1、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。”也有人說：“基礎(chǔ)是建筑物埋在地面以下的最下部分”。哪一個(gè)對(duì)？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(kuò)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(duì)土壤的綜合檢驗(yàn)所得數(shù)據(jù)而確定的。如果由基礎(chǔ)傳到地基的荷載超過了地基承載力，地基土就會(huì)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

2、所示，在同一松軟的地面上放置兩個(gè)形狀、體積、質(zhì)量相同的物體，其沉陷量是否相同？第1頁/共67頁 如圖2-1所示，在同一松軟的地面上放置兩個(gè)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(shí)，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。基礎(chǔ)底面積與荷載和地基承載力的關(guān)系如下： A() (F+G(KN)/f(KPa/) 從上式可以看到，當(dāng)?shù)鼗休d力，不變時(shí)，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(shí)

3、，地基承載力，愈小，則基礎(chǔ)底面積A要求愈大。第2頁/共67頁 二、對(duì)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(jià)，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(jì)對(duì)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100 kPa以上，最高可達(dá)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。第3頁

4、/共67頁 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(shí)，應(yīng)力與應(yīng)變值即可忽略不計(jì)。直接與基礎(chǔ)底接觸且需要計(jì)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(jì)算但也必須有足夠的強(qiáng)度和厚度。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(kuò)散示意圖。第4頁/共67頁 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(duì)這種土層進(jìn)行人工加工地基較天然地基費(fèi)工費(fèi)料，造價(jià)較

5、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(shí)法、換土法和打樁法。 (1)壓實(shí)法 用重錘或壓路機(jī)將較軟弱的土層夯實(shí)或壓實(shí)，擠出土層顆粒聞的空氣、提高土的密實(shí)度以增加土層的承載力。這種做法不用材料，比較經(jīng)濟(jì)，適用于土層承載力與設(shè)計(jì)要求相差不大的情況。第5頁/共67頁 (2)換土法 當(dāng)?shù)鼗恋木植炕蛉繛檐浫跬粒?不宜用壓實(shí)法加固時(shí)（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(jià)較壓實(shí)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(shí)際范圍，挖方時(shí)應(yīng)在 受力方向適當(dāng)加寬

6、加深，并挖至老土層，且呈 臺(tái)階狀。每級(jí)臺(tái)階高度不大于500 mm，退臺(tái) 長度不小于1000 mm，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。第6頁/共67頁 (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(jià)較高。 (a)樁基的組成 樁基由樁身和承臺(tái)梁（或板）組成。樁基是按照設(shè)計(jì)的點(diǎn)位將樁身置人土中

7、的，在樁的頂部灌筑 鋼筋混凝土承臺(tái)梁，承臺(tái)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(tái)梁下應(yīng)鋪設(shè)100 mm左右 厚的粗砂或焦渣，以防止土壤凍漲引起承 臺(tái)梁的反拱破壞（圖2 -4）。第7頁/共67頁 (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(jiān)硬土層較淺、荷載較大的工程。摩擦樁只是用樁擠實(shí)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(jiān)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。第8頁/共67頁 圖2-6所示為常用樁基的做法。第9頁/共67

8、頁 (c)樁基布點(diǎn) 樁基布點(diǎn)是按承重結(jié)構(gòu)的形式而定。獨(dú)立柱承重結(jié)構(gòu)可用點(diǎn)式布置。點(diǎn)式布置還可根據(jù)樁的承載力和荷載大小選擇單樁、雙樁或多樁組合布置，并用承臺(tái)板聯(lián)合為一體共同承受獨(dú)立柱的荷載（圖2-7）。承重結(jié)構(gòu)為帶形墻或密集柱時(shí)，則應(yīng)采用帶形布置，并用帶形承臺(tái)粱聯(lián)合為一體共同承受上部荷載。帶形布置又可根據(jù)樁徑、樁距和荷載情況選擇單排式、雙排交錯(cuò)式或雙排行列式（圖2-8）。第10頁/共67頁 三、對(duì)基礎(chǔ)的要求 1、基礎(chǔ)是建筑物的重要組成部分，對(duì)建筑的安全和壽命起重大作用，因而基礎(chǔ)應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度和耐久性，以便有效地傳遞荷載和保證使用年限。因?yàn)榛A(chǔ)位于建筑物的最底部且埋于土中，很難觀察、維修、加固和

9、更換，因而在選材方面應(yīng)優(yōu)先使用石材、混凝土或粘土磚等堅(jiān)固、抗水、耐腐蝕、不易老化的材料。 2、基礎(chǔ)屬于隱蔽工程，也就是在進(jìn)行下一個(gè)工程項(xiàng)目和工序前已被掩埋，無法再行檢驗(yàn)。因此，在基礎(chǔ)的施工過程中，必須在標(biāo)高、尺寸、材料、施工程序、施工方法、養(yǎng)護(hù)期限、施工質(zhì)量、交接手續(xù)等方面嚴(yán)格把關(guān)，不留隱患，確保按設(shè)計(jì)圖紙和驗(yàn)收規(guī)范施工和驗(yàn)收。 3、基礎(chǔ)工程約占建筑總價(jià)的10%40%，降低基礎(chǔ)工程的投資是降低工程總投資的重要一環(huán)。因此，在設(shè)計(jì)中應(yīng)盡可能選擇土質(zhì)較好的土層作為持力層，盡量使用地方材料以節(jié)省運(yùn)輸費(fèi)用。處理地基時(shí)應(yīng)提出若干方案供論證選擇，在保證工程質(zhì)量和工期的同時(shí)降低工程造價(jià)。第11頁/共67頁第二

10、節(jié) 基礎(chǔ)的埋置深度 一、基礎(chǔ)埋置深度的定義 基礎(chǔ)理深是從室外地坪算起的。室外地坪分自然地坪與設(shè)計(jì)地坪，自然地坪是指施工地段的原有地坪，而設(shè)計(jì)地坪是指按設(shè)計(jì)要求工程竣工后室外場地經(jīng)墊起或下挖后的地坪。基礎(chǔ)埋置深度是指設(shè)計(jì)室外地坪到基礎(chǔ)底面的距離（圖2 -9）。 基礎(chǔ)埋置深度不超過5m時(shí)叫淺基礎(chǔ)，超過5m 時(shí)叫深基礎(chǔ)。淺基礎(chǔ)構(gòu)造簡單，施工方便，造 價(jià)低廉，應(yīng)優(yōu)先選用淺基礎(chǔ)。只有在表層土質(zhì) 極弱和總荷載較大或其他特殊情況下，才選用 深基礎(chǔ)。基礎(chǔ)埋深也不能過淺，至少不能淺于 500 mm。以防建筑荷載將基礎(chǔ)四周土壤擠出， 或地面受到雨水沖刷、機(jī)械破壞而導(dǎo)致基礎(chǔ)暴 露影響建筑的安全。第12頁/共67頁

11、二、基礎(chǔ)埋置深度的選擇 基礎(chǔ)埋置深度，應(yīng)根據(jù)三個(gè)方面綜合考慮確定，即土層構(gòu)造情況、地下水位情況和凍結(jié)深度情況。 1、地基土層構(gòu)造對(duì)基礎(chǔ)埋深的影響，見表2-1。第13頁/共67頁第14頁/共67頁 2、地下水位對(duì)基礎(chǔ)埋深的影響 地基土含水量的大小對(duì)承載力影響很大，且含有侵蝕性物質(zhì)的地下水對(duì)基礎(chǔ)還將產(chǎn)生腐蝕，所以，基礎(chǔ)應(yīng)爭取埋置在地下水位以上(圖2 - 10a)。 當(dāng)?shù)叵滤惠^高時(shí)，基礎(chǔ)不得不埋置在地下水內(nèi)。但應(yīng)注意，基礎(chǔ)底面應(yīng)置于最低地下水位之下，以使基礎(chǔ)底面常年置于地下水中，也就是防止置于地下水位升降幅度之內(nèi)。這是為了減少和避免地下水的浮力對(duì)建筑的影響。另外，基礎(chǔ)若處在干濕交替的環(huán)境下，則抗腐

12、蝕的能力更差(圖2-10b)。第15頁/共67頁 3、土的凍結(jié)深度對(duì)基礎(chǔ)埋深的影響 土的凍結(jié)深度即冰凍線，可由當(dāng)?shù)貧庀蟛块T得知。如哈爾濱為2m，沈陽為1.5 m，北京為0.85 m，鄭州為0.20 m，上海為0.1m。當(dāng)凍土深度小于0.5 m時(shí)，基礎(chǔ)埋深即不受其影響。 土的凍結(jié)是由于土中水分受冷凍結(jié)而成，水凍結(jié)成冰，體積膨脹，因而導(dǎo)致凍土膨脹。如果基礎(chǔ)置于冰凍線內(nèi)，凍結(jié)時(shí)的凍脹力可將房屋拱起，解凍后房屋又將下沉。凍結(jié)、融化的程度在整幢建筑范圍內(nèi)是不可能均勻的，不均勻的凍融，引起不均勻的脹縮，因而導(dǎo)致建筑出現(xiàn)裂縫、傾斜以致破壞。第16頁/共67頁 不是所有的地基土都會(huì)發(fā)生凍漲的，如顆粒很大的礫石

13、、 粗砂等，一是因毛細(xì)作用較小，難以引起地下水上升； 二是因顆粒間空隙很大，不會(huì)保留水分，即使凍結(jié)也不 會(huì)引起土的體積膨脹，這就是非凍漲土。而顆粒小、密 度大、保水性強(qiáng)的粘土及粘性砂土等則屬于凍漲土。在 凍漲土中埋置基礎(chǔ)必須將基礎(chǔ)底面置于冰凍線以下，即 置于不凍土之中，以避免凍害發(fā)生(圖2 - 11)。 在嚴(yán)寒地區(qū)，土的凍結(jié)深度可達(dá)23 m。對(duì)于低層和荷載較小的建筑，如將基礎(chǔ)埋置在凍土層以下，勢必大幅度提高土方量和工程總造價(jià)。因此，這類建筑如室內(nèi)有采暖和自身剛度較好、體量較小時(shí)，將基礎(chǔ)埋于凍土層內(nèi)也不致引起建筑的開裂破壞。第17頁/共67頁 三、影響基礎(chǔ)埋深的因素很多，主要有以下幾點(diǎn)： (1)

14、建筑物上部荷載的大小和性質(zhì)。多層建筑一般根據(jù)地下水位及凍土深度等來確定埋深尺寸。一般高層建筑的基礎(chǔ)埋置深度為地面以上建筑物總高度的110。 (2)工程地質(zhì)條件。基礎(chǔ)底面應(yīng)盡量選在常年未經(jīng)擾動(dòng)而且堅(jiān)實(shí)平坦的土層或巖石上，俗稱“老土層”。因?yàn)樵诮咏乇砻娴耐翆觾?nèi)，常帶有大量植物根、莖的腐殖質(zhì)或垃圾等，故不宜選為地基。 (3)水文地質(zhì)條件。確定地下水的常年水位和最高水位，以便選擇基礎(chǔ)的埋深。一般宜將基礎(chǔ)落在地下常年水位和最高水位之上，這樣可不需進(jìn)行特殊防水處理，節(jié)省造價(jià)，還可防止或減輕地基土層的凍脹。 (4)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，一般將基礎(chǔ)的墊層部分做在土層凍結(jié)深

15、度以下。否則，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。 (5)相鄰建筑物基礎(chǔ)的影響。新建建筑物的基礎(chǔ)埋深不宜深于相鄰的原有建筑物的基礎(chǔ)；但當(dāng)新建基礎(chǔ)深于原有基礎(chǔ)時(shí)，則要采取一定的措施加以處理，以保證原有建筑的安全和正常使用。第18頁/共67頁第三節(jié) 基礎(chǔ)的構(gòu)造 一、基礎(chǔ)類型 基礎(chǔ)的類型很多，應(yīng)選擇受力合理、構(gòu)造簡單、施工方便和造價(jià)低廉的基礎(chǔ)類型；必須根據(jù)建筑物的結(jié)構(gòu)類型、高度、地質(zhì)水文和地方材料等諸多因素全盤分析比較后確定。 1、按基礎(chǔ)材料受力特點(diǎn)分類 (1)剛性基礎(chǔ) 凡由剛性材料建造、受剛性角限制的基礎(chǔ)稱為剛性基礎(chǔ)，如素混凝土、毛石混凝土、毛石、磚、灰土、三

16、合土建造的基礎(chǔ)等。這類基礎(chǔ)的大放腳（基礎(chǔ)的擴(kuò)大部分）較高，體積 較大，埋置較深。剛性基礎(chǔ)有利于使用地方材料， 成本較低，施工簡便，應(yīng)用很廣。剛性基礎(chǔ)適用 于土質(zhì)較均勻、地下水位較低、6層以下的磚墻 承重建建筑（圖2-12a）。第19頁/共67頁 (2)擴(kuò)展基礎(chǔ)（柔性基礎(chǔ)） 主要指鋼筋混凝土基 礎(chǔ)，它以鋼筋抵抗拉應(yīng)力，不受材料剛性角限制， 因而大放腳矮、體積小、挖方少、埋置淺，但耗 用鋼材、水泥和模板量大，且技術(shù)要求較高。因 而這種基礎(chǔ)多用于土質(zhì)較差、荷載較大、地下水 位較高等條件下的大中型建筑(圖2 - 12b)。第20頁/共67頁 2、按構(gòu)造形式分類 (1)獨(dú)立基礎(chǔ) 當(dāng)建筑物為柱承重且柱距較

17、大時(shí)，宜采用獨(dú)立基礎(chǔ)，柱間墻體可支承在基礎(chǔ)梁上。這種做法土方量較小，施工簡便。但基礎(chǔ)與基礎(chǔ)之間無構(gòu)件連接，個(gè)別基礎(chǔ)如發(fā)生不均勻沉降，相互不能制約。因此，獨(dú)立基礎(chǔ)適合于地質(zhì)均勻、荷載均勻和裝配式框架結(jié)構(gòu)建筑（圖2 -13）。第21頁/共67頁 墻承重的建筑，也可采用獨(dú)立基礎(chǔ)，可減少土方開挖和便于管道穿過（圖2 -14）。第22頁/共67頁 (2)條形（帶形）基礎(chǔ) 在連續(xù)的墻下或密集的柱下，宜采用條形基礎(chǔ)。這種基礎(chǔ)縱向整體性好，可減緩局部不均勻下沉，多用于磚混結(jié)構(gòu)建筑，并多采用地方材料，用途極廣。缺點(diǎn)是土方量大，施工場地開挖縱橫溝槽，搬運(yùn)不便（圖2 -15）。第23頁/共67頁 (3)井格基礎(chǔ) 當(dāng)

18、地基條件較差，為了提高建筑物的整體性，防止柱子之間產(chǎn)生不均勻沉降，常將柱下基礎(chǔ)沿縱橫兩個(gè)方向擴(kuò)展連接起來，做成十字交叉的井格基礎(chǔ)。柱下基礎(chǔ)縱橫相連組成井字格狀，叫井格基礎(chǔ)。它可克服獨(dú)立基礎(chǔ)下沉不均的弊病，適用于荷載較復(fù)雜、地質(zhì)情況較差的工程。井格基礎(chǔ)造價(jià)較高，施工復(fù)雜，多用于高層建筑(圖2 - 16)。第24頁/共67頁 (4)筏片基礎(chǔ) 當(dāng)建筑物上部荷載大，而地基較弱，這時(shí)采用簡單的條形基礎(chǔ)或井格基礎(chǔ)已不能適應(yīng)地基變形的需要，通常將墻或柱下基礎(chǔ)連成一片，使建筑物的荷載承受在一塊整板上成為片筏基礎(chǔ)。由整片的鋼筋混凝土板承受整個(gè)建筑的荷載并傳給地基，這種基礎(chǔ)形似筏子，故稱筏片基礎(chǔ)，也稱滿堂基礎(chǔ)。

19、筏片基礎(chǔ)的結(jié)構(gòu)形式叉可分為板式和粱板式兩大類。前者板的厚度較大、構(gòu)造簡單；后者板的厚度較小，但增加了雙向梁，構(gòu)造復(fù)雜。筏片基礎(chǔ)適用于地基承載力較差、荷載較大的房屋，如高層建筑（圖2-17）。第25頁/共67頁 (5)箱式基礎(chǔ) 將筏片基礎(chǔ)的四周和頂部用鋼筋混凝土 澆筑成盒狀的整體基礎(chǔ)叫做箱式基礎(chǔ)。這種形式既可 提高建筑物和基礎(chǔ)的剛度，又可利用基礎(chǔ)的空間用作 地下室，并避免了大體積土方的回填。 箱式基礎(chǔ)適用于總荷載很大，淺層地質(zhì)情況較差需 要大幅度的深埋，并需設(shè)一層或多層地下室的高層 或超高層建筑。 箱式基礎(chǔ)的底板、壁板和頂板的結(jié)構(gòu)形式又可分為 板式和梁板式。圖2 -18所示為雙層地下室的板式箱

20、式基礎(chǔ)。第26頁/共67頁 3、按基礎(chǔ)與上部結(jié)構(gòu)連接方式分類 (1)整體連接 在基礎(chǔ)中埋入鋼筋骨架并伸出 基礎(chǔ)頂端，上部結(jié)構(gòu)（如鋼筋混凝土柱、墻 或梁）施工時(shí)，將其主筋與基礎(chǔ)預(yù)埋筋銜接， 然后支模板、澆筑混凝土。這種連接方法的 整體性好，施工簡便，不需大型起重設(shè)備， 但柱或墻的施工機(jī)械化程度不高，進(jìn)度較慢 （圖2 - 19）。第27頁/共67頁 (2)杯口連接 在基礎(chǔ)上端預(yù)留成上大下小的杯形 插口，將預(yù)期柱的下端插入杯口并調(diào)整、打楔、 定位后，在柱與杯口的空隙中澆注細(xì)石混凝土。 這種連接方式可減少柱施工時(shí)的大量模板和腳 手架，減少現(xiàn)場濕作業(yè)，提高工業(yè)化程度，加 快了施工速度。但需要大中型起重設(shè)

21、備，柱的 耗鋼量較多(圖2 - 20)。 繪制柱與基礎(chǔ)整體連接的剖面示意圖。第28頁/共67頁 二、剛性基礎(chǔ)構(gòu)造 基礎(chǔ)一般是指建筑物埋在土中的部分。基礎(chǔ)的底面積愈大，其底面的壓強(qiáng)愈小，對(duì)地基的負(fù)荷愈有利。但放大的尺寸超過一定范圍，超過基礎(chǔ)材料本身的抗拉、抗剪能力，就會(huì)引起折裂破壞。從圖2 - 21中可看出，折裂的方向不是沿柱或墻的外側(cè)垂直向下的，而是與 垂線形成一個(gè)角度，這個(gè)角度就是材料特有的剛性角 ，而且各種材料具有各自的剛性角，剛性角范圍內(nèi) 建造的無筋基礎(chǔ)就叫剛性基礎(chǔ)。為設(shè)計(jì)和施工方便， 將剛性角換算成其角度的正切值即tan=b/h。 表2-2為各種材料建造的基礎(chǔ)臺(tái)階寬高比容許值。第29頁

22、/共67頁 (1)混凝土基礎(chǔ)（也叫素混凝土基礎(chǔ)） 這種基礎(chǔ)多采用C15或C20混凝土澆筑而成，它堅(jiān)固耐久、抗水抗凍，多用于地下水位較高或有冰凍剛性角的形成情況的建筑。 混凝土的剛性角為45 (b/h1)，以防因石子堵塞影響澆筑質(zhì)量，從而減少了基礎(chǔ)底的有效面積。為此，基礎(chǔ)的斷面應(yīng)保證兩側(cè)有不小于200 mm的垂直面，然后按剮性角容許值傾斜，這種形式的基礎(chǔ)叫梯形基礎(chǔ)，梯形截面的獨(dú)立基礎(chǔ)叫錐形基礎(chǔ)（圖2 - 22）。第30頁/共67頁 梯形截面混凝土基礎(chǔ)的斜面模板支設(shè)較難，且澆注時(shí)極易將其拱起。也可采用臺(tái)階狀截面，支模和澆筑均較方便，但混凝土的用量較大（圖2-23）。 基礎(chǔ)底面下可設(shè)置墊層，墊層多用

23、低強(qiáng)度等級(jí)的混凝土(C 7.5、C10)或三合土，厚度80100mm，每側(cè)加寬80100 mm。墊層不計(jì)入基礎(chǔ)面積，作用是找平坑椎，便于放線和傳遞荷載，在鋼筋混凝土基礎(chǔ)下的墊層還有防潮、防水、保護(hù)鋼筋的作用。第31頁/共67頁 (2)毛石混凝土基礎(chǔ) 當(dāng)混凝土基礎(chǔ)的體積過大時(shí)，為節(jié)省混凝土用量和減緩大體積混凝土在凝固過程中產(chǎn)生大量熱量不易散發(fā)而引起開裂，可加入適量毛石，這就叫毛石混凝土基礎(chǔ)。加入的毛石粒徑不得超過300 mm，也不得大于每臺(tái)寬度或高度的1/3，加入的毛石體積為總體積的20%30%，且應(yīng)分布均勻(圖2 - 24)。第32頁/共67頁 (3)磚基礎(chǔ) 用粘土磚砌筑基礎(chǔ)取材容易，價(jià)格低廉

24、，施工簡便，目前仍被大量采用。缺點(diǎn)是強(qiáng)度、耐久性、抗凍性和整體性均較差。適合用于5層以下磚混結(jié)構(gòu)房屋。 磚基礎(chǔ)的臺(tái)階寬高比容許值為b/h1.5，由于磚的規(guī)格和砌筑規(guī)范要求,退臺(tái)寬度限定為1/4(磚長+灰縫寬)= 62.5 mm。常用的做法是每砌筑2皮磚退一臺(tái)，這種砌法叫等高式，其寬度比為62.5:1261:2，這個(gè)比值小于容許值1:1.5，符合要求且偏于安全，但用料較多，埋深較大(圖2 - 25a)。第33頁/共67頁 另外一種砌法是砌2皮退一臺(tái)，緊接著砌一皮退一臺(tái)，依此類推，值得注意的是，最底一臺(tái)必須是2皮磚。這種砌法叫間隔式，其寬高比為126：189= 1:1.5，剛好符合剛性角最低要求。

25、從圖2 - 25b中可以看出，間隔式的大放腳高為567 mm，較圖2- 25a的等高式大放腳高756 mm降低了189 mm(即3皮磚)。因而在材料消耗、埋置深度和土方量等方面均有明顯的優(yōu)勢，但這種砌法變化較多，容易出錯(cuò)，且宜選用質(zhì)地較好的磚和砂漿。第34頁/共67頁 圖2 - 26所示為等高式與間隔式的帶形和獨(dú)立磚基礎(chǔ)的外觀。第35頁/共67頁 (4)毛石基礎(chǔ) 毛石是一種天然石材經(jīng)粗略加工使其基本方整、便于人力搬運(yùn)、操作的石料。砌在露明處的毛石粒徑一般不小于300 mm，中間填塞的餡石可適當(dāng)減小。 毛石基礎(chǔ)的強(qiáng)度、抗水、抗凍、抗腐蝕性能均較好，唯體積較大、自重較大、操作要求高、勞動(dòng)強(qiáng)度大。毛

26、石的運(yùn)輸、堆放不便，故多被采用在鄰近山區(qū)石材豐富的一般標(biāo)準(zhǔn)的磚混結(jié)構(gòu)的建筑基礎(chǔ)工程中。第36頁/共67頁 毛石基礎(chǔ)的臺(tái)階寬高比容許值b:h1：1.5。由于 毛石的形體不規(guī)則，塊體不宜過大也不宜過小， 每砌一臺(tái)不可能一皮找平，至少也需砌筑2皮方可 找平，因而每臺(tái)的高度不得小于400 mm，高度愈 大則愈便于砌筑。退臺(tái)寬不能按寬高比退進(jìn)， 即b(1/1.5)400267 mm。因毛石的粒徑一般為 300 mm左右，那么退臺(tái)后上皮毛石僅能搭接下皮 毛石23 mm，顯然這塊毛石將自行脫落或完全失效。 所以，施工規(guī)范規(guī)定毛石退臺(tái)寬度b200 mm。如此看來，毛石基礎(chǔ)退臺(tái)的最經(jīng)濟(jì)做法為b:h200：400

27、，是偏于安全的，這是由于毛石本身特點(diǎn)所決定的。第37頁/共67頁 另外，毛石基礎(chǔ)最窄的一臺(tái)寬度應(yīng)不小于500 mm，墻或柱底在毛石基礎(chǔ)頂部每側(cè)寬度應(yīng)不小于100 mm。毛石基礎(chǔ)底寬700 mm時(shí)，應(yīng)做成矩形截面，無須退臺(tái)（圖2- 27）。第38頁/共67頁 (5)灰土基礎(chǔ) 在地下水位較低、5層以下磚混結(jié)構(gòu)的條形磚石基礎(chǔ)下面，可做灰土墊層，以提高基礎(chǔ)的整體性。當(dāng)灰土墊層厚度超過100 mm時(shí)，可將其作為基礎(chǔ)使用和計(jì)算，所以較厚的灰土墊層也叫灰土基礎(chǔ)(圖2 - 28)。第39頁/共67頁 灰土是用粉狀生石灰和松散的粘土加少量水拌合而成。石灰與粘土的比例，用于基礎(chǔ)的多為3:7或4:6；用作墊層的可為

28、2:8。灰土基礎(chǔ)的高度以150 mm的整倍數(shù)計(jì)，即每夯實(shí)150 mm高為一步，在夯實(shí)的一步上繼續(xù)夯實(shí)一步，所形成的高度為一步150 mm，兩步300 mm，三步450mm，以此類推。 灰土基礎(chǔ)在夯實(shí)、碳化后堅(jiān)如石材，且隨時(shí)間推移而提高強(qiáng)度，故被廣泛應(yīng)用。但其抗凍性較差，不宜將灰土基礎(chǔ)做到地面，所以宜將其置于下部作為墊層。在灰土墊層上改用磚或毛石砌筑大放腳。第40頁/共67頁 大放腳底面從何處做起，要根據(jù)灰土基礎(chǔ)的剛性角(b:h1：1.5)確定。圖2 - 28a所示的退回尺寸b是根據(jù)灰土高h(yuǎn)求得的，即bh1.5。如果b尺寸取得太小，則對(duì)磚基礎(chǔ)的大放腳有所浪費(fèi)；如果b尺寸取得過大，則灰土底面有效寬

29、度受到損失，更是不能允許的。圖2 - 28b為灰土墊層磚基礎(chǔ)的外觀。第41頁/共67頁 (6)三合土基礎(chǔ)三合土由石灰、砂和碎磚組成叫碎磚三合土，如將碎磚換用碎石則叫碎石三合土。它的體積配比為1:3:6或1:2:4，加水拌合夯實(shí)而成，施工方法與灰土近似，適于3層以下普通磚房的基礎(chǔ)墊層，計(jì)算方法仍按基礎(chǔ)的剛性角控制。 如果建筑物的荷載較大、地耐力不大時(shí)仍然采用剛性基礎(chǔ)，會(huì)出現(xiàn)什么情況？怎么辦？第42頁/共67頁第43頁/共67頁 三、擴(kuò)展基礎(chǔ)（鋼筋混凝土基礎(chǔ)）的構(gòu)造 當(dāng)荷載大、地耐力小時(shí)，若仍采用剛性基礎(chǔ)，勢必加寬基礎(chǔ)底寬，在剛性角的限制下則必需加大大放腳高度，加大埋深，增加挖方和材料用量，對(duì)工期

30、和造價(jià)均不利。特別是有軟弱下臥層的地基，加大埋深就減少了持力層的厚度，影響房屋的安全。 在這種情況下，不宜使用剛性基礎(chǔ)，而宜使用擴(kuò)展基礎(chǔ)，擴(kuò)展基礎(chǔ)是在基礎(chǔ)的受拉區(qū)的混凝土中配置鋼筋，由彎矩產(chǎn)生的拉應(yīng)力全部由鋼筋承擔(dān)，因而就不受剛性角的限制。基礎(chǔ)的“大放腳”就可以做得很寬、很薄,所以也叫板式基礎(chǔ)，它的截面面積較剛性基礎(chǔ)小得多，埋深也淺得多，挖土方量也少得多。但是它增加了鋼筋和混凝土的用量，綜合造價(jià)還是較高的。第44頁/共67頁 擴(kuò)展基礎(chǔ)相當(dāng)于倒置的懸臂板，根部的負(fù)彎矩和剪切力側(cè)的負(fù)彎矩和剪切力逐漸減小，因而板的厚度和配筋也隨之減小。按構(gòu)造需要，板端最薄處不應(yīng)小于200 mm，根部厚度需進(jìn)行計(jì)算，

31、一般最經(jīng)濟(jì)厚度為b/4。 擴(kuò)展基礎(chǔ)屬于受彎構(gòu)件，混凝土的強(qiáng)度等級(jí)不宜低于C20，配筋需經(jīng)計(jì)算求得，但受力筋直徑不小于8 mm，間距不大于200 mm(圖2- 29)。 用較低強(qiáng)度等級(jí)的混凝土作墊層，可以起找平、傳力和隔潮作用。設(shè)墊層的鋼筋距基礎(chǔ)底面不小于35 mm，不設(shè)墊層時(shí)則加大到70 mm,以保護(hù)鋼筋免遭銹蝕。 圖2 - 29所示為擴(kuò)展基礎(chǔ)的構(gòu)造。第45頁/共67頁 四、常用基礎(chǔ)的比較 綜上所述，常用的幾種基礎(chǔ)均有各自的優(yōu)缺點(diǎn)，選擇基礎(chǔ)類型時(shí)，必須結(jié)合工程上部結(jié)構(gòu)的形式、荷載、地質(zhì)情況、當(dāng)?shù)夭牧蟻碓础⑹┕つ芰σ约巴顿Y限額等諸多因素作綜合性技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后決定。表2-3是常用基礎(chǔ)的比較。第46

32、頁/共67頁第四節(jié) 基礎(chǔ)構(gòu)造中的特殊問題 一、相鄰建筑基礎(chǔ)處理 1、同時(shí)新建房屋的相鄰基礎(chǔ)宜埋置在同一深度上，并設(shè)置沉降縫。 2、新建房屋與原有房屋相鄰時(shí)，新基礎(chǔ)應(yīng)淺于原基礎(chǔ)或持平，以保證原房屋的安全。 3、新建房屋與原有房屋相鄰，但新基礎(chǔ)必須深于原基礎(chǔ)時(shí)，為了不破壞原基礎(chǔ)下擴(kuò)散角內(nèi)土層，保證原房屋的安全，必須使新基礎(chǔ)離開舊基礎(chǔ)，離開的距離不得小于新舊基礎(chǔ)底面高差的2倍，并于新基礎(chǔ)上用挑梁支承墻粱及外墻，新舊墻體間留出沉降縫（圖2 - 30）。第47頁/共67頁 二、不同埋深的基礎(chǔ)處理 因受地形、層高或內(nèi)外墻交接等條件要求，連續(xù)的基礎(chǔ)會(huì)出現(xiàn)不同埋深。這個(gè)高差應(yīng)作成踏步形逐臺(tái)下跌，每踏步高不大于

33、500 mm，踏步長不小于1000 mm，以防止在陡然高差處墻體斷裂或發(fā)生不均勻下沉（圖2-31）。第48頁/共67頁第五節(jié) 地下室構(gòu)造 在建筑物底層下面的房間叫地下室，它是在限定的占地面積中爭取到的使用空間，可作安裝設(shè)備、儲(chǔ)藏存放、商場、餐廳、車庫，以及戰(zhàn)備防空等多種用途。高層建筑的基礎(chǔ)很深，利用這個(gè)深度建造一層或多層地下室，既增加了使用面積，又省掉房心填土之費(fèi)用，一舉兩得。圖2 - 32為地下室示意圖。第49頁/共67頁 由于地下室位于地下，與地上房間有很多差別，如采光通風(fēng)不利。低標(biāo)準(zhǔn)建筑的地下室多用作儲(chǔ)藏間，高標(biāo)準(zhǔn)建筑需采用機(jī)械通風(fēng)和人工照明方可用作商場、餐廳。地下室的四壁和底板受地下水

34、的包圍，因而防潮、防水的構(gòu)造復(fù)雜、費(fèi)用較多，如處置不好或年久失修，將有滲漏和潮濕現(xiàn)象發(fā)生，使用不便。地下室的污水排水管低于市政管網(wǎng)標(biāo)高，因而排水構(gòu)造復(fù)雜、費(fèi)用較高。地下室受外界影響較小，噪音和振動(dòng)干擾甚微，故可用作手術(shù)室和精密儀表車間。由于地下室受外界氣溫影響較小，即所謂冬暖夏涼，故而可用作蔬菜水果倉庫。地下室受厚土層的覆蓋，可按人防工程設(shè)計(jì)規(guī)范建造，作為防御空襲之用。第50頁/共67頁 一、地下室的類型 按使用功能分，有普通地下室和防空地下室；按頂板標(biāo)高分，有半地下室和全地下室；按結(jié)構(gòu)材料分，有磚墻結(jié)構(gòu)地下室和混凝土墻地下室。 (1)按埋入地下深度的不同分類 全地下室。指房間地平面低于室外地

35、平面的高度超過該房間凈高的12者。 半地下室。指房間地平面低于室外地平面的 高度超過該房間凈高的1/3，且不超過12者。 半地下室通常利用采光井采光（看右圖），這 類做法的實(shí)例較多。現(xiàn)代高層建筑均設(shè)有地下室。第51頁/共67頁 (2)按使用功能的不同分類 普通地下室。一般用作高層建筑的地下停車庫、設(shè)備用房；根據(jù)用途及結(jié)構(gòu)需要可做成一層或二、三層、多層地下室（看下圖）。 人防地下室。結(jié)合人防要求設(shè)置的地 下空間，用以應(yīng)付戰(zhàn)時(shí)情況下人員的隱 蔽和疏散，并有具備保障人身安全的各 項(xiàng)技術(shù)措施。按人防地下室的使用功能 和重要程度，將人防地下室分為六級(jí)。 設(shè)計(jì)應(yīng)嚴(yán)格遵照人防工程的有關(guān)規(guī)范進(jìn) 行。第52頁/

36、共67頁 二、地下室的構(gòu)成 地下室由墻體、底板、頂板、門窗、樓梯五大部分組成。 1、墻體 地下室的外墻不僅承受垂直荷載，還承受土、地下水和土壤凍脹的側(cè)壓力。因此地下室的外墻應(yīng)按擋土墻設(shè)計(jì)，如用磚砌墻，最小厚度不小于490 mm；如用混凝土或鋼筋混凝土墻，則應(yīng)依計(jì)算求得，其最小厚度不低于300 mm。外墻還應(yīng)作防潮或防水處理。 2、頂板 可用預(yù)制板、現(xiàn)澆板，或者預(yù)制板上做現(xiàn)澆層，如為防空地下室，必須采用現(xiàn)澆板并按有關(guān)規(guī)定決定板的厚度和混凝土強(qiáng)度等級(jí)。在無采暖的地下室頂板上，即地面首層地板處，應(yīng)設(shè)置保溫層，以利首層房間的使用舒適。第53頁/共67頁 3、底板 底板處于最高地下水位之上時(shí)，可按一般地

37、面工程做法，即墊層上現(xiàn)澆混凝土6080 mm厚，再做面層；如底板處于地下水之中時(shí)，底板不僅承受地面垂直荷載，還要承受地下水的浮力荷載，因此應(yīng)采用鋼筋混凝土底板，并雙層配筋。底板下墊層上還應(yīng)設(shè)置防水層，以防滲漏。 4、門窗 普通地下室的門窗與地上房間門窗相同，地下室外窗如在室外地坪以下時(shí)，應(yīng)設(shè)置采光井和防護(hù)篦，以利室內(nèi)采光通風(fēng)和室外行走安全。防空地下室一般不允許設(shè)窗，如需開窗，應(yīng)設(shè)置戰(zhàn)時(shí)堵嚴(yán)措施。防空地下室的外門應(yīng)按防空等級(jí)要求相應(yīng)設(shè)置防護(hù)構(gòu)造。 5、樓梯 可與地面上房間結(jié)合設(shè)置，層高小或用作輔助房間的地下室，可設(shè)置單跑樓梯。用作防空的地下室，每幢至少要設(shè)置兩部樓梯通向地面的安全出口，并且必須有

38、一個(gè)是獨(dú)立的安全出口。這個(gè)安全出口周圍不得有較高的建筑物，以防因空襲倒塌堵塞出口影響疏散。第54頁/共67頁 三、地下室采光構(gòu)造 地下室的外窗處，可按其與室外地坪的高差情 況設(shè)置采光井。采光井可單獨(dú)設(shè)置，也可聯(lián)合 設(shè)置，視外窗的間距而定。 采光井由三面?zhèn)葔Α⒌装搴头雷o(hù)篦組成。側(cè)墻 可用磚砌筑，底板應(yīng)使用混凝土澆筑。底板面 應(yīng)較窗臺(tái)低250300 mm，以防雨水濺人和倒 灌。井底應(yīng)做1%3%的縱坡，將雨水引入排 水管道（圖2-33）。 繪制采光井的 俯視、平面、 剖面示意圖。第55頁/共67頁 四、地下室防潮與防水做法 地下室的外墻和底板都埋在地下，常年受到土中水分和地下水的侵蝕和擠壓，如不采取

39、有效的構(gòu)造措施，地面水或地下水將滲透到地下室內(nèi)，輕則引起墻皮脫落，墻面霉變，影響美觀、使用和人體健康，重則降低建筑物的耐久性甚至破壞。因此，保證地下室不潮濕、不進(jìn)水是地下室設(shè)計(jì)和施工的重要任務(wù)。第56頁/共67頁 1、地下室的防潮做法 當(dāng)設(shè)計(jì)最高地下水位低于地下室地面墊層下皮標(biāo)高時(shí)，水中的水分僅是下滲的地面水和上升的毛細(xì)管水，這類水沒有側(cè)壓力和上浮力，只需做防潮處理（圖2 - 34）。 地下室外墻的防潮做法是：如為磚墻，需用水泥砂漿砌筑，并做到灰縫飽滿避免空隙。外墻面用1:3水泥砂漿抹20 mm厚，刷冷底子油一道、熱瀝青兩道。如澆筑混凝土墻，防潮效果更好。 在防潮層外側(cè)應(yīng)回填不易透水的土壤，如

40、粘土、 低比例灰土等，并分層夯實(shí)，以減輕地面水 下滲對(duì)地下室外墻的滲透危害。這部分回填土 的寬度應(yīng)不少于500 mm，其余的回填土可使 用原地挖方土，以節(jié)省開支。 底板的防潮做法是在灰土或三合土墊層上澆筑 6080 mm厚密實(shí)的C15混凝土，然后再做地 面面層。第57頁/共67頁 地下室防水設(shè)計(jì)要求 地下工程比較復(fù)雜，防水設(shè)計(jì)應(yīng)考慮地表水、地下水、毛細(xì)管水等的作用，以及由于人為因素引起的附近水文地質(zhì)改變的影響。 地下室工程防水設(shè)計(jì)內(nèi)容包括： 防水等級(jí)和設(shè)防要求； 防水層選用的材料及其技術(shù)指標(biāo)、質(zhì)量保證措施； 工程細(xì)部構(gòu)造的防水措施，選用的材料及其技術(shù)指標(biāo)、質(zhì)量保證措施； 工程的防排水系統(tǒng)，地面

41、擋水、截水系統(tǒng)及工程各種洞口的防倒灌措施。第58頁/共67頁 地下室防水工程設(shè)計(jì)方案，應(yīng)該遵循以防為主、以排為輔的基本原則，防水設(shè)計(jì)應(yīng)定級(jí)準(zhǔn)確、方案可靠，施工簡便、經(jīng)濟(jì)合理，可根據(jù)工程的重要性和使用中對(duì)防水的要求按地下室防水工程設(shè)防表的要求進(jìn)行設(shè)計(jì)(見表2-1、表2-2)。第59頁/共67頁第60頁/共67頁 2、地下室的防水構(gòu)造做法 當(dāng)設(shè)計(jì)最高地下水位高于地下室地面底板下皮標(biāo)高時(shí)，底板和部分外墻被浸在水中，外墻受到地下水的側(cè)壓力，底板受到浮力，這些都是壓力水，必須采用水平的和垂直的防水處理做法，并把它們連貫起來(圖2 - 35)。第61頁/共67頁 現(xiàn)以卷材防水為例說明地下室防水的做法： (1)外防水做法（也稱外包法）先澆筑混凝土墊層，在墊層上粘貼卷材防水層（卷材層數(shù)視水壓大小選定），在防水層上抹2030 mm厚水泥砂漿保護(hù)層，再在保護(hù)層上澆筑鋼筋混凝土底板。在鋪粘防水卷材時(shí)，須