第六章基础和地下室课件.ppt

1、主要内容主要内容本章主要讲述了基础和地下室的构造原理和方本章主要讲述了基础和地下室的构造原理和方法。要求了解地基基础的关系，掌握基础埋置法。要求了解地基基础的关系，掌握基础埋置深度的概念及影响因素，不同类型的基础的构深度的概念及影响因素，不同类型的基础的构造要求，理解地下室防水、防潮的构造处理原造要求，理解地下室防水、防潮的构造处理原理掌握常用方法。理掌握常用方法。山东大学土建与水利学院一一.地基与基础的关系地基与基础的关系基础基础是建筑物的组成部分，承受建筑物的上部荷载，并把是建筑物的组成部分，承受建筑物的上部荷载，并把这些荷载连同本身重量一起传到地基上。这些荷载连同本身重量一起传到地基上。

2、 地基地基不是建筑物的组成部分，是支承建筑物全部重量的土不是建筑物的组成部分，是支承建筑物全部重量的土壤层壤层 。一一地基允许承载力地基允许承载力二二持力层持力层三三下卧层下卧层AN/f山东大学土建与水利学院天然地基天然地基 天然土层本身具有足够的强度，不需经人工处天然土层本身具有足够的强度，不需经人工处理就能直接承受建筑物荷载的地基理就能直接承受建筑物荷载的地基 人工地基人工地基 天然土层本身承载能力弱，或建筑物荷载较大，须天然土层本身承载能力弱，或建筑物荷载较大，须预先对土壤层进行人工加工或加固处理，提高其强预先对土壤层进行人工加工或加固处理，提高其强度，才能承载建筑物荷载的地基。度，才能

3、承载建筑物荷载的地基。地地 基基二二.地基的分类地基的分类山东大学土建与水利学院加固方法有压实法、换土法、打桩法以及化学加固法。加固方法有压实法、换土法、打桩法以及化学加固法。山东大学土建与水利学院1、机械压实法。包括机械碾压、重锤夯实、振动压实及强夯等方法。机械碾压法是采用平碾、羊足碾、振动碾等压实地基土，适用于大面积填土地基的施工。重锤夯实法。是用起重机械将重锤提升到一定高度后自由落下，重复夯打，使地基表面形成一层较密实的土层，适用于地下水位距地表0.8m以上的粘性土、砂土、杂填土及分层填土的地基，夯打时地基土还应保持最优含水量，才能夯打密实。振动压实法。是使用振动压实机械使之产生很大的垂

4、直振动力将地基表层振实，适用于粘土颗粒含量少、透水性较好的松散杂填土及砂土地基。强夯法又称为动力固结法。是将840t的重锤提升到840m的高度自由落下，对土进行强力夯实。此法是在重锤夯实法的基础上发展的新方法。2、换土垫层法换土垫层法就是挖去软弱土而换填强度较大的材料，垫层材料可用砂、碎石、素土、灰土等，换置后的垫层因强度较高可作为基础的持力层，基底的附加应力通过垫层向下扩散，以减少作用在垫层底下软弱下卧层土的附加应力，适用于软弱地基的浅层处理。山东大学土建与水利学院3、挤密法挤密法加固地基是在软弱地基中先成孔，再在孔中填以砂、石、土等材料，分层振（挤、冲）实成桩，使桩挤密周围软弱土或松散土层

5、，土与所成桩组成复合地基，从而提高地基承载力，减少沉降量。根据所用材料及施工方法的不同，有土或灰土桩挤密法、砂桩挤密法、振动冲法。4、排水固结法排水固结法是利用加载预压和真空预压等方法，使孔隙水排除，土体压缩，使大量的沉降在建筑物建造之前完成的方法。近年来在大面积材料堆场、机场跑道、油罐工程、路堤、土坝等地基中已较多采用。常有堆载预压法、砂井堆载预压法。5、化学加固法化学加固法是指利用化学浆液或胶结剂，通过压力或电渗原理，采用灌注、压入、高压喷射或拌和，使浆液与土粒胶结，以改善地基土的物理与力学性质的地基处理方法。目前采用的浆液有水泥浆液、以水玻璃为主的浆液、以丙烯酰胺为主的浆液、以木质素为主

6、的浆液等。常有硅化法、高压喷射注奖法、深层搅拌法、粉体喷射搅拌法。山东大学土建与水利学院三、基础的埋置深度三、基础的埋置深度 （一）基础的埋置深度（一）基础的埋置深度一般指室外设计地面到一般指室外设计地面到基础底面的垂直距离。基础底面的垂直距离。 山东大学土建与水利学院（二）影响基础埋深的因素（二）影响基础埋深的因素 1.地基土层构造地基土层构造在满足地基稳定和变形要求的前提下，基础宜浅埋。在满足地基稳定和变形要求的前提下，基础宜浅埋。基础浅埋的深度，除岩石地基外，基础浅埋的深度，除岩石地基外，不宜小于不宜小于0.5m 山东大学土建与水利学院2.地下水位的高低地下水位的高低 一一一般基础应争取

7、一般基础应争取埋置在地下水位以上，埋置在地下水位以上，以免施工时排水困难，以免施工时排水困难，并可减轻地基土的冻并可减轻地基土的冻害。害。二二当地下水位较高，当地下水位较高，基础不能埋置在地下基础不能埋置在地下水位以上时，宜将基水位以上时，宜将基础底面埋置在最低地础底面埋置在最低地下水位以下，且不少下水位以下，且不少于于200毫米的深度。毫米的深度。山东大学土建与水利学院3.土的冰冻深度土的冰冻深度冻胀：冻胀：土中水分冻结后，使土中水分冻结后，使土体积增大的现象。土体积增大的现象。融陷：融陷：冻土融化后产生的沉冻土融化后产生的沉陷。陷。对埋置在不冻胀土中的基础，对埋置在不冻胀土中的基础，其埋深

8、可不考虑冻深的影响；其埋深可不考虑冻深的影响；对埋置在弱冻胀土、冻胀土对埋置在弱冻胀土、冻胀土和强冻胀土中的基础，其最和强冻胀土中的基础，其最小埋深应依计算而定。因冻小埋深应依计算而定。因冻胀量（冻胀引起的变形值）胀量（冻胀引起的变形值）随深度而变化，到一定深度随深度而变化，到一定深度后，冻胀量减小。故基础不后，冻胀量减小。故基础不必埋置很深，只要超过有效必埋置很深，只要超过有效冻胀区就可以。冻胀区就可以。一般，基础应埋置在冰冻线一般，基础应埋置在冰冻线以下以下200毫米。毫米。山东大学土建与水利学院4.相邻建筑物基础的影响相邻建筑物基础的影响新基础靠近原有建筑基础时，一般不新基础靠近原有建筑

9、基础时，一般不宜深于原有基础。当新基础深于原有宜深于原有基础。当新基础深于原有建筑基础时，为保证相邻建筑物的安建筑基础时，为保证相邻建筑物的安全及正常使用，两基础间应保持一定全及正常使用，两基础间应保持一定净距净距，大小应根据荷载和土质情况而，大小应根据荷载和土质情况而定，定，一般取相邻两基础底面高差的一般取相邻两基础底面高差的12倍倍。如上述要求不能满足，施工。如上述要求不能满足，施工时应采取措施，如分段施工、设临时时应采取措施，如分段施工、设临时加固支撑、打板桩、筑地下连续墙或加固支撑、打板桩、筑地下连续墙或加固原有建筑物地基。加固原有建筑物地基。除以上因素外，确定基础埋深，还需考虑周围环

10、境与工程的具体特点，如荷载，是否有地下室，设备基础，地下管沟等。山东大学土建与水利学院（一）刚性基础（无筋扩展基础）（一）刚性基础（无筋扩展基础）由刚性材料制作的基础。由刚性材料制作的基础。为避免刚性基础被拉力、剪力破为避免刚性基础被拉力、剪力破坏，必须限制基础的挑出长度与坏，必须限制基础的挑出长度与高度之比，即宽高比。高度之比，即宽高比。基础允许宽与高所夹的角度，即基础允许宽与高所夹的角度，即为刚性角（压力分布角）为刚性角（压力分布角）一、按基础所用材料及受力特点分类一、按基础所用材料及受力特点分类砖石砌体基础刚性角为砖石砌体基础刚性角为2633，混凝土基础控制在混凝土基础控制在45以内。以

11、内。 山东大学土建与水利学院1.砖基础砖基础 一一砖强度等级不低于砖强度等级不低于MU10，砂浆不低于，砂浆不低于M5 二二大放脚大放脚 三三宽高比应小于宽高比应小于1：1.5 四四 垫层，一般不小于垫层，一般不小于100mm每隔两皮砖每隔两皮砖厚收进厚收进1/4砖砖长，长，简称两简称两皮一收，皮一收，两皮一收与一皮两皮一收与一皮一收相间，最底一收相间，最底下为两皮砖厚下为两皮砖厚简简称二一间隔收称二一间隔收山东大学土建与水利学院山东大学土建与水利学院2.石基础石基础抗冻、耐水性能较好山东大学土建与水利学院2.石基础石基础一一毛石基础毛石基础二二料石基础料石基础三三砂浆不低于砂浆不低于M5四四

12、矩形（底宽小于矩形（底宽小于700mm）、）、 阶梯形断面阶梯形断面五五允许宽高比：允许宽高比： 1:1.25（pk100kpa）1:1.50 （100pk200kpa）山东大学土建与水利学院3.混凝土基础混凝土基础一一不低于不低于C15 二二 允许宽高比：允许宽高比： 1:1 （pk200kpa） 1:1.25（200pk300kpa）一一矩形、阶梯形、锥形矩形、阶梯形、锥形二二毛石混凝土基础毛石混凝土基础山东大学土建与水利学院（二）非刚性基础（二）非刚性基础 （柔性基础、扩展基础）（柔性基础、扩展基础）一一混凝土基础底部设置钢筋，来承受拉力，使基础承受较大的混凝土基础底部设置钢筋，来承受拉

13、力，使基础承受较大的弯矩弯矩二二基础宽度加大不受刚性角限制。基础宽度加大不受刚性角限制。三三阶梯型阶梯型 锥形锥形四四基础与地基之间设混凝土垫层，基础与地基之间设混凝土垫层，C10，70100mm。五五基础最薄处厚度不宜小于基础最薄处厚度不宜小于200毫米。毫米。 混凝土强度不低于混凝土强度不低于C20C10混凝土垫层混凝土垫层1010020010100200山东大学土建与水利学院二、二、 按基础的构造型式分类按基础的构造型式分类 条形基础条形基础砖石墙基础的基本形式砖石墙基础的基本形式 柱下独立基础柱下独立基础当建筑物上部为框架结构或当建筑物上部为框架结构或单层排架及门架结构承重时，单层排架

14、及门架结构承重时，沿柱下放大成块状的基础沿柱下放大成块状的基础 ,是是柱下基础的基本形式柱下基础的基本形式山东大学土建与水利学院山东大学土建与水利学院井格式基础（十字交叉）具有较大的空间刚度井格式基础（十字交叉）具有较大的空间刚度 ，避免柱，避免柱子不均匀沉降子不均匀沉降山东大学土建与水利学院筏形基础多用于荷载集中、地基承载力差的情况，筏形基础多用于荷载集中、地基承载力差的情况， 按构造形式分为平板式和梁板式按构造形式分为平板式和梁板式 山东大学土建与水利学院箱形基础适用于地基软弱的高层、重型建筑物及某些箱形基础适用于地基软弱的高层、重型建筑物及某些对对 不均匀沉降有严格要求的建筑不均匀沉降有

15、严格要求的建筑山东大学土建与水利学院桩基础由承台、桩身组成桩基础由承台、桩身组成 端承桩端承桩 摩擦桩摩擦桩山东大学土建与水利学院一、地下室的组成及类型一、地下室的组成及类型1.地下室的组成地下室的组成 墙身、底板、顶板、门窗、楼梯墙身、底板、顶板、门窗、楼梯2.地下室的分类地下室的分类（1）按使用性质分：普通地下室）按使用性质分：普通地下室 人防地下室人防地下室（2）按埋入地下的深度：）按埋入地下的深度：一一全地下室全地下室 地下室地坪面低于室外地坪的高度超过房间净高地下室地坪面低于室外地坪的高度超过房间净高的的1/2二二半地下室半地下室 地下室地坪面低于室外地坪的高度超过房间净高地下室地坪

16、面低于室外地坪的高度超过房间净高的的1/3 但不超过但不超过1/2山东大学土建与水利学院二、地下室防水二、地下室防水防水等级：防水等级：地下工程的防水等级，按围护结构允许渗漏水量划为四级，不同地下工程的防水等级，按围护结构允许渗漏水量划为四级，不同的工程项目依其性质分属于这四个等级。从四级到一级标准渐次的工程项目依其性质分属于这四个等级。从四级到一级标准渐次增高，四级、三级允许有漏水点，二级、一级均不允许有漏水点。增高，四级、三级允许有漏水点，二级、一级均不允许有漏水点。参见中华人民共和国国家标准参见中华人民共和国国家标准地下工程防水技术规范地下工程防水技术规范GB501082008山东大学土

17、建与水利学院山东大学土建与水利学院防水设计方案：隔水法、降排水法、综合法防水设计方案：隔水法、降排水法、综合法 a.隔水法隔水法 做法做法：利用各种材料的不透水性以隔绝地下室外围水及毛细管水的利用各种材料的不透水性以隔绝地下室外围水及毛细管水的渗透，起到隔水作用。具体做法是在地下室外围作防水层或渗透，起到隔水作用。具体做法是在地下室外围作防水层或地下室外墙作整体式混凝土自防水结构（可多道防线）。地下室外墙作整体式混凝土自防水结构（可多道防线）。山东大学土建与水利学院b.降排水法降排水法 人工降低地下水位，消除地下水对地下室影响。分为外排法和人工降低地下水位，消除地下水对地下室影响。分为外排法和

18、内排法。内排法。外排法外排法适用范围适用范围：设计最高水位高于地下室底板，且不宜采用隔水层设计最高水位高于地下室底板，且不宜采用隔水层 和地形、地质、经济、功能上有条件采用时。和地形、地质、经济、功能上有条件采用时。做法做法：地下水位较高时，设置永久性排水措施，使水位降低至地下水位较高时，设置永久性排水措施，使水位降低至 底板以下，减少或消除地下水影响。底板以下，减少或消除地下水影响。一一盲沟排水盲沟排水利用带孔的陶管埋在建筑物四周地利用带孔的陶管埋在建筑物四周地下室地坪标高以下，陶管周围填充下室地坪标高以下，陶管周围填充可以滤水的卵石及粗砂等，以便水可以滤水的卵石及粗砂等，以便水透入管中积聚

19、后排至城市排水总管。透入管中积聚后排至城市排水总管。从而使地下水位降低至地下室底板从而使地下水位降低至地下室底板以下，变有压水为无压水。以下，变有压水为无压水。山东大学土建与水利学院内排法内排法适用范围适用范围：当水位高、水量大，难以采用外排法，或常年水位虽当水位高、水量大，难以采用外排法，或常年水位虽低于底板，但丰水期高于底板低于底板，但丰水期高于底板500时时做法做法：将渗入地下室的水通过永久性自流排水系统排至集水坑再将渗入地下室的水通过永久性自流排水系统排至集水坑再排至室外管道。排至室外管道。山东大学土建与水利学院c.综合防水法综合防水法 在同一工程中综合采用多种措施，以达到防水要求。在

20、同一工程中综合采用多种措施，以达到防水要求。适用范围适用范围：防水要求较高时，必须确保防水的可靠性，并在有防水要求较高时，必须确保防水的可靠性，并在有 效高度允许情况下效高度允许情况下山东大学土建与水利学院3.隔水法防水：隔水法防水：主要有主要有材料防水、混凝土自防水材料防水、混凝土自防水材料防水：在外墙和底板表面敷设防水材料，常用卷材、涂材料防水：在外墙和底板表面敷设防水材料，常用卷材、涂料、防水砂浆。料、防水砂浆。一一我国卷材可分为三大系列：我国卷材可分为三大系列：石油沥青防水卷材石油沥青防水卷材，如纸胎石油沥青油毡、玻璃布油毡等，已停用。，如纸胎石油沥青油毡、玻璃布油毡等，已停用。高聚物

21、改性沥青油毡高聚物改性沥青油毡，如，如SBS改性沥青油毡、塑性沥青聚酯油毡、改性沥青油毡、塑性沥青聚酯油毡、化纤胎改性沥青油毡等。化纤胎改性沥青油毡等。合成高分子卷材合成高分子卷材，如三元乙丙橡胶防水卷材、氯化聚乙烯防水卷材、，如三元乙丙橡胶防水卷材、氯化聚乙烯防水卷材、TPO防水卷材等。防水卷材等。卷材防水卷材防水山东大学土建与水利学院山东大学土建与水利学院一一阴阳角处应做成圆弧或阴阳角处应做成圆弧或45(135)折角，其尺寸视卷材品折角，其尺寸视卷材品质确定。在转角处、阴阳角等特殊部位，应增贴质确定。在转角处、阴阳角等特殊部位，应增贴12 层相同的层相同的卷材，宽度不宜小于卷材，宽度不宜小

22、于500mm。 按照防水材料的铺贴位置不同，分为按照防水材料的铺贴位置不同，分为内包防水（将防水材料贴于内包防水（将防水材料贴于背水面，防水效果较差，但施工简便，便于维修，常用于修缮工背水面，防水效果较差，但施工简便，便于维修，常用于修缮工程）程）、外包防水（将防水材料贴于迎水面，在水压作用下，防水外包防水（将防水材料贴于迎水面，在水压作用下，防水层与地下室墙面、地坪结合紧密，防水效果好，但不便于维修）。层与地下室墙面、地坪结合紧密，防水效果好，但不便于维修）。山东大学土建与水利学院一一地下室卷材外包防水做法：地下室卷材外包防水做法：一一地下室底板水平防水层的做法：在垫层抹地下室底板水平防水层

23、的做法：在垫层抹20厚厚1：3水泥砂浆找水泥砂浆找平层，之上刷相应的基层处理剂（冷底子油），空铺或点铺防水卷平层，之上刷相应的基层处理剂（冷底子油），空铺或点铺防水卷材，防水层上抹材，防水层上抹50mm厚细石混凝土保护层，再浇钢筋混凝土。厚细石混凝土保护层，再浇钢筋混凝土。一一地下室墙体防水层的做法：先在外墙外侧抹地下室墙体防水层的做法：先在外墙外侧抹20mm厚厚1:3水泥砂水泥砂浆找平层，上刷相应的基层处理剂，再铺贴卷材防水层，并与从地浆找平层，上刷相应的基层处理剂，再铺贴卷材防水层，并与从地下室底板下留出的卷材防水层搭接。下室底板下留出的卷材防水层搭接。山东大学土建与水利学院铺贴卷材应先铺

24、平面，后铺立面，交接处应交叉搭接；铺贴卷材应先铺平面，后铺立面，交接处应交叉搭接；临时性保护墙应用石灰砂浆砌筑，内表面应用石灰砂浆做找平层，并刷石灰临时性保护墙应用石灰砂浆砌筑，内表面应用石灰砂浆做找平层，并刷石灰浆，如用模板代替临时性保护墙时，应在其上涂刷隔离剂；浆，如用模板代替临时性保护墙时，应在其上涂刷隔离剂；从底面折向立面的卷材与永久性保护墙的接触部位，应采用空铺法施工，与从底面折向立面的卷材与永久性保护墙的接触部位，应采用空铺法施工，与临时性保护墙或围护结构模板接触的部位，应临时贴附在该墙上，或模板上卷临时性保护墙或围护结构模板接触的部位，应临时贴附在该墙上，或模板上卷材铺好后其顶端

25、应临时固定；材铺好后其顶端应临时固定；当不设保护墙时，从底面折向立面的卷材的接茬部位应采取可靠的保护措施当不设保护墙时，从底面折向立面的卷材的接茬部位应采取可靠的保护措施主体结构完成后，铺贴立面卷材时，应先将接茬部位的各层卷材揭开，并将主体结构完成后，铺贴立面卷材时，应先将接茬部位的各层卷材揭开，并将其表面清理干净，如卷材有局部损伤，应及时进行修补。卷材接茬的搭接长度，其表面清理干净，如卷材有局部损伤，应及时进行修补。卷材接茬的搭接长度，高聚物改性沥青卷材为高聚物改性沥青卷材为150mm，合成高分子卷材为，合成高分子卷材为100mm。当使用两层，卷。当使用两层，卷材时卷材应错茬接缝，上层卷材应

26、盖过下层卷材。材时卷材应错茬接缝，上层卷材应盖过下层卷材。山东大学土建与水利学院山东大学土建与水利学院一一地下室卷材内包防水做法：地下室卷材内包防水做法：一一主体结构的墙内表面应抹主体结构的墙内表面应抹1:3 水泥砂浆找平层，然后水泥砂浆找平层，然后铺贴卷材，并根据卷材特性选用保护层；铺贴卷材，并根据卷材特性选用保护层；二二卷材宜先铺立面，后铺平面，铺贴立面时，应先铺转卷材宜先铺立面，后铺平面，铺贴立面时，应先铺转角后铺大面。角后铺大面。 山东大学土建与水利学院混凝土自防水混凝土自防水一一普通防水混凝土普通防水混凝土普通防水混凝土是以调整配合比的方法，在普通混凝普通防水混凝土是以调整配合比的方

27、法，在普通混凝土的基础上提高其自身的密度和抗渗能力的一种不掺土的基础上提高其自身的密度和抗渗能力的一种不掺外加剂的自防水混凝土。实践证明，水灰比在外加剂的自防水混凝土。实践证明，水灰比在0.50.6范围内，塌落度为范围内，塌落度为35cm为宜。为宜。 一一外加剂防水混凝土外加剂防水混凝土 是指在混凝土中掺入微量有机或无机的外加剂来改善其是指在混凝土中掺入微量有机或无机的外加剂来改善其内部组织结构，使其有较好的合易性，提高其密实性和内部组织结构，使其有较好的合易性，提高其密实性和抗渗性。抗渗性。 一一膨胀剂防水混凝土膨胀剂防水混凝土 补偿收缩是膨胀混凝土的主要性能。由于体积微膨胀，可弥补偿收缩是

28、膨胀混凝土的主要性能。由于体积微膨胀，可弥补混凝土冷干收缩形成的孔隙，提高混凝土的密实性。膨胀补混凝土冷干收缩形成的孔隙，提高混凝土的密实性。膨胀混凝土所用水泥是膨胀水泥或普通水泥中掺入适量膨胀剂。混凝土所用水泥是膨胀水泥或普通水泥中掺入适量膨胀剂。 山东大学土建与水利学院混凝土自防水构件是集承重、围护、防水三方面功能为一体，混凝土自防水构件是集承重、围护、防水三方面功能为一体，因此，地下室的墙和底板不能过薄。因此，地下室的墙和底板不能过薄。一一一般防水混凝土底板的混凝土垫层，强度等级不应小于一般防水混凝土底板的混凝土垫层，强度等级不应小于C15，厚度不应小于，厚度不应小于100mm，在软弱土层中不应小于，在软弱土层中不应小于150mm二二结构厚度不应小于结构厚度不应小于250mm。三三为防止地下水对混凝土的侵蚀，应在墙外侧抹水泥砂浆为防止地下水对混凝土的侵蚀，应在墙外侧抹水泥砂浆并涂刷热沥青。并涂刷热沥青。山东大学土建与水利学院三、采光井构造三、采光井构造一由侧墙、底板构成二窗台高于采光井底板面层200300mm，长度应比窗宽1000mm三采光井深12m时，采光井宽1m左右。四采光井侧墙顶应高出室外设计地面不少于500mm。五井底有3的坡度，排水