建筑构造民用部分1

1、按土开挖的难易程度将土分为：松软土、普通土、坚土、砂砾坚土、（松）软石、次坚石、普坚石、特坚硬石等八类。v松土和普通土可直接用铁锹开挖，或用铲运机、推土机、挖土机施工；v坚土、砂砾坚土和软石要用镐、撬棍开挖，或预先松土，部分用爆破的方法施工；v次坚石、坚石和特坚硬石一般要用爆破方法施工。土的工程分类与现场鉴别方法见表见表1. .1所示所示。 土的分类与鉴别土的分类与鉴别 表表1.1 土的工程分类与现场鉴别方法土的工程分类与现场鉴别方法土的分类 土 的 名 称 可松性系数 现场鉴别方法 KSKs一类土(松软土) 砂，亚砂土，冲积砂土层，种植土，泥炭(淤泥) 1.081.17 1.011.03 能

2、用锹、锄头挖掘 二类土(普通土) 亚粘土，潮湿的黄土，夹有碎石、卵石的砂，种植土，填筑土及亚砂土 1.141.28 1.021.05 用锹、锄头挖掘，少许用镐翻松 三类土(坚土) 软及中等密实粘土，重亚粘土，粗砾石，干黄土及含碎石、卵石的黄土、亚粘土，压实的填筑土 1.241.30 1.041.07 要用镐，少许用锹、锄头挖掘，部分用撬棍 四类土(砂砾坚土) 重粘土及含碎石、卵石的粘土，粗卵石，密实的黄土，天然级配砂石，软泥灰岩及蛋白石 1.261.32 1.061.09 整个用镐、撬棍，然后用锹挖掘，部分用楔子及大锤 sK土的分类 土 的 名 称 可松性系数 现场鉴别方法 KSKs五类土(松

3、/软石) 硬石炭纪粘土，中等密实的页岩、泥灰岩、白垩土，胶结不紧的砾岩，软的石炭岩 1.301.45 1.101.20 用镐或撬棍、大锤挖掘，部分使用爆破方法 六类土(次坚石) 泥岩，砂岩，砾岩，坚实的页岩，泥灰岩，密实的石灰岩，风化花岗岩，片麻岩 1.301.45 1.101.20 用爆破方法开挖,部分用风镐 七类土 (普坚石) 大理岩，辉绿岩，玢岩，粗、中粒花岗岩，坚实的白云岩、砂岩、砾岩、片麻岩、石灰岩，风化痕迹的安山岩、玄武岩 1.301.45 1.101.20 用爆破方法开挖 八类土(特坚石) ) 安山岩，玄武岩，花岗片麻岩，坚实的细粒花岗岩、闪长岩、石英岩、辉长岩、辉绿岩、玢岩 1

4、.451.50 1.201.30 用爆破方法开挖 2 2 土方边坡与土壁支撑土方边坡与土壁支撑 土壁稳定，主要是由土体内摩阻力和粘结力保持平衡，一旦失去平衡，土壁就会塌方。造成土壁塌方的主要原因造成土壁塌方的主要原因有：有： 边坡过陡，使土体本身稳定性不够，尤其是在土质差、开挖深度大的坑槽中，常引起塌方。 雨水、地下水渗入基坑，使土体重力增大及抗剪能力降低，是造成塌方的主要原因。基坑(槽)边缘附近大量堆土，或停放机具、材料，或由于动荷载的作用，使土体产生的剪应力超过土体的抗剪强度。 2.1 2.1 土方边坡土方边坡 土方边坡的坡度以挖方深度(或填方深度) h与底宽b之比表示(图图1. .11)

5、，即 土方边坡坡度= h/b=1/(b/h)=1m 式中m=b/h称为边坡系数。 2.2 2.2 土壁支撑土壁支撑 土壁支撑形式应根据开挖深度和宽度、土质和地下水条件以及开挖方法、相邻建筑物等情况进行选择和设计。v 横撑式支撑由挡土板、楞木和工具式横撑组成，用于宽度不大、深度较小沟槽开挖的土壁支撑。v 根据挡土板放置方式不同，分为水平挡土板和垂直挡土板两类(见图见图1. .12)。 (1) (1) 横撑式支撑横撑式支撑(2) (2) 板桩式支撑板桩式支撑 板桩式支撑特别适用于地下水位较高且土质为细颗粒、松散饱和土的支护，可防治流砂现象产生。 钢板桩施工钢板桩又可分平板桩和波浪式板桩两类。v平板

6、桩(图图1.13(.a.)1.13(.a.)防水和承受轴向压力性能良好，易打入地下，但长轴方向抗弯强度较小；v波浪式板桩（图图1.13(.b.)1.13(.b.)）的防水和抗弯性能都较好，施工中多采用。 为了保持基坑干燥，防止由于水浸泡发生边坡塌方和地基承载力下降，必须做好基坑的排水、降水工作，常采用的措施是明沟排水法和井点降水法。 1.3.3 1.3.3 降低地下水位降低地下水位 1.3.3.1 1.3.3.1 明沟排水法明沟排水法 明沟排水法是一种设备简单、应用普遍的人工降低水位的方法。施工方法是，开挖基坑或沟槽过程中，遇到地下水或地表水时，在基础范围以外地下水流的上游，沿坑底的周围开挖排

7、水沟，设置集水井，使水经排水沟流入井内，然后用水泵抽出坑外(见图见图1.161.16)。明沟排水法适用于水流较大的粗粒土层的排水、降水，也可用于渗水量较小的粘性土层降水，但不适宜于细砂土和粉砂土层，因为地下水渗出会带走细粒而发生流砂现象。 井点降水：基坑开挖前，在基坑四周预先埋设一定数量的滤水管(井)，在基坑开挖前和开挖过程中，利用抽水设备不断抽出地下水，使地下水位降到坑底以下，直至土方和基础工程施工结束为止。 井点降水有两类：一类为轻型井点(包括电渗井点与喷射井点)；另一类为管井点(深井泵)。 对不同的土质应采用不同的降水形式，表表1.61.6为常用的降水形式。 2.3 2.3 井点降水法井

8、点降水法 表1.6 降水类型及适用条件 适合条件降水类型渗透系数(cm/s) 可能降低的水位深度(m) 轻型井点多级轻型井点 10-210-5 36612 喷射井点 10-310-6 820 电渗井点 10-6 宜配合其他形式降水使用 深井井管 10-5 10 (1) 轻型井点轻型井点 轻型井点(图图1.171.17)就是沿基坑周围或一侧以一定间距将井点管(下端为滤管)埋入蓄水层内，井点管上部与总管连接，利用抽水设备将地下水经滤管进入井管，经总管不断抽出，从而将地下水位降至坑底以下。 轻型井点法适用于土壤的渗透系数为0.150m/d的土层中；降低水位深度：一级轻型井点36m，二级井点可达69m

9、。 轻型井点设备由管路系统和抽水设备组成。管路系统包括滤管、井点管、弯联管及总管等。 滤管(图图1. .18)为进水设备，其构造是否合理对抽水设备影响很大。 轻型井点的布置 v当基坑或沟槽宽度小于6m，水位降低深度不超过5m时，可用单排线状井点布置在地下水流的上游一侧，两端延伸长度一般不小于沟槽宽度(图图1. .19)。 v如宽度大于6m或土质不定，渗透系数较大时，宜用双排井点，面积较大的基坑宜用环状井点(图图1. .20)；为便于挖土机械和运输车辆出入基坑，可不封闭，布置为U形环状井点。 v当一级井点系统达不到降水深度时，可采用二级井点，即先挖去第一级井点所疏干的土，然后在基坑底部装设第二级

10、井点，使降水深度增加（图图1.211.21）。 推土机推土机 按行走的方式，可分为履带式推土机和轮胎式推土机。 履带式推土机附着力强，爬坡性能好，适应性强；轮胎式推土机行驶速度快，灵活性好。 目前，我国生产的履带式推土机有东方红32-100、T-120、黄河220等；轮胎式推土机有TL160等。 1 1 常用土方施工机械常用土方施工机械 铲运机铲运机 按行走方式分为牵引式铲运机和自行式铲运机；按铲斗操纵系统分，有液压操纵和机械操纵两种。 为了提高铲运机的生产效率，可以采取下坡铲土、推土机推土助铲等方法，缩短装土时间，使铲斗的土装得较满。 助铲法：根据填、挖方区分布情况，结合当地具体条件，合理选

11、择运行路线，提高生产率。一般有环形路线和“8”字形路线两种形式。 环形路线 见图见图1.23“8”字形路线 见图见图1.24单斗挖土机单斗挖土机 单斗挖土机按工作装置不同，可分为正铲、反铲反铲、拉铲和抓铲四种(图图1.251.25)。 单斗挖土机按其操纵机构的不同，可分为机械式和液压式两类。液压式单斗挖土机的优点是能无级调速且调速范围大；快速作业时，惯性小，并能高速反转；转动平稳，可减少强烈的冲击和振动；结构简单，机身轻，尺寸小；附有不同的装置，能一机多用；操纵省力，易实现自动化。1 1 填土的要求填土的要求 填土的土料应符合设计要求。 v含有大量有机物、石膏和水溶性硫酸盐(含量大于5%)的土

12、以及淤泥、冻土、膨胀土等，均不应作为填方土料；v以粘土为土料时，应检查其含水量是否在控制范围内，含水量大的粘土不宜作填土用；v一般碎石类土、砂土和爆破石渣可作表层以下填料，其最大粒径不得超过每层铺垫厚度的2/3。 填土应按整个宽度水平分层进行，当填方位于倾斜的山坡时，应将斜坡修筑成12阶梯形边坡后施工，以免填土横向移动，并尽量用同类土填筑。回填施工前，填方区的积水采用明沟排水法排除，并清除杂物。 2 2 土的压实土的压实填土的压实方法一般有碾压、夯实、振动压实等几种填土的压实方法一般有碾压、夯实、振动压实等几种。碾压法是靠沿填筑面滚动的鼓筒或轮子的压力压实填土的，适用于大面积填土工程。碾压机械

13、有平碾(压路机)、羊足碾、振动碾和汽胎碾。碾压机械进行大面积填方碾压，宜采用“薄填、低速、多遍”的方法。 夯实方法是利用夯锤自由下落的冲击力来夯实填土，适用于小面积填土的压实。夯实机械有夯锤、内燃夯土机和蛙式打夯机等。采用压实系数作为控制指标。A2 桩与地基基础桩与地基基础一一. 地基与基础的概念地基与基础的概念概念：概念： 地基地基基础下部承受建筑物全部基础下部承受建筑物全部荷载的土层荷载的土层 基础基础建筑物最下部的承重构件建筑物最下部的承重构件地基的形式：地基的形式： 天然地基天然地基岩石、碎石、砂土、岩石、碎石、砂土、粘土、人工填土。粘土、人工填土。 人工地基人工地基压实、换土、桩基。

14、压实、换土、桩基。二二. .基础的形式基础的形式( (一一) )按材料及受力情况分按材料及受力情况分1.1.刚性基础刚性基础砖、石、混凝土、毛石混凝土等。砖、石、混凝土、毛石混凝土等。2.2.柔性基础柔性基础钢筋混凝土基础。钢筋混凝土基础。( (二二) )按构造形式分按构造形式分1.1.条形基础条形基础墙下条形基墙下条形基 、柱下条形基。、柱下条形基。2.2.独立基础独立基础台阶形、锥形、杯形、薄壳等。台阶形、锥形、杯形、薄壳等。3.3.联合基础联合基础井格井格( (十字交叉十字交叉) )基础、片筏基础、片筏( (板式、板式、梁板式梁板式) )基础、箱形基础。基础、箱形基础。主要材料为普通粘土

15、砖。多用于地基土质好、地下水位较低、主要材料为普通粘土砖。多用于地基土质好、地下水位较低、七层以下的砖混结构建筑中。七层以下的砖混结构建筑中。 三、基础三、基础-刚性基础刚性基础砖基础砖基础有带形基础带形基础和独立基础独立基础，基础下部扩大部分称为大放脚。大放脚。大放脚有等高式等高式和不等高式不等高式两种。等高式大放脚是两皮一收，两边各收进1/4砖长；不等高大放脚是两皮一收和一皮一收相间隔，两边各收进1/4砖长。大放脚一般采用一顺一丁砌法，竖缝要错开，要注意十字及丁字接头处砖块的搭接；在这些交接处，纵横墙要隔皮砌通；大放脚的最下一皮及每层的最上一皮应以丁砌为主。 灰土基础与三合土基础 在地下水

16、位比较低的地区，常在砖基础下做灰土垫层，该灰土层的厚度不小于100mm。由于灰土垫层按基础计算，故称灰土基础。 灰土基础是由粉状石灰与粘土加适量水拌合夯实而成的。石灰与粘土的体积比为37或28，灰土每层均虚铺220mm，夯实后厚度为150mm左右。三合土基础石灰、砂、集料（碎砖、碎石或矿渣），按体积比136或124加水拌合夯实而成的。通常其总厚度 H0300mm，宽度b600mm。三合土基础适用于四层以下建筑。毛石基础 由未经加工的石材和砂浆砌筑而成的。用于地下水位较高、冻结深度较深的低层和多层民用建筑中。剖面形式多呈阶梯形，基础的顶面要比墙或柱每边宽出100mm，基础的宽度、每个台阶的高度均

17、不宜小于400mm；每个台阶挑出的宽度不应当大于200mm。混凝土基础 混凝土基础的断面可以做成矩形、阶梯形和锥形。当基础宽度小于350mm时，多做成矩形；大于350mm时，多做成阶梯形。常在混凝土中加入粒径不超过300mm的毛石，这种混凝土称为毛石混凝土。墙下刚性条形基础墙下刚性条形基础钢筋混凝土基础称为非刚性基础或称为柔性基础、扩展基础。三、基础三、基础-非刚性基础非刚性基础钢筋混凝土基础的形式柱下和墙下钢筋混凝土基础一般做成锥形和台阶形。对于墙下钢筋混凝土基础，当地基不均匀时，还要考虑墙体纵向弯曲的影响。这种情况下，为了增加基础的整体性和加强基础纵向抗弯能力，墙下钢筋混凝土基础可采用有肋

18、的基础形式。锥形锥形 台阶形台阶形有肋的扩展基础有肋的扩展基础四、按基础的构造形式分类 基础的构造形式主要取决于：v建筑物上部结构形式；v荷载的大小；v地基土壤性质。基础按构造形式可分为五种基本类型：（一）条形基础 当建筑物上部结构为墙承重结构时，基础沿墙身设置，多做成长条形，这种基础称为条形基础或带形基础。v多用于砖混结构，其基础常选用砖、石、灰土、三合土等材料，也可采用钢筋混凝土条形基础。v若柱子较密或地基较弱，也可选用条形基础。 墙下钢筋混凝土条形墙下钢筋混凝土条形基础基础( (带肋、不带肋带肋、不带肋) )柱下钢筋混凝土条基柱下钢筋混凝土条基（二）独立基础 当建筑物上部采用框架结构或单

19、层排架结构承重时，基础常采用方形或矩形的单独基础，这种基础称为独立基础或柱式基础。独立基础是柱下基础的基本形式。常用的断面形式：阶梯形、锥形、杯形。v优点：减少土方工程量、节约基础材料。v缺点：基础之间无构件连接件，整体刚度较差。柱下独立基础柱下独立基础柱下独立基础（三）井格式基础 将柱下基础沿纵、横方向连接起来，做成十字交叉的井格基础，故又称十字带形基础。（四）筏式基础 （满堂基础）用整片的筏板承受建筑物的荷载，这种基础形似筏子。筏式基础按结构形式可分为板式结构和梁板式结构两类。柱下片筏基础柱下片筏基础( (板式、梁板式板式、梁板式) )满堂基础满堂基础（五）箱形基础 一般适用于高层建筑或在

20、软弱地基上建造重型建筑物。当箱形基础的内部空间较大时，可用作地下室。 箱形基础箱形基础薄壳基础薄壳基础( (壳体基础壳体基础) )（六）薄壳基础五、五、 地下室的防潮与防水构造地下室的防潮与防水构造组成：组成：顶板、底板、墙体、顶板、底板、墙体、楼梯楼梯( (坡道坡道) )、门窗等、门窗等。( (一一) )地下室防潮、防水材料地下室防潮、防水材料 冷底子油、乳化沥青、沥青胶、沥青油毡卷材、防冷底子油、乳化沥青、沥青胶、沥青油毡卷材、防水砂浆、钢板水砂浆、钢板、自防水钢筋混凝土。自防水钢筋混凝土。( (二二) )地下室防潮构造地下室防潮构造1.1.设置要求设置要求 当最高地下水位在地下室当最高地

21、下水位在地下室地面之下时，地下室的墙体地面之下时，地下室的墙体应做防潮处理。应做防潮处理。 水泥砂浆砌墙。水泥砂浆砌墙。 墙外表面水泥砂浆抹面。墙外表面水泥砂浆抹面。 刷冷底子油一道、热沥青两道。刷冷底子油一道、热沥青两道。 外侧回填一道隔水层。外侧回填一道隔水层。 墙体底板和顶板处分别设置一道水平防潮层。墙体底板和顶板处分别设置一道水平防潮层。 2.防潮做法防潮做法( (三三) )地下室防水构造地下室防水构造1. 设置要求设置要求 当地下水位高于地下室当地下水位高于地下室地坪时，地下室的墙体地坪时，地下室的墙体及地坪应做防水处理。及地坪应做防水处理。2. 防水做法防水做法(1)(1)卷卷材防

22、水材防水外包防水、内包防水。外包防水、内包防水。(2)(2)钢筋混凝土钢筋混凝土自防水自防水桩基础桩基础是深基础应用最多的一种基础形式，它由是深基础应用最多的一种基础形式，它由若干个沉入土中的桩和连接桩顶的承台或承台梁若干个沉入土中的桩和连接桩顶的承台或承台梁组成。组成。 桩的作用桩的作用是将上部建筑物的荷载传递到深处承载是将上部建筑物的荷载传递到深处承载力较强的土层上，或将软弱土层挤密实以提高地力较强的土层上，或将软弱土层挤密实以提高地基土的承载能力和密实度。基土的承载能力和密实度。 桩按桩按受力情况受力情况分为分为端承桩端承桩和和摩擦桩摩擦桩两种两种( (图图2.1)2.1) 桩按施工方法

23、分为预制桩和灌注桩v预制桩预制桩根据沉入土中的方法，可分打入桩、水冲沉桩、振动沉桩和静力压桩等；v灌注桩灌注桩是在桩位处成孔，然后放入钢筋骨架，再浇筑混凝土而成的桩。灌注桩按成孔方法不同，有钻孔灌注桩、挖孔灌注桩、冲孔灌注桩、套管成孔灌注桩及爆扩成孔灌注桩等。 桩基础形式桩基础形式柱下桩基础柱下桩基础墙下桩基础墙下桩基础桩的组成： 桩由桩身及承台梁组成。v桩的上端浇注钢筋混凝土承台梁，承台梁上接墙体。v在寒冷地区，为了防止承台梁下的土受冻膨胀使承台梁破坏，一般在承台梁下铺设100mm200mm的粗砂或炉渣。根据材料不同可分为：木桩、钢筋混凝土桩、钢桩和其它组合材料桩。 a.木桩 b.预制混凝土

24、桩 c.预制混凝土管桩 g.复合桩钢筋混凝土预制桩钢筋混凝土预制桩：在预制构件厂或施工现场预制，用沉桩设备在设计位置上将其沉入土中，其特点：坚固耐久，不受地下水或潮湿环境影响，能承受较大荷载，施工机械化程度高，进度快，能适应不同土层施工。 钢筋混凝土预制桩有方形方形实心断面桩和圆柱体圆柱体空心断面桩（管桩），钢筋笼减下图。1. 1. 打桩打桩打桩机就位时，桩架应垂直平稳，导杆中心线与打桩方向一致。 桩开始打入时，应控制锤的落距，采用短距轻击；待桩入土一定深度(12m)稳定以后，再以规定落距施打。桩的施打原则是重锤低击，这样桩锤对桩头的冲击小，回弹也小，桩头不易损坏，大部分能量都用于克服桩身与土

25、的摩阻力和桩尖阻力上，桩能较快地沉入土中。 桩入土深度是否已达到设计位置，是否停止锤击，其判断方法和控制原则与桩的类型有关。 2. 2. 桩头的处理桩头的处理 在打完各种预制桩开挖基坑时，按设计要求的桩顶标高将桩头多余的部分截去。截桩头时不能破坏桩身，要保证桩身的主筋伸入承台，长度应符合设计要求。当桩顶标高在设计标高以下时，在桩位上挖成喇叭口，凿掉桩头混凝土，剥出主筋并焊接接长至设计要求长度，与承台钢筋绑扎在一起，用桩身同强度等级的混凝土与承台一起浇筑接长桩身。 截桩头3. 3. 静力压桩静力压桩 静力压桩是利用无噪声、无振动的静压力将桩压入土中，常用于土质均匀的软土地基的沉桩施工。 静力压桩

26、(图图2.82.8)利用压桩架的自重和配重，通过卷扬机牵引，由钢丝绳、滑轮和压梁，将整个桩机的重力(8001500kN)反压在桩顶上，以克服桩身下沉时与土的摩擦力，迫使预制桩下沉。压桩施工一般采取分节压入、逐段接长的施工方法。接桩的方法目前有三种：焊接法(图图2. .9)、法兰螺栓连接法、硫磺浆锚法(图图2. .10)。 灌注桩：灌注桩：直接在桩位上用机械成孔或人工挖孔，在孔内安放钢筋、灌注混凝土而成型的桩。 与预制桩相比，灌注桩具有不受地层变化限制，不需要接桩和截桩，节约钢材、振动小、噪声小等特点。 灌注桩按成孔方法分为泥浆护壁成孔灌注桩、沉管灌注桩、干作业钻孔灌注桩、人工挖孔灌注桩等。 1

27、. 1. 干作业钻孔灌注桩干作业钻孔灌注桩 干作业钻孔灌注桩施工过程如图图2.112.11所示。 干作业成孔一般采用螺旋钻机钻孔。螺旋钻头外径分别为400mm、500mm、600mm，钻孔深度相应为12m、10m、8m。适用于成孔深度内没有地下水的一般粘土层、砂土及人工填土地基，不适于有地下水的土层和淤泥质土。钻机就位后，钻杆垂直对准桩位中心，开钻时先慢后快，减少钻杆的摇晃，及时纠正钻孔的偏斜或位移。钻孔至规定要求深度后，进行孔底清土。清孔的目的是将孔内的浮土、虚土取出，减少桩的沉降。方法是钻机在原深处空转清土，然后停止旋转，提钻卸土。 钢筋骨架的主筋、箍筋、直径、根数、间距及主筋保护层均应符合设计规定，绑扎牢固，防止变形。用导向钢筋送入孔内，同时防止泥土杂物掉进孔内。钢筋骨架就位后，应立即灌注混凝土，以防塌孔。灌注时，应分层浇筑、分层捣实，每层厚度5060cm。2.2.泥浆护壁成孔灌注桩泥浆护壁成孔灌注桩 泥浆护壁成孔是利用泥浆保护稳定孔壁的机械钻孔方法。它通过循环泥浆将切削碎的泥石渣屑悬浮后排出孔外，适用于有地下水和无地下水的土层。成孔机械有潜水钻机、冲击钻机、冲抓锥等。泥浆护壁成孔灌注桩的施工工艺流程：测定桩位、埋设护筒、桩机就位、制备泥浆、机械(潜水钻机、冲击钻机等)成孔、泥浆循环出渣、清孔、安放钢筋骨架、浇筑水下混凝土。 沉管灌注桩沉