房屋建筑基础及地下室

1、第第1 1章章 绪论绪论 基础工程基础工程是阐述各类建筑物（房屋建筑、是阐述各类建筑物（房屋建筑、桥梁建筑、水工建筑、近海工程、地下工程桥梁建筑、水工建筑、近海工程、地下工程等）在设计和施工中等）在设计和施工中有关地基和基础问题有关地基和基础问题的学的学科。科。 地基与基础的设计施工地基与基础的设计施工统称为基础工程。统称为基础工程。 所谓所谓地基地基，指的是，指的是直接承托建筑物的场地土直接承托建筑物的场地土 层。层。当建筑物地基由多层土组成时，直接与基础当建筑物地基由多层土组成时，直接与基础 底面接触的土层称为底面接触的土层称为持力层持力层，持力层以下的其他，持力层以下的其他 土层称为土层

2、称为下卧层下卧层。持力层和下卧层都应满足地基。持力层和下卧层都应满足地基 设计的要求。设计的要求。 基础基础是指是指建筑物最底下建筑物最底下的构件或部分结构（建的构件或部分结构（建 筑物在地面以下的结构部分），筑物在地面以下的结构部分），其功能其功能是将上部是将上部 结构所承担的荷载传递到支承它们的地基上。结构所承担的荷载传递到支承它们的地基上。 下卧层下卧层持力层（受力层）持力层（受力层）地基地基基础基础FG主要受力层Dq = D均布荷载持力层？下卧层？不加处理不加处理直接直接用作建筑物地用作建筑物地基的天然土层基的天然土层经过地基处理后经过地基处理后才满足才满足建筑物地基要求的土层建筑物地

3、基要求的土层n建筑物为什么会倒塌？ 2009年6月27日，上海闵行区一幢13层在建楼房，在结构未产生较大破坏的情况下，突然发生整体倒塌。 这种在未发生严重的自然地质灾害或其它不可抗力因素下产生的建筑整体倒塌事故是十分罕见的。加拿大特朗斯康谷仓加拿大特朗斯康谷仓 事故：事故： 19131913年年9 9月装谷物，月装谷物，1010月月17 17 日装了日装了3182231822谷物时，谷物时，1 1小时竖向沉降达小时竖向沉降达30.5cm30.5cm2424小时倾斜小时倾斜26265353西端下沉西端下沉7.32m7.32m 东端上抬东端上抬1.52m1.52m上部钢混筒仓完好无损上部钢混筒仓完

4、好无损概况：长概况：长59.4m59.4m，宽，宽23.5m23.5m，高，高31.0m31.0m，共，共6565个圆筒仓。个圆筒仓。 钢混筏板基础，厚钢混筏板基础，厚61cm61cm，埋深，埋深3.66m3.66m。 19111911年动工，年动工，19131913年完工，自重年完工，自重20000T20000T。加拿大特朗斯康谷仓加拿大特朗斯康谷仓 事故的原因是：设计时未对谷事故的原因是：设计时未对谷仓仓地基承载力地基承载力进行调查研究，进行调查研究，而采用了邻近建筑地基而采用了邻近建筑地基352kPa的承载力，事后的承载力，事后1952年的勘察年的勘察试验与计算表明，该地基的实试验与计算

5、表明，该地基的实际承载力为际承载力为193.8276.6kPa ，远小于谷仓地基破坏时远小于谷仓地基破坏时329.4kPa的地基压力，地基因的地基压力，地基因超载而发生超载而发生强度破坏强度破坏。处理：处理：事后在下面做了七十多个支撑于基岩上的混凝土墩，使用事后在下面做了七十多个支撑于基岩上的混凝土墩，使用388388个个50t50t千斤千斤顶以及支撑系统，才把仓体逐渐纠正过来，但其位置比原来降低了米。顶以及支撑系统，才把仓体逐渐纠正过来，但其位置比原来降低了米。 加拿大某农场容量为加拿大某农场容量为 2500t 的饲料筒仓，建于粘土地基。在首次的饲料筒仓，建于粘土地基。在首次使用时，由于装填

6、过快，地基土层无法充分固结，至使地基发生破坏。使用时，由于装填过快，地基土层无法充分固结，至使地基发生破坏。 该塔共该塔共8 8层，高层，高55m55m，全，全塔总荷重塔总荷重145MN145MN，相应，相应的地基平均压力约为的地基平均压力约为50kPa50kPa。地基持力层地基持力层为为粉砂，下面为粉土粉砂，下面为粉土和粘和粘土层。由于地基的不均土层。由于地基的不均匀下沉，塔向南倾斜，匀下沉，塔向南倾斜，南北两端沉降差南北两端沉降差1.8m1.8m，塔顶离中心线已达塔顶离中心线已达5.27m5.27m，倾斜倾斜5.55.5o o。成为危险建筑。成为危险建筑。19901990年被封闭。年被封闭

7、。 比萨斜塔-不均匀沉降的典型苏州虎丘塔，建于公苏州虎丘塔，建于公元元959959961961年期间，年期间，7 7级级8 8角形砖塔，塔底角形砖塔，塔底直径直径13.66m13.66m，高，高47.5m47.5m。塔顶。塔顶19571957年年位移位移1.7m1.7m，19781978年年2.3m2.3m。重心偏离基础。重心偏离基础轴线轴线0.924m0.924m。勘察结。勘察结果表明宝塔倾斜是由果表明宝塔倾斜是由于地基覆盖层相差悬于地基覆盖层相差悬殊等原因造成的。殊等原因造成的。 虎丘塔19951995年年1212月，汉口三眼桥月，汉口三眼桥1818层商住楼，当时大楼以每小时两厘米的速度向

8、北倾斜层商住楼，当时大楼以每小时两厘米的速度向北倾斜 上海展览中心馆原称上海工上海展览中心馆原称上海工业展览馆，位于上海市区延安中业展览馆，位于上海市区延安中路北侧。展览馆中央大厅为框架路北侧。展览馆中央大厅为框架结构，结构，箱形基础箱形基础；展览馆两翼采；展览馆两翼采用用条形基础条形基础。箱形基础为两层，。箱形基础为两层，埋深埋深7.27m7.27m。箱基顶面至中央大。箱基顶面至中央大厅顶部塔尖，总高厅顶部塔尖，总高96.63m96.63m。地基。地基为为高压缩性淤泥质软土高压缩性淤泥质软土。展览馆。展览馆于于19541954年年5 5月开工，当年年底实月开工，当年年底实测地基平均沉降量为测

9、地基平均沉降量为60cm60cm。19571957年年6 6月，中央大厅四周的沉降量月，中央大厅四周的沉降量最大达最大达146.55cm146.55cm，最小为，最小为122.8cm122.8cm。 19571957年年7 7月，在仔细观察展月，在仔细观察展览馆内严重的裂缝情况，分析沉览馆内严重的裂缝情况，分析沉降观测资料并研究展览馆勘察报降观测资料并研究展览馆勘察报告和设计图纸后，专家们作出展告和设计图纸后，专家们作出展览馆将裂缝修补后可以继续使用览馆将裂缝修补后可以继续使用的结论。的结论。 19791979年年9 9月，展览馆中央大月，展览馆中央大厅累计平均沉降量为厅累计平均沉降量为160

10、cm160cm。从。从19571957年到年到19791979年共年共2222年的沉降量年的沉降量仅二十多厘米，不及仅二十多厘米，不及19541954年下半年下半年沉降量的一半，说明沉降已趋年沉降量的一半，说明沉降已趋向稳定，展览馆开放使用情况良向稳定，展览馆开放使用情况良好。好。 但由于但由于地基严重下沉地基严重下沉，不仅，不仅使散水倒坡，而且建筑物内外连使散水倒坡，而且建筑物内外连接，内外网之间的水、暖、电管接，内外网之间的水、暖、电管道断裂，都需付出相当的代价。道断裂，都需付出相当的代价。墨西哥市艺术宫地基土为超高压地基土为超高压缩性土，天然孔缩性土，天然孔隙比隙比7 71212，天，天

11、然含水量然含水量150150600600，为世，为世界罕见的软弱界罕见的软弱土，层厚土，层厚25m25m。下沉达下沉达4m4m，旁，旁边的道路下沉边的道路下沉2m2m。 图示为该城的一座圣母教堂，图示为该城的一座圣母教堂，因地表不均匀下沉使其发生严因地表不均匀下沉使其发生严重倾斜，并成为危房。重倾斜，并成为危房。 作用于地基上的荷载效应作用于地基上的荷载效应( (基底压应力基底压应力) )不得超不得超过地基容许承载力或地基承载力特征值过地基容许承载力或地基承载力特征值, ,保证建筑保证建筑物不因地基承载力不足造成整体破坏或影响正常使物不因地基承载力不足造成整体破坏或影响正常使用用, ,具有足够

12、防止整体破坏的安全储备具有足够防止整体破坏的安全储备; ; 基础沉降不得超过地基变形容许值基础沉降不得超过地基变形容许值, ,保证建筑物保证建筑物不因地基变形而损坏或影响其正常使用不因地基变形而损坏或影响其正常使用; ; 挡土墙、边坡以及地基基础保证挡土墙、边坡以及地基基础保证具有足够防止具有足够防止失稳破坏的安全储备。失稳破坏的安全储备。 荷载作用下，地基、基础和上部结构三部分彼此联系、相互制约。设计时应根据地质勘察资料，综合考虑地基-基础-上部结构的相互作用与施工条件，进行经济技术比较，选取安全可靠、经济合理、技术先进和施工简便的地基基础方案。 一共一共162层层,高度为高度为828米米的

13、迪拜塔需要一个坚实的的迪拜塔需要一个坚实的基础，以支持重量基础，以支持重量可能超过可能超过500,000吨吨的地面以上建的地面以上建筑。迪拜塔建造在一个筑。迪拜塔建造在一个3.7米厚的三角形结构的基座上，米厚的三角形结构的基座上，这个三角形基座这个三角形基座由由192根直径为根直径为1.5米的钢管桩或支柱米的钢管桩或支柱缸体支持缸体支持。这些钢管桩或支柱缸体。这些钢管桩或支柱缸体深入地下深入地下50米米。 台北台北101打地基的工程打地基的工程 总共进行了总共进行了15个月个月，挖，挖 出出70万吨土，万吨土，基桩由基桩由 382根钢筋混凝土构成根钢筋混凝土构成。 中心的巨柱为双管结构，中心的

14、巨柱为双管结构， 钢外管，钢加混凝土内钢外管，钢加混凝土内 管，巨柱焊接花了约两管，巨柱焊接花了约两 年的时间完成。台北年的时间完成。台北101 所使用的钢至少有所使用的钢至少有5种，种， 依不同部位所设计，特依不同部位所设计，特 别调制的混凝土，别调制的混凝土，比一比一 般混疑土强度强般混疑土强度强60%。 基础分类：n材料及受力性能：n 1）刚性基础 2）柔性基础n结构形式：n 1）单独基础 2）条形基础 3）筏片基础n 4）箱型基础 5）桩基础第第8章章 建筑防水构造建筑防水构造8.4 建筑地下室防水构造建筑地下室防水构造 水源情况水源情况无压水及有压水无压水及有压水防水构造防水构造材料

15、防水及人工降、排水（变有压水为无压水）材料防水及人工降、排水（变有压水为无压水）防水等级标 准 1 级不允许渗水，结构表面无湿渍2 级不允许漏水，结构表面可有少量湿渍工业与民用建筑：湿渍总面积不大于总防水面积的1，单个湿渍面积不大于0.1m2，任意100m2防水面积不超过一处其他地下工程：湿渍总面积不大于防水面积的6，单个湿渍面积不大于0.2m2，任意100m2防水面积不超过4处3 级有少量漏水点，不得有线流和漏泥砂单个湿渍面积不大于0.3m2，单个漏水点的漏水量不大于2.5L/d，任意100m2防水面积不超过7处4 级有漏水点，不得有线流和漏泥砂整个工程平均漏水量不大于2L/m2.d，任意1

16、00m2防水面积的平均漏水量不大于4L/m2.d地下工程防水等级标准地下工程防水等级标准 卷材卷材防水构造适用于受侵蚀性介质或受振动作用的地下工程。卷材应采用防水构造适用于受侵蚀性介质或受振动作用的地下工程。卷材应采用高聚物改性沥青防水卷材和合成高分子防水卷材高聚物改性沥青防水卷材和合成高分子防水卷材，铺设在地下室混凝土结，铺设在地下室混凝土结构主体的构主体的迎水面迎水面上。铺设位置是自底板垫层至墙体顶端的基面上，同时应上。铺设位置是自底板垫层至墙体顶端的基面上，同时应在外围形成封闭的防水层。在外围形成封闭的防水层。 砂浆砂浆防水构造适用于混凝土或砌体结构的基层上。防水构造适用于混凝土或砌体结

17、构的基层上。不适用于不适用于环境有侵蚀性、环境有侵蚀性、持续振动或温度高于持续振动或温度高于80的地下工程。所用砂浆应为的地下工程。所用砂浆应为水泥砂浆或高聚物水水泥砂浆或高聚物水泥砂浆、掺外加剂或掺合料的防水砂浆泥砂浆、掺外加剂或掺合料的防水砂浆。 有机防水涂料有机防水涂料主要包括主要包括合成橡胶类、合成树脂类和橡胶沥青类合成橡胶类、合成树脂类和橡胶沥青类，适宜做在，适宜做在主体结构的主体结构的迎水面迎水面。其中如氯丁橡胶防水涂料、。其中如氯丁橡胶防水涂料、SBS改性沥青防水涂料等改性沥青防水涂料等聚合物乳液防水涂料，属挥发固化型；聚氨酯防水涂料等属反应固化型。聚合物乳液防水涂料，属挥发固化

18、型；聚氨酯防水涂料等属反应固化型。另有聚合物水泥涂料，国外称之为弹性水泥防水涂料。另有聚合物水泥涂料，国外称之为弹性水泥防水涂料。 无机防水涂料无机防水涂料主要包括主要包括聚合物改性水泥基防水涂料和水泥基渗透结晶型防聚合物改性水泥基防水涂料和水泥基渗透结晶型防水涂料水涂料，应认为是刚性防水材料，所以不适用于变形较大或受振动部位，应认为是刚性防水材料，所以不适用于变形较大或受振动部位，适宜做在主体结构的适宜做在主体结构的背水面背水面 。地下室防水材料及设置部位地下室防水材料及设置部位防水等级设防道数合成分子防水卷材高聚物改性沥青防水卷材1级三道或三道以上设防单层：不应小于1.5mm；双层：总厚不

19、应小于2.4mm单层：不应小于4mm；双层：总厚不应小于6mm2级二道设防3级一道设防不应小于1.5mm不应小于4mm复合设防不应小于1.2mm不应小于3mm防水卷材厚度防水卷材厚度 防水卷材铺贴前应在基层表面上涂刷基层处理剂，基层处理剂应与卷材及胶粘防水卷材铺贴前应在基层表面上涂刷基层处理剂，基层处理剂应与卷材及胶粘剂的材料相容，可采用喷涂或涂刷法施工，喷涂应均匀一致、不露底，待表面剂的材料相容，可采用喷涂或涂刷法施工，喷涂应均匀一致、不露底，待表面干燥后方可铺贴卷材。两幅卷材短边和长边的搭接宽度均不应小于干燥后方可铺贴卷材。两幅卷材短边和长边的搭接宽度均不应小于100mm。当采用多层卷材时

20、，上下两层和相邻两幅卷材的接缝应错开当采用多层卷材时，上下两层和相邻两幅卷材的接缝应错开1/3幅宽，且两层幅宽，且两层卷材不得相互垂直铺贴卷材不得相互垂直铺贴 地下室卷材防水做法地下室卷材防水做法在阴阳角处，卷材应做成圆弧，而且应当像在有女儿墙处的卷材防水屋面做法一样，加铺一道相同的卷材，宽度500mm。 地下室顶板在室外地坪之下地下室顶板在室外地坪之上施工应采取多层抹压法施工应采取多层抹压法水泥砂浆的配比应在水泥砂浆的配比应在1:1.51:2，单层厚度同普通粉刷。高聚物水泥砂浆，单层厚度同普通粉刷。高聚物水泥砂浆单层厚度为单层厚度为68mm；双层厚度为；双层厚度为1012mm。掺外加剂或掺合

21、料的防水。掺外加剂或掺合料的防水砂浆防水层厚度为砂浆防水层厚度为1820mm 地下室砂浆防水做法地下室砂浆防水做法地下室涂料防水做法地下室涂料防水做法防水防水等级等级设防道设防道数数有机涂料有机涂料无机涂料无机涂料反应型反应型水乳型水乳型聚合物聚合物型型水泥基水泥基水泥基渗透水泥基渗透结晶型结晶型1级级三 道 或三 道 或三 道 以三 道 以上设防上设防1.22.01.21.51.52.01.52.00.82级级二 道 设二 道 设防防1.22.01.21.51.52.01.52.00.83级级一 道 设一 道 设防防2.02.0复 合 设复 合 设防防1.51.5 防水涂料厚度（防水涂料厚度（mmmm） 地下室人工降、排水地下室人工降、排水人工降、人工降、排水法排水法外排法在建筑物的四周设置永久性降排水设施（盲沟或排水管），使高过地下室底板的地下水位在地下室周围回落至其底板标高之下，或令在丰水期有可能上升的地下水水位难以达到地下室底板的标高，使得对地下室的有压水变为无压水，以减小