第四講-建筑基礎(chǔ)構(gòu)造

主講：徐慶陽《建筑識圖與構(gòu)造》34迪拜處在沙漠地區(qū)，沒有古跡文物和旅游景點，因此靠發(fā)展現(xiàn)代商貿(mào)、物流、及服務(wù)業(yè)吸引世界各地的淘金者，尤其是高端旅游一直領(lǐng)跑世界。Meydan跑馬場項目是迪拜王子的工程，其位置直接和新開發(fā)的商業(yè)灣相對。整個項目從空中俯視就像一只展翅的鷹，夜晚燈光打開后，會看到五顏六色的羽毛。整個項目分為酒店、看臺、餐廳《泡泡餐廳》、跑馬場、停車場等，建筑群長1公里，酒店有11層樓組成，從大廳進入直接抬頭可看見樓頂，采光非常好-這是8米高并貼有防爆玻璃墻的功勞。大月牙頂下面就是泡泡餐廳了，這是專為超級VIP專享的餐廳，在這也是最佳觀賞比賽的位置。5跑馬場的比賽僅僅是世界幾個王室成員的賭桌，即使你再有錢，想要參加比賽是不夠資格的，其它有賽馬傳統(tǒng)的國家或地區(qū)會通過外卡的方式來參加比賽。每場比賽的獎金也是相當?shù)母甙骸?00萬美金，所以每到世界杯前期，英國、約旦、日本等皇室成員的寶馬都會空運到迪拜，提前讓馬兒適應(yīng)迪拜的天氣，當然每匹馬都是千萬級的。6第四講建筑基礎(chǔ)構(gòu)造本講內(nèi)容簡介：地基與基礎(chǔ)概述基礎(chǔ)的埋置深度及影響因素

基礎(chǔ)的分類與構(gòu)造建筑因地質(zhì)災(zāi)害突然塌陷上海蓮花河畔景苑大樓倒塌（2009年）

——施工方案錯誤導(dǎo)致樁基礎(chǔ)破壞基礎(chǔ)工程的重要性基礎(chǔ)的設(shè)計與施工質(zhì)量將影響整個工程質(zhì)量基礎(chǔ)工程是隱蔽工程，有缺陷較難發(fā)現(xiàn)，修復(fù)與彌補難度大，代價高；基礎(chǔ)工程的造價，通常在整個土建工程中占相當大的比重工程審計的重點工程審計的難點

基礎(chǔ)的概念？

地基的概念？

基礎(chǔ)與地基的區(qū)別與聯(lián)系基礎(chǔ)——是建筑物的組成部分，是建筑物地面以下的承重結(jié)構(gòu)構(gòu)件。地基——不是建筑物的組成部分，是承受由基礎(chǔ)傳下來的荷載的土層或巖層。建筑物必須建造在堅實的地基上?；A(chǔ)——建筑物最下部的承重構(gòu)件§6.1

地基與基礎(chǔ)概述1、地基與基礎(chǔ)的概念地基的組成？

地基的破壞？

力在地基內(nèi)的傳遞模式？事故原因：設(shè)計時未對谷倉地基承載力進行調(diào)查研究，而采用了鄰近建筑地基352kPa的承載力，事后1952年的勘察試驗與計算表明，該地基的實際承載力為193.8～276.6kPa，遠小于谷倉地基破壞時329.4kPa的地基壓力，地基因超載而發(fā)生強度破壞。

加拿大某谷倉基礎(chǔ)工程失敗的例子…1意大利比薩斜塔自1173年9月8日動工，至1178年建至第4層中部，高度29m時，因塔明顯傾斜而停工。

基礎(chǔ)工程失敗的例子…2

該塔共8層，高55m。地基持力層為粉砂，下面為粉土和粘土層。由于地基的不均勻下沉，塔向南傾斜，南北兩端沉降差1.8m，塔頂離中心線已達5.27m，傾斜5.5°。

1272年復(fù)工，經(jīng)6年時間建完第7層，高48m，再次停工中斷82年。1360年再次復(fù)工1370年竣工，前后歷經(jīng)近200年。

蘇州虎丘塔，建于五代周顯德六年至北宋建隆二年(公元959～961)，7級八角形磚塔，塔底直徑13.66m，高47.5m，重63000kN。其地基土層由上至下依次為雜填土、塊石填土、亞粘土夾塊石、風化巖石、基巖等，由于地基土壓縮層厚度不均及磚砌體偏心受壓等原因，造成該塔向東北方向傾斜。1956～1957年間對上部結(jié)構(gòu)進行修繕，但使塔重增加了2000kN，加速了塔體的不均勻沉降。1957年，塔頂位移為1.7m，到1978年發(fā)展到2.3m，重心偏離基礎(chǔ)軸線0.924m，砌體多處出現(xiàn)縱向裂縫，部分磚墩應(yīng)力已接近極限狀態(tài)。

后在塔周建造一圈樁排式地下連續(xù)墻，并采用注漿法和樹根樁加固塔基，基本遏制了塔的繼續(xù)沉降和傾斜。基礎(chǔ)工程失敗的例子…3在建筑工程中，把支撐建筑物重量的土層叫地基。直接承受建筑物荷載的土層叫持力層，持力層以下的土層為下臥層，它不是建筑物的組成部分。如圖所示。地基的組成地基不均勻沉降，建筑傾斜基巖不均勻軟土層地質(zhì)剖面圖

土的三相組成土固相液相氣相固相是土的骨架，中有孔隙，孔隙間有空氣和水。

土粒的大小、相關(guān)礦物成分、大小搭配情況以及三相之間的相互作用和比例關(guān)系，對土的物理力學(xué)性質(zhì)有明顯影響。土的三相圖氣水土粒軟弱地基整體破壞地基土承載力低，產(chǎn)生強度破壞

地基的破壞均質(zhì)軟弱地基整體下沉

除滿足承載力的要求外，還要求地基不能發(fā)生過大的變形。圖示為墨西哥城的一幢建筑，可清晰地看見其發(fā)生的沉降及不均勻沉降。該地的土層為深厚的湖相沉積層，土的天然含水量高達650％，具有極高的壓縮性。

基礎(chǔ)工程失敗的例子…4結(jié)構(gòu)荷載基底壓力

地基內(nèi)力的傳遞模式

這兩個筒倉是農(nóng)場用來儲存飼料的，建于加拿大紅河谷的LakeAgassiz粘土層上，由于兩筒之間的距離過近，在地基中產(chǎn)生的應(yīng)力發(fā)生疊加，使得兩筒之間地基土層的應(yīng)力水平較高，從而導(dǎo)致內(nèi)側(cè)沉降大于外側(cè)沉降，倉筒向內(nèi)傾斜。

基礎(chǔ)工程失敗的例子…5全液壓自動壓樁機右圖為人工樁基礎(chǔ)施工。凡自身具有足夠的強度并能直接承受建筑物整體荷載的土壤層稱為天然地基；凡土層自身承載能力弱，或建筑物整體荷載較大，需對該土壤層進行人工加工或加固后才能承受建筑物整體荷載的地基稱為人工地基。其加固處理方法有以下幾種：2、地基的分類人工地基的處理方法換填墊層法

預(yù)壓法

強夯法

強夯置換法

深層擠密法

化學(xué)加固法3、對地基和基礎(chǔ)的要求（1）對地基的要求：一定的承載力和較小的壓縮性地基的承載力分布均勻一定承載力條件下，地基應(yīng)有一定的深度范圍（2）對基礎(chǔ)的要求：足夠的強度，傳遞荷載材料具有耐久性（埋在地下，不便維修）盡量就地取材二、基礎(chǔ)的埋置深度及影響因素1、基礎(chǔ)的埋置深度淺基礎(chǔ)

深基礎(chǔ)基礎(chǔ)埋深：5m<為淺基礎(chǔ)5m

>為深基礎(chǔ)2、影響基礎(chǔ)埋深的因素建筑物的用途及基礎(chǔ)構(gòu)造的影響作用在地基上的荷載大小和性質(zhì)的影響工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件的影響地基土凍脹和融陷的影響相鄰建筑基礎(chǔ)埋深的影響建筑物的使用性質(zhì)應(yīng)根據(jù)建筑物的大小、特點、剛度與地基的特性區(qū)別對待，當為高層建筑時，基礎(chǔ)埋深不小于建筑物高度的l／l0左右。高樓林立的上海浦東其高樓基礎(chǔ)埋深均不低于樓高的1/10地基土土質(zhì)條件地基土質(zhì)的好壞直接影響基礎(chǔ)的埋深，土質(zhì)好、承載力高的土層，基礎(chǔ)可以淺埋，相反則應(yīng)深埋。當土層為兩種土質(zhì)結(jié)構(gòu)時，如上層土質(zhì)好且有足夠厚度，基礎(chǔ)埋在上層土范圍內(nèi)為宜；反之，則以埋置下層好土范圍內(nèi)為宜?？傊?，必須對地基土的性質(zhì)綜合分析，求得最佳埋深。建在巖層上的長城烽火臺地基埋深取決于巖面的浮土和巖石風化層厚度地下水位的影響地下水對某些土層的承載能力有很大影響，一般基礎(chǔ)爭取埋在最高水位以上。當?shù)叵滤惠^高，宜將基礎(chǔ)底面埋置在最低地下水位以下200mm。這種情況基礎(chǔ)應(yīng)采用耐水材料，如混凝土、鋼筋混凝土等?；A(chǔ)埋置深度在土層冰凍線以上，基礎(chǔ)底面以下土層凍脹，嚴重會使基礎(chǔ)上抬起拱(凍脹向上的力會超過地基承載力)，土層解凍，凍脹力消失，基礎(chǔ)下沉。寒冷地區(qū)基礎(chǔ)埋深應(yīng)在冰凍線以下200mm。一列火車從青藏鐵路藏北念青唐古拉山腳下駛過相鄰基礎(chǔ)關(guān)系當新建建筑與原有建筑基礎(chǔ)相鄰時，如基礎(chǔ)埋深小于或等于原有建筑基礎(chǔ)埋深，可不考慮相互影響；當基礎(chǔ)埋深大于原有建筑基礎(chǔ)埋深時，必須考慮相互影響。上海蓮花河畔景苑大樓倒塌（1）上海蓮花河畔景苑大樓倒塌（2）上海蓮花河畔景苑大樓倒塌（3）上海蓮花河畔景苑大樓倒塌（4）上海蓮花河畔景苑大樓倒塌（5）上海蓮花河畔景苑大樓倒塌（6）三、基礎(chǔ)的分類和構(gòu)造條形基礎(chǔ)條形基礎(chǔ)當建筑物上部結(jié)構(gòu)以墻體承重時，基礎(chǔ)沿墻身設(shè)置，做成連續(xù)帶形，稱為條形基礎(chǔ)或帶形基礎(chǔ)，多用于地基條件較好，淺基礎(chǔ)的磚混結(jié)構(gòu)建筑中。如圖所示，所用材料以磚、石、混凝土等為主。墊層大放腳基礎(chǔ)墻條形基礎(chǔ)1、按基礎(chǔ)的結(jié)構(gòu)形式分類

條形基礎(chǔ)圖獨立基礎(chǔ)獨立基礎(chǔ)主要用于柱下，故也稱為柱下基礎(chǔ)。當建筑物上部結(jié)構(gòu)采用框架結(jié)構(gòu)、單層排架或門架結(jié)構(gòu)時，基礎(chǔ)常采用獨立基礎(chǔ)。其形式有臺階形、錐形、杯形等。當柱為預(yù)制柱時，采用杯形，如圖所示。房屋獨立基礎(chǔ)立體圖上部荷載較大，地基承載力較低時，獨立基礎(chǔ)底面積不能滿足設(shè)計要求。這時可把若干柱子的基礎(chǔ)連成一條構(gòu)成柱下條形基礎(chǔ)，以擴大基底面積，減小地基反力，并可以通過形成整體剛度來調(diào)整可能產(chǎn)生的不均勻沉降。單向條形基礎(chǔ)柱下條形基礎(chǔ)柱下十字交叉基礎(chǔ)柱梁梁板式筏形基礎(chǔ)

板式筏形基礎(chǔ)筏形基礎(chǔ)

當柱子或墻傳來的荷載很大，地基土較軟弱，用單獨基礎(chǔ)或條形基礎(chǔ)都不能滿足地基承載力要求時，往往需要把整個房屋底面（或地下室部分）做成一片連續(xù)的鋼筋混凝土板，作為房屋的基礎(chǔ)，稱為筏形基礎(chǔ)。梁板式筏形基礎(chǔ)平板式筏形基礎(chǔ)筏形基礎(chǔ)（板式與梁板式）梁柱底版筏形(滿堂)基礎(chǔ)施工現(xiàn)場圖梁板筏式基礎(chǔ)做防潮涂層施工箱形基礎(chǔ)為了對筏板基礎(chǔ)進行加強，增加基礎(chǔ)板的剛度，以減小不均勻沉降，高層建筑往往把地下室的底板、頂板、側(cè)墻及一定數(shù)量的內(nèi)隔墻一起構(gòu)成一個整體剛度很強的鋼筋混凝土箱形結(jié)構(gòu)，稱為箱形基礎(chǔ)。箱形基礎(chǔ)箱形基礎(chǔ)柱頂板底板梁隔板3.3淺基礎(chǔ)樁基礎(chǔ)的分類：（1）按樁身材料分類混凝土樁鋼筋混凝土樁鋼樁混凝土攪拌樁樁基礎(chǔ)(2)按施工方法分類按制作方法可分為：預(yù)制樁、灌注樁兩大類。按樁的材料可分為：混凝土樁樁、鋼筋混凝土樁、鋼樁。（3）按承載特性可分為：摩擦型樁和端承型樁。樁基礎(chǔ)的組成樁

的

施

工樁的施工2、按所使用材料及受力特點分類

剛性基礎(chǔ)（無筋擴展基礎(chǔ)）材料：磚、塊石、毛石、素混凝土、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。構(gòu)造要求：基礎(chǔ)的外伸寬度和基礎(chǔ)高度的比值（臺階寬高比）不超過規(guī)定的允許值。適用范圍：6層和6層以下的（三合土基礎(chǔ)不超過4層）一般民用建筑和墻承重的廠房。剛性基礎(chǔ)受力、傳力特點從受力和傳力角度考慮，由于土壤單位面積的承載能力小，只有將基礎(chǔ)底面積不斷擴大，才能適應(yīng)地基受力的要求。上部結(jié)構(gòu)(墻或柱)在基礎(chǔ)中傳遞壓力是沿一定角度分布的，這個傳力角度稱為壓力分布角，或稱剛性角，以α表示。柔性基礎(chǔ)（擴展基礎(chǔ)）當建筑物的荷載較大，而地基承載能力較小時，為