第六章 基础及地下室

第六章基础与地下室第一节概述一、地基与基础的关系基础﹕在建筑工程中，位于建筑的最下部位、直接作用于土层的承重构件。地基﹕基础下面支承建筑总荷载的那部分土层。基础是建筑物的组成部分。地基则不是。地基承载力地基承载力﹕每平方米地基所能承受的最大垂直压力。

基础底面的平均压力不得超过地基承载力。以f表示地基承载力，N代表建筑的总荷载，A代表基础的底面积，则﹕

二、地基的分类

按土层性质不同，分为﹕天然地基﹕具有足够的承载力、可以直接在其上建造基础的天然土层。人工地基﹕必须预先对土层进行人工加固后才能承受建筑物荷载的地基。加固地基的方法﹕压实法﹕利用人工方法挤压土壤，排走土中的空气，提高土的密实性。如重锤夯实法、机械碾压法换土法﹕将地基中的软弱土全部或部分挖除，换以承载力高的好土。打桩法﹕将钢筋混凝土桩打入或灌注入土中，把土挤实，由桩和桩间土一起组成复合地基。化学加固法﹕水泥硅化加固法对地基和基础的要求

（一）地基应具有较高的承载能力且分布均匀建筑物的建造地址应尽量选在地基承载力较高且分布均匀的地段。（二）基础应具有足够的强度且满足耐久性要求基础所用的材料和构造的选择应与上部结构的耐久性相适应。（三）基础工程应注意经济效益基础工程约占建筑总造价的10％～40％。三、基础的埋置深度

基础埋置深度是指室外设计地面到基础底面的距离。根据基础埋置深度不同，基础分为﹕浅基础﹕埋置深度不超过5m；深基础﹕埋置深度超过5m；不埋基础：基础直接做在地表面上。

比萨斜塔正是由于地基土质较差，基础埋置较浅，仅3.05米,在建到第三层时,基础发生不均匀沉降。塔顶中心点偏离中心线2.1米,现已偏离5.2米,终成斜塔。确定基础埋置深度要考虑的因素

工程地质与水文地质情况基础应尽量埋置得浅些，但不能小于0.5米。基础埋深尽可能设在地下水位以上。地基土冻胀和融陷的影响季节性冻土是一年内冻结和解冻交替出现的土层。基础埋置的深度一般应大于冻结深度。房屋的使用情况如有无地下室、地下设施，基础的形式和构造等。相邻建筑物和构筑物的基础理深当深于原有建筑物或构筑物的基础时，两基础间应保持一定距离，一般可采取两基础底面高差的1～2倍。

第二节基础构造

一、按材料和受力特点分类

（一）刚性基础。凡受刚性角限制的基础称为刚性基础。刚性基础台阶宽高比的允许值

1.砖基础

主要材料为普通粘土砖。多用于地基土质好、地下水位较低、五层以下的砖混结构建筑中。

灰土基础与三合土基础

在地下水位比较低的地区，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3﹕7或2﹕8，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1﹕3﹕6或1﹕2﹕4加水拌合夯实而成的。通常其总厚度H0≥300mm，宽度b≥600mm。三合土基础适用于四层以下建筑。2.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、每个台阶的高度均不宜小于400mm；每个台阶挑出的宽度不应当大于200mm。3.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。（二）非刚性基础

钢筋混凝土基础称为非刚性基础或称为柔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的基础形式。钢筋混凝土基础锥形

台阶形有肋的扩展基础二、按基础的构造形式分类

基础的构造形式主要取决于：建筑物上部结构形式荷载的大小地基土壤性质在一般情况下，上部结构形式直接影响基础的形式，但当上部荷载大且地基承载能力有变化时，基础的形式也随之变化。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。该类基础多用于砖混结构，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。

（二）独立基础

当建筑物上部采用框架结构或单层排架结构承重时，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。优点：减少土方工程量、节约基础材料。缺点：基础之间无构件连接件，整体刚度较差。柱下独立基础示意图柱下独立基础（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

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。不埋板式基础在天然地表上，将场地平整并用压路机将地表土碾压密实后，在较好的持力层上，浇灌钢筋混凝土平板。（五）箱形基础

一般适用于高层建筑或在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。

（六）桩基础

当建筑物上部荷载较大、地基的软弱土层较厚、地基承载力不能满足要求且做成人工地基又不具备条件或不经济时，常采用桩基础。采用桩基础能节省基础材料，减少挖填土方工程量，改善工人的劳动条件，缩短工期。1.桩的种类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.预制混凝土桩c.预制混凝土管桩g.复合桩根据施工方法不同分为：打入桩压入桩振入桩灌注桩钻孔桩沉管灌注桩施工过程:就位↓沉套管↓开始灌注混凝土↓下钢筋骨架继续浇灌混凝土↓拔管成型根据受力性能不同可分为：端承桩摩擦桩

桩的组成

桩由桩身及承台梁组成。桩的上端浇注钢筋混凝土承台梁，承台梁上接墙体。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100mm～200mm的粗砂或炉渣。第三节地下室的构造地下室是指建筑物底层以下的房间。1、地下室的组成地下室一般由墙身、底板、顶板、门窗、楼梯和采光井六部分组成。2、地下室的分类按顶板标高可分为：全地下室﹕即地下室地面低于室外地面的高度，超过该房间净高一半时称全地下室。半地下室﹕即地下室地面低于室外地面的高度超过该房间净高1/3，且不超过1/2时称为半地下室。按使用功能分有普通地下室和人防地下室；按结构材料可分为砖墙地下室和混凝土墙地下室。

二、地下室的防潮与防水构造

地下室构造设计的主要任务：保证地下室在使用时不受潮、不渗漏。（－）地下室防潮（砖墙）

（二）地下室防水

当地下水的设计最高水位高于地下室底板标高时，地下室的底板和部分外墙将浸在水中，这时地下室外墙受到地下水的侧压力，地坪受到水的浮力的影响。地下水的侧压力的大小以水头大小为标准。所谓水头是指最高地下水位至地下室地面的垂直高度，以米为单位。水头越大，侧压力越大，因此，必须对地下室外墙和地坪作防水处理。1.地下工程防水等级标准地下室防水工程分为四个等级，各地下工程的防水方案应根据工程的重要性和使用要求按表6-1选定防水等级适用范围标准设防做法选择要求一级人员长期停留的场所；因有少量湿渍会使物品变质、失效的储物场所及严重影响设备正常运转和危及工程安全运营的部位；极重要的战备工程不允许漏水，结构表面无湿渍多道设防，其中应有一道钢筋混凝土结构自防水和一道柔性防水，其他各道可采取其他防水措施1.自防水钢筋混凝土；2.优先选用合成高分子卷材；3.增加其他防水措施，如架空层或夹壁墙等表6-1地下室防水工程设防表(待续)(续)表6-1地下室防水工程设防表防水等级适用范围标准设防做法选择要求二级人员经常活动的场所；在有少量湿渍的情况下不会使物品变质、失效的储物场所及基本不影响设备正常运转和工程安全运营的部位；重要战备工程

不允许漏水结构表面有少量湿渍；工业与民用建筑总湿渍面积不应大于总防水面积（包括顶板、墙面、地面）的1/1000；任意100m2防水面积上的湿渍不超过1处，单个湿渍面积不大于0.1m2；其他地下工程总湿渍面积不应大于总防水面积的6/1000；任意100m2防水面积上的湿渍不超过4处，单个湿渍面积不大于0.2m2

两道设防，一般为一道钢筋混凝土结构自防水和一道柔性防水

1.自防水钢筋混凝土；2.合成高分子卷材一层，或高聚物改性沥青防水卷材

防水等级适用范围标准设防做法选择要求三级人员临时活动场所；一般战备工程

有少量漏水点，不得有线流和漏泥砂；任意100m2的防水面积上的漏水点数不超过7处，单个漏水点的最大漏水量不大于2.5L/(m2·d)，单个湿渍面积不大于0.3m2

可采用一道设防或两道设防；也可对结构做抗水处理，外做一道柔性防水层

合成高分子卷材一层或高聚物改性沥青防水卷材

四级对漏水无严格要求的工程

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100m2防水面积上的平均漏水量不大于4L/(m2·d)一道设防，也可做一道外防水层

高聚物改性沥青防水卷材

(续)表6-1地下室防水工程设防表2.地下室的防水构造主要有材料防水和混凝土自防水两大类（1）材料防水材料防水是在外墙和底板表面敷设防水材料，借材料的高效防水特性阻止水的渗人，常用卷材、涂料和防水砂浆等。1）卷材防水防水层的卷材层数采用油毡防水层时，油毡的层数应根据地下水的最大水头选用。

2)涂料防水3)水泥砂浆防水水泥砂浆防水。水泥砂浆防水是采用合格材料，通过严格分层次交替操作形成的多防线整体防水层。可用于结构主体的迎水面或背水面。但是，由于目前水泥砂浆防水以手工操作为主，质量难以控制，加上砂浆的干缩性大，故仅适用于结构刚度大、建筑变形小、面积较小的工程。（3）防水混凝上防水

常采用的防水混凝土有集料级配混凝土和外加剂混凝土。地下室的墙板和底板的厚度不应小于200mm。