáng)凍脹、特強(qiáng)凍脹地基上，應(yīng)采用下列防凍害措施： 1)對在地下水位以上的基礎(chǔ)，基礎(chǔ)側(cè)面應(yīng)回填非凍脹性的中砂或粗砂，其厚度不應(yīng)小于10cm；對在地下水位以下的基礎(chǔ)，可采用樁基礎(chǔ)、自錨式基礎(chǔ)(凍土層下有擴(kuò)大板或擴(kuò)底短樁)或采取其他有效措施。 2)宜選擇地勢高、地下水位低、地表排水良好的建筑場地。 3)防止雨水、地表水、生產(chǎn)廢水、生活污水浸入建筑地基，應(yīng)設(shè)置排水設(shè)施。,4)在強(qiáng)凍脹性和特強(qiáng)凍脹性地基上，其基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)應(yīng)設(shè)置鋼筋混凝土圈梁和基礎(chǔ)梁，并控制上部建筑的長高比，增強(qiáng)房屋的整體剛度。 5)當(dāng)獨立基礎(chǔ)連系梁下或樁基礎(chǔ)承臺下有凍土?xí)r，應(yīng)在梁或承臺下留有相當(dāng)于該土層凍脹量的空隙，以防止土的凍脹將梁或承臺拱裂。 6)外門斗、室外臺階和散水坡等部位宜與主體結(jié)構(gòu)斷開，散水坡分段不宜超過1.5m，坡度不宜小于3，其下宜填入非凍脹性材料。 7)對于跨年度施工的建筑，入冬前應(yīng)對地基采取相應(yīng)的防護(hù)措施；按采暖設(shè)計的建筑物，當(dāng)冬季不能正常采暖，也應(yīng)對地基采取保溫措施。,任務(wù)三 基礎(chǔ)類型與基礎(chǔ)構(gòu)造,一、按材料與受力特點分類 1.剛性基礎(chǔ) 由磚、灰土、混凝土或毛石混凝土、毛石和三合土等材料組成的，且不需配置鋼筋的墻下條形基礎(chǔ)或柱下獨立基礎(chǔ)。剛性基礎(chǔ)適用于多層民用建筑和輕型廠房。 剛性基礎(chǔ)所用材料的抗壓強(qiáng)度高，抗拉、抗彎、抗剪等強(qiáng)度較低。為了保證基礎(chǔ)底面處在受壓區(qū)的范圍內(nèi)不被拉裂，基礎(chǔ)底面寬度增大時受到剛性角的限制。剛性角以基礎(chǔ)的寬高比(B/H或其夾角)表示，并應(yīng)控制在一定的范圍之內(nèi)。,剛性基礎(chǔ)的受力、傳力特點如圖2-5所示。如果基礎(chǔ)底面的寬度超出了剛性角的擴(kuò)散范圍，就會使得基礎(chǔ)兩側(cè)超出部分底部受到拉應(yīng)力的作用而產(chǎn)生裂縫，并遭到破壞。 為了防止基礎(chǔ)被拉裂，基礎(chǔ)高度應(yīng)符合下式要求，如圖2-6所示。,圖2-5,tanb2/H0 b2=(b-b0)/2 式中b基礎(chǔ)底面寬度，單位為mm； b0基礎(chǔ)頂面的墻體寬度或柱腳寬度，單位為mm； H0 基礎(chǔ)高度，單位為mm； b2基礎(chǔ)臺階寬度，單位為mm； tan基礎(chǔ)臺階寬高比b2H0 ， 其允許值可按表2-1選用。 (1)磚基礎(chǔ),圖2-6,是指用燒結(jié)普通磚砌筑的基礎(chǔ)。具有取材容易、價格低、施工簡便等優(yōu)點，但其強(qiáng)度、耐久性、抗凍性和整體性均較差，因而只適用于地基土好，地下水位較低，五層以下的磚木結(jié)構(gòu)或磚混結(jié)構(gòu)中。 磚基礎(chǔ)墻的下面要做成階梯形，其臺階的寬高比不應(yīng)大于11.5，一般采用兩皮一皮兼收式和兩皮等收式兩種做法， 如圖2-7所示。,圖2-7,(2)灰土基礎(chǔ) 在地下水位較低的地區(qū)，可以在磚基礎(chǔ)下設(shè)灰土墊層，灰土墊層有較好的抗壓強(qiáng)度和耐久性，后期強(qiáng)度較高，屬于基礎(chǔ)的組成部分，稱為灰土基礎(chǔ)，如圖2-8所示。 適用于6層和6層以下、地下水 位較低的砌體結(jié)構(gòu)房屋和墻體承重的工 業(yè)廠房。一般灰土基礎(chǔ)做成二至三步。 抗凍性、耐水性差，只能埋置 在地下水水位以上，且基礎(chǔ)頂面應(yīng)位于 冰凍線以下。,圖2-8,（3)毛石基礎(chǔ) 由未加工的塊石用水泥砂漿砌筑而成，毛石的厚度不小于150mm，寬度約200300mm。如圖2-11所示。 毛石基礎(chǔ)的強(qiáng)度高，抗凍、耐水性 能好，所以，適用于地下水位較高、 冰凍線較深的產(chǎn)石區(qū)的建筑。,圖2-11,（4）混凝土基礎(chǔ)和毛石混凝土基礎(chǔ) 混凝土基礎(chǔ)斷面有矩形、階梯形和錐形，一般當(dāng)基礎(chǔ)底面寬度大于2000mm時，為了節(jié)約混凝土常做成錐形。 為了節(jié)約水泥用量，體積較大的混凝土基礎(chǔ)可以在澆筑混凝土?xí)r加入2030的毛石，這種基礎(chǔ)稱為毛石混凝土基礎(chǔ)。 混凝土基礎(chǔ)和毛石混凝土基礎(chǔ)具有堅固、耐久、耐水的特點，可用于受地下水和冰凍作用的建筑。,2.柔性基礎(chǔ) 將上部結(jié)構(gòu)傳來的荷載，通過向側(cè)邊擴(kuò)展成一定底面積，使作用在基底的壓應(yīng)力小于或等于地基土的允許承載力，而基礎(chǔ)內(nèi)部的應(yīng)力應(yīng)同時滿足材料本身的強(qiáng)度要求，這種起到壓力擴(kuò)散作用的基礎(chǔ)稱為柔性基礎(chǔ)，如圖2-13所示。,圖2-13,柔性基礎(chǔ)的底部配有承受拉力的鋼筋，因而其底面可以做得寬而薄，基礎(chǔ)的加寬不受剛性角的限制。鋼筋混凝土基礎(chǔ)與混凝土基礎(chǔ)的比較如圖2-13(a)所示。這種基礎(chǔ)相當(dāng)于一個倒置的懸臂板，根部厚度較大，配筋較多，兩側(cè)板厚較小，鋼筋也較少。 柔性基礎(chǔ)的構(gòu)造要求。,二、按構(gòu)造形式分類 1.獨立基礎(chǔ) 稱為單獨基礎(chǔ)，是柱下基礎(chǔ)的主要類型。當(dāng)建筑物承重體系為梁、柱組成的框架、排架或其他類似結(jié)構(gòu)時，其柱下基礎(chǔ)常采用的基本形式為獨立基礎(chǔ)。獨立基礎(chǔ)主要采用柔性基礎(chǔ)。 獨立基礎(chǔ)常見的斷面形式有階梯形和錐形,當(dāng)采用預(yù)制柱時，則基礎(chǔ)做成杯口形，柱子嵌固在杯口內(nèi)，又稱為杯形基礎(chǔ)，如圖2-14所示。,圖2-14,2.條形基礎(chǔ) 呈連續(xù)的帶狀，一般用于墻下。當(dāng)上部結(jié)構(gòu)采用墻承重時，承重墻下一般采用通長的條形基礎(chǔ)，如圖2-15所示。條形基礎(chǔ)主要采用剛性基礎(chǔ)。 當(dāng)建筑物承重構(gòu)件為柱子時，若荷載大且地基承載力較弱時，常用鋼筋混凝土條形基礎(chǔ)將柱下的基礎(chǔ)連接起來，形成柱下條形基礎(chǔ)，如圖2-16所示。,圖2-15,圖2-16,3.井格基礎(chǔ) 當(dāng)?shù)鼗鶙l件較差，為了提高建筑物的整體性，防止柱子之間產(chǎn)生不均勻沉降，常將柱下基礎(chǔ)沿縱橫兩個方向擴(kuò)展連接起來，做成十字交叉的井格基礎(chǔ)，如圖2-18所示。,圖2-18,4.筏形基礎(chǔ) 當(dāng)上部結(jié)構(gòu)荷載較大，而地基承載力又特別低時，柱下條形基礎(chǔ)或井格基礎(chǔ)已不能適應(yīng)地基變形需要，常將墻下或柱下基礎(chǔ)連成一鋼筋混凝土板，形成筏形基礎(chǔ)，如圖2-19所示。 筏形基礎(chǔ)是指柱下或墻下連續(xù)的平板式或梁板式鋼 筋混凝土基礎(chǔ)。筏形基礎(chǔ)分為梁板式和平板式兩種類型。,圖2-19,5.箱形基礎(chǔ) 對于上部結(jié)構(gòu)荷載大、對地基不均勻沉降要求嚴(yán)格的高層建筑、重型建筑或軟土地基上的多層建筑，為增加基礎(chǔ)剛度，常將基礎(chǔ)做成箱形基礎(chǔ)。 箱形基礎(chǔ)是指由底板、頂板、側(cè)墻及一定數(shù)量內(nèi)隔墻構(gòu)成的整體剛度較好的單層或多層鋼筋混凝土基礎(chǔ)。較適用于高層建筑或在軟弱地基上建造的重型建筑物，如圖2-20所示。,圖2-20,6.樁基礎(chǔ) 當(dāng)淺層地基不能滿足建筑物對地基承載力和變形的要求，并且其他地基處理措施又不適用時，可以考慮采用樁基礎(chǔ)，以地基下較深處堅實土層或巖層作為持力層。 樁基礎(chǔ)由樁和承接上部結(jié)構(gòu)的承臺(梁或板)組成，如圖2-21所示。 根據(jù)性狀和豎向受力情況， 樁可分為摩擦型樁和端承型樁。,圖2-21,任務(wù)四 了解地下室的類型與構(gòu)造,一、地下室的組成與類型 1.地下室的組成 建筑物首層地面以下的使用空間稱為地下室。 地下室一般由墻身、底板、頂板、門窗、樓梯五部分組成。 地下室可以用作設(shè)備間、儲藏房間、車庫、商場以及戰(zhàn)備人防工程等。高層建筑常利用深基礎(chǔ)，建造一層或多層地下室，既可節(jié)約建設(shè)用地，增加使用面積又節(jié)省填土費用。,2.地下室的類型 (1)按埋入地下深度，如圖2-23所示。 全地下室 半地下室 (2)按使用功能 普通地下室。 人防地下室 (3)按結(jié)構(gòu)材料 磚混結(jié)構(gòu)地下室 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)地下室。,圖2-23,二、地下室的防潮構(gòu)造 1.構(gòu)造條件 所處區(qū)域常年水位或最高水位在地下室底板以下時，并且無形成上層滯水的可能。 2.構(gòu)造要求 1)常年最高地下水位與地下室底板之間的距離大于500mm時，地下室作防潮處理。 2)防潮部位包括墻身防潮和底板防潮。,(3)磚砌體地下室必須用水泥砂漿砌筑，墻外側(cè)在做好水泥砂漿抹面后，涂冷底子油一道及熱瀝青兩道，然后回填低滲透性土壤，如灰土。此外，在墻身與地下室地坪及室內(nèi)地坪之間設(shè)墻身水平防潮層，如圖2-24所示。,圖2-24,三、地下室的防水構(gòu)