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1、建筑構(gòu)造第3章第3章基礎(chǔ)3.1地基與基礎(chǔ)基礎(chǔ)是房屋的重要組成部分,是建筑地面以下的承重構(gòu)件,它承受建筑物上部結(jié)構(gòu)傳遞下來(lái)的全部荷載,并把這些荷載連同基礎(chǔ)的自重一起傳到地基上。地基則是支承基礎(chǔ)的土體和巖體,它不是建筑物的組成部分。地基由持力層與下臥層兩部分組成。直接承受建筑荷載的土層為持力層,持力層下面的不同土層均屬下臥層。3.1.1天然地基與人工地基一、天然地基天然土層具有足夠的承載力,不需要經(jīng)過(guò)人工加固,可直接在其上建造房屋的土層,稱之為天然地基。天然地基的土層分布及承載力大小由勘察部門實(shí)測(cè)提供。二、人工地基當(dāng)土層的承載力較差或雖然土層較好,但上部
2、荷載較大時(shí),為使地基具有足夠的承載能力,應(yīng)對(duì)土體進(jìn)行人工加固,這種經(jīng)人工處理的土層,稱為人工地基。3.1.2基礎(chǔ)的埋置深度由室外設(shè)計(jì)地面到基礎(chǔ)底面的垂直距離叫基礎(chǔ)的埋置深度,簡(jiǎn)稱基礎(chǔ)的埋深。決定基礎(chǔ)的埋置深度涉及諸多因素:一、工程地質(zhì)條件選擇基礎(chǔ)的埋深應(yīng)選擇土層的厚度均勻,壓縮性小,承載力高的土層,作為基礎(chǔ)的持力層,且盡量淺埋;但基礎(chǔ)最小埋置深度不宜小于0.5m。若地基土質(zhì)差,承載力低,則應(yīng)該將基礎(chǔ)深埋,或結(jié)合具體情況另外進(jìn)行加固處理。二、水文地質(zhì)條件確定地下水的常年水位和最高水位,因?yàn)榈叵滤畬?duì)某些土層的承載能力有很大影響,如粘性土在地下水上升時(shí),將
3、因含水量增加而膨脹,使土的強(qiáng)度降低;當(dāng)?shù)叵滤陆禃r(shí),基礎(chǔ)將產(chǎn)生下沉,所以為避免地下水的變化影響地基承載力及防止地下水對(duì)基礎(chǔ)施工帶來(lái)的影響,一般基礎(chǔ)宜埋在地下常年水位之上,這樣可不需進(jìn)行特殊防水處理,節(jié)省造價(jià)。三、建筑物上部荷載的大小和性質(zhì)一般高層建筑的箱形和筏形基礎(chǔ)埋置深度為地面以上建筑物總高度的1/15;多層建筑一般根據(jù)地下水位及凍土深度來(lái)確定埋深尺寸。四、建筑物的用途,有無(wú)地下室、設(shè)備基礎(chǔ)和地下設(shè)施當(dāng)建筑物設(shè)有地下室時(shí),基礎(chǔ)埋深要受地下室地面標(biāo)高的影響,給排水、供熱等管道的標(biāo)高原則上不允許管道從基礎(chǔ)底下通過(guò),一般可以在基礎(chǔ)上設(shè)洞口,且洞口頂面與管
4、道之間要留有足夠的凈空高度,以防止基礎(chǔ)沉降壓裂管道。五、相鄰建筑物的基礎(chǔ)埋深新建房屋的基礎(chǔ)埋置深度不宜大于原有房屋的基礎(chǔ)埋深,并應(yīng)考慮新加荷載對(duì)原有建筑物的不利作用。若新建房屋的基礎(chǔ)埋深大于原有房屋的基礎(chǔ)深度,兩基礎(chǔ)間應(yīng)保持一定間距或采取一定措施加以處理。六、地基土壤凍脹深度應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)氐臍夂驐l件了解土層的凍結(jié)深度,一般基礎(chǔ)的埋深應(yīng)在土層的凍結(jié)深度以下。若將基礎(chǔ)埋在凍脹土之地,冬天土層的凍脹力會(huì)把房屋拱起,產(chǎn)生變形,天氣轉(zhuǎn)暖,凍土解凍時(shí)又會(huì)產(chǎn)生陷落。3.2基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)要求基礎(chǔ)是建筑結(jié)構(gòu)很重要的一個(gè)組成部分。基礎(chǔ)設(shè)計(jì)時(shí)需要綜合考慮建筑物的情況和場(chǎng)地的工程地
5、質(zhì)條件,并結(jié)合施工條件以及工期、造價(jià)等各方面要求,合理選擇地基基礎(chǔ)方案,因地制宜,精心設(shè)計(jì),以保證基礎(chǔ)工程安全可靠、經(jīng)濟(jì)合理。建筑物通常是由上部結(jié)構(gòu)、基礎(chǔ)和地基三部分形成統(tǒng)一體,這三部分雖然各自功能不同,然而彼此卻是相互影響、共同作用的,它們之間互為條件,相互依存。因此,在進(jìn)行基礎(chǔ)設(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)該從上部結(jié)構(gòu)與地基基礎(chǔ)共同作用的整體概念出發(fā),全面地加以考慮,才能選擇更合理的基礎(chǔ)設(shè)計(jì)方案。3.2.1基礎(chǔ)應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度、剛度和耐久性基礎(chǔ)作為最下部的承重構(gòu)件,必需具有足夠的強(qiáng)度和剛度才能保證建筑物的安全和正常使用。同時(shí),基礎(chǔ)下面的地基也應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度和穩(wěn)定性
6、并滿足變形方面的要求。對(duì)地基應(yīng)進(jìn)行承載力計(jì)算,對(duì)經(jīng)常承受水平荷載作用的高層建筑和高聳結(jié)構(gòu),以及建造在斜坡上或邊坡附近的建筑物應(yīng)驗(yàn)算其穩(wěn)定性,同時(shí)保證建筑物不因地基沉降影響正常使用。3.2.2基礎(chǔ)應(yīng)滿足設(shè)備安裝的要求許多設(shè)備管線如水、電、煤氣等會(huì)有進(jìn)線或出線,需要在室外地面下一定的標(biāo)高進(jìn)入或引出建筑物,這些設(shè)備的管線在進(jìn)入建筑物之后一般從管溝中通過(guò)。這些管溝一般都沿內(nèi)、外墻布置,或從建筑物中間通過(guò)。如管線與基礎(chǔ)交叉,為了避免因?yàn)榻ㄖ锏某两祷蜻@些管線產(chǎn)生不良剪切作用,基礎(chǔ)在遇有設(shè)備管線穿越的部位必須預(yù)留管道孔。管道孔的大小應(yīng)考慮基礎(chǔ)沉降的因素,留有足夠
7、的余地。其做法可以是預(yù)埋金屬套管、特制鋼筋混凝土預(yù)制塊。3.2.3基礎(chǔ)應(yīng)滿足經(jīng)濟(jì)要求一般情況下,多層砌體結(jié)構(gòu)房屋基礎(chǔ)的造價(jià)占房屋土建造價(jià)的20%左右。因此,應(yīng)盡量選擇合理的上部結(jié)構(gòu)、基礎(chǔ)形式和構(gòu)造方案,盡量減少材料的消耗,滿足安全、合理、經(jīng)濟(jì)的要求。3.3基礎(chǔ)的類型基礎(chǔ)的類型較多,從基礎(chǔ)的材料及受力來(lái)劃分,可分為無(wú)筋擴(kuò)展基礎(chǔ)、擴(kuò)展基礎(chǔ);按基礎(chǔ)的構(gòu)造形式劃分,可分為條形基礎(chǔ)、獨(dú)立基礎(chǔ)、筏形基礎(chǔ)、箱形基礎(chǔ)、樁基礎(chǔ)等;按基礎(chǔ)的埋置深度不同分為淺基礎(chǔ)和深基礎(chǔ),當(dāng)埋深小于5m的基礎(chǔ)稱為淺基礎(chǔ),埋深大于5m的基礎(chǔ)稱為深基礎(chǔ)。3.3.1無(wú)筋擴(kuò)展基礎(chǔ)無(wú)筋擴(kuò)展基礎(chǔ)是指
8、用燒結(jié)磚、灰土、混凝土、三合土等受壓強(qiáng)度大,而受拉強(qiáng)度小的剛性材料做成,且不需配筋的墻下條形基礎(chǔ)或柱下獨(dú)立基