二基礎.ppt

項目二 基礎與地下室,任務一 了解地基與基礎基本概念 任務二 基礎的埋置深度與影響因素 任務三 基礎類型與基礎構造 任務四 了解地下室的類型與構造,任務一 了解地基與基礎基本概念,一、地基的基本概念 1.地基 地基是基礎下面承受荷載的那部分土體或巖體。當土層承受建筑物荷載作用后，土層在一定范圍內產(chǎn)生附加應力和變形，該附加應力和變形隨著深度的增加向周圍土中擴散并逐漸減弱。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)生附加應力和變形所不能忽略的那部分土層稱為地基。,2.持力層 當?shù)鼗蓛蓪蛹皟蓪右陨贤翆咏M成時，通常將直接與基礎底面接觸的土層稱為持力層。 3.下臥層 在地基范圍內持力層以下的土層稱為下臥層(當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，內部應力發(fā)生變化。 一方面，附加應力引起地基內土體變形，造成地基沉 降；另一方面，引起地基內土體的剪應力增加。當荷 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，此時地基達到極限承 載力。,5.地基土層的分類 建筑地基基礎設計規(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先對土壤層進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，改善其變形性質或滲透性質而采取的人工方法。人工地基的處理措施通常有換填墊層法、預壓法、強夯法、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)預壓法對地基進行堆載或真空預壓，使地基固結的地基處理方法。預壓法包括堆載預壓法和真空預壓法。 3)強夯法反復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強度樁，并由樁、樁間土和褥墊層一起組成復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械，將固化劑和地基土強制攪拌，使軟土硬結成具有整體性、水穩(wěn)定性和一定強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.地基應滿足的幾點要求 1)強度方面的要求：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致上部結構產(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，必要時應加設擋土墻，以防止滑坡變形的出現(xiàn)。,二、基礎的基本概念 1.基礎 基礎是將結構所承受的各種作用傳遞到地基上的結 構組成部分，它是建筑物的地面以下的組成部分。 2.基礎埋深 基礎埋深是指從室外設計地面到 基礎底面的垂直距離，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，基礎宜淺埋，除巖石地基外，基礎埋深不宜小于0.5m。 3.基礎寬度 基礎的寬度由工程設計計算決定。柔性基礎底面的寬度不包括墊層的寬度。 4.大放腳 基礎墻加大加厚的部分，用燒結磚、混凝土、灰土等剛性材料制作的基礎均應做大放腳。,5.基礎與地基的區(qū)別 基礎是建筑物的組成部分，而地基不是建筑物的組成部分。基礎將承受的上部結構的荷載傳給地基。 6.地基、基礎與荷載的關系 AN/F 式中N傳至基礎底面的建筑物的總荷載(包括自 重、上部荷載和基礎上部土重)，單位為kN； A基礎底面積，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?shù)鼗休d力不變時，傳給地基的壓力越大，基礎底面積也應越大?；蛘?，當建筑物總荷載不變時，允許地基承載力越小，基礎底面積就越大。 7.基礎的設計要求 1)強度方面的要求 2)耐久性的要求 3)經(jīng)濟因素的要求,任務二 基礎的埋置深度與影響因素,一、基礎的埋置深度 1.淺基礎 埋深小于5m或埋深小于4B稱為淺基礎(B為基礎寬度，埋深最小為500mm)。 2.深基礎 埋深大于等于5m或埋深大于等于4B稱為深基礎。 二、基礎埋置深度的影響因素 1.建筑物基礎的形式和構造,高層建筑筏形基礎和箱形基礎的埋置深度應滿足地基承載力、變形和穩(wěn)定性要求。位于巖石地基上的高層建筑，其基礎埋深應滿足抗滑要求。 2.作用在地基上的荷載大小和性質 地基上荷載越大，基礎埋深就越深。 3.工程地質和水文地質條件 基礎宜埋置在地下水位以上，當必須埋在地下水位以下時，宜將基礎底面埋置在最低地下水位以下不小于200mm的位置。,4.相鄰建筑物的基礎埋深 當存在相鄰建筑物時，新建建筑物的基礎埋深不宜大于原有建筑基礎。當埋深大于原有建筑基礎時，兩基礎間應保持一定凈距，其數(shù)值應根據(jù)原有建筑荷載大小、基礎形式和土質情況確定，一般可取梁基礎底面高差的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、強凍脹、特強凍脹地基上，應采用下列防凍害措施： 1)對在地下水位以上的基礎，基礎側面應回填非凍脹性的中砂或粗砂，其厚度不應小于10cm；對在地下水位以下的基礎，可采用樁基礎、自錨式基礎(凍土層下有擴大板或擴底短樁)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，應設置排水設施。,4)在強凍脹性和特強凍脹性地基上，其基礎結構應設置鋼筋混凝土圈梁和基礎梁，并控制上部建筑的長高比，增強房屋的整體剛度。 5)當獨立基礎連系梁下或樁基礎承臺下有凍土時，應在梁或承臺下留有相當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構斷開，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，入冬前應對地基采取相應的防護措施；按采暖設計的建筑物，當冬季不能正常采暖，也應對地基采取保溫措施。,任務三 基礎類型與基礎構造,一、按材料與受力特點分類 1.剛性基礎 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或柱下獨立基礎。剛性基礎適用于多層民用建筑和輕型廠房。 剛性基礎所用材料的抗壓強度高，抗拉、抗彎、抗剪等強度較低。為了保證基礎底面處在受壓區(qū)的范圍內不被拉裂，基礎底面寬度增大時受到剛性角的限制。剛性角以基礎的寬高比(B/H或其夾角)表示，并應控制在一定的范圍之內。,剛性基礎的受力、傳力特點如圖2-5所示。如果基礎底面的寬度超出了剛性角的擴散范圍，就會使得基礎兩側超出部分底部受到拉應力的作用而產(chǎn)生裂縫，并遭到破壞。 為了防止基礎被拉裂，基礎高度應符合下式要求，如圖2-6所示。,圖2-5,tanb2/H0 b2=(b-b0)/2 式中b基礎底面寬度，單位為mm； b0基礎頂面的墻體寬度或柱腳寬度，單位為mm； H0 基礎高度，單位為mm； b2基礎臺階寬度，單位為mm； tan基礎臺階寬高比b2H0 ， 其允許值可按表2-1選用。 (1)磚基礎,圖2-6,是指用燒結普通磚砌筑的基礎。具有取材容易、價格低、施工簡便等優(yōu)點，但其強度、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，五層以下的磚木結構或磚混結構中。 磚基礎墻的下面要做成階梯形，其臺階的寬高比不應大于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 在地下水位較低的地區(qū)，可以在磚基礎下設灰土墊層，灰土墊層有較好的抗壓強度和耐久性，后期強度較高，屬于基礎的組成部分，稱為灰土基礎，如圖2-8所示。 適用于6層和6層以下、地下水 位較低的砌體結構房屋和墻體承重的工 業(yè)廠房。一般灰土基礎做成二至三步。 抗凍性、耐水性差，只能埋置 在地下水水位以上，且基礎頂面應位于 冰凍線以下。,圖2-8,（3)毛石基礎 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。 毛石基礎的強度高，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）混凝土基礎和毛石混凝土基礎 混凝土基礎斷面有矩形、階梯形和錐形，一般當基礎底面寬度大于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可以在澆筑混凝土時加入2030的毛石，這種基礎稱為毛石混凝土基礎。 混凝土基礎和毛石混凝土基礎具有堅固、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 將上部結構傳來的荷載，通過向側邊擴展成一定底面積，使作用在基底的壓應力小于或等于地基土的允許承載力，而基礎內部的應力應同時滿足材料本身的強度要求，這種起到壓力擴散作用的基礎稱為柔性基礎，如圖2-13所示。,圖2-13,柔性基礎的底部配有承受拉力的鋼筋，因而其底面可以做得寬而薄，基礎的加寬不受剛性角的限制。鋼筋混凝土基礎與混凝土基礎的比較如圖2-13(a)所示。這種基礎相當于一個倒置的懸臂板，根部厚度較大，配筋較多，兩側板厚較小，鋼筋也較少。 柔性基礎的構造要求。,二、按構造形式分類 1.獨立基礎 稱為單獨基礎，是柱下基礎的主要類型。當建筑物承重體系為梁、柱組成的框架、排架或其他類似結構時，其柱下基礎常采用的基本形式為獨立基礎。獨立基礎主要采用柔性基礎。 獨立基礎常見的斷面形式有階梯形和錐形,當采用預制柱時，則基礎做成杯口形，柱子嵌固在杯口內，又稱為杯形基礎，如圖2-14所示。,圖2-14,2.條形基礎 呈連續(xù)的帶狀，一般用于墻下。當上部結構采用墻承重時，承重墻下一般采用通長的條形基礎，如圖2-15所示。條形基礎主要采用剛性基礎。 當建筑物承重構件為柱子時，若荷載大且地基承載力較弱時，常用鋼筋混凝土條形基礎將柱下的基礎連接起來，形成柱下條形基礎，如圖2-16所示。,圖2-15,圖2-16,3.井格基礎 當?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，常將柱下基礎沿縱橫兩個方向擴展連接起來，做成十字交叉的井格基礎，如圖2-18所示。,圖2-18,4.筏形基礎 當上部結構荷載較大，而地基承載力又特別低時，柱下條形基礎或井格基礎已不能適應地基變形需要，常將墻下或柱下基礎連成一鋼筋混凝土板，形成筏形基礎，如圖2-19所示。 筏形基礎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。筏形基礎分為梁板式和平板式兩種類型。,圖2-19,5.箱形基礎 對于上部結構荷載大、對地基不均勻沉降要求嚴格的高層建筑、重型建筑或軟土地基上的多層建筑，為增加基礎剛度，常將基礎做成箱形基礎。 箱形基礎是指由底板、頂板、側墻及一定數(shù)量內隔墻構成的整體剛度較好的單層或多層鋼筋混凝土基礎。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 當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，以地基下較深處堅實土層或巖層作為持力層。 樁基礎由樁和承接上部結構的承臺(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,任務四 了解地下室的類型與構造,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，建造一層或多層地下室，既可節(jié)約建設用地，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)按結構材料 磚混結構地下室 鋼筋混凝土結構地下室。,圖2-23,二、地下室的防潮構造 1.構造條件 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地坪之間設墻身水平防潮層，如圖2-24所示。,圖2-24,三、地下室的防水構