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1、第二章基礎(chǔ)與地下室構(gòu)造本章提要本章內(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)的類型與地下室的防潮、防水構(gòu)造本章內(nèi)容2.1地基與基礎(chǔ)的概念2.2基礎(chǔ)的類型和構(gòu)造2.3地下室的類型與構(gòu)造基礎(chǔ):建筑物上部承重結(jié)構(gòu)向下的延伸和擴(kuò)大,它承受建筑物的全部荷載,并把這些荷載連同本身的重量一起傳到地基上。地基:承受由基礎(chǔ)傳來荷載的土層,不是建筑物的組成部分。(巖石、碎石土、砂土、粘性土、人工填土)其中:持力層:具有一定的地耐力,直接承受建筑荷載,并需進(jìn)行力學(xué)計算的土層。下臥層:持力層以下的土層。(圖2.1)2.1地基與基礎(chǔ)的
2、概念2.1.1地基與基礎(chǔ)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)先對土壤進(jìn)行人工加固或改良后才能作為建筑物地基地基按土層性質(zhì)不同,分為天然地基和人工地基兩大類。人工地基的加固方法壓實(shí)法換土法打樁法壓實(shí)法夯實(shí)法采用人工夯,低能夯實(shí)機(jī)械、碾壓或振動碾壓機(jī)械對比較疏松的表層土進(jìn)行壓實(shí)。也可對分層填筑土進(jìn)行壓實(shí)。重錘夯實(shí)法重錘夯實(shí)就是利用重錘自由下落所產(chǎn)生的較大夯擊能來夯實(shí)淺層地基,使其表面形成一層較為均勻的硬殼層,獲得一定厚度的持力層。機(jī)械碾壓法換土法換填法就是將表層不良地基土挖除,然后回
3、填有較好壓密特性的土進(jìn)行壓實(shí)或夯實(shí),形成良好的持力層。振沖置換法利用專門的振沖機(jī)具,在高壓水射流下邊振邊沖,在地基中成孔,再在孔中分批填入碎石或卵石等粗粒料形成樁體。夯(擠)置換法利用沉管或夯錘的辦法將管(錘)置入土中,使土體向側(cè)邊擠開,并在管內(nèi)(或夯坑)放人碎石或砂等填料。打樁法建筑物荷載很大,地基土層很弱,地基承載力不能滿足要求時采用。樁基由承臺和樁柱組成。按施工方法分為:預(yù)制樁、灌注樁、爆擴(kuò)樁。優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)預(yù)制樁質(zhì)量保證、不受施工條件限制用鋼量大、噪音大灌注樁施工快、造價低爆擴(kuò)樁設(shè)備簡單、施工塊、勞動強(qiáng)度低、投資少打樁法由室外設(shè)計地面到基礎(chǔ)底面的距離,稱為基礎(chǔ)的埋置深度,
4、簡稱基礎(chǔ)的埋深(圖2.2)。埋深大于等于5m為深基礎(chǔ),小于5m為淺基礎(chǔ)。2.1.2基礎(chǔ)的埋置深度及其影響因素2.1.2.1基礎(chǔ)的埋置深度土層構(gòu)造情況地下水位(圖2.3)凍結(jié)深度(圖2.4)相鄰建筑物基礎(chǔ)其他因素2.1.2.2影響基礎(chǔ)埋深的因素比薩斜塔傾斜的原因在河流的入海口,地基土為沙質(zhì)淤泥,高壓縮性;地下水位的季節(jié)性漲落。當(dāng)存在相鄰建筑物時新建建筑物的基礎(chǔ)埋深不宜大于原有建筑物的基礎(chǔ);否則,L=(1~2)H;不能滿足要求時,應(yīng)采取分段施工,設(shè)臨時加固支撐,或加固原有建筑物地基。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)按構(gòu)造形式分:條
5、形基礎(chǔ)、獨(dú)立基礎(chǔ)、井格基礎(chǔ)、筏式基礎(chǔ)、箱形基礎(chǔ)和樁基礎(chǔ)等無筋擴(kuò)展基礎(chǔ):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(chǔ)或柱下獨(dú)立基礎(chǔ)擴(kuò)展基礎(chǔ):由鋼筋混凝土制成的柱下獨(dú)立基礎(chǔ)和墻下條形基礎(chǔ)2.2基礎(chǔ)的類型和構(gòu)造磚條形基礎(chǔ)磚條形基礎(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2.5)。2.2.1條形基礎(chǔ)條形基礎(chǔ):基礎(chǔ)沿墻體連續(xù)設(shè)置成長條狀,是砌體結(jié)構(gòu)建筑墻下基礎(chǔ)的基本形式。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(圖2.6)?;炷粱A(chǔ)混凝土基礎(chǔ)是用不低于C15的混凝土澆搗而成,其剖面形式有階梯形和錐形(
6、圖2.7)。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2.8)。當(dāng)房屋為骨架承重或內(nèi)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(chǔ)沿縱橫方向連接起來,形成柱下條形基礎(chǔ)(圖2.9)或十字交叉的井格基礎(chǔ)(圖2.10)。獨(dú)立基礎(chǔ)常用的斷面形式有階梯形、錐形、杯形等,如圖2.11所示。2.2.2獨(dú)立基礎(chǔ)整片基礎(chǔ)包括片筏基礎(chǔ)和箱形基礎(chǔ)。片筏基礎(chǔ)當(dāng)建筑物上部荷載較大,或地基土質(zhì)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,可采用片筏基礎(chǔ)。圖2.12(a)、(b)。箱形基礎(chǔ)箱形基礎(chǔ)是一種剛度很大
7、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2.12(c)所示。2.2.3整片基礎(chǔ)箱形基礎(chǔ)箱形基礎(chǔ)剛度極大,可以避免因地基變形使建筑物開裂。此外,箱形基礎(chǔ)的內(nèi)部空間代替了大量的回填土.能減小基礎(chǔ)底部土的自重壓力。箱形基礎(chǔ)適合于高層建筑和有地下室的建筑。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,采取其他措施又不經(jīng)濟(jì)時,可采用樁基礎(chǔ)。樁基礎(chǔ)由承臺和樁柱組成(圖2.13)。2.2.4樁基礎(chǔ)基礎(chǔ)構(gòu)造(1)剛性基礎(chǔ)—凡由剛性材料建造受剛性角限制的基礎(chǔ)。如磚、石、砼等。(2)柔性基礎(chǔ)—砼底