民用建筑構(gòu)造認(rèn)識(shí)-基礎(chǔ)構(gòu)造（建筑構(gòu)造）

房屋建筑構(gòu)造項(xiàng)目2基礎(chǔ)與地下室的認(rèn)知與繪制目錄學(xué)習(xí)目標(biāo)學(xué)習(xí)任務(wù)2.1基礎(chǔ)與地基概述2.2基礎(chǔ)的類(lèi)型與構(gòu)造2.3地下室的防潮及防水處理學(xué)習(xí)目標(biāo)知識(shí)目標(biāo)了解地基和基礎(chǔ)的關(guān)系、地基的分類(lèi)；理解埋置深度、基礎(chǔ)的類(lèi)型；掌握地下室的防潮、防水構(gòu)造。能力目標(biāo)能繪制磚基礎(chǔ)剖面圖和地下室防水構(gòu)造圖。基礎(chǔ)是建筑物的墻或柱等承重構(gòu)件向地面以下的延伸擴(kuò)大部分。基礎(chǔ)是建筑物的重要組成部分，作用是承受上部結(jié)構(gòu)的全部荷載，并通過(guò)自身的調(diào)整把荷載傳給地基?；A(chǔ)是建筑物的主要承重構(gòu)件，處在建筑物地面以下，屬于隱蔽工程?；A(chǔ)質(zhì)量的好壞關(guān)系著建筑物的安全問(wèn)題。2.1基礎(chǔ)與地基概述2.1.1基礎(chǔ)與地基的基本概念及作用2.1基礎(chǔ)與地基概述2.1.1基礎(chǔ)與地基的基本概念及作用地基在建筑工程中支承建筑物重量的土層稱為地基。地基是基礎(chǔ)下面的土層，而不是建筑物的組成部分。地基是承受建筑物全部荷載的土壤層。其中，具有一定的地耐力、直接支承基礎(chǔ)，且持有一定承載能力的土層稱為持力層；持力層以下的土層稱為下臥層，如圖2-2所示。圖2-2基礎(chǔ)與地基2.1基礎(chǔ)與地基概述2.1.1基礎(chǔ)與地基的基本概念及作用地基具有壓縮與沉降、抗剪與滑坡等特性。作為地基的巖石和土體主要以其強(qiáng)度（地基承載力）和抗變形能力保證建筑物的正常使用和整體穩(wěn)定性，并且使地基在防止整體破壞方面有足夠的安全儲(chǔ)備。為了保證建筑物的穩(wěn)定和安全，必須滿足建筑物基礎(chǔ)底面的平均壓力不超過(guò)地基承載力的要求。地基土所承受的全部荷載是通過(guò)基礎(chǔ)傳遞的，因此，當(dāng)荷載一定時(shí)，可通過(guò)加大基礎(chǔ)底面積來(lái)減少單位面積上地基所受到的壓力。2.1基礎(chǔ)與地基概述2.1.2基礎(chǔ)的分類(lèi)按土層性質(zhì)的不同，地基分為天然地基和人工地基兩大類(lèi)。天然地基是指天然狀態(tài)下土層具有足夠的承載能力，不需經(jīng)過(guò)人工改良或加固，即可直接在上面建造房屋的地基。天然地基包括巖石、碎石、砂土、黏性土等。人工地基當(dāng)建筑物上部的荷載較大或地基土層的承載能力較弱，缺乏足夠的穩(wěn)定性時(shí)，必須預(yù)先對(duì)土壤進(jìn)行人工補(bǔ)強(qiáng)和加固，才能在上面建造房屋的地基稱為人工地基。人工加固地基通常采用預(yù)壓法、換土法、化學(xué)加固法和強(qiáng)夯法等。2.1基礎(chǔ)與地基概述2.1.2基礎(chǔ)的分類(lèi)預(yù)壓法是指在建筑基礎(chǔ)施工前，對(duì)地基土預(yù)先進(jìn)行加載預(yù)壓，使地基土被預(yù)先壓實(shí)，從而提高地基土的強(qiáng)度和抵抗沉降的能力。換土法是指用砂石、素土、灰土、工業(yè)廢渣等強(qiáng)度較高的材料置換地基淺層的軟弱土，并在回填土的同時(shí)采用機(jī)械逐層壓實(shí)?；瘜W(xué)加固法是指在地基處理中，將化學(xué)溶液或膠結(jié)劑灌入土中，使土膠結(jié)，以提高地基強(qiáng)度，減少沉降量。強(qiáng)夯法是指利用強(qiáng)大的夯擊功迫使深層土因液化和動(dòng)力固結(jié)而密實(shí)。強(qiáng)夯對(duì)地基土有加密、固結(jié)和預(yù)加變形的作用，從而提高地基的承載力，降低壓縮性。2.1基礎(chǔ)與地基概述2.1.3地基與基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)要求1.地基應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度和剛度應(yīng)盡量選擇地基承載力較高而且土質(zhì)均勻的地段，如巖石、碎石等，避免因基礎(chǔ)處理不當(dāng)造成建筑物的不均勻沉降，引起墻體開(kāi)裂，甚至影響建筑物的正常使用。2.1基礎(chǔ)與地基概述2.1.3地基與基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)要求2.基礎(chǔ)應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度和耐久性基礎(chǔ)是建筑物的重要承重構(gòu)件，起著承受和傳遞上部結(jié)構(gòu)荷載的作用，是建筑物安全的重要保證。因此，基礎(chǔ)必須具有足夠的強(qiáng)度才能保證其將建筑物的荷載可靠地傳遞給地基。同時(shí)由于基礎(chǔ)埋于地下，長(zhǎng)期受到地下水或其他有害物質(zhì)的侵蝕，并且建成后檢查和維修困難，因此，在選擇基礎(chǔ)的材料與構(gòu)造形式時(shí)應(yīng)考慮其耐久性要求。2.1基礎(chǔ)與地基概述2.1.3地基與基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)要求3.經(jīng)濟(jì)要求基礎(chǔ)工程占建筑工程總造價(jià)的10％～40％，故降低基礎(chǔ)工程的造價(jià)是減少建筑總投資的有效方法。這就要求選擇土質(zhì)好的地段，以減少地基處理的費(fèi)用；合理選擇基礎(chǔ)的材料和構(gòu)造形式，降低工程造價(jià)。2.1基礎(chǔ)與地基概述2.1.4基礎(chǔ)的埋深及影響因素1.基礎(chǔ)的埋置深度室外設(shè)計(jì)地面至基礎(chǔ)底面的垂直距離稱為基礎(chǔ)的埋置深度，簡(jiǎn)稱“基礎(chǔ)的埋深”，如圖2-3所示。埋深大于或等于5m的基礎(chǔ)稱為深基礎(chǔ)；埋深小于5m的基礎(chǔ)稱為淺基礎(chǔ)；當(dāng)基礎(chǔ)直接做在地表面上時(shí)，稱為不埋基礎(chǔ)。注意：在保證安全使用的前提下，基礎(chǔ)應(yīng)盡量淺埋。但當(dāng)基礎(chǔ)埋深過(guò)小時(shí)，其四周的土可能會(huì)在地基受到壓力后被擠出，產(chǎn)生滑移、失穩(wěn)現(xiàn)象；同時(shí)埋深過(guò)淺也容易使基礎(chǔ)受到自然因素的侵蝕和影響，從而被破壞。因此，一般情況下基礎(chǔ)的埋深不應(yīng)小于0.5m。圖2-3基礎(chǔ)的埋置深度2.1基礎(chǔ)與地基概述2.1.4基礎(chǔ)的埋深及影響因素2.影響基礎(chǔ)埋深的因素2.1基礎(chǔ)與地基概述2.1.4基礎(chǔ)的埋深及影響因素圖2-4基礎(chǔ)埋深與土質(zhì)的關(guān)系2.1基礎(chǔ)與地基概述2.1.4基礎(chǔ)的埋深及影響因素圖2-5地下水位對(duì)基礎(chǔ)埋深的影響2.1基礎(chǔ)與地基概述2.1.4基礎(chǔ)的埋深及影響因素圖2-6冰凍深度對(duì)基礎(chǔ)埋深的影響圖2-7相鄰建筑物對(duì)基礎(chǔ)埋深的影響2.2基礎(chǔ)的類(lèi)型與構(gòu)造2.2.1按材料及受力特點(diǎn)分類(lèi)1.剛性基礎(chǔ)剛性基礎(chǔ)是指由磚、毛石、素混凝土、灰土等剛性材料制作的基礎(chǔ)。這類(lèi)基礎(chǔ)的抗壓強(qiáng)度高而抗拉、抗剪強(qiáng)度低。為滿足地基容許承載力的要求，需要加大基底面積，基底寬度B一般應(yīng)大于上部墻的寬度，當(dāng)B很大時(shí)，挑出部分b會(huì)很長(zhǎng)，而基礎(chǔ)又沒(méi)有足夠的高度H，加上剛性材料的抗拉、抗剪強(qiáng)度低，基礎(chǔ)就會(huì)因受彎曲或剪切而被破壞，如圖2-8所示，為了保證基礎(chǔ)不被拉力、剪力破壞，基礎(chǔ)底面尺寸的放大應(yīng)根據(jù)材料的剛性角來(lái)決定。剛性角是指基礎(chǔ)放寬的引線與墻體垂直線之間的夾角，用α表示。2.2基礎(chǔ)的類(lèi)型與構(gòu)造2.2.1按材料及受力特點(diǎn)分類(lèi)圖2-8剛性基礎(chǔ)的受力、傳力特點(diǎn)2.2基礎(chǔ)的類(lèi)型與構(gòu)造2.2.1按材料及受力特點(diǎn)分類(lèi)表2-1剛性基礎(chǔ)臺(tái)階寬高比的容許值2.2基礎(chǔ)的類(lèi)型與構(gòu)造2.2.1按材料及受力特點(diǎn)分類(lèi)2.柔性基礎(chǔ)當(dāng)建筑物的荷載較大而地基承載能力較小時(shí)，基礎(chǔ)底面積必須加大，如果仍采用剛性材料做基礎(chǔ)，則勢(shì)必會(huì)加大基礎(chǔ)的深度，這樣，既增加了挖土工作量，又使材料的用量增加，對(duì)工期和造價(jià)都十分不利，如圖2-10（a）所示。如果在混凝土基礎(chǔ)的底部配以鋼筋，由鋼筋來(lái)承受拉應(yīng)力，使基礎(chǔ)底部能夠承受較大的彎矩，則此時(shí)基礎(chǔ)底面寬度的加大不受剛性角的限制，如圖2-10（b）所示。因此，將鋼筋混凝土基礎(chǔ)稱為非剛性基礎(chǔ)或柔性基礎(chǔ)。2.2基礎(chǔ)的類(lèi)型與構(gòu)造2.2.1按材料及受力特點(diǎn)分類(lèi)圖2-10鋼筋混凝土基礎(chǔ)2.2基礎(chǔ)的類(lèi)型與構(gòu)造2.2.2按構(gòu)造形式分類(lèi)基礎(chǔ)構(gòu)造的形式隨建筑物上部結(jié)構(gòu)的形式、荷載的大小及地基土壤性質(zhì)的變化而不同。一般情況下，上部結(jié)構(gòu)形式直接影響基礎(chǔ)的形式，當(dāng)上部荷載較大、地基承載力有變化時(shí)，基礎(chǔ)的形式也將隨之變化?；A(chǔ)按構(gòu)造特點(diǎn)可分為以下6種基本類(lèi)型。2.2基礎(chǔ)的類(lèi)型與構(gòu)造2.2.2按構(gòu)造形式分類(lèi)1.獨(dú)立基礎(chǔ)

當(dāng)建筑物的上部結(jié)構(gòu)采用框架結(jié)構(gòu)或單層排架結(jié)構(gòu)承重時(shí)，基礎(chǔ)常采用方形或矩形的單獨(dú)基礎(chǔ)，這類(lèi)單獨(dú)基礎(chǔ)又稱為獨(dú)立基礎(chǔ)。獨(dú)立基礎(chǔ)是柱下基礎(chǔ)的基本形式，適用于多層框架、廠房排架及剛架結(jié)構(gòu)的柱下基礎(chǔ)。獨(dú)立基礎(chǔ)常用的斷面形式有階梯形、錐形和杯形，如圖2-11所示。2.2基礎(chǔ)的類(lèi)型與構(gòu)造2.2.2按構(gòu)造形式分類(lèi)2.條形基礎(chǔ)

條形基礎(chǔ)呈連續(xù)帶形，故也稱為帶形基礎(chǔ)。它可分為墻下條形基礎(chǔ)和柱下條形基礎(chǔ)。柱下條形基礎(chǔ)墻下條形基礎(chǔ)2.2基礎(chǔ)的類(lèi)型與構(gòu)造2.2.2按構(gòu)造形式分類(lèi)3.井格基礎(chǔ)

當(dāng)?shù)鼗鶙l件較差時(shí)，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(gè)方向擴(kuò)展連接起來(lái)，做成十字交叉的井格基礎(chǔ)。井格基礎(chǔ)2.2基礎(chǔ)的類(lèi)型與構(gòu)造2.2.2按構(gòu)造形式分類(lèi)4．筏板基礎(chǔ)

當(dāng)建筑物上部荷載較大、地基較弱時(shí)，采用簡(jiǎn)單的條形基礎(chǔ)或井格基礎(chǔ)已不能適應(yīng)地基變形的需要，通常將墻或柱下基礎(chǔ)連成一片鋼筋混凝土板，使建筑物的荷載承受在一塊整板上，稱為筏板基礎(chǔ)。井格基礎(chǔ)2.2基礎(chǔ)的類(lèi)型與構(gòu)造2.2.2按構(gòu)造形式分類(lèi)5．箱形基礎(chǔ)

箱形基礎(chǔ)是由鋼筋混凝土底板、頂板和若干縱橫隔墻組成的整體結(jié)構(gòu)，基礎(chǔ)的中空部分可用作地下室或地下停車(chē)庫(kù)，如圖所示。箱形基礎(chǔ)埋深較大、空間剛度大、整體性強(qiáng)，能抵抗地基的不均勻沉降，較適用于高層建筑或在軟弱地基上建造的重型建筑物。2.2基礎(chǔ)的類(lèi)型與構(gòu)造2.2.2按構(gòu)造形式分類(lèi)6．樁基礎(chǔ)

樁基礎(chǔ)由樁和承接上部結(jié)構(gòu)的承臺(tái)（梁或板）組成，如圖所示，樁基是按設(shè)計(jì)的點(diǎn)位將樁柱置于土中，樁的上端澆筑鋼筋混凝土承臺(tái)梁或承臺(tái)板，承臺(tái)上接柱或墻體，以便將建筑荷載均勻地傳遞給樁基。樁基的組成2.3地下室的防潮及防水處理2.3.1地下室的組成建筑物首層下面的地下使用空間稱為地下室。地下室一般由墻身、頂板、底板、采光井等部分組成，如圖2-19所示。2.3地下室的防潮及防水處理2.3.1地下室的組成1．墻體

地下室的外墻不僅要承受垂直荷載，還要承受土地、地下水和土壤凍脹的側(cè)壓力，因此地下室的外墻，如用鋼筋混凝土墻，則其最小厚度除應(yīng)滿足結(jié)構(gòu)要求外，還應(yīng)滿足抗?jié)B厚度的要求，其最小厚度不小于250mm。外墻還應(yīng)做防潮或防水處理。2.3地下室的防潮及防水處理2.3.1地下室的組成2．頂板

通常頂板選用鋼筋混凝土預(yù)制板或現(xiàn)澆板。若為人防地下室，則必須采用現(xiàn)澆板，并按人防地下室的有關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)定確定頂板的厚度和混凝土的強(qiáng)度等級(jí)。在無(wú)采暖的地下室頂板上，即首層地板處，應(yīng)設(shè)置保溫層，以利于首層房間的使用舒適。2.3地下室的防潮及防水處理2.3.1地下室的組成3．底板

當(dāng)?shù)装逄幱谧罡叩叵滤灰陨喜⑶覠o(wú)壓力產(chǎn)生時(shí)，可按一般地面工程處理，即墊層上先澆筑厚度為50~80mm的混凝土，再做面層。當(dāng)?shù)装逄幱谧罡叩叵滤灰韵聲r(shí)，底板不僅要承受上部垂直荷載，還要承受地下水的浮力荷載，因此應(yīng)采用鋼筋混凝土底板并雙層配筋，在底板下墊層上還應(yīng)設(shè)置防水層，以防滲漏。2.3地下室的防潮及防水處理2.3.1地下室的組成4．采光井

為了充分利用地下室空間，以滿足一定的采光和通風(fēng)要求，往往在地下室外墻一側(cè)設(shè)置采光井。2.3地下室的防潮及防水處理2.3.1地下室的組成5．門(mén)和窗

普通地下室的門(mén)窗與地上房間門(mén)窗相同。地下室的外窗若在室外地坪以下時(shí)，應(yīng)設(shè)置采光井和防護(hù)箅子，以利于室內(nèi)采光、通風(fēng)和室外行走安全。人防地下室一般不允許設(shè)窗，如需開(kāi)窗，則應(yīng)采取戰(zhàn)時(shí)堵嚴(yán)措施。人防地下室的外門(mén)應(yīng)按等級(jí)要求設(shè)置相應(yīng)的防護(hù)構(gòu)造。2.3地下室的防潮及防水處理2.3.1地下室的組成6．樓梯

樓梯可與地面上的房間結(jié)合設(shè)置。對(duì)于層高小或用作輔助房間的地下室，可設(shè)置單跑樓梯。對(duì)有防空要求的地下室，至少要設(shè)置兩部樓梯通向地面的安全出口，而且要求其中一個(gè)是獨(dú)立的安全出口。這個(gè)安全出口的周?chē)坏糜休^高的建筑物，以防空襲倒塌堵塞出口而影響疏散。2.3地下室的防潮及防水處理2.3.2地下室的類(lèi)型1．按埋入地下室的深度分類(lèi)

1）半地下室半地下室是指地下室地面低于室外地坪的高度為該房間凈高的1/3~l/2。半地下室相當(dāng)于一部分在地面以上，易于解決采光、通風(fēng)的問(wèn)題，可作為辦公室、客房等普通地下室使用。2.3地下室的防潮及防水處理2.3.2地下室的類(lèi)型

2）全地下室全地下室是指地下室地面低于室外地坪的高度超過(guò)該房間凈高的l/2。全地下室由于埋入地下較深，通風(fēng)和采光較困難，一般多用作儲(chǔ)藏倉(cāng)庫(kù)、設(shè)備間等建筑輔助用房；也可利用其受外界噪聲、振動(dòng)干擾小的特點(diǎn)，作為手術(shù)室和精密儀表車(chē)間使用；利用其受氣溫變化影響小、冬暖夏涼的特點(diǎn)，作為倉(cāng)庫(kù)使用；利用其墻體由厚土覆蓋，受水平?jīng)_擊和輻射作用小的特點(diǎn)，作為人防地下室使用。2.3地下室的防潮及防水處理2.3.2地下室的類(lèi)型2．按使用功能分類(lèi)

1）普通地下室普通地下室一般用作高層建筑的地下停車(chē)庫(kù)、設(shè)備用房，根據(jù)用途及結(jié)構(gòu)的需要可分為一、二、三層和多層地下室，如圖所示。2.3地下室的防潮及防水處理2.3.2地下室的類(lèi)型擴(kuò)展知識(shí)墻體的設(shè)計(jì)要求1.具有足夠的強(qiáng)度和穩(wěn)定性。2.滿足保溫隔熱等熱工方面的要求。3.滿足隔聲要求。4.滿足防火要求。5.滿足防水防潮要求。6.滿足建筑工業(yè)化要求。2.3地下室的防潮及防水處理2.3.2地下室的類(lèi)型

2）人防地下室人防地下室是結(jié)合人防要求設(shè)置的地下空間，用以應(yīng)付戰(zhàn)時(shí)情況下人員的隱蔽和疏散，并具備保障人身安全的各項(xiàng)技術(shù)措施。人防地下室的設(shè)計(jì)應(yīng)符合我國(guó)對(duì)人防地下室的有關(guān)建設(shè)規(guī)定和設(shè)計(jì)規(guī)范。人防地下室一般應(yīng)設(shè)有防護(hù)室、防毒通道、通風(fēng)濾毒室、洗消間及廁所等。《人民防空地下室設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50038—2005）中規(guī)定：防空地下室的每個(gè)防護(hù)單元不應(yīng)少于兩個(gè)出入口（不包括豎井式出入口、防護(hù)單元之間的連通口），其中至少有一個(gè)室外出入口（豎井式除外），戰(zhàn)時(shí)主要出入口應(yīng)設(shè)在室外；房間出入口應(yīng)為空門(mén)洞，以確保人員安全疏散；必須設(shè)門(mén)時(shí)，應(yīng)采取防護(hù)門(mén)、密閉門(mén)或防護(hù)密閉門(mén)。2.3地下室的防潮及防水處理2.3.3地下室的防潮、防水構(gòu)造1．地下室的防潮處理

地下室防潮的構(gòu)造要求是：當(dāng)墻體為混凝土或鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)時(shí)，由于其本身的憎水性使其具有較強(qiáng)的防潮作用，可不必再做防潮層；當(dāng)采用磚砌或石砌墻體時(shí)，必須采用強(qiáng)度不低于M5的水泥砂漿砌筑，且灰縫飽滿，此外還應(yīng)對(duì)地下室外墻做水平和垂直方向的防潮處理。在地下室外墻外面設(shè)垂直防潮層的做法一般為：在墻體外表面先抹一層20mm厚的1∶2.5水泥砂漿找平，再涂一道冷底子油和兩道熱瀝青；然后在外側(cè)回填低滲透性土壤，并逐層夯實(shí)，土層厚度約為500mm，以避免地面雨水或其他地表水的影響。2.3地下室的防潮及防水處理2.3.3地下室的防潮、防水構(gòu)造地下室的防潮處理2.3地下室的防潮及防水處理2.3.3地下室的防潮、防水構(gòu)造2．地下室的防水處理

1）構(gòu)件自防水防水混凝土的配制和施工與普通混凝土相同，所不同的是通過(guò)采用不同的混凝土的集料級(jí)配來(lái)提高混凝土的密實(shí)性；或在混凝土中摻入一定量的外加劑等，來(lái)提高混凝土自身的防水性能，從而達(dá)到防水的目的。調(diào)整混凝土集料級(jí)配主要通過(guò)采用不同粒徑的骨料進(jìn)行配料，同時(shí)提高混凝土中水泥砂漿的含量，使砂漿充滿于骨料之間，從而堵塞因骨料間直接接觸而出現(xiàn)的滲水通道，達(dá)到防水的目的。摻外加劑是在混凝土中摻入加氣劑或密實(shí)劑以提高其抗?jié)B性能和密實(shí)性，使混凝土具有良