土力學及地基基礎 第4版 課件 第9章 淺基礎設計與施工

9淺基礎設計與施工

9.1淺基礎設計的基本知識9.2淺基礎的類型9.3基礎埋置深度的選擇9.4基礎底面尺寸的確定9.5剛性基礎設計9.6擴展基礎設計9.7減輕基礎不均勻沉降的措施9.8淺基礎施工技術9.9基礎防水施工主要內(nèi)容教學目標知道地基基礎設計的基本規(guī)定知道淺基礎的基本類型會進行剛性基礎的設計會進行柔性基礎的設計重點剛性基礎底面尺寸的設計和剖面尺寸的設計柔性基礎底面尺寸的設計和剖面尺寸的設計關鍵點剛性基礎剖面尺寸的設計柔性基礎剖面尺寸的設計9.1淺基礎設計的基本知識9.1.1建筑物地基基礎設計等級

根據(jù)地基復雜程度、建筑物規(guī)模和功能特征，以及由于地基問題可能造成建筑物破壞或影響正常使用的程度，《地基規(guī)范》將地基基礎設計分為甲乙丙3個設計等級，設計時應根據(jù)具體情況，按以下情況選用。1）重要的工業(yè)與民用建筑物；2）30層以上的高層建筑；3）體形復雜，層數(shù)相差超過10層的高低層連成一體的建筑物；

4）大面積的多層地下建筑物（如地下車庫、商場、運動場等）；

5）對地基變形有特殊要求的建筑物；

6）復雜地質(zhì)條件下的坡上建筑物（包括高邊坡）；

7）對原有工程影響較大的新建建筑物；

8）場地和地質(zhì)條件復雜的一般建筑物；

9）位于復雜地基條件及軟土地區(qū)的2層及2層以上地下室的基坑工程

。甲級《地基規(guī)范》將地基基礎設計分為三個設計等級，設計時應根據(jù)具體情況:

場地及地基條件簡單、荷載分布均勻的7層及7層以下民用建筑及一般工業(yè)建筑物；次要的輕型建筑物。除甲級、丙級以外的工業(yè)與民用建筑物。乙級丙級9.1.2基本規(guī)定1）所有建筑物的地基均應滿足承載力計算的有關規(guī)定；2）設計等級為甲級、乙級的建筑物，均應按地基變形設計；3）表9-2所列范圍內(nèi)設計等級為丙級的建筑物可不作變形計算，如有以下所列情況之一時，仍應作變形驗算；4）對經(jīng)常受水平荷載作用的高層建筑、高聳結構和擋土墻等，以及建造在斜坡上或邊坡附近的建筑物和構筑物，尚應驗算其穩(wěn)定性；5）基坑工程應進行穩(wěn)定性驗算；6）當?shù)叵滤癫剌^淺，建筑地下室或地下構筑物存在上浮問題時，尚應進行抗浮驗算。

9.1.3荷載效應最不利組合與相應的抗力限值地基基礎設計時，所采用的荷載效應最不利組合與相應的抗力限值，應符合《地基規(guī)范》的下列規(guī)定。

1）按地基承載力確定基礎底面積及埋深或按單樁承載力確定樁數(shù)時，傳至基礎或承臺底面上的荷載效應按正常使用極限狀態(tài)下荷載效應的標準組合。相應的抗力應采用地基承載力特征值。2）計算地基變形時，傳至基礎底面上的荷載效應應按正常使用極限狀態(tài)下荷載效應的準永久組合，不應計入風荷載和地震作用。相應的限值應為地基變形允許值。3）計算擋土墻土壓力、地基或斜坡穩(wěn)定及滑坡推力時，荷載效應應按承載能力極限狀態(tài)下荷載效應的基本組合，但其分項系數(shù)均為1.0。

4）在確定基礎或樁承臺高度、支擋結構截面、計算基礎或支擋結構內(nèi)力、確定配筋和驗算材料強度時，上部結構傳來的荷載效應組合和相應的基底反力，應按承載力極限狀態(tài)下荷載效應的基本組合，采用相應的分項系數(shù)。當組合值由永久荷載控制時，分項系數(shù)取1.35。當需要驗算基礎裂縫寬度時，應按正常使用極限狀態(tài)荷載效應標準組合。5）基礎設計安全等級、結構設計使用年限、結構重要性系數(shù)應按有關規(guī)范的規(guī)定采用，但結構重要性系數(shù)γ0不應小于1.0。在進行荷載計算時，各種荷載組合的表達式與所包含的系數(shù)等執(zhí)行《建筑結構荷載規(guī)范》（GB50009—2001）有關規(guī)定。對于永久荷載效應控制的基本組合，可采用簡化規(guī)則，荷載效應基本組合的設計值S按下式確定。S=1.35Sk≤R式中R——結構構件抗力的設計值，按有關建筑結構設計規(guī)范的規(guī)定確定；

Sk——荷載效應基本組合的標準值。按《地基規(guī)范》淺基礎形式分成五大類：無筋擴展基礎擴展基礎柱下鋼筋混凝土條形基礎高層結構筏形基礎巖石錨桿基礎箱形基礎殼體基礎9.2淺地基基礎類型

9.2.1無筋擴展基礎

材料：磚、毛石、混凝土或毛石混凝土、三合土和灰土等。

材料性能特點：抗壓強度高，抗拉強度、抗剪強度低。適用于：6層或6層以下（三合土基礎不宜超過4層）民用建筑和輕型廠房。

a)磚基礎b)毛石基礎c)三合土或灰土基礎d)混凝土或毛石混凝土基礎鋼筋混凝土?？箯澓涂辜粜阅芰己?。根據(jù)形狀和大小進一步可劃分為：柱下獨立基礎、墻下條形基礎。9.2.2擴展基礎基礎材料受力特點分類a）墻下鋼筋混凝土條形基礎b)柱下鋼筋混凝土現(xiàn)澆單獨基礎c）預制杯形獨立基礎主要是柱下基礎。通常有現(xiàn)澆柱階梯形基礎（a），現(xiàn)澆柱錐形基礎（b）和預制柱的杯口形基礎（c）。

a)階梯形b)錐形c）杯形

1.柱下獨立基礎柱下獨立基礎墻下鋼筋混凝土條形基礎a)無肋式b)有肋式2.墻下條形基礎9.2.3柱下鋼筋混凝土條形基礎柱下鋼筋混凝土條形基礎十字交叉基礎適用：十字交叉條形基礎不能提供足夠的底面積來滿足地基承載力的要求時。優(yōu)點：減少基底壓力至最小值；增大了基礎的整體剛度。9.2.4高層建筑筏形基礎筏形基礎a)平板式b)下翻梁板式c)上翻梁板式9.2.5巖石錨桿基礎巖石錨桿基礎適用于直接建在基巖上的柱基，以及承受拉力或水平力較大的建筑物基礎。a)巖石錨桿基礎

9.2.6箱形基礎箱形基礎a）正圓錐殼b）M形組合殼c）內(nèi)球外錐組合殼9.2.7殼體基礎

殼體基礎9.3基礎埋置深度的選擇指基礎底面到天然地面的垂直距離。選擇基礎的埋置深度實質(zhì)上是選擇合適的持力層。選擇合適的持力層關系到建筑物的穩(wěn)定與安全。確定原則：在滿足地基穩(wěn)定和變形要求的前提下，基礎應盡量淺埋。1）滿足建筑物的功能和使用條件。影響基礎埋深的因素3）工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件。

2）作用于地基上荷載的大小和性質(zhì)。

4）相鄰建筑物的基礎埋置深度。

5）地基土凍脹和融陷的影響。

9.4基礎底面尺寸的確定

9.4.1按持力層承載力確定基礎底面尺寸

1.軸心荷載作用下的基礎底面尺寸確定

對于條形基礎：對于矩形基礎：軸心受壓基礎的基底反力如不滿足要求，需重新假設一個基底尺寸，再進行驗算，直至滿足為止。2.偏心荷載作用下基礎底面尺寸的確定偏心荷載作用下的基礎底面尺寸不能用公式直接寫出，通常的計算方法如下：1）首先按中心受壓確定基礎底面積，即按式（9-5）求出Ao；2）根據(jù)偏心的大小把基礎底面積Ao提高（10～40）%，即A=（1.1～1.4）Ao；3）按假定的基礎底面積A，用下式進行驗算。驗算公式：附加應力9.4.2軟弱下臥層的驗算壓力擴散角法計算土中附加應力對于矩形基礎：對于條形基礎：地基應力擴散角θ注：1、Es1為上層土壓縮模量；Es2為下層土壓縮模量。2、z＜0.25b時取θ＝0°，必要時宜由試驗確定；

z＞0.5b時取θ值不變。α=Es1/Es2z=0.25bz=0.50b35106o10o20o23o25o30o9.4.3地基的變形驗算

如果要求計算地基變形，則在基礎底面尺寸初步確定后，還應進行地基變形驗算，設計時要滿足地基變形值不超過其容許值的條件，以保證不致因地基變形過大而影響建筑物正常使用或危害安全。如果變形不能滿足要求，則需調(diào)整基礎底面尺寸或采取其他措施。

9.4.4地基穩(wěn)定性驗算

對于經(jīng)常受水平荷載作用或建在斜坡上的建筑物的地基，應驗算穩(wěn)定性。此外，某些建筑物的獨立基礎，當承受水平荷載很大時（如擋土墻），或建筑物較輕而水平力的作用點又比較高的情況下（如取水構筑物、水塔、塔架等），也得驗算建筑物的穩(wěn)定性。驗算地基穩(wěn)定性時，荷載按荷載效應的基本組合取值，但荷載分項系數(shù)均取1.0。承受垂直與水平荷載時的基礎設計原則，與上述受偏心荷載時的基礎基本上相同。但需驗算在水平力作用下，基礎是否發(fā)生沿基底滑動、傾斜或與地基一起滑動。

【例9-1】某柱基礎，作用在設計地面處的柱荷載設計值、基礎尺寸、埋深及地基條件如圖所示。試驗算持力層和軟弱下臥層的地基承載力是否滿足?！窘獯稹?/p>

（1）持力層承載力驗算因b=3m，d=2.3m，e=0.80<0.85，IL=0.74<0.85查表4-2，有ηb＝0.3，ηd＝1.6fa＝fak＋ηbγ（b-3）＋ηdγm(d-0.5)＝200＋0.3×（19-10）×（3-3）＋1.6×17×（2.3-0.5）＝200＋0＋48.96≈249kPa上式：17＝(16×1.5+19×0.8)/2.3Pk＝（Fk＋Gk）/A＝（1050＋3×3.5×2.3×20）/（3×3.5）＝146kPa<fak＝249.0kPa(持力層滿足)pkmax≤1.2fa=1.2×249.0kPa=298.8kPa（滿足要求）所以，持力層地基承載力滿足要求。

基底最大壓力計算

Mk=105kN·m+67kN×2.3m=259.1kN·m

【例9-2】同上題條件，驗算軟弱下臥層的承載力。

【解答】(1)軟弱下臥層的承載力特征值計算因為下臥層系淤泥質(zhì)土，且fak=78kPa>50kPa，查表3-4可得ηb=0，ηd=1.1。則下臥層頂面埋深

d'=d+z=2.3m+3.5m=5.8m土的平均重度

γm=Σγihi/h

=｛[16×1.5+19×0.8+(19-10)×3.5]/(1.5+0.8+3.5)｝kN/m3=12.19kN/m3于是下臥層地基承載力特征值faz=fak+ηdγm（d-0.5）=78kPa+1.1×12.19kN/m3×(5.8-0.5)m=153.2kPa所以，軟弱下臥層地基承載力滿足。

=3.5m×3m×106.8kPa/[(3m+2×3.5m×tan23o)(3.5m+2×3.5m×tan23o)]=29.03kPa

作用在軟弱下臥層頂面處的總應力為pz＋pcz=29.03kPa+70.7kPa=99.73kPa≤faz=153.2kPa（滿足）(2)下臥層頂面處應力計算自重應力

pcz=[16×1.5+19×0.8+(19-10)×3.5]kPa=70.7kPa附加應力pcz按擴散角計算。由Es1/Es2=3，z/b=3.5/3=1.17>0.5，查表9-4得θ=23o。則p=p-pc=146kPa-(16×1.5+19×0.8)kPa=106.8kPa【

例9-3

】某廠房墻下條形基礎，上部軸心荷載Fk=180kN/m，埋深1.1m；持力層及基底以上地基土為粉質(zhì)黏土，γm=19.0kN/m3；e=0.80，IL=0.75，

fak=200kPa，地下水位位于基底處。試確定所需基礎寬度。

【解答】(1)先用未經(jīng)深寬修正的地基承載力特征值初步計算基礎底面尺寸取b=1m。

(2)地基承載力特征值的深寬修正由于IL=0.75<0.85，e=0.80<0.85，查表3-4可得：ηb=0.3，ηd=1.6；b<3m，按b=3m計算，故(3)地基承載力驗算

pk=

Fk/A+γGd=180kN/1m×1m+20kN/m3×1.1m=202kPa<faz=218.2kPa（滿足要求）

【例9-4】已知廠房基礎上的荷載（見圖9-13），持力層及基底以上地基土為粉質(zhì)黏土，γ=19kN/m3，地基承載力fak=230kPa，試設計矩形基礎底面尺寸。

【解答】(1)按軸心荷載初步確定基礎底面積考慮偏心荷載的影響，將A0增大30%，即A=1.3A0=1.3×10.4m2=13.5

m2，設長寬比n=l/b=2，則A=lb=2b2，從而進一步有b=2.6m；l=2b=2×2.6=5.2m。(2)計算基底最大壓力pkmaxGk=

γG

Ad=20kN/m3×2.6m×5.2m×1.8m=487kN基底處豎向力合力F

k

+G

k＝1800kN+220kN+487kN=2507kN

Mk＝950kN·m

+220kN×0.62m+180kN×(1.8-0.6)m=1302

kN·m

偏心距

所以，偏心力作用點在基礎截面內(nèi)。

基底最大壓力為

基礎及回填土重基底處總力矩(3)地基承載力特征值及地基承載力驗算

根據(jù)e=0.73，IL=0.75，查表3-4可得：ηb=0.3，ηd=1.6；b<3m。故fa=fak+ηbγ（b-3）+ηdγ0（d-0.5）=230kPa+0+1.6×19kN/m3×(1.8-0.5)m=269.5kPapkmax=296.7≤1.2fa＝1.2×269.5kPa=323.4kPa（滿足要求）

pk=Fk/lb=2507/(5.2×2.6)kPa=185.4kPa≤fa=269.5kPa（滿足要求）所以，基礎采用5.2m×2.6m，底面尺寸是合適的。9.5剛性基礎設計9.5.1基礎底面寬度

基礎底面的寬度應符合下式要求：b≤b0+2h0tanα剛性基礎構造9.5.2基礎剖面尺寸基礎高度應滿足下式要求：b2/h0≤tanαa）剛性基礎構造b)剛性基礎配筋圖【

例9-5

】某承重磚墻混凝土基礎的埋深為1.5m，上部結構傳來的軸向壓力Fk=200kN/m。持力層為粉質(zhì)黏土，其天然重度γ0=17.5kN/m3，孔隙比e=0.843，液性指數(shù)IL=0.79，地基承載力特征值fak=150kPa，地下水位在基礎底面以下，試設計此剛性基礎?！窘獯稹?1)地基承載力特征值的深寬修正先按基礎寬度b小于3m考慮,不作寬度修正。由于持力層土的孔隙比及液性指數(shù)均小于0.85，查表3-4得ηd=1.6，而γ0=γ=17.5kN/m3，d=1.5m，則fa=fak+ηdγ0（d-0.5）=150kPa+1.6×17.5kN/m3×（1.5-0.5）m=178.0kPa(2)按承載力要求初步確定基礎寬度初步選定基礎寬度為1.40m。

(3)基礎剖面布置初步選定基礎高度h=0.3m。大放腳采用標準磚砌筑，每皮寬度b1=60mm，h1=120mm,共砌5皮；大放腳的底面寬度b0=240mm+2×5×60mm=840mm，如圖6-15所示。(4)按臺階的寬高比要求驗算基礎的寬度基礎采用C15素混凝土砌筑，而基底的平均壓力為查表9-5，得基礎臺階的允許寬高比tanα=b2/h=1.0，于是

bmax

=b0+2htanα=0.84m+2×0.3×1.0m=1.44m取基礎寬度為1.4m，滿足設計要求。

1.擴展基礎的構造要求：（1）錐形基礎的邊緣高度不宜小于200mm，坡度i≤1:3；階梯形基礎的每階高度宜為300～

500mm；（2）墊層的厚度不宜小于70mm，墊層的混凝土強度等級應為C15；（3）擴展基礎底板受力鋼筋的最小直徑不宜小于10mm，間距不宜大于200mm，也不宜小于100mm。墻下鋼筋混凝土條形基礎縱向分布鋼筋的直徑不小于8mm；間距不大于300mm；每延米分布鋼筋的截面積應不小于受力鋼筋截面積的1/10。當有墊層時鋼筋保護層的厚度不小于40mm；無墊層時不小于70mm；（4）混凝土強度等級不應低于C20；9.6擴展基礎設計

（5）當柱下鋼筋混凝土獨立基礎的邊長和墻下鋼筋混凝土條形基礎的寬度大于或等于2.5m時，底板受力鋼筋的長度可取邊長或?qū)挾鹊?.9倍，并宜交錯布置（見圖9-19）；

a)底板鋼筋長度及布置b）T形及十字形交接處底板橫向受力鋼筋c）拐角處底板橫向受力鋼筋

（9)鋼筋混凝土條形基礎底板在T形及十字形交接處，底板橫向受力鋼筋僅沿一個主要受力方向通長布置，另一方向的橫向受力鋼筋可布置到底板寬度1/4處；在拐角處底板橫向受力鋼筋應沿兩個方向布置；

（7）現(xiàn)澆柱基礎，其插筋的數(shù)量、直徑以及鋼筋種類應與柱內(nèi)縱向受力鋼筋相同。插筋的錨固長度，與柱的縱向受力鋼筋的連接方法應符合現(xiàn)行《混凝土結構設計規(guī)范》要求。插筋的下端宜做成直鉤放在基礎底板鋼筋網(wǎng)上，應有上下兩個箍筋固定。當柱為軸心受壓或小偏心受壓，基礎高度大于或等于1200mm，或柱為大偏心受壓基礎高度大于或等于1400mm時，可將四角的插筋伸到底板鋼筋網(wǎng)上，其余插筋錨固在基礎頂面下la處（見圖9-17）。插筋與柱筋的搭接位置一般在基礎頂面，如需要提前回填土時，搭接位置也可以在室內(nèi)地面處；現(xiàn)澆柱基礎中插筋構造示意（8）預制鋼筋混凝土柱與杯口基礎的連接，應符合下列要求（圖9-18）：柱的插入深度h1可按表9-9選用，并滿足鋼筋錨固長度要求和吊裝時柱的穩(wěn)定性要求；基礎的杯底厚度和杯壁厚度，可按表9-7選用；當柱為軸心受心或小偏心受壓且t/h2≥0.65時，或大偏心受壓且t/h2≥0.75時，杯壁可不配筋；當柱為軸心受心或小偏心受壓且t/h2≥0.65時，或大偏心受壓且0.5≤t/h2<0.65時，杯壁可按表6-8構造配筋，其他情況應按計算配筋。

預制鋼筋混凝土柱獨立基礎示意圖9.9.1墻下鋼筋混凝土條形基礎設計墻下鋼筋混凝土條形基礎的內(nèi)力計算一般可按平面應變問題處理，在長度方向上取單位長度計算。設計的內(nèi)容主要包括基礎底面寬度b和基礎的高度h及基礎底板配筋等。1.墻下條形基礎結構的設計要求2.基礎截面的設計步驟（1）計算地基凈反力：（2）最大內(nèi)力設計值（取墻邊截面）：a)磚墻b）混凝土墻當軸心作用時：剪力設計值：彎矩設計值：（3）基礎底板高度：（4）基礎底板配筋：【例9-6】某廠房采用鋼筋混凝土條形基礎，墻厚240mm，上部結構傳至基礎頂部的軸心荷載F=300kN/m，彎矩M=28.0kN·m/m。條形基礎底面寬度b已由地基承載力條件確定為2.0m。試設計基礎的高度并進行底板配筋。

【解答】(1)選用混凝土的強度等級為C15，查得fc=7.5MPa；采用I級鋼筋，查得fy=210MPa。(2)基礎邊緣處的最大和最小地基凈反力(3)驗算截面I距基礎邊緣的距離bⅠ=(2.0-0.24)/2m=0.88m

(4)驗算截面的剪力設計值

(5)基礎計算有效高度h0≥VⅠ/0.07fc=152.7/0.07×7.5mm=290.9mm(6)基礎驗算截面的彎矩設計值MⅠ=1/2VⅠbⅠ=MⅠ=1/2×152.7×0.88kN·m/m=67.2kN·m/m(7)基礎每延米的受力鋼筋截面面積As=M/0.9fyh0=67.2/0.9×210×315×104mm2=1129mm2選配受力鋼筋Ф16@170，As=1183mm2，沿垂直于磚墻長度方向配置，在磚墻長度方向配置的分布方向配置Ф8@250的分布鋼筋?；A配筋見圖9-21

。有兩種破壞形式一種是在基底凈反力作用下，基礎底板在兩個方向上的彎曲，底部受拉，頂部受壓。當危險截面內(nèi)的彎矩設計值超過底板的抗彎強度時，底板就發(fā)生彎曲破壞。

第二種破壞形式：當基礎底板面積較大時，如果基礎高度（或階梯高度）不足，則將沿著柱周邊（或階梯高度變化處）產(chǎn)生沖切破壞，形成450斜裂面的角錐體。處理方法需在底板下部配置鋼筋處理方法基礎底板要有足夠的厚度

9.6.2柱下鋼筋混凝土獨立基礎設計1.截面的設計計算步驟（1）地基凈反力計算：軸心受壓：偏心受壓：柱下獨立基礎的抗沖切驗算（2）基礎高度確定：1）軸心受壓基礎：當基礎寬度大于沖切錐體底邊寬度即l≥at+2h0時當基礎寬度小于沖切錐體底邊寬度，即l＜at+2h0時求出有效高度h0后，即可求得基礎底板厚度：有墊層時h=h0+40(mm)；無墊層時h=h0+75(mm)。柱下獨立基礎的抗沖切驗算1—沖切破壞錐體最不利一側的斜截面2—沖切破壞錐體的底面線偏心荷載作用下基礎高度的計算方法與中心荷載作用時基本相同，僅需將式（9-23）中F1=pjA1,改為F1=pjmaxA1即可，此時pjmax=F/A(1+6e0/l)。2）偏心受壓基礎長邊方向

短邊方向

求出相應的配筋（3）基礎底板配筋：對于矩形基礎，當臺階的寬高比小于或等于2.5和偏心距小于或等于1/6基礎寬度時，任意截面的彎距可按下列公式計算：【例9-7】某柱下錐形獨立基礎的底面尺寸為2200mm×3000mm，上部結構柱荷載F=750kN，M=110kN·m，柱截面尺寸為400mm×400mm，基礎采用Ｃ20級混凝土和Ⅰ級鋼筋。試確定基礎高度，并進行基礎配筋。

【解答】(1)設計基本數(shù)據(jù)根據(jù)構造要求，可在基礎下設置100mm厚的混凝土墊層，強度等級為C10；假設基礎高度為h=500mm，則基礎有效高度h0=0.5-0.05=0.45m；C20級混凝土的ft=1.1×103kPa，Ⅰ級的鋼筋的fy=210MPa。

(2)基底凈反力計算由于l>a+2h0，于是

F1=pmax

A1＝150.0kPa×1.68m2=252kN

0.7ftβhp

amh0＝0.7×1.0×1.1×103×0.85×0.45kN=294.5kN滿足F1≤0.7ftβhp

amh0條件，選用基礎高度h=500mm合適。

(3)基礎高度驗算

基礎短邊長度l=2.2m，柱截面的寬度和高度a=bc=0.4m。βhp=1.0，at=a=0.4m，ab=a+2h0=1.3m，故(4)內(nèi)力計算與配筋

設計控制截面在柱邊處，此時相應的a'，b'，a1和pjⅠ值為a'=b'=0.4m，a1=(b-b')/2=(3.0-0.4)/2m=1.3m

長邊方向MⅠ＝1/12a12[（2l+a′）(pmax+pⅠ－２G/A)+（pmax－pⅠ）l]=182.4kN·m短邊方向

MⅡ＝1/48（l-a′）2（2b+b′）(pmax+pmin－２G/A)=99.5kN·m

長邊方向配筋

AsⅠ=MⅠ/0.9fyh0選用11Ф16@210(AsⅠ=2211mm2)。短邊方向配筋AsⅡ=MⅡ/0.9fyh0選用15Ф10@200(AsⅡ=1178mm2)基礎的配筋見圖9-24

9.7減少不均勻的措施9.7.1建筑措施1.建筑體形力求簡單；2.當建筑體形比較復雜時，宜根據(jù)其平面形狀和高度差異情況，在適當?shù)奈恢迷O置沉降縫；3.當高度差異或荷載差異較大時，可將兩者隔開一定距離，或采用自由沉降的連接構造。9.7.2結構措施3.調(diào)整各部分的荷載分布、基礎寬度或埋置深度。2.設置地下室或半地下室，采用覆土少、自重輕的基礎；1.選用輕型結構，減少墻體自重，采用架空地板代替室內(nèi)填土；9.7.3施工措施基本原則：先重后輕，化整為零，保護持力層，考慮周邊影響，控制加載速度。

磚基礎用普通燒結磚與水泥砂漿砌成。磚基礎砌成的臺階形狀稱為“大放腳”，有等高式和不等高式兩種（見下圖）。等高式大放腳是兩皮一收，兩邊各收進1/4磚長；不等高式大放腳是兩皮一收與一皮一收相間隔，兩邊各收進1/4磚長。等高式不等高式9.8

淺基礎施工技術磚基礎（a）兩皮一收磚基礎施工注意：（1）基槽（坑）開挖：應設置好龍門樁及龍門板，標明基礎、墻身和軸線的位置。（2）大放腳的形式：當?shù)鼗休d力大于150KPa時，采用等高式大放腳，即兩皮一收；否則應采用不等高式大放腳，即兩皮一收與一皮一收相間隔，基礎底寬應根據(jù)計算而定。（b）二一間隔收（3）磚基礎若不在同一深度，則應先由底往上砌筑。在高低臺階接頭處，下面臺階要砌一定長度（一般不小于基礎擴大部分的高度）的實砌體，砌到上面后與上面的磚一起退臺。（4）磚基礎接槎應留成斜槎，如因條件限制留成直槎時，應按規(guī)范要求設置拉結筋。1-1剖面圖石砌體基礎

基礎采用的石料分毛石和料石兩種，一般建筑采用毛石較多，價格低廉，施工簡單。毛石分為亂毛石和平毛石。用水泥砂漿采用鋪漿法砌筑。灰縫厚度為20～30mm。砌第一層石塊時，基底要坐漿。石塊大面向下，基礎最上一層石塊，宜選用較大平面較好的石塊砌筑。（a）立體圖

（b）剖面圖毛石基礎構造示意圖鋼筋混凝土基礎

一般工業(yè)與民用建筑在基礎設計中多采用天然淺基礎。它造價低、施工簡便。常用的淺基礎類型有條式基礎、杯形基礎、筏式基礎和箱形基礎等。一、獨立柱基礎

工藝流程清理混凝土找平混凝土振搗混凝土墊層鋼筋綁扎相關專業(yè)施工混凝土養(yǎng)護清理混凝土澆筑混凝土攪拌清理模板模板拆除

階梯形獨立基礎模板示意圖

二、條形基礎（條式基礎）

條式基礎包括柱下鋼筋混凝土條形基礎和墻下鋼筋混凝土條形基礎。條形基礎的抗彎和抗剪性能良好，可在豎向荷載較大、地基承載力不高的情況下采用，因為高度不受臺階寬高比的限制，故適宜于“寬基淺埋”的場合下使用，其橫斷面一般呈倒T型。柱下條形基礎當?shù)鼗^為軟弱、柱荷載較大時，常將同一方向(或同一軸線)上若干柱子的基礎連成一體而形成柱下條形基礎?；A常在軟弱地基上的框架結構或排架結構中采用，一般設在房屋的縱向。條形基礎：墻承式基礎1．構造要求(1)墊層厚度一般為100mm，混凝土強度等級為C15，基礎混凝土強度等級不宜低于C15；(2)底板受力鋼筋的最小直徑不宜小于8mm，間距不宜大于200mm。當有墊層時鋼筋保護層的厚度不宜小于35mm，無墊層時不宜小于70mm。(3)插筋的數(shù)目與直徑應和柱內(nèi)縱向受力鋼筋相同。插筋的錨固及柱的縱向受力鋼筋的搭接長度，按國家現(xiàn)行設計規(guī)范的規(guī)定執(zhí)行。2．工藝流程土方開挖、驗槽→混凝土墊層施工→恢復基礎軸線、邊線、校正標高→基礎鋼筋、柱、墻鋼筋安裝→基礎模板及支撐安裝→鋼筋、模板驗收→混凝土澆筑、試塊制作→養(yǎng)護、模板拆除3．施工要點（1）混凝土澆筑前應進行驗槽，軸線、基坑（槽）尺寸和土質(zhì)等均應符合設計要求。（2）基坑（槽）內(nèi)浮土、積水、淤泥、雜物等均應清除干凈?；拙植寇浫跬翆討谌ィ没彝粱蛏暗[回填夯實至基底相平。（3)當基槽驗收合格后，應立即澆筑混凝土墊層，以保護地基。（4)鋼筋經(jīng)驗收合格后，應立即澆筑混凝土（5）質(zhì)量檢查?；炷恋馁|(zhì)量檢查，主要包括施工過程中的質(zhì)量檢查和養(yǎng)護后的質(zhì)量檢查。三、杯口基礎

杯口基礎常用于裝配式鋼筋混凝土柱的基礎，形式有一般杯口基礎、雙杯口基礎、高杯口基礎等。高杯口基礎是帶有短柱的杯形基礎作用：一般用于上層土較軟弱或有空穴、井等不宜作持力層以及必須將基礎埋深的情況。雙杯口基礎用于廠房伸縮縫處的雙柱下，或者考慮廠房擴建而設置的預留杯口情況。四、筏形基礎

筏形基礎是由整板式鋼筋混凝土板(平板式)或由鋼筋混凝土底板、梁整體(梁板式)兩種類型組成。適用條件有地下室或地基承載能力較低而上部荷載較大的基礎。

結構形式：梁板式多用于柱下無梁式多用于墻下

筏板基礎適用于地基土質(zhì)軟弱又不均勻、有地下水或當柱子和承重墻傳來的荷載很大的情況。平板式梁板式筏板基礎施工程序

基底土質(zhì)驗槽筏板下網(wǎng)鋼筋梁鋼筋柱及剪力墻插筋施工墊層在墊層上彈線抄平筏板上網(wǎng)鋼筋筏板混凝土（板式）、筏板及上部梁混凝土（梁式）施工要點：（1）根據(jù)地質(zhì)勘探和水文資料，地下水位較高時，應采用降低水位的措施，使地下水位降低至基底以下不少于500mm；保證在無水情況下，進行基坑開挖和鋼筋混凝土筏體施工。（2）根據(jù)筏體基礎結構情況、施工條件等確定施工方案。（3）加強養(yǎng)護。

五、箱形基礎

適用條件：高層建筑，具有特大荷載且需設地下室的建筑。具有剛度大、抗震性能好的特點，可結合地下室。組成：頂板、底板、側墻。材料為鋼筋混凝土箱體布置澆注箱型基礎底板預留管道套管預留管道孔9.8

基礎防水施工基礎長期受地下水的影響，會降低基礎的耐久性和使用功能，因此對有地下室的基礎須做好基礎的防水施工?；A防水可以采用剛性防水和柔性防水，也可以兩者并用。基礎剛性防水施工是指以水泥、砂石為原材料，或其內(nèi)摻入少量外加劑、高分子聚合物等材料，采用適當配合比，配制成具有一定抗?jié)B透能力的防水混凝土或防水砂漿等剛性材料，進行基礎工程防水的施工工藝。柔性防水是用防水卷材和膠結材料膠合而成的一種多層或單層防水層。卷材的優(yōu)點是防水性能好，具有一定的韌性和延伸性，能適應結構的振動和微小變形，不易滲水，并能抗酸堿鹽介質(zhì)的侵蝕；缺點是耐久性差、吸水率高、機械強度低、施工工序多，發(fā)生滲漏時難以修補。9.9.1防水材料1.防水混凝土種類最高抗?jié)B壓（Mpa）特點使用范圍普通防水混凝土>3.0施工簡便、材料來源廣泛適用于一般工業(yè)、民用建筑及公共建筑的地下防水工程。外加劑防水混凝土引氣劑防水混凝土>2.2抗凍性好適用于北方高寒地區(qū)，抗凍性要求較高的防水工程及一般防水工程，不適用于抗壓強度等級>20Mpa或耐磨性要求較高的防水工程。減水劑防水混凝土>2.2拌和物流動性好適用于鋼筋密集或搗固困難的薄壁型防水構筑物，也適用于對混凝土凝結時間和流動性有特殊要求的防水工程。三乙醇胺防水混凝土>3.8早期強度高適用于工期緊迫，要求早強及抗?jié)B性較高的防水工程及一般防水工程。氯化鐵防水混凝土>3.8抗?jié)B性能好、抗壓強度高、施工方便、成本低適用于水中結構的無筋、少筋、厚大防水混凝土工程及一般地下防水工程，砂漿修補抹面工程。在接觸直流電源或預應力混凝土及重要的薄壁結構上不宜使用。膨脹水泥防水混凝土>3.6密實性好、抗裂性好適用于地下工程和地上防水構筑物、山洞、非金屬油罐和主要工程的后澆帶。（1）防水混凝土的種類表9-15不同類型防水混凝土的適用范圍最大水頭（H）與防水混凝土壁厚（h）的比值（H/h）設計抗?jié)B等級（MPa）<1010~1515~2525~35>35P6（0.6）P8（0.8）P12（1.2）P16（1.6）P20（2.0）（2）防水混凝土抗?jié)B等級表9-16防水混凝土抗?jié)B等級選用2.防水砂漿

防水砂漿是在水泥砂漿中摻入適量的防水劑、高分子聚合物等材料，提高砂漿的密實性，以達到抗?jié)B防水目的的一種剛性防水材料，水泥砂漿防水層一般稱為防水抹面。近年來，利用高分子聚合物材料制成聚合物改姓砂漿來提高材料的拉伸強度和韌性，聚合物品種主要有氯丁膠乳、天然膠乳、丁苯膠乳、氯偏膠乳、丙烯酸酯膠乳以及布膠硅水溶性聚合物等。3.防水卷材

卷材防水層是用防水卷材和膠結材料膠合而成的一種多層或單層防水層。卷材防水一般在重要建筑基礎中與鋼筋混凝土自防水共同設防，剛性和柔性防水共同作用。防水卷材應選用強度高、延伸率大、具有良好的韌性和不透水性，膨脹率小且具有良好的耐腐蝕性的品種，如合成高分子防水卷材或高聚物改性瀝青防水卷材。對于特別重要的建筑，優(yōu)先選用合成高分子卷材，還可增加其他防水措施，如夾壁墻等；對于一般工業(yè)民用建筑，應盡量采用合成高分子防水卷材或高聚物改性瀝青防水卷材。9.9.2基礎防水構造要求外部設備與房屋內(nèi)部設備進行連接時，必須有管道穿過基礎結構，因此必須處理好設備與基礎結構的構造，避免構造不當而漏水。固定式穿墻套管示意圖1-主管2-止水環(huán)3-圍護結構套管式穿墻管示意圖1-雙頭螺栓2-螺母3-壓緊法蘭4-橡膠圈5-擋圈6-止水環(huán)7-嵌填料8-套管9-翼環(huán)10-主管群管做法示意圖1-澆注孔2-柔性材料3-穿墻管4-穿管預留孔5-封口鋼板6-固定角鋼1.穿墻管（盒）與穿墻對拉螺栓螺栓加焊水環(huán)示意圖1-圍護結構2-模板3-小龍骨4-大龍骨5-螺栓6-止水環(huán)預埋套管加焊止水環(huán)示意圖1-圍護結構2-模板3-龍骨4-大龍骨5-螺栓6-止水環(huán)7-套管（拆模后將螺栓拔出，套管內(nèi)用膨脹水泥封堵）圖9-32螺栓加堵頭示意圖1-圍護結構2-模板3-小龍骨4-大龍骨5-螺栓6-止水環(huán)7-套管（拆模后將螺栓沿平凹底割去，再用膨脹砂漿封堵）2.預埋件預埋件或預留孔（槽）處理示意圖1-預埋件2-預留孔槽（1）圍護結構上的預埋件應在混凝土澆筑前預埋準確，澆筑后嚴禁打洞。預埋件端部或預留孔（槽）底部的混凝土厚度不得小于200mm，當厚度小于200mm時，必須局部加厚或采取其他防水措施，如圖9-33所示。（2）預留孔（槽）內(nèi)的防水層，應與孔（槽）外的結構附加防水層保持連續(xù)。3.孔口窗井防水示意圖a）窗井底部在最高地下水位以上b）窗井或其-部分在最高地下水位以下1-窗井2-主體結構3-墊層4-防水層4.坑、池1）坑、池、儲水庫宜用防水混凝土整體澆筑，內(nèi)設附加防水層，受振動作用時應設柔性附加防水層。2）底板以下的坑、池，其局部底板必須相應降低，并應使防水層保持連續(xù)，如圖9-35所示。底板下坑、池防水示意圖1-圍護結構底板2-坑、池蓋板3-坑、池4-附加防水層5-圍護結構附加防水層（一）防水混凝土的特點、抗?jié)B等級及種類

1.防水混凝土的特點具有防水和承載等多種功能，且其防水年限同結構壽命；施工簡便、質(zhì)量可靠；成本低廉、耐久性好；易于檢查和修堵。但由于混凝土屬脆性材料，易因變形、開裂而滲漏。

2.防水混凝土的抗?jié)B等級工程埋置深度（m）<1010～2020～3030～40設計抗?jié)B等級P6P8P10P129.9.3防水混凝土施工3.防水混凝土的種類（1)普通防水混凝土（2）外加劑防水混凝土

1)減水劑防水混凝土

2)引氣劑防水混凝土

3)密實劑防水混凝土

4)防水劑防水混凝土

5)膨脹劑防水混凝土（二）對防水混凝土的使用與配制要求

1.使用要求（1）防水混凝土基礎下應作混凝土墊層，其厚度不小于100mm，強度等級不低于C10。（2）防水混凝土抗?jié)B結構的厚度不應小于250mm；裂縫寬度應控制在0.2mm以內(nèi)；迎水面鋼筋的混凝土保護層厚度不應小于50mm。（3）防水混凝土若用于侵蝕性介質(zhì)中時，其耐蝕系數(shù)(試塊分別在侵蝕介質(zhì)與飲用水中養(yǎng)護6個月的抗折強度之比)不應小于0.8，否則應采取可靠的防腐措施。（4）用于受熱部位時，防水混凝土表面溫度不得高于80℃，否則應采取隔熱措施。（5）防水混凝土不得用于受到劇烈振動或沖擊的結構。2.配制要求~建立概念

防水混凝土的配合比應通過試驗確定。為了保證施工后的可靠性，在進行防水混凝土試配時，其抗?jié)B水壓值應比設計值提高O.2Mpa。（1）材料：水泥品種應按設計要求選用，其強度等級不應低于32.5級；石子應堅硬潔凈，粒徑為5～40mm；砂宜采用潔凈中砂；水應為不含有害物質(zhì)的潔凈水。（2）配比：防水混凝土的水泥用量一般不應低于300kg／m3,當摻有活性摻合料時也不得少于280kg／m3。砂率宜為35％～40％；灰砂比宜為1：2～1：2.5；水灰比不得大于O.55；坍落度不宜大于50mm，采用泵送時入泵坍落度宜為100～140mm。（三）防水薄弱部位的處理

1.混凝工施工縫防水混凝工應盡量連續(xù)澆筑，少留施工縫。（1）施工縫的位置頂板及底板防水混凝土均應連續(xù)澆筑，不宜留設施工縫。墻體一般只留設水平施工縫，其位置要避開剪力及彎矩最大處或頂板、底板與墻體的交接處，應在高出底板表面300～500mm及低于頂板底面留100mm處的墻身上。墻體設有孔洞時，施工縫距孔洞邊緣不宜小于300mm。如需留設垂直施工縫時，其位置應避開地下水和裂隙水較多的地段。（2）構造形式

（a）平縫加止水板止水板≥300遇水膨脹止水條（b）平縫加止水條≥300先澆的混凝土外貼防水層后澆混凝土（c）平縫外貼防水層防水混凝土施工縫的位置及形式示意圖（3）施工要求施工縫的留設應保證形式正確，位置合理、準確。當原澆混凝土達到1.2MPa后，方可進行接縫施工。水平施工縫處繼續(xù)澆筑混凝土時，應先鋪一層20～25mm(墻底應為50～100mm)厚的水泥砂漿

2.結構變形縫埋入式止水帶的構造1－止水帶；2－聚苯板；3－結構體（a）變形縫構造（b）橡膠止水帶（1）止水帶的安裝固定止水帶固定方法示意圖1－結構主筋；2－混凝土結構；3－固定用鋼筋；4－固定止水帶的扁鋼；5－留縫材料；6－中埋式止水帶；7－螺母；8－螺栓（2）對澆筑混凝土的要求為了保證混凝土與止水帶牢固結合，要嚴格控制水灰比和水泥用量，接觸止水帶的混凝土不得粗骨料集中或漏振。對水平止水帶的下部，應特別注意振搗密實，排出氣泡。振搗棒不得觸碰止水帶。3.后澆縫后澆縫是大面積混凝土結構的剛性接縫，適用于不允許設置柔性變形縫、且后期變形趨于穩(wěn)定的結構。補縫施工應與原澆混凝土間隔不少于42d，施工期的溫度宜低于縫兩側混凝土施工時的溫度。補縫應采用補償收縮混凝土(如摻12％～15％UEA防水劑的混凝土)，其強度等級不得低于兩側混凝土。澆后4～8h開始養(yǎng)護，澆水養(yǎng)護時間不少于28d。后澆帶防水構造示意圖1－先澆混凝土；2－遇水膨脹止水條；3－結構主筋；4－后澆補償收縮混凝土4.穿墻管道

套管式穿墻管的構造做法1－翼環(huán)；2－嵌縫密封材料；3－襯墊條；4－填縫材料；5－擋圈；6－套管；7－止水環(huán)；8－橡膠圈；9－套管翼盤；10－螺母；11－雙頭螺栓；12－短管；13－主管；14－法蘭盤5.預埋件

防水混凝土中所有預埋件、預留孔均應事先埋設準確，嚴禁澆筑后剔鑿打洞。預埋件端部或設備安裝所需預留孔的底部，混凝土厚度均不得小于200mm，否則必須采取局部加厚或其它防水措施，以防引起滲漏。

6.穿墻螺栓

①在穿墻螺栓上加焊止水環(huán)。止水環(huán)鋼板厚度不宜小于4mm，直徑(或邊長)應比螺栓直徑大50mm以上，與螺栓滿焊，位置居中。見圖8—7(a)。拆模后割掉外露部分，端頭刷防水防銹涂料。拆模后的墻板混凝土（四）防水混凝土的施工

1.施工準備（1）編制施工方案（2）防水混凝土的試配（3）做好各種防水、止水材料及設備工具的準備（4）做好排降水工作（5）落實責任，作好交底

2.施工工藝與技術要求（1）模板的安裝（2）鋼筋安裝（3）設備管線安裝（4）混凝土制備（5）防水混凝土的運輸（6）防水混凝土的澆筑①澆筑前應做好各項準備工作。②澆筑時，混凝土的自由傾落高度不得超過1.5m，墻體的直接澆筑高度不得超過3m③若結構中有密集管群或?qū)︻A埋件、鋼筋稠密處，可改用相同強度等級和抗?jié)B等級的細石混凝土，以保證質(zhì)量。

④防水混凝土也應分層澆灌、分層搗實，采用插入式振搗器振搗時，每層澆灌厚度不宜超過300～400mm，澆灌面應盡量保持水平，傾斜坡度不得大于1：5；上下層的間隔時間不宜超過1.5小時，以保證在下層初凝前將上層澆搗完畢為準。⑤澆筑墻體混凝土時，應隨澆筑位置升高逐漸減小坍落度。澆至墻頂時，宜在表面均勻地撒一層直徑10～30mm的石子，并壓入混凝土，以免出現(xiàn)砂漿層。

⑥大體積混凝土應在室外氣溫較低時澆筑，混凝土入模溫度不宜超過28℃。⑦防水混凝土必須振搗密實（7）養(yǎng)護當混凝土進入終凝即應覆蓋，保濕養(yǎng)護不少于14天。

（8）拆模及回填不宜過早拆模。拆模時混凝土表面與環(huán)境溫差不得超過15～20℃，以防開裂。防水泥凝土基礎應及早回填，以避免干縮和溫差引起開裂。并分層夯實，每層厚度不大于300mm。（9）冬季施工混凝土入模溫度不應低于10℃。水溫不得超過60℃，骨料溫度不得超過40℃，混凝土拌合物的出機溫度不得超過35℃。（五）防水混凝土的質(zhì)量控制與評定

施工中，按照質(zhì)檢規(guī)定次數(shù)進行材料用量、坍落度、澆筑層厚度、澆筑速度、每層的間隔時間、振搗情況等方面的檢查，并按規(guī)定留置抗壓強度試件和抗?jié)B試件。連續(xù)澆筑混凝土每500m3應留置一組抗?jié)B試件，且每項工程不得少于兩組。試件應在澆筑地點與其他試件同時制作。抗?jié)B試件每組為6塊，尺寸為底徑×頂徑×高＝185×175×150的圓臺體。一組進行28～90天標準養(yǎng)護，其抗?jié)B等級應達到試驗等級，最低不得低于設計等級；另一組與結構同條件下養(yǎng)護，作為檢測結構抗?jié)B性能的依據(jù)，其抗?jié)B等級不應低于設計等級。三、卷材防水層施工

（一）施工準備1.材料準備進場應檢查防水材料的外觀質(zhì)量、核實出廠合格證及質(zhì)量檢測報告，并根據(jù)有關規(guī)定進行現(xiàn)場抽樣復檢，合格后方準使用。卷材防水層施工所用的基層處理劑、膠粘劑、密封材料等均應與卷材材性相容。

2.機具準備

3.對基層的處理與要求

①卷材防水層的基層必須堅實、平整、干燥、潔凈。平整的混凝土表面若有氣孔、麻面，可用加膨脹劑的水泥砂漿填平；混凝土墊層或凹凸不平的墻體表面則應抹水泥砂漿找平層。找平層應有足夠的強度，且平整、無空鼓和起砂現(xiàn)象。②各部位的陰陽角均應做成圓角。若用瀝青卷材，其圓角的半徑應不小于50mm；其他卷材，圓角半徑不應小于20mm。③防水層施工時，其基層含水率應低于9％。檢查時可在基層表面鋪設1m×lm的防水卷材，靜置3～4h后掀開，若基層表面及卷材內(nèi)表面