11基礎與地下室解析PPT課件.ppt

1、建筑識圖與房屋構造（第2版）主 編: 張小平教育部職業(yè)教育與成人教育司推薦教材高等職業(yè)技術教育教材第三篇 建筑構造民用建筑構造概述基礎與地下室墻體樓地層構造樓梯屋頂101112131415第三篇 建筑構造門窗變形縫工業(yè)化建筑體系工業(yè)建筑概述16171819第三篇 建筑構造11 基礎與地下室教學目標 掌握地基與基礎的基本概念，基礎的埋深及其影響因素基礎的類型與構造，地下室的防潮和防水構造等。11.1 地基與基礎概述11.1.1 地基與基礎基礎是建筑物上部承重結構向下的延伸和擴大，它承受建筑物的全部荷載，并把這些荷載連同本身的重力一起傳到地基上。圖11.1基礎與地基而地基不是建筑物的組成部分，它只

2、是承受由基礎傳來荷載的土層。第三篇 建筑構造 本課程所指的建筑主要是房屋建筑。盡管各類建筑物和構筑物有著許多的差別，但其共同點都是為滿足人類社會活動的需要，利用物質技術條件，按照科學法則和審美要求建造的相對穩(wěn)定的人為空間。由此，我們可以看出，無論建筑物還是構筑物，都是由三個基本的要素構成，即建筑功能、物質技術條件和建筑形象。 其中，具有一定的地耐力，直接承受建筑荷載，并需進行力學計算的土層稱為持力層，持力層以下的土層稱為下臥層（圖11.1）。第三篇 建筑構造 盡管地基不屬于房屋的構造組成，但它與基礎共同保證房屋的堅固、耐久和安全。因此，在工程設計和施工中，基礎應滿足強度、剛度及耐久性方面的要求

3、，地基應滿足強度、變形及穩(wěn)定性方面的要求。 地基按土層性質不同，分為天然地基和人工地基兩大類。凡天然土層具有足夠的承載力，不需經(jīng)人工加固或改良便可作為建筑物地基的稱為天然地基；當建筑物上部的荷載較大或地基的承載力較弱，須預先對土壤進行人工加固或改良后才能作為建筑物地基的稱為人工地基。人工加固地基通常采用壓實法、換土法、打樁法和化學加固法等。第三篇 建筑構造圖11.1 基礎與地基第三篇 建筑構造11.1.2 基礎的埋置深度及其影響因素11.1.2.1 基礎的埋置深度 由室外設計地面到基礎底面的距離，稱為基礎的埋置深度，簡稱基礎的埋深（圖11.2）。一般情況下埋深大于或等于5m，且采用了特殊的結構

4、形式和施工方法的為深基礎；埋深小于5m的為淺基礎。從經(jīng)濟角度考慮，基礎的埋置深度愈小，工程造價愈低。第三篇 建筑構造圖11.2 基礎的埋深第三篇 建筑構造11.1.2.2影響基礎埋深的因素 （1）土層構造情況 地下土一般是分層的，各層的承載能力不同，基礎應埋在堅實的土層上，而不要設置在耕植土、淤泥土、雜填土等弱土層上。在滿足強度和變形要求的前提下，也應盡量埋得淺些。 （2）地下水位的影響 地下水對某些土層的承載力有很大影響。如黏性土含水量增加則強度降低；當?shù)叵滤幌陆?，土的含水量減少，則基礎將下沉。為了避免地下水位變化對地基承載力的影響，同時防止地下水對基礎施工造成的困難，基礎應盡量埋置在最高

5、地下水位以上。第三篇 建筑構造圖11.3 基礎埋深和地下水位的關系圖11.4 基礎埋深和冰凍線的關系第三篇 建筑構造（3）冰凍深度的影響 凍結土與非凍結土的分界線稱為冰凍線，冰凍線的深度為凍結深度。各地氣候不同，低溫持續(xù)時間不同，冰凍深度也不相同。如北京地區(qū)為0.81.0m，哈爾濱是2m；有的地區(qū)不凍結，如武漢地區(qū)；有的則凍結深度很小，如上海、南京一帶僅是0.120.2m。 地基土凍結后對建筑物會產(chǎn)生不良影響，凍脹力將基礎向上拱起，解凍后，基礎又下沉，天長日久，會使建筑物產(chǎn)生變形甚至破壞。因此，一般要求基礎埋置在冰凍線以下200mm（圖11.4）。第三篇 建筑構造（4）相鄰建筑物基礎的影響同時

6、新建建筑物的相鄰基礎宜埋置在同一深度上，并設置沉降縫。新建建筑物與原有建筑物相鄰時，新建建筑物的基礎埋深不宜深于相鄰的原有建筑物的基礎；如要深于原有基礎時，兩基礎之間應保持一定的水平凈距，其數(shù)值應根據(jù)原有建筑物荷載大小、基礎形式和土質情況確定。當不能滿足上述要求時，應采取臨時加固支撐、打板樁、地下連續(xù)墻或加固原有建筑物地基等措施，以保證原有建筑物的安全和正常使用。第三篇 建筑構造（5）其他因素的影響 基礎的埋置深度除考慮土層構造、地下水位、冰凍深度、相鄰建筑物基礎的影響外，還要考慮擬建建筑是否有地下室、設備基礎等因素的影響。第三篇 建筑構造11.2 基礎的類型和構造 基礎的類型很多，按材料分為

7、磚基礎、毛石基礎、混凝土基礎、毛石混凝土基礎、灰土基礎和鋼筋混凝土基礎等；按構造形式分為條形基礎、獨立基礎、井格基礎、筏片基礎、箱形基礎和樁基礎等。其中由磚、毛石、混凝土或毛石混凝土、灰土和三合土等材料制成的墻下條形基礎或柱下獨立基礎又稱為無筋擴展基礎，適用于低層和多層民用建筑。由鋼筋混凝土制成的柱下獨立基礎和墻下條形基礎稱為擴展基礎，多用于地基承載力差、荷載較大、地下水位較高等條件下的大中型建筑。第三篇 建筑構造11.2.1條形基礎 基礎沿墻體連續(xù)設置成長條狀稱為條形基礎，也稱為帶形基礎，是砌體結構建筑基礎的基本形式。條形基礎可用磚、毛石、混凝土、毛石混凝土等材料制作，也可用鋼筋混凝土制作。

8、第三篇 建筑構造（1）磚條形基礎磚條形基礎一般由墊層、大放腳和基礎墻三部分組成。大放腳的做法有間隔式和等高式兩種（圖11.5）。墊層厚度應根據(jù)上部結構的荷載和地基承載力的大小等確定，一般不小于100mm。磚的強度等級不低于MU10，砂漿應為強度等級不低于M5的水泥砂漿。磚基礎取材容易、價格較低、施工方便，但其強度、耐久性、抗凍性均較差，多用于地基條件好、地下水位低、非嚴寒地區(qū)的5層以下磚混結構房屋。第三篇 建筑構造（2）毛石基礎 毛石基礎是用毛石和水泥砂漿砌筑而成，其剖面形狀多為階梯形。為保證砌筑質量并便于施工，基礎頂面每邊要比基礎墻寬出100mm以上，基礎墻的寬度和每個臺階的高度不宜小于40

9、0mm，每個臺階伸出的寬度不宜大于200mm（圖11.6）。石材抗壓強度高，抗凍、防水、防腐性好，且方便就地取材；但毛石基礎整體性差，所以毛石基礎宜用于地下水位較高、凍結深度較大的低層和多層民用建筑，不宜用于有震動的房屋。第三篇 建筑構造圖11.5 磚基礎圖 （a）間隔式；（b）等高式11.6 毛石基礎第三篇 建筑構造（3）混凝土基礎 混凝土基礎是用不低于C15的混凝土澆搗而成，其剖面形式和尺寸除滿足剛性角（45）外，不受材料規(guī)格限制，其基本形式有階梯形和錐形（圖11.7）。為節(jié)省水泥，可在混凝土中加入適量粒徑不超過300mm，且不大于每個臺階寬度或高度的1/3的毛石，構成毛石混凝土基礎。毛石

10、的摻量一般為總體積的20%30%，且應均勻分布?；炷粱A具有堅固、耐久、耐水、剛性角大等特點，多用于地下水位較高或有冰凍作用的建筑。第三篇 建筑構造圖11.7 混凝土基礎圖11.8 鋼筋混凝土基礎第三篇 建筑構造（4）鋼筋混凝土基礎 鋼筋混凝土基礎因配有鋼筋，可以做得寬而薄，其剖面形式多為扁錐形（圖11.8）。當房屋為骨架承重或內骨架承重，且地基條件較差時，為提高建筑物的整體性，避免各承重柱產(chǎn)生不均勻沉降，常將柱下基礎沿縱橫方向連接起來，形成柱下條形基礎（圖11.9）或十字交叉的井格基礎（圖11.10）。第三篇 建筑構造圖11.9 柱下條形基礎圖11.10 井格基礎第三篇 建筑構造 鋼筋混凝

11、土基礎中混凝土的強度等級不宜低于C20。受力鋼筋應通過計算確定，但鋼筋直徑不宜小于10mm，間距不宜大于200mm，條形基礎的受力筋僅在平行于槽寬方向放置。受力筋的保護層厚度，有墊層時不宜小于35mm，無墊層時不宜小于70mm，墊層一般采用C10的素混凝土，厚度70100mm。第三篇 建筑構造11.2.2獨立基礎 當建筑物上部結構為框架、排架時，基礎常采用獨立基礎。獨立基礎是柱下基礎的基本形式。當柱為預制構件時，基礎澆筑成杯形，然后將柱子插入，并用細石混凝土嵌固，稱為杯形基礎。獨立基礎常用的斷面形式有階梯形、錐形、杯形等，如圖11.11所示。當?shù)鼗休d力較弱或基礎埋深較大時，墻承重的建筑為了節(jié)

12、約基礎材料，減少土石方工程量，也可以采用墻下獨立基礎，此時應在基礎上設置基礎梁以支承墻身。第三篇 建筑構造圖11.11獨立基礎（a）階梯形；（b）錐形；（c）杯形第三篇 建筑構造11.2.3整片基礎整片基礎包括筏片基礎和箱形基礎。（1）筏片基礎當建筑物上部荷載較大，或地基土質很差，承載能力小，采用獨立基礎或井格基礎不能滿足要求時，可采用筏片基礎。筏片基礎在構造上像倒置的鋼筋混凝土樓蓋，分為板式和梁板式兩種，如圖11.12（a）、（b）所示。第三篇 建筑構造( 2）箱形基礎箱形基礎是一種剛度很大的整體基礎，它是由鋼筋混凝土頂板、底板和縱、橫墻組成的，如圖11.12（c）所示。若在縱、橫內墻上開門

13、洞，則可做成地下室。箱形基礎的整體空間剛度大，能有效地調整基底壓力，且埋深大，穩(wěn)定性和抗震性好，常用作高層或超高層建筑的基礎.第三篇 建筑構造圖11.12整片基礎（a）板式；（b）梁板式；（c）箱形第三篇 建筑構造11.2.4樁基礎當建筑物的荷載較大，而地基的弱土層較厚，地基承載力不能滿足要求，采取其他措施又不經(jīng)濟時，可采用樁基礎。樁基礎由承臺和樁柱組成（圖11.13）。承臺是在樁頂現(xiàn)澆的鋼筋混凝土梁或板，如上部結構是磚墻時為承臺梁，上部結構是鋼筋混凝土柱時為承臺板，承臺的厚度一般不小于300mm，由結構計算確定，樁頂嵌入承臺不小于50mm。樁柱有木樁、鋼樁、鋼筋混凝土樁等，我國采用最多的為鋼

14、筋混凝土樁。第三篇 建筑構造鋼筋混凝土樁按施工方法可分為預制樁、灌注樁和爆擴樁。預制樁是預制好后用打樁機打入土中，斷面一般為（200350）mm（200350）mm，樁長不超過12m。預制樁質量容易保證，不受地基等其他條件的影響，但造價高、用鋼量大、施工有噪音等。灌注樁是直接在地面上鉆孔或打孔，然后放入鋼筋籠，澆筑混凝土。第三篇 建筑構造它具有施工快、造價低等優(yōu)點，但當?shù)叵滤惠^高時，容易出現(xiàn)頸縮現(xiàn)象。爆擴樁是用機械或人工鉆孔后，用炸藥爆炸擴大孔底，再澆注混凝土而成。爆擴樁的優(yōu)點是承載能力較高（因有擴大端），施工速度快，勞動強度低及投資少等。缺點是爆炸產(chǎn)生的震動對周圍房屋有影響，且易出事故，城

15、市內使用受限制。第三篇 建筑構造圖11.13樁基礎（a）墻下樁基礎；（b）柱下樁基礎第三篇 建筑構造11.3 地下室的類型與構造11.3.1 地下室的類型與組成11.3.1.1 地下室的類型 地下室是建筑物底層地面以下的建筑使用空間。按使用功能分為普通地下室和防空地下室；按結構形式分為磚墻結構地下室和混凝土結構地下室；按地下室埋入地下深度可分為全地下室和半地下室。全地下室是指地下室地面低于室外地坪的高度超過該房間凈高的1/2；半地下室是指地下室地面低于室外地坪的高度超過該房間凈高的1/3，但不超過凈高的1/2。如圖11.14所示。第三篇 建筑構造圖11.14 地下室的類型圖第三篇 建筑構造11

16、.3.1.2地下室的組成 地下室一般由墻、底板、頂板、門窗、樓梯和采光井六部分組成（圖11.15）。 （1）地下室墻地下室的墻不僅要承受上部的垂直荷載，還承受土、地下水及土壤凍脹時產(chǎn)生的側壓力。所以，采用磚墻時，其厚度一般不小于490mm。荷載較大或地下水位較高時，最好采用混凝土或鋼筋混凝土墻，其厚度應根據(jù)計算確定，一般不小于200mm。第三篇 建筑構造 （2）地下室底板底板處于最高地下水位之上時，可按一般地面工程做法，即墊層上現(xiàn)澆混凝土6080mm厚，再做面層。當?shù)装宓陀谧罡叩叵滤粫r，地下室底板不僅承受作用在它上面的垂直荷載，還承受地下水的浮力，所以，應采用具有足夠強度、剛度和抗?jié)B能力的鋼

17、筋混凝土底板。否則，即使采取外部防潮、防水措施，仍易產(chǎn)生滲漏。 第三篇 建筑構造圖11.15 地下室組成第三篇 建筑構造（3）地下室頂板地下室的頂板常采用現(xiàn)澆或預制的鋼筋混凝土板，并應具有足夠的強度和剛度。在無采暖的地下室頂板上應設置保溫層，以利于首層房間的使用舒適。（4）地下室門窗地下室的門窗一般與地上部分相同。當?shù)叵率掖芭_低于室外地面時，為達到采光和通風的目的，應設采光井（圖11.16）。第三篇 建筑構造（5）地下室樓梯地下室的樓梯可與地面部分的樓梯結合設置。由于地下室層高較小，故多設單跑樓梯。一個地下室至少應有兩部樓梯通向地面。防空地下室也應至少有兩個出口通向地面，且其中一個必須是獨立的

18、安全出口。獨立安全出口距建筑物的距離不得小于地面建筑物高度的一半，安全出口與地下室由能承受一定荷載的通道連接。第三篇 建筑構造圖11.16 地下室采光井第三篇 建筑構造11.3.2 地下室防潮當?shù)叵率业仄焊哂诘叵滤某Ｄ晁缓妥罡咚粫r，由于地下水不會直接侵入地下室，墻和底板僅受土層中毛細水和地表水下滲而形成的無壓水影響，只需做防潮處理（圖11.17）。地下室外墻的防潮做法是：先在外墻表面抹一層20mm厚的水泥砂漿找平層，再涂一道冷底子油和兩道熱瀝青；然后在外側回填低滲透性土壤，如黏土、灰土等，土層寬度為500mm左右。第三篇 建筑構造 另外，地下室的所有墻體都應設兩道水平防潮層，一道設在地下

19、室地坪附近，另一道設在室外地坪以上150?00mm處，以防地潮沿地下墻身或勒腳處侵入室內。 地下室底板的防潮做法是在灰土或三合土墊層上澆注100mm厚密實的C10混凝土，再用13水泥砂漿找平，然后做防潮層、地面面層。第三篇 建筑構造圖11.17地下室防潮處理（a）墻身防潮；（b）地坪防潮第三篇 建筑構造11.3.3地下室防水當最高地下水位高于地下室地坪時，地下室的底板和部分外墻將浸在水中，此時地下室外墻受到地下水的側壓力，底板受到水的浮力的影響，因此必須對地下室外墻和底板做防水處理，并把防水層連貫起來。11.3.3.1防水等級地下室防水工程分為四個等級，各地下工程的防水方案應根據(jù)工程的重要性和

20、使用要求按表11.1選定。第三篇 建筑構造11.3.3.2防水構造目前我國地下工程防水常用的措施有卷材防水、混凝土構件自防水、涂料防水、塑料防水板防水、金屬防水層等。選用何種材料防水，應根據(jù)地下室的使用功能、結構形式、環(huán)境條件等因素合理確定。一般處于侵蝕介質中的工程應采用耐腐蝕的防水混凝土、防水砂漿或卷材、涂料；結構剛度較差或受震動影響的工程應采用卷材、涂料等柔性防水材料。第三篇 建筑構造（1）卷材防水卷材防水是以防水卷材和相應的粘結劑分層粘貼，鋪設在地下室底板墊層至墻體頂端的基面上，形成封閉防水層的做法。根據(jù)防水層鋪設位置的不同分為外包防水和內包防水（圖11.18）。第三篇 建筑構造一般適用于受侵蝕介質作用或振動作用的地下室。卷材防水常用的材料有高聚物改性瀝青防水卷材和合成高分子防水卷材，卷材的層數(shù)應根據(jù)地下水的最大計算水頭（最高地下水位至地下室底板下皮的高度）選用。具體做法是： 在鋪貼卷材前，先將基面找平并涂刷基層處理劑，然后按確定的卷材層數(shù)分層粘貼卷材，并做好防水層的保護（垂直防水層外砌120mm墻；水平防水層上做2030mm的水泥砂漿抹面，鄰近保護墻500mm范圍內的回填土應選用弱透水性土，并逐層夯實）。第三篇 建筑構造第三篇 建筑構造第三篇 建筑構造圖11.18地下室卷材防水構造