關于地基和地下室第一頁，共七十八頁，2022年，8月28日第二頁，共七十八頁，2022年，8月28日基礎：建筑物上部承重結構向下的延伸和擴大，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，并需進行力學計算的土層。下臥層：持力層以下的土層。(圖2.1)

2.1地基與基礎的概念2.1.1地基與基礎第三頁，共七十八頁，2022年，8月28日第四頁，共七十八頁，2022年，8月28日天然地基：凡天然土層具有足夠的承載力，不需經人工加固或改良便可作為建筑物地基人工地基：當建筑物上部的荷載較大或地基的承載力較弱，須預先對土壤進行人工加固或改良后才能作為建筑物地基

地基按土層性質不同，分為天然地基和人工地基兩大類。第五頁，共七十八頁，2022年，8月28日有人說：“地基是建筑物埋在地面以下的最下部分。”也有人說：“基礎是建筑物埋在地面以下的最下部分”。哪一個對？地基和基礎是一回事嗎？一、基礎和地基的涵義和它們的關系基礎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）通過基礎傳給地基，地基因此而產生應力和應變。地基承受荷載的能力稱為地基承載力(KPa/㎡)，即地耐力。它是根據對土壤的綜合檢驗所得數據而確定的。如果由基礎傳到地基的荷載超過了地基承載力，地基土就會出現超過允許值的沉降變形或失穩，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、質量相同的物體，其沉陷量是否相同？第六頁，共七十八頁，2022年，8月28日如圖2-1所示，在同一松軟的地面上放置兩個形狀、體積、質量相同的物體，其沉陷量是否相同？地基承受由基礎傳來的壓力是由上部結構至基礎頂面的豎向力F‘和基礎自重及基礎上部土重G組成的。而全部荷載是通過基礎的底面傳給地基的，當荷載一定時，如加大基礎底面積A，就可以減少地基單位面積所受到的壓力。基礎底面積與荷載和地基承載力的關系如下：

A(㎡)≥(F‘+G(KN))/f(KPa/㎡)從上式可以看到，當地基承載力，不變時，總荷載F=F‘+G愈大，基礎底面積A也要求愈大或者說，當總荷載F=F‘+G不變時，地基承載力，愈小，則基礎底面積A要求愈大。第七頁，共七十八頁，2022年，8月28日二、對地基的要求最理想的建筑物基礎是埋置淺、斷面小、構造簡單、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。這些都與基礎下的地基情況有直接關系。因此，基礎設計對地基有如下要求：1、建筑物的建造地址應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在荷載作用下沉降均勻不致失穩，否則極易引起墻身開裂、傾斜甚至破壞。第八頁，共七十八頁，2022年，8月28日3、地基應有較好的持力層和下臥層。地基在荷載作用下產生應力（反力）和應變（變形），其應力與應變值隨著深度的增加而減少，到一定深度時，應力與應變值即可忽略不計。直接與基礎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。這些都是確定基礎底面積和埋置深度的主要依據。圖2-2所示為地基荷載擴散示意圖。第九頁，共七十八頁，2022年，8月28日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。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，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承載力。這種做法不用材料，比較經濟，適用于土層承載力與設計要求相差不大的情況。第十頁，共七十八頁，2022年，8月28日第十一頁，共七十八頁，2022年，8月28日第十二頁，共七十八頁，2022年，8月28日(2)換土法當地基土的局部或全部為軟弱土，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，挖方時應在受力方向適當加寬加深，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，以防造成應力集中導致局部不均勻下沉。更換的好土應就地取材，如填夯粘土、灰土、水灌粗砂、中砂，虛填砂石混合料等。尤應注意的是，局部換土的選土應與周圍土質接近，防止換土部位過硬或過軟造成沉降不勻。第十三頁，共七十八頁，2022年，8月28日第十四頁，共七十八頁，2022年，8月28日(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。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，承臺梁下應鋪設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）。第十五頁，共七十八頁，2022年，8月28日(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。第十六頁，共七十八頁，2022年，8月28日圖2-6所示為常用樁基的做法。第十七頁，共七十八頁，2022年，8月28日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：預制樁、灌注樁、爆擴樁。優點缺點預制樁質量保證、不受施工條件限制用鋼量大、噪音大灌注樁施工快、造價低爆擴樁設備簡單、施工塊、勞動強度低、投資少第十八頁，共七十八頁，2022年，8月28日打樁法第十九頁，共七十八頁，2022年，8月28日第二十頁，共七十八頁，2022年，8月28日(c)樁基布點樁基布點是按承重結構的形式而定。獨立柱承重結構可用點式布置。點式布置還可根據樁的承載力和荷載大小選擇單樁、雙樁或多樁組合布置，并用承臺板聯合為一體共同承受獨立柱的荷載（圖2-7）。承重結構為帶形墻或密集柱時，則應采用帶形布置，并用帶形承臺粱聯合為一體共同承受上部荷載。帶形布置又可根據樁徑、樁距和荷載情況選擇單排式、雙排交錯式或雙排行列式（圖2-8）。第二十一頁，共七十八頁，2022年，8月28日三、對基礎的要求1、基礎是建筑物的重要組成部分，對建筑的安全和壽命起重大作用，因而基礎應具有足夠的強度和耐久性，以便有效地傳遞荷載和保證使用年限。因為基礎位于建筑物的最底部且埋于土中，很難觀察、維修、加固和更換，因而在選材方面應優先使用石材、混凝土或粘土磚等堅固、抗水、耐腐蝕、不易老化的材料。2、基礎屬于隱蔽工程，也就是在進行下一個工程項目和工序前已被掩埋，無法再行檢驗。因此，在基礎的施工過程中，必須在標高、尺寸、材料、施工程序、施工方法、養護期限、施工質量、交接手續等方面嚴格把關，不留隱患，確保按設計圖紙和驗收規范施工和驗收。3、基礎工程約占建筑總價的10%～40%，降低基礎工程的投資是降低工程總投資的重要一環。因此，在設計中應盡可能選擇土質較好的土層作為持力層，盡量使用地方材料以節省運輸費用。處理地基時應提出若干方案供論證選擇，在保證工程質量和工期的同時降低工程造價。第二十二頁，共七十八頁，2022年，8月28日第二節基礎的埋置深度一、基礎埋置深度的定義基礎理深是從室外地坪算起的。室外地坪分自然地坪與設計地坪，自然地坪是指施工地段的原有地坪，而設計地坪是指按設計要求工程竣工后室外場地經墊起或下挖后的地坪。基礎埋置深度是指設計室外地坪到基礎底面的距離（圖2-9）。基礎埋置深度不超過5m時叫淺基礎，超過5m時叫深基礎。淺基礎構造簡單，施工方便，造價低廉，應優先選用淺基礎。只有在表層土質極弱和總荷載較大或其他特殊情況下，才選用深基礎。基礎埋深也不能過淺，至少不能淺于500mm。以防建筑荷載將基礎四周土壤擠出，或地面受到雨水沖刷、機械破壞而導致基礎暴露影響建筑的安全。第二十三頁，共七十八頁，2022年，8月28日二、基礎埋置深度的選擇基礎埋置深度，應根據三個方面綜合考慮確定，即土層構造情況、地下水位情況和凍結深度情況。1、地基土層構造對基礎埋深的影響，見表2-1。第二十四頁，共七十八頁，2022年，8月28日第二十五頁，共七十八頁，2022年，8月28日2、地下水位對基礎埋深的影響地基土含水量的大小對承載力影響很大，且含有侵蝕性物質的地下水對基礎還將產生腐蝕，所以，基礎應爭取埋置在地下水位以上(圖2-10a)。當地下水位較高時，基礎不得不埋置在地下水內。但應注意，基礎底面應置于最低地下水位之下，以使基礎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。這是為了減少和避免地下水的浮力對建筑的影響。另外，基礎若處在干濕交替的環境下，則抗腐蝕的能力更差(圖2-10b)。第二十六頁，共七十八頁，2022年，8月28日3、土的凍結深度對基礎埋深的影響土的凍結深度即冰凍線，可由當地氣象部門得知。如哈爾濱為2m，沈陽為1.5m，北京為0.85m，鄭州為0.20m，上海為0.1m。當凍土深度小于0.5m時，基礎埋深即不受其影響。土的凍結是由于土中水分受冷凍結而成，水凍結成冰，體積膨脹，因而導致凍土膨脹。如果基礎置于冰凍線內，凍結時的凍脹力可將房屋拱起，解凍后房屋又將下沉。凍結、融化的程度在整幢建筑范圍內是不可能均勻的，不均勻的凍融，引起不均勻的脹縮，因而導致建筑出現裂縫、傾斜以致破壞。第二十七頁，共七十八頁，2022年，8月28日不是所有的地基土都會發生凍漲的，如顆粒很大的礫石、粗砂等，一是因毛細作用較小，難以引起地下水上升；二是因顆粒間空隙很大，不會保留水分，即使凍結也不會引起土的體積膨脹，這就是非凍漲土。而顆粒小、密度大、保水性強的粘土及粘性砂土等則屬于凍漲土。在凍漲土中埋置基礎必須將基礎底面置于冰凍線以下，即置于不凍土之中，以避免凍害發生(圖2-11)。在嚴寒地區，土的凍結深度可達2～3m。對于低層和荷載較小的建筑，如將基礎埋置在凍土層以下，勢必大幅度提高土方量和工程總造價。因此，這類建筑如室內有采暖和自身剛度較好、體量較小時，將基礎埋于凍土層內也不致引起建筑的開裂破壞。第二十八頁，共七十八頁，2022年，8月28日三、影響基礎埋深的因素很多，主要有以下幾點：(1)建筑物上部荷載的大小和性質。多層建筑一般根據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埋置深度為地面以上建筑物總高度的1／10。(2)工程地質條件。基礎底面應盡量選在常年未經擾動而且堅實平坦的土層或巖石上，俗稱“老土層”。因為在接近地表面的土層內，常帶有大量植物根、莖的腐殖質或垃圾等，故不宜選為地基。(3)水文地質條件。確定地下水的常年水位和最高水位，以便選擇基礎的埋深。一般宜將基礎落在地下常年水位和最高水位之上，這樣可不需進行特殊防水處理，節省造價，還可防止或減輕地基土層的凍脹。(4)地基土壤凍脹深度。應根據當地的氣候條件了解土層的凍結深度，一般將基礎的墊層部分做在土層凍結深度以下。否則，冬天土層的凍脹力會把房屋拱起，產生變形；天氣轉暖，凍土解凍時又會產生陷落。(5)相鄰建筑物基礎的影響。新建建筑物的基礎埋深不宜深于相鄰的原有建筑物的基礎；但當新建基礎深于原有基礎時，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。第二十九頁，共七十八頁，2022年，8月28日第三節基礎的構造一、基礎類型基礎的類型很多，應選擇受力合理、構造簡單、施工方便和造價低廉的基礎類型；必須根據建筑物的結構類型、高度、地質水文和地方材料等諸多因素全盤分析比較后確定。1、按基礎材料受力特點分類(1)剛性基礎凡由剛性材料建造、受剛性角限制的基礎稱為剛性基礎，如素混凝土、毛石混凝土、毛石、磚、灰土、三合土建造的基礎等。這類基礎的大放腳（基礎的擴大部分）較高，體積較大，埋置較深。剛性基礎有利于使用地方材料，成本較低，施工簡便，應用很廣。剛性基礎適用于土質較均勻、地下水位較低、6層以下的磚墻承重建建筑（圖2-12a）。第三十頁，共七十八頁，2022年，8月28日(2)擴展基礎（柔性基礎）主要指鋼筋混凝土基礎，它以鋼筋抵抗拉應力，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，且技術要求較高。因而這種基礎多用于土質較差、荷載較大、地下水位較高等條件下的大中型建筑(圖2-12b)。第三十一頁，共七十八頁，2022年，8月28日2、按構造形式分類(1)獨立基礎當建筑物為柱承重且柱距較大時，宜采用獨立基礎，柱間墻體可支承在基礎梁上。這種做法土方量較小，施工簡便。但基礎與基礎之間無構件連接，個別基礎如發生不均勻沉降，相互不能制約。因此，獨立基礎適合于地質均勻、荷載均勻和裝配式框架結構建筑（圖2-13）。第三十二頁，共七十八頁，2022年，8月28日墻承重的建筑，也可采用獨立基礎，可減少土方開挖和便于管道穿過（圖2-14）。第三十三頁，共七十八頁，2022年，8月28日(2)條形（帶形）基礎在連續的墻下或密集的柱下，宜采用條形基礎。這種基礎縱向整體性好，可減緩局部不均勻下沉，多用于磚混結構建筑，并多采用地方材料，用途極廣。缺點是土方量大，施工場地開挖縱橫溝槽，搬運不便（圖2-15）。第三十四頁，共七十八頁，2022年，8月28日(3)井格基礎當地基條件較差，為了提高建筑物的整體性，防止柱子之間產生不均勻沉降，常將柱下基礎沿縱橫兩個方向擴展連接起來，做成十字交叉的井格基礎。柱下基礎縱橫相連組成井字格狀，叫井格基礎。它可克服獨立基礎下沉不均的弊病，適用于荷載較復雜、地質情況較差的工程。井格基礎造價較高，施工復雜，多用于高層建筑(圖2-16)。第三十五頁，共七十八頁，2022年，8月28日(4)筏片基礎當建筑物上部荷載大，而地基較弱，這時采用簡單的條形基礎或井格基礎已不能適應地基變形的需要，通常將墻或柱下基礎連成一片，使建筑物的荷載承受在一塊整板上成為片筏基礎。由整片的鋼筋混凝土板承受整個建筑的荷載并傳給地基，這種基礎形似筏子，故稱筏片基礎，也稱滿堂基礎。筏片基礎的結構形式叉可分為板式和粱板式兩大類。前者板的厚度較大、構造簡單；后者板的厚度較小，但增加了雙向梁，構造復雜。筏片基礎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）。第三十六頁，共七十八頁，2022年，8月28日(5)箱式基礎將筏片基礎的四周和頂部用鋼筋混凝土澆筑成盒狀的整體基礎叫做箱式基礎。這種形式既可提高建筑物和基礎的剛度，又可利用基礎的空間用作地下室，并避免了大體積土方的回填。箱式基礎適用于總荷載很大，淺層地質情況較差需要大幅度的深埋，并需設一層或多層地下室的高層或超高層建筑。箱式基礎的底板、壁板和頂板的結構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式基礎。第三十七頁，共七十八頁，2022年，8月28日3、按基礎與上部結構連接方式分類(1)整體連接在基礎中埋入鋼筋骨架并伸出基礎頂端，上部結構（如鋼筋混凝土柱、墻或梁）施工時，將其主筋與基礎預埋筋銜接，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，不需大型起重設備，但柱或墻的施工機械化程度不高，進度較慢（圖2-19）。第三十八頁，共七十八頁，2022年，8月28日(2)杯口連接在基礎上端預留成上大下小的杯形插口，將預期柱的下端插入杯口并調整、打楔、定位后，在柱與杯口的空隙中澆注細石混凝土。這種連接方式可減少柱施工時的大量模板和腳手架，減少現場濕作業，提高工業化程度，加快了施工速度。但需要大中型起重設備，柱的耗鋼量較多(圖2-20)。繪制柱與基礎整體連接的剖面示意圖。第三十九頁，共七十八頁，2022年，8月28日二、剛性基礎構造基礎一般是指建筑物埋在土中的部分。基礎的底面積愈大，其底面的壓強愈小，對地基的負荷愈有利。但放大的尺寸超過一定范圍，超過基礎材料本身的抗拉、抗剪能力，就會引起折裂破壞。從圖2-21中可看出，折裂的方向不是沿柱或墻的外側垂直向下的，而是與垂線形成一個角度，這個角度就是材料特有的剛性角ɑ，而且各種材料具有各自的剛性角，剛性角范圍內建造的無筋基礎就叫剛性基礎。為設計和施工方便，將剛性角換算成其角度的正切值即tanɑ=b/h。表2-2為各種材料建造的基礎臺階寬高比容許值。第四十頁，共七十八頁，2022年，8月28日(1)混凝土基礎（也叫素混凝土基礎）這種基礎多采用C15或C20混凝土澆筑而成，它堅固耐久、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/h≤1)，以防因石子堵塞影響澆筑質量，從而減少了基礎底的有效面積。為此，基礎的斷面應保證兩側有不小于200mm的垂直面，然后按剮性角容許值傾斜，這種形式的基礎叫梯形基礎，梯形截面的獨立基礎叫錐形基礎（圖2-22）。第四十一頁，共七十八頁，2022年，8月28日梯形截面混凝土基礎的斜面模板支設較難，且澆注時極易將其拱起。也可采用臺階狀截面，支模和澆筑均較方便，但混凝土的用量較大（圖2-23）。基礎底面下可設置墊層，墊層多用低強度等級的混凝土(C7.5、C10)或三合土，厚度80～100mm，每側加寬80—100mm。墊層不計入基礎面積，作用是找平坑椎，便于放線和傳遞荷載，在鋼筋混凝土基礎下的墊層還有防潮、防水、保護鋼筋的作用。第四十二頁，共七十八頁，2022年，8月28日(2)毛石混凝土基礎當混凝土基礎的體積過大時，為節省混凝土用量和減緩大體積混凝土在凝固過程中產生大量熱量不易散發而引起開裂，可加入適量毛石，這就叫毛石混凝土基礎。加入的毛石粒徑不得超過300mm，也不得大于每臺寬度或高度的1/3，加入的毛石體積為總體積的20%～30%，且應分布均勻(圖2-24)。第四十三頁，共七十八頁，2022年，8月28日(3)磚基礎用粘土磚砌筑基礎取材容易，價格低廉，施工簡便，目前仍被大量采用。缺點是強度、耐久性、抗凍性和整體性均較差。適合用于5層以下磚混結構房屋。磚基礎的臺階寬高比容許值為b/h≤1.5，由于磚的規格和砌筑規范要求,退臺寬度限定為1/4(磚長+灰縫寬)=62.5mm。常用的做法是每砌筑2皮磚退一臺，這種砌法叫等高式，其寬度比為62.5:126≈1:2，這個比值小于容許值1:1.5，符合要求且偏于安全，但用料較多，埋深較大(圖2-25a)。第四十四頁，共七十八頁，2022年，8月28日另外一種砌法是砌2皮退一臺，緊接著砌一皮退一臺，依此類推，值得注意的是，最底一臺必須是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。從圖2-25b中可以看出，間隔式的大放腳高為567mm，較圖2-25a的等高式大放腳高756mm降低了189mm(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勢，但這種砌法變化較多，容易出錯，且宜選用質地較好的磚和砂漿。第四十五頁，共七十八頁，2022年，8月28日圖2-26所示為等高式與間隔式的帶形和獨立磚基礎的外觀。第四十六頁，共七十八頁，2022年，8月28日(4)毛石基礎毛石是一種天然石材經粗略加工使其基本方整、便于人力搬運、操作的石料。砌在露明處的毛石粒徑一般不小于300mm，中間填塞的餡石可適當減小。毛石基礎的強度、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、勞動強度大。毛石的運輸、堆放不便，故多被采用在鄰近山區石材豐富的一般標準的磚混結構的建筑基礎工程中。第四十七頁，共七十八頁，2022年，8月28日毛石基礎的臺階寬高比容許值b:h≤1：1.5。由于毛石的形體不規則，塊體不宜過大也不宜過小，每砌一臺不可能一皮找平，至少也需砌筑2皮方可找平，因而每臺的高度不得小于400mm，高度愈大則愈便于砌筑。退臺寬不能按寬高比退進，即b≤(1/1.5)400≤267mm。因毛石的粒徑一般為300mm左右，那么退臺后上皮毛石僅能搭接下皮毛石23mm，顯然這塊毛石將自行脫落或完全失效。所以，施工規范規定毛石退臺寬度b≤200mm。如此看來，毛石基礎退臺的最經濟做法為b:h≥200：400，是偏于安全的，這是由于毛石本身特點所決定的。第四十八頁，共七十八頁，2022年，8月28日另外，毛石基礎最窄的一臺寬度應不小于500mm，墻或柱底在毛石基礎頂部每側寬度應不小于100mm。毛石基礎底寬≤700mm時，應做成矩形截面，無須退臺（圖2-27）。第四十九頁，共七十八頁，2022年，8月28日(5)灰土基礎在地下水位較低、5層以下磚混結構的條形磚石基礎下面，可做灰土墊層，以提高基礎的整體性。當灰土墊層厚度超過100mm時，可將其作為基礎使用和計算，所以較厚的灰土墊層也叫灰土基礎(圖2-28)。第五十頁，共七十八頁，2022年，8月28日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，用于基礎的多為3:7或4:6；用作墊層的可為2:8。灰土基礎的高度以150mm的整倍數計，即每夯實150mm高為一步，在夯實的一步上繼續夯實一步，所形成的高度為一步150mm，兩步300mm，三步450mm，以此類推。灰土基礎在夯實、碳化后堅如石材，且隨時間推移而提高強度，故被廣泛應用。但其抗凍性較差，不宜將灰土基礎做到地面，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。第五十一頁，共七十八頁，2022年，8月28日大放腳底面從何處做起，要根據灰土基礎的剛性角(b:h≤1：1.5)確定。圖2-28a所示的退回尺寸b是根據灰土高h求得的，即b≤h／1.5。如果b尺寸取得太小，則對磚基礎的大放腳有所浪費；如果b尺寸取得過大，則灰土底面有效寬度受到損失，更是不能允許的。圖2-28b為灰土墊層磚基礎的外觀。第五十二頁，共七十八頁，2022年，8月28日(6)三合土基礎三合土由石灰、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，加水拌合夯實而成，施工方法與灰土近似，適于3層以下普通磚房的基礎墊層，計算方法仍按基礎的剛性角控制。如果建筑物的荷載較大、地耐力不大時仍然采用剛性基礎，會出現什么情況？怎么辦？第五十三頁，共七十八頁，2022年，8月28日第五十四頁，共七十八頁，2022年，8月28日三、擴展基礎（鋼筋混凝土基礎）的構造當荷載大、地耐力小時，若仍采用剛性基礎，勢必加寬基礎底寬，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，對工期和造價均不利。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，而宜使用擴展基礎，擴展基礎是在基礎的受拉區的混凝土中配置鋼筋，由彎矩產生的拉應力全部由鋼筋承擔，因而就不受剛性角的限制。基礎的“大放腳”就可以做得很寬、很薄,所以也叫板式基礎，它的截面面積較剛性基礎小得多，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，綜合造價還是較高的。第五十五頁，共七十八頁，2022年，8月28日擴展基礎相當于倒置的懸臂板，根部的負彎矩和剪切力側的負彎矩和剪切力逐漸減小，因而板的厚度和配筋也隨之減小。按構造需要，板端最薄處不應小于200mm，根部厚度需進行計算，一般最經濟厚度為b/4。擴展基礎屬于受彎構件，混凝土的強度等級不宜低于C20，配筋需經計算求得，但受力筋直徑不小于8mm，間距不大于200mm(圖2-29)。用較低強度等級的混凝土作墊層，可以起找平、傳力和隔潮作用。設墊層的鋼筋距基礎底面不小于35mm，不設墊層時則加大到70mm,以保護鋼筋免遭銹蝕。圖2-29所示為擴展基礎的構造。第五十六頁，共七十八頁，2022年，8月28日四、常用基礎的比較綜上所述，常用的幾種基礎均有各自的優缺點，選擇基礎類型時，必須結合工程上部結構的形式、荷載、地質情況、當地材料來源、施工能力以及投資限額等諸多因素作綜合性技術經濟比較后決定。表2-3是常用基礎的比較。第五十七頁，共七十八頁，2022年，8月28日第四節基礎構造中的特殊問題一、相鄰建筑基礎處理1、同時新建房屋的相鄰基礎宜埋置在同一深度上，并設置沉降縫。2、新建房屋與原有房屋相鄰時，新基礎應淺于原基礎或持平，以保證原房屋的安全。3、新建房屋與原有房屋相鄰，但新基礎必須深于原基礎時，為了不破壞原基礎下擴散角內土層，保證原房屋的安全，必須使新基礎離開舊基礎，離開的距離不得小于新舊基礎底面高差的2倍，并于新基礎上用挑梁支承墻粱及外墻，新舊墻體間留出沉降縫（圖2-30）。第五十八頁，共七十八頁，2022年，8月28日二、不同埋深的基礎處理因受地形、層高或內外墻交接等條件要求，連續的基礎會出現不同埋深。這個高差應作成踏步形逐臺下跌，每踏步高不大于500mm，踏步長不小于1000mm，以防止在陡然高差處墻體斷裂或發生不均勻下沉（圖2-31）。第五十九頁，共七十八頁，2022年，8月28日第五節地下室構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，可作安裝設備、儲藏存放、商場、餐廳、車庫，以及戰備防空等多種用途。高層建筑的基礎很深，利用這個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用，一舉兩得。圖2-32為地下室示意圖。第六十頁，共七十八頁，2022年，8月28日第六十一頁，共七十八頁，2022年，8月28日由于地下室位于地下，與地上房間有很多差別，如采光通風不利。低標準建筑的地下室多用作儲藏間，高標準建筑需采用機械通風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的包圍，因而防潮、防水的構造復雜、費用較多，如處置不好或年久失修，將有滲漏和潮濕現象發生，使用不便。地下室的污水排水管低于市政管網標高，因而排水構造復雜、費用較高。地下室受外界影響較小，噪音和振動干擾甚微，故可用作手術室和精密儀表車間。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，可按人防工程設計規范建造，作為防御空襲之用。第六十二頁，共七十八頁，2022年，8月28日一、地下室的類型按使用功能分，有普通地下室和防空地下室；按頂板標高分，有半地下室和全地下室；按結構材料分，有磚墻結構地下室和混凝土墻地下室。(1)按埋入地下深度的不同分類①全地下室。指房間地平面低于室外地平面的高度超過該房間凈高的1／2者。②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1／2者。半地下室通常利用采光井采光（看右圖），這類做法的實例較多。現代高層建筑均設有地下室。第六十三頁，共七十八頁，2022年，8月28日(2)按使用功能的不同分類①普通地下室。一般用作高層建筑的地下停車庫、設備用房；根據用途及結構需要可做成一層或二、三層、多層地下室（看下圖）。②人防地下室。結合人防要求設置的地下空間，用以應付戰時情況下人員的隱蔽和疏散，并有具備保障人身安全的各項技術措施。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。設計應嚴格遵照人防工程的有關規范進行。第六十四頁，共七十八頁，2022年，8月28日二、地下室的構成地下室由墻體、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壓力。因此地下室的外墻應按擋土墻設計，如用磚砌墻，最小厚度不小于490mm；如用混凝土或鋼筋混凝土墻，則應依計算求得，其最小厚度不低于300mm。外墻還應作防潮或防水處理。2、頂板可用預制板、現澆板，或者預制板上做現澆層，如為防空地下室，必須采用現澆板并按有關規定決定板的厚度和混凝土強度等級。在無采暖的地下室頂板上，即地面首層地板處，應設置保溫層，以利首層房間的使用舒適。第六十五頁，共七十八頁，2022年，8月28日3、底板底板處于最高地下水位之上時，可按一般地面工程做法，即墊層上現澆混凝土60～80mm厚，再做面層；如底板處于地下水之中時，底板不僅承受地面垂直荷載，還要承受地下水的浮力荷載，因此應采用鋼筋混凝土底板，并雙層配筋。底板下墊層上還應設置防水層，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，應設置采光井和防護篦，以利室內采光通風和室外行走安全。防空地下室一般不允許設窗，如需開窗，應設置戰時堵嚴措施。防空地下室的外門應按防空等級要求相應設置防護構造。5、樓梯可與地面上房間結合設置，層高小或用作輔助房間的地下室，可設置單跑樓梯。用作防空的地下室，每幢至少要設置兩部樓梯通向地面的安全出口，并且必須有一個是獨立的安全出口。這個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。第六十六頁，共七十八頁，2022年，8月28日三、地下室采光構造地下室的外窗處，可按其與室外地坪的高差情況設置采光井。采光井可單獨設置，也可聯合設置，視外窗的間距而定。采光井由三面側墻、底板和防護篦組成。側墻可用磚砌筑，底板應使用混凝土澆筑。底板面應較窗臺低250～300mm，以防雨水濺人和倒灌。井底應做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。第六十七頁，共七十八頁，2022年，8月28日四、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，如不采取有效的構造措施，地面水或地下水將滲透到地下室內，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、不進水是地下室設計和施工的重要任務。第六十八頁，共七十八頁，2022年，8月28日1、地下室的防潮做法當設計最高地下水位低于地下室地面墊層下皮標高時，水中的水分僅是下滲的地面水和上升的毛細管水，這類水沒有側壓力和上浮力，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20mm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。在防潮層外側應回填不易透水的土壤，如粘土、低比例灰土等，并分層夯實，以減輕地面水下滲對地下室外墻的滲透危害。這部分回填土的寬度應不少于500mm，其余的回填土可使用原地挖方土，以節省開支。底板的防潮做法是在灰土或三合土墊層上澆筑60～80mm厚密實的C15混凝土，然后再做地面面層。第六十九頁，共七十八頁，2022年，8月28日地下室防水設計要求地下工程比較復雜，防水設計應考慮地表水、地下水、