《建筑構(gòu)造》第二章2 基礎(chǔ)與地下室.ppt

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1、建筑構(gòu)造第二章基礎(chǔ)與地下室第一節(jié)概述有人說：“地基是建筑物埋在地面以下的最下部分?！币灿腥苏f：“基礎(chǔ)是建筑物埋在地面以下的最下部分”。哪一個對？地基和基礎(chǔ)是一回事嗎？一、基礎(chǔ)和地基的涵義和它們的關(guān)系基礎(chǔ)是建筑物的墻或柱深入土中的擴大部分，是建筑物的一部分；地基則是基礎(chǔ)下部的土層，它不是建筑物的一部分。建筑物的總荷載（包括建筑物的自重和外加的活荷載）通過基礎(chǔ)傳給地基，地基因此而產(chǎn)生應(yīng)力和應(yīng)變。地基承受荷載的能力稱為地基承載力(KPa/㎡)，即地耐力。它是根據(jù)對土壤的綜合檢驗所得數(shù)據(jù)而確定的。如果由基礎(chǔ)傳

2、到地基的荷載超過了地基承載力，地基土就會出現(xiàn)超過允許值的沉降變形或失穩(wěn)，從而威脅到建筑物的安全。如圖2-1所示，在同一松軟的地面上放置兩個形狀、體積、質(zhì)量相同的物體，其沉陷量是否相同？如圖2-1所示，在同一松軟的地面上放置兩個形狀、體積、質(zhì)量相同的物體，其沉陷量是否相同？地基承受由基礎(chǔ)傳來的壓力是由上部結(jié)構(gòu)至基礎(chǔ)頂面的豎向力F‘和基礎(chǔ)自重及基礎(chǔ)上部土重G組成的。而全部荷載是通過基礎(chǔ)的底面?zhèn)鹘o地基的，當(dāng)荷載一定時，如加大基礎(chǔ)底面積A，就可以減少地基單位面積所受到的壓力?；A(chǔ)底面積與荷載和地基承載力的關(guān)系

3、如下：A(㎡)≥(F‘+G(KN))/f(KPa/㎡)從上式可以看到，當(dāng)?shù)鼗休d力，不變時，總荷載F=F‘+G愈大，基礎(chǔ)底面積A也要求愈大或者說，當(dāng)總荷載F=F‘+G不變時，地基承載力，愈小，則基礎(chǔ)底面積A要求愈大。二、對地基的要求最理想的建筑物基礎(chǔ)是埋置淺、斷面小、構(gòu)造簡單、沉降量少且均勻，這樣可以加速施工，降低造價，保證建筑物的安全和耐久。這些都與基礎(chǔ)下的地基情況有直接關(guān)系。因此，基礎(chǔ)設(shè)計對地基有如下要求：1、建筑物的建造地址應(yīng)盡可能選擇在地基情況好或較好的地段。所謂好和較好地段是指地基土的地耐力

4、較高且分布均勻。好和較好的土可分為巖石類、碎石類、砂性土類和粘性土類，它們的地耐力都在100kPa以上，最高可達4MPa。2、地基的承載力要力求均勻，以保證建筑物的基礎(chǔ)在荷載作用下沉降均勻不致失穩(wěn)，否則極易引起墻身開裂、傾斜甚至破壞。3、地基應(yīng)有較好的持力層和下臥層。地基在荷載作用下產(chǎn)生應(yīng)力（反力）和應(yīng)變（變形），其應(yīng)力與應(yīng)變值隨著深度的增加而減少，到一定深度時，應(yīng)力與應(yīng)變值即可忽略不計。直接與基礎(chǔ)底接觸且需要計算的土層叫做持力層，持力層以下的土層叫做下臥層，它一般不需計算但也必須有足夠的強度和厚度。

5、這些都是確定基礎(chǔ)底面積和埋置深度的主要依據(jù)。圖2-2所示為地基荷載擴散示意圖。4、盡可能采用天然地基天然地基是指具有足夠承載力的天然土層，可以直接在天然土層上建造基礎(chǔ)。如果天然土層的承載力不能滿足荷載要求，則不能在這樣的土層上直接建造基礎(chǔ)，必須對這種土層進行人工加工地基較天然地基費工費料，造價較高，只有在天然土層承載力差、建筑總荷載大的情況下方宜采用。人工地基的加工方法有三大類；壓實法、換土法和打樁法。(1)壓實法用重錘或壓路機將較軟弱的土層夯實或壓實，擠出土層顆粒聞的空氣、提高土的密實度以增加土層的

6、承載力。這種做法不用材料，比較經(jīng)濟，適用于土層承載力與設(shè)計要求相差不大的情況。(2)換土法當(dāng)?shù)鼗恋木植炕蛉繛檐浫跬?，不宜用壓實法加固時（如淤泥、沼澤、雜填土、孔洞等），可將局部或全部軟弱土清除，換以好土，如粗砂、中砂、砂石料、灰土等。這種人工地基造價較壓實法為高。圖2-3為局部換土的舉例。圖中虛線表示軟弱土的實際范圍，挖方時應(yīng)在受力方向適當(dāng)加寬加深，并挖至老土層，且呈臺階狀。每級臺階高度不大于500mm，退臺長度不小于1000mm，然后分層夯填好土。其原理是避免挖成陡坡鍋底狀，以防造成應(yīng)力集中導(dǎo)致

7、局部不均勻下沉。更換的好土應(yīng)就地取材，如填夯粘土、灰土、水灌粗砂、中砂，虛填砂石混合料等。尤應(yīng)注意的是，局部換土的選土應(yīng)與周圍土質(zhì)接近，防止換土部位過硬或過軟造成沉降不勻。(3)打樁法是在軟弱土層中置入樁身，將建筑物建造在樁上，所以也可稱為樁基礎(chǔ)。這種人工地基適用于地基承載力較小，建筑物總荷載較大的情況，但造價較高。(a)樁基的組成樁基由樁身和承臺梁（或板）組成。樁基是按照設(shè)計的點位將樁身置人土中的，在樁的頂部灌筑鋼筋混凝土承臺梁，承臺梁上接柱或墻體。以便將建筑荷載均勻地傳遞到樁基上。在寒冷地區(qū)，承臺

8、梁下應(yīng)鋪設(shè)100mm左右厚的粗砂或焦渣，以防止土壤凍漲引起承臺梁的反拱破壞（圖2-4）。(b)樁基受力情況分類樁基可分端承樁和摩擦樁。端承樁是將樁尖直接支承在巖石或硬土層上，用樁身支承建筑的總荷載，也稱做柱樁，這種樁適用于堅硬土層較淺、荷載較大的工程。摩擦樁只是用樁擠實軟弱土層，靠樁壁與土壤的摩擦力承擔(dān)總荷載。這種樁適合堅硬土層較深、總荷載較小的工程（圖2-5）。繪畫摩擦樁與端承樁的示意圖。圖2-6所示為常用樁基的做法。(c)樁基布點樁基布點是按承重結(jié)構(gòu)