1、 第二篇 民用建筑(mn yn jin zh)構(gòu)造 共六十三頁 第五章 基礎(chǔ)(jch)與地下室本章(bn zhn)提要本章內(nèi)容：地基與基礎(chǔ)的基本概念，基礎(chǔ)的埋深及其影響因素，基礎(chǔ)的類型與構(gòu)造，地下室的防潮和防水構(gòu)造等 學(xué)習(xí)重點(diǎn)：基礎(chǔ)的類型及地下室的防潮、防水構(gòu)造 共六十三頁 基礎(chǔ)是建筑物的墻或柱伸入土中的擴(kuò)大部分，是建筑物最下面的部分。它承受建筑物的全部荷載，并把這些(zhxi)荷載連同本身的自重一起傳到它下面的土層（地基）。 支承建筑物重量的土層叫地基。 地基不是建筑物的組成部分，它只是承受由基礎(chǔ)傳來荷載的土層。地基承受荷載的能力有一定的限度，我們把每平方米所能承受的最大壓力，稱為地基允許承

2、載力（也叫地耐力）。為了保證房屋的穩(wěn)定和安全，必須滿足基礎(chǔ)底面的平均壓力不超過地基承載力。 第一節(jié) 地基(dj)與基礎(chǔ)概述 一、地基與基礎(chǔ)共六十三頁共六十三頁 二、地基的分類 地基按土層性質(zhì)不同，分為天然地基和人工(rngng)地基兩大類。 天然地基 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； 人工地基 當(dāng)建筑物上部的荷載較大或地基的承載力較弱，須預(yù)先對(duì)土壤進(jìn)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。地基土的具體分類見書145頁 表51。 人工加固地基通常采用壓實(shí)法、換土法、打樁法和化學(xué)加固法等。共六十三頁 由室外設(shè)計(jì)地面到基礎(chǔ)底面的距離，稱為

3、基礎(chǔ)的埋置深度，簡稱基礎(chǔ)的埋深（圖5-1）。 室外地坪分自然地坪和設(shè)計(jì)地坪： 自然地坪是指施工地段的現(xiàn)有地坪 設(shè)計(jì)地坪是指按設(shè)計(jì)要求工程(gngchng)竣工后室外場(chǎng)地經(jīng)墊起或開挖后的地坪。 一般情況下埋深大于等于5m，且采用了特殊的結(jié)構(gòu)形式和施工方法的為深基礎(chǔ)；埋深小于5m的為淺基礎(chǔ)。 三、 基礎(chǔ)(jch)的埋置深度共六十三頁圖5-1 基礎(chǔ)(jch)的埋深共六十三頁 1、土層構(gòu)造影響 地下土一般是分層的，各層的承載能力不同，基礎(chǔ)應(yīng)埋在堅(jiān)實(shí)的土層上，而不要設(shè)置在耕植土、淤泥土、雜填土等弱土層上。（書147頁 表52） 2、地下水位的影響 地基(dj)土含水量的大小對(duì)承載力影響很大，地下水位的高

4、低直接影響地基(dj)承載力。所以基礎(chǔ)應(yīng)爭取埋置在地下水位以上。 當(dāng)?shù)叵滤惠^高，基礎(chǔ)不能埋置在地下水位以上時(shí)，宜將基礎(chǔ)埋置在全年最低地下水位以下，且不少于200mm（圖52）。 四、影響基礎(chǔ)(jch)埋深的因素共六十三頁圖5-2 基礎(chǔ)(jch)埋深和地下水位的關(guān)系 共六十三頁 3、凍結(jié)深度的影響 凍結(jié)深度 凍結(jié)土與非凍結(jié)土的分界線稱為冰凍線，冰凍線的深度為凍結(jié)深度。各地氣候不同，低溫持續(xù)時(shí)間不同，冰凍深度也不相同。 地基土凍結(jié)后對(duì)建筑物會(huì)產(chǎn)生不良影響，凍脹力將基礎(chǔ)向上拱起，解凍后，基礎(chǔ)又下沉，天長日久(tin chng r ji)，會(huì)使建筑物產(chǎn)生變形甚至破壞。因此，一般要求基礎(chǔ)埋置在冰凍線以

5、下200mm（圖53）。 共六十三頁圖5-3 基礎(chǔ)(jch)埋深和冰凍線的關(guān)系 共六十三頁 4、其他因素的影響 基礎(chǔ)的埋置深度除考慮土層構(gòu)造(guzo)、地下水位、冰凍深度外，還要考慮相鄰建筑物基礎(chǔ)的深度、擬建建筑是否有地下室、設(shè)備基礎(chǔ)等因素的影響。共六十三頁 第三節(jié) 基礎(chǔ)(jch)的類型和構(gòu)造 一、基礎(chǔ)的類型 按材料分：磚基礎(chǔ)、毛石基礎(chǔ)、混凝土基礎(chǔ)、毛石混凝土基礎(chǔ)、灰土基礎(chǔ)和鋼筋混凝土基礎(chǔ)等； 按構(gòu)造形式(xngsh)分： 條形基礎(chǔ)（圖54） 獨(dú)立基礎(chǔ)（圖5-5） 井格基礎(chǔ) 又稱十字交叉基礎(chǔ)（圖56） 整片基礎(chǔ) 包括筏式基礎(chǔ)、箱形基礎(chǔ) （圖57） 樁基礎(chǔ) （圖5-8）等。共六十三頁圖54 柱

6、下條形(tio xn)基礎(chǔ) 共六十三頁圖55 獨(dú)立(dl)基礎(chǔ) 共六十三頁圖56 井格基礎(chǔ)(jch)共六十三頁圖57 整片基礎(chǔ)(jch) （a）板式(bnsh)；（b）梁板式；（c）箱形 共六十三頁圖58 樁基礎(chǔ) （a）墻下樁基礎(chǔ)；（b）柱下樁基礎(chǔ) 共六十三頁 按材料和受力特點(diǎn)分 剛性基礎(chǔ)由剛性材料制作的基礎(chǔ)稱為剛性基礎(chǔ)。 在常用建筑材料中，磚、石、素混凝土等抗壓強(qiáng)度高，而抗拉、抗剪強(qiáng)度低的材料，均屬剛性材料。由這此材料制作的基礎(chǔ)都屬于剛性基礎(chǔ)。 根據(jù)試驗(yàn)得知，上部結(jié)構(gòu)（墻或柱）在基礎(chǔ)中傳遞壓力在一定角度范圍內(nèi)是有效的。超出這個(gè)角度的范圍，由于在地基反作用下，基礎(chǔ)放大的側(cè)翼會(huì)因受剪而破壞失效，

7、因此，剛性基礎(chǔ)的底部只能夠控制在一定的壓力分布角，或稱剛性角的范圍內(nèi)。（書150頁圖56） 剛性角用基礎(chǔ)放階級(jí)寬與級(jí)高之比來表示(biosh)。不同材料和不同的基底壓力應(yīng)選擇不同的寬高比。（書150頁 表53）共六十三頁 非剛性基礎(chǔ) 由鋼筋混凝土制作的基礎(chǔ)。（圖59） 由于鋼筋混凝土基礎(chǔ)配筋后在抗彎、抗剪方面的性能大大優(yōu)于素混凝土等剛性材料，因此，基礎(chǔ)底面的擴(kuò)大(kud)不受限制。 在實(shí)際工程中，除了上部結(jié)構(gòu)是混凝土的需要用鋼筋混凝土制作基礎(chǔ)外，上部采用混合結(jié)構(gòu)的，如果需要超出材料剛性角的范圍擴(kuò)大基礎(chǔ)底面積，也可以采用鋼筋混凝土來作為基礎(chǔ)部分的材料。 共六十三頁圖59 鋼筋(gngjn)混凝土

8、基礎(chǔ)共六十三頁 （一）條形基礎(chǔ) 基礎(chǔ)沿墻體連續(xù)設(shè)置成長條狀稱為條形基礎(chǔ)，也稱為帶形基礎(chǔ)，是砌體結(jié)構(gòu)建筑基礎(chǔ)的基本形式。條形基礎(chǔ)可用磚、毛石、混凝土、毛石混凝土等材料(cilio)制作，也可用鋼筋混凝土制作。 1、磚基礎(chǔ) 磚基礎(chǔ)一般由墊層、大放腳和基礎(chǔ)墻三部分組成。 大放腳的做法有間隔式和等高式兩種（圖510）。 二、基礎(chǔ)(jch)的構(gòu)造共六十三頁共六十三頁圖510 磚基礎(chǔ)(jch) （a）間隔(jin g)式；（b）等高式 共六十三頁 2、灰土與三合土基礎(chǔ) 在地下水位比較低的地區(qū)，常在磚基礎(chǔ)下設(shè)灰土墊層。灰土墊層按基礎(chǔ)計(jì)算。因此，又稱灰土基礎(chǔ)。 灰土墊層是由石灰與粘土加適量水拌和夯實(shí)而成。石灰

9、與粘土的體積(tj)比為3:7或2:8?；彝粱A(chǔ)為3:7或4:6。 有些地區(qū)常選用三合土代替灰土，稱三合土基礎(chǔ)。三合土基礎(chǔ)是由石灰、砂、骨料（碎磚或石子）按體積比1:3:6或1:2:4加水拌和夯實(shí)而成。其計(jì)算方法與灰土基礎(chǔ)相同。 共六十三頁 3、毛石基礎(chǔ) 毛石基礎(chǔ)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(zhì)量并便于施工，基礎(chǔ)頂面要比基礎(chǔ)墻寬出100mm以上，基礎(chǔ)墻的寬度和每個(gè)臺(tái)階的高度(god)不宜小于400mm，每個(gè)臺(tái)階伸出的寬度不宜大于200mm（圖5-11）。共六十三頁圖511毛石(mo sh)基礎(chǔ) 共六十三頁 4、混凝土基礎(chǔ) 混凝土基礎(chǔ)是用不低于C15的混凝土澆搗而

10、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，其基本形式有矩形、階梯形和錐形（圖5-12）。 混凝土基礎(chǔ)具有堅(jiān)固、耐久(niji)、耐腐蝕、耐水、剛性角大等特點(diǎn)，多用于地下水位較高或有冰凍作用的建筑。 為節(jié)約混凝土，常在混凝土中加入粒徑不超過300mm的毛石，這種做法稱為毛石混凝土。共六十三頁 混凝土強(qiáng)度等級(jí)根據(jù)建筑(jinzh)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)術(shù)語和符號(hào)標(biāo)準(zhǔn)GB/T50083-97的規(guī)定，混凝土強(qiáng)度等級(jí)的定義是：根據(jù)混凝土立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值劃分的強(qiáng)度級(jí)別。 混凝土立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值，系指按照標(biāo)準(zhǔn)方法制作養(yǎng)護(hù)的邊長為150mm的立方體試件，在28d齡期用標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法測(cè)得的具有95%

11、保證率的抗壓強(qiáng)度。 95%保證率是統(tǒng)計(jì)概念，意思是所有組數(shù)中95%的試塊強(qiáng)度不低于標(biāo)準(zhǔn)。這是學(xué)術(shù)定義。但實(shí)際工程，是按照混凝土驗(yàn)收規(guī)范來評(píng)定。 普通混凝土按立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值劃分為C7.5、C10、C15、C20、C25、C30、C35、C40、C45、C50、C55、C60等12個(gè)強(qiáng)度等級(jí)。C20就是能承受20MP，C30就是能承受30MP，以此類推混凝土強(qiáng)度等級(jí)應(yīng)以混凝土英文名稱第一個(gè)字母加上其強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值來表達(dá)。如C20、C30等。 。共六十三頁圖512 混凝土基礎(chǔ)(jch) 共六十三頁 5、鋼筋混凝土基礎(chǔ) 鋼筋混凝土基礎(chǔ)因配有鋼筋，可以做得寬而薄，其剖面形式多為扁錐形（圖59）。 當(dāng)房

12、屋為骨架承重或內(nèi)骨架承重，且地基條件較差時(shí)，為提高建筑物的整體性，避免各承重柱產(chǎn)生(chnshng)不均勻沉降，常將柱下基礎(chǔ)沿縱橫方向連接起來，形成柱下條形基礎(chǔ)（圖54）或十字交叉的井格基礎(chǔ)（圖56）。共六十三頁圖59 鋼筋(gngjn)混凝土基礎(chǔ)共六十三頁圖54 柱下條形(tio xn)基礎(chǔ) 共六十三頁圖56 井格基礎(chǔ)(jch)共六十三頁 （二）獨(dú)立(dl)基礎(chǔ) 獨(dú)立基礎(chǔ)常用的斷面形式有階梯形、錐形、杯形等(圖55)。 當(dāng)上部為現(xiàn)澆鋼筋混凝土柱子時(shí)，可做成杯形基礎(chǔ)。 共六十三頁圖55 獨(dú)立(dl)基礎(chǔ) 共六十三頁共六十三頁共六十三頁共六十三頁 滿堂基礎(chǔ)包括筏式基礎(chǔ)和箱形基礎(chǔ)。 筏式基礎(chǔ) 當(dāng)建

13、筑物上部荷載較大，或地基土質(zhì)(t zh)很差，承載能力小，采用獨(dú)立基礎(chǔ)或井格基礎(chǔ)不能滿足要求時(shí)，可采用筏式基礎(chǔ)（圖56）。箱形基礎(chǔ) 箱形基礎(chǔ) 是一種剛度很大的整體基礎(chǔ)，它是由鋼筋混凝土頂板、底板和縱、橫墻組成的，如圖57所示。 （三）滿堂(mn tn)基礎(chǔ)共六十三頁圖57 整片基礎(chǔ)(jch) （a）板式(bnsh)；（b）梁板式；（c）箱形 共六十三頁 當(dāng)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，需要將其傳至深層較為堅(jiān)硬的地基中去，采取其他措施又不經(jīng)濟(jì)時(shí)，可采用樁基礎(chǔ)。 樁基的形式很多，由若干樁來支承(zh chn)一個(gè)平臺(tái)，然后由這個(gè)平臺(tái)托住整個(gè)建筑物，叫做樁承臺(tái)。 樁基

14、礎(chǔ)由承臺(tái)和樁柱組成（圖58）。 （四） 樁基礎(chǔ)共六十三頁圖58 樁基礎(chǔ) （a）墻下樁基礎(chǔ)；（b）柱下樁基礎(chǔ) 共六十三頁 地下室：位于地面以下的建筑使用空間(kngjin)（圖513）。 按使用功能分為普通地下室和防空地下室； 按結(jié)構(gòu)材料分為磚墻結(jié)構(gòu)地下室和混凝土結(jié)構(gòu)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。第三節(jié) 地下室的防潮(fngcho)與防水 一、地下室的類型與組成1、 地下室的類型共六十三頁圖513 地下室的類型(lixng) 共六十三頁 地下室一般由墻、底板、頂板(dngbn)、門窗、樓梯和采光井六部分組成(圖514)。 2、 地下室的組成(z chn)圖514 地下

15、室的組成共六十三頁 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(shí)產(chǎn)生(chnshng)的側(cè)壓力。 地下室底板 當(dāng)?shù)叵滤桓哂诘叵率业孛鏁r(shí)，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。 地下室頂板 共六十三頁 地下室門窗 當(dāng)?shù)叵率掖芭_(tái)(chungti)低于室外地面時(shí)，為達(dá)到采光和通風(fēng)的目的，應(yīng)設(shè)采光井（圖515）。 地下室樓梯 共六十三頁圖515 地下室采光(cigung)井 共六十三頁 當(dāng)?shù)叵率业仄焊哂诘叵滤某Ｄ晁缓妥罡咚粫r(shí)，由于地下水不會(huì)(b hu)直接侵入地下室，墻和底板僅受土層中毛細(xì)水和地表水下滲而形成的無壓水影響，只需做防潮處理（圖

16、516）。 二、 地下室防潮(fngcho)共六十三頁 地下室防潮做法(zuf)： 首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(cè)回填低滲透性土壤，如粘土、灰土等，并逐層夯實(shí)，土層寬度為500mm左右。 地下室的所有墻體都應(yīng)設(shè)兩道水平防潮層，一道設(shè)在地下室地坪附近，另一道設(shè)在室外地坪以上150200mm處，以防地潮沿地下墻身或勒腳處侵入室內(nèi)（圖51）。 共六十三頁圖516 地下室防潮(fngcho)處理 （a）墻身防潮(fngcho)；（b）地坪防潮 共六十三頁 地下室防水工程分為四個(gè)等級(jí)，各地下工程的防水方案應(yīng)根據(jù)工程的重要性和使用要求(yoqi)選

17、定。參見書158頁 表5-4。 三、地下室防水(fn shu) 當(dāng)設(shè)計(jì)最高地下水位高于地下室地面時(shí)，地下室的底板和部分外墻將浸在水中。在水的作用下，地下室的外墻受到地下水的側(cè)壓力，底板則受到浮力作用，地下室會(huì)出現(xiàn)滲水。因此，地下室外墻與底板應(yīng)做防水處理。 1、 防水等級(jí)共六十三頁 2、地下室防水(fn shu)構(gòu)造做法 建筑物地下室的地坪與墻體為滿足結(jié)構(gòu)和防水的需要，一般都采用鋼筋混凝土材料。但是，如果地下室浸泡在地下水中，特別是淺層地下水污染比較嚴(yán)重，對(duì)混凝土、鋼筋的侵蝕破壞也不容忽視。因此單靠用防水混凝土來抵抗地下水的侵蝕其效果是有限的。 1）材料防水 主要是采用防水材料來隔離地下水。按照

18、建筑物的狀況及所選防水材料的不同(b tn)，可分為卷材防水、砂漿防水和涂料防水。共六十三頁 卷材防水 卷材防水是以防水卷材和相應(yīng)的粘結(jié)劑分層粘貼，鋪設(shè)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。 所用的卷材應(yīng)為高聚物改性瀝青防水卷材和合成高分子防水卷材，鋪設(shè)在地下室混凝土結(jié)構(gòu)主體的迎水面上。 根據(jù)防水層鋪設(shè)位置的不同分為外包防水和內(nèi)包防水（圖517）。 具體做法是： 在鋪貼卷材前，先將基面找平并涂刷基層(jcng)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(hù)。 共六十三頁圖 517 地下室卷材防水(fn shu)構(gòu)造 （a）外包防水(fn shu) （b）墻身防水層收頭處理 （c）內(nèi)包防水 共六十三頁 砂漿防水 適用于混凝土或砌體結(jié)構(gòu)的基層上。不適用于環(huán)境有侵蝕性、持續(xù)振動(dòng)或溫度高于80的地下工程。 所用砂漿應(yīng)為水泥砂漿或高聚物水泥砂漿、摻外加劑或摻合料的防水砂漿，施工時(shí)應(yīng)采取多層抹壓法。做在結(jié)構(gòu)主體的迎水面或者背水面。 涂料防水 適用于受侵蝕性介質(zhì)或受振動(dòng)作用的地下工程主體迎水面或背水面的涂刷。主要(zhyo)包括有機(jī)防水涂料、無機(jī)防水涂料等（圖518）。共六十三頁涂料防水 涂料防水是指在施工現(xiàn)場(chǎng)以刷涂、刮涂、滾涂等方法將無定型液態(tài)冷涂料在常溫下涂敷于地下室結(jié)構(gòu)表面的一種防水做法。目前，涂料以經(jīng)乳化或改性的瀝青材料為主