房屋建筑学第7章 基础和地下室

房屋建筑学7基础和地下室7.1概述7.2基础的埋置深度7.3基础类型7.4地下室构造7.1.1基础和地基的基本概念基础——建筑物与土壤直接接触的部分，是建筑物的组成部分。它承受着建筑物的上部荷载，并将这些荷载传给地基地基——直接支承建筑物的天然土，不是建筑物的组成部分

持力层：具有一定的地耐力，直接承受建筑荷载，并需进行

力学计算的土层。下卧层：持力层以下的土层。7.1概述32023/3/2942023/3/29天然地基：凡天然土层具有足够的承载力，不需经人工加固或改良便可作为建筑物地基人工地基：当建筑物上部的荷载较大或地基的承载力较弱，须预先对土壤进行人工加固或改良后才能作为建筑物地基

地基按土层性质不同，分为天然地基和人工地基两大类。52023/3/297.1.2地基土的物理性质及岩土分类

表达固体颗粒（固相）、水（液相）、气体（气相）三部分之间关系的指标，称为土的物理性质指标，土的固体颗粒常用土的颗粒级配表示，颗粒级配是确定土的名称和选用建筑材料的重要依据。黏粒粉粒砂粒圆砾碎石块石0.007560200

巨粒

粗粒

细粒20.00562023/3/29《建筑地基基础设计规范》GB50007-2012中的地基土分类：该规范按土粒大小、粒组的土粒含量或土的塑性指数把地基土分为岩石、碎石土、砂土、粉土、黏性土和人工填土六大类。7.1.2地基土的物理性质及岩土分类72023/3/29

土的物理性质指标分为两类：一类是必须通过试验测定的，如含水率、密度和土粒比重，称为直接指标；一类是根据直接指标换算的，如孔隙比、孔隙率、饱和度等，称为间接指标。

1、非黏性土的物理特征主要通过土密实程度表示，常用的物理性质指标有空隙比、干密度、标准贯入锤击数。空隙比是反映土的密实程度的物理指标。土的干密度越大，土的密实程度越好。一般e＜0.6的土是密实的低压缩性土，e＞1的土是疏松的高压缩性土。干密度或干重度愈大表明土愈密实，反之愈疏松。

7.1.2地基土的物理性质及岩土分类82023/3/2992023/3/292、粘性土的物理特征主要通过含水量表示，常用的物理性质指标有塑限、液限、塑性指数液性指数。塑限（wp）：从可塑状态转变为半固体状态的界限含水率，也就是可塑状态的下限含水率。液限（wL）：从流动状态转变为可塑状态的界限含水率，也就是可塑状态的上限含水率。102023/3/29（1）基础应具有足够的强度、刚度和耐久性

基础是建筑物的重要组成部分，为保证安全、正常承担并传递建筑物的荷载，基础应具有足够的强度和刚度。由于基础是埋在地下的隐蔽工程，建成后检查和维修困难，因此，在选择基础材料和构造形式时，应考虑其耐久性与上部结构相适应。（2）地基应具有足够的强度和稳定性要求

地基支承整个建筑的全部荷载，为保证建筑物的安全和正常使用，地基应具有足够的强度和稳定性。因为地基一旦发生强度破坏，后果往往是严重的。对于地基的变形也要控制在允许的范围内，如果地基变形过量，将致建筑物倾斜、墙体开裂，从而影响建筑物的正常使用。7.1.3基础与地基的设计要求112023/3/29

由室外设计地面到基础底面的距离，称为基础的埋置深度，简称基础的埋深。埋深大于等于5m为深基础，小于5m为浅基础，不埋基础就是直接做在地表面上的基础。7.2基础的埋置深度7.2.1基础的埋置深度122023/3/297.2.2影响基础埋深的因素

影响基础埋深的因素有：建筑物的用途，有无地下室、设备基础和地下设施，基础的型式和构造。作用在地基上的荷载大小和性质

水平荷载和上拔力都会增加基础埋深；承受动力荷载的不宜选饱和松软的粉细砂作为持力层。132023/3/297.2.2影响基础埋深的因素工程地质和水文地质条件

基础首先应埋在坚实的土层上，而不要设置在耕植土、淤泥土、杂填土等弱土层上。一般情况下，基础最好埋置在地下水位以上，当地下水位较高，基础不能埋置在地下水位以上时，宜将基础埋置在全年最低地下水位以下，且不少于200mm。142023/3/29地基土冻胀和融陷的影响。

冻结土与非冻结土的分界线称为冰冻线，冰冻线的深度为冻结深度。各地气候不同，低温持续时间不同，冰冻深度也不相同。地基土冻结后对建筑物会产生不良影响，冻胀力将基础向上拱起，解冻后，基础又下沉，天长日久，会使建筑物产生变形甚至破坏。因此，一般要求基础埋置在冰冻线以下200mm。7.2.2影响基础埋深的因素152023/3/29相邻建筑物的基础埋深

同时建筑的建筑物基础宜埋置在同一深度，拟建建筑物基础埋深宜比原有建筑物基础埋深小或相同，新旧建筑需设置沉降缝。当不能满足上述要求时，应采取分段施工、临时加固支撑、打板桩、地下连续墙或加固原有建筑物地基等措施，以保证原有建筑物的安全和正常使用。7.2.2影响基础埋深的因素162023/3/297.3基础类型7.3.1按照基础材料和受力特点分：刚性基础——用刚性材料，如砖、石、素混凝土等制作的基础，底面宽度扩大受刚性角的限制；非刚性基础——用非刚性材料，如钢筋混凝土制作的基础，基础宽度的加大不受刚性角的限制；172023/3/29刚性基础（无筋扩展基础）适用于多层民用建筑和轻型厂房的墙下条形基础或柱下独立基础。从受力和传力角度考虑，由于土壤单位面积承载力小，上部结构通过基础传递荷载给地基时，只有将基础底面积不断扩大才能满足地基承载能力的要求。刚性基础182023/3/29由于刚性材料抗压能力强，抗拉、抗剪能力差，因此，压力分布角只能在材料的抗压范围内控制。如果基础底面宽度超过控制范围，基础因受拉而破坏。所以刚性基础受刚性角的限制。刚性基础192023/3/29刚性基础202023/3/29不同材料的刚性角时不同的，通常砖砌基础的刚性角控制在26°-33°，素混凝土基础的刚性角应控制在45°以内。具体如下表:刚性基础212023/3/29第7章基础222023/3/29非刚性基础-柔性基础

如果在混凝土基础的底部配置钢筋，利用混凝土承受压力，钢筋来承受拉力，使基础底部能够承受较大的弯矩。这时，基础的宽度就不受刚性角的限制，故将钢筋混凝土基础称为柔性基础或非刚性基础。232023/3/29

钢筋混凝土基础非刚性基础-柔性基础242023/3/297.3.2按构造形式分类条形基础墙下条基——砖石墙的基础形式柱下条基——提高建筑物的整体性独立基础——柱下基础的基本形式筏形基础——满堂式的板式基础，有平板式和梁板式之分桩基础——多数用于高层建筑或土质不好的情况下，由若干桩来支承一个平台，然后由这个平台托住整个建筑物，叫做桩承台（上部荷载大，下部地基结构有硬层）箱型基础（高层）——由钢筋混凝土的底板、顶板和若干纵横墙组成的，形成空心箱体的整体结构，共同来承受上部结构的荷载252023/3/29砖条形基础砖条形基础一般由垫层、大放脚和基础墙三部分组成。大放脚的做法有间隔式和等高式两种。（1）条形基础基础沿墙体连续设置成长条状，是砌体结构建筑墙下基础的基本形式。262023/3/29

墙下条基

柱下条基（可形成井格形）272023/3/29282023/3/29毛石基础

毛石基础是用毛石和水泥砂浆砌筑而成，其剖面形状多为阶梯形。292023/3/29混凝土基础

混凝土基础是用不低于C15的混凝土浇捣而成，其剖面形式有阶梯形和锥形。302023/3/29钢筋混凝土基础

钢筋混凝土基础因配有钢筋，可以做得宽而薄，其剖面形式多为扁锥形(图2.8)。当房屋为骨架承重或内骨架承重，且地基条件较差时，为提高建筑物的整体性，避免各承重柱产生不均匀沉降，常将柱下基础沿纵横方向连接起来，形成柱下条形基础(图2.9)或十字交叉的井格基础(图2.10)。312023/3/29322023/3/29332023/3/29墙下条基素混凝土垫层混合结构墙下条基框架结构柱下条基框架结构基础梁

独立基础常用的断面形式有阶梯形、锥形、杯形等，如图所示。（2）独立基础372023/3/29

独立柱式基础（3）井格基础当框架结构所处地基条件较差或上部荷载较大时，为了提高建筑物的整体刚度，以避免各柱子之间的不均匀沉降，常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。392023/3/29

整片基础包括片筏基础和箱形基础。（4）筏板基础当建筑物上部荷载较大，或地基土质很差，承载能力小，采用独立基础或井格基础不能满足要求时，可采用片筏基础。（5）箱形基础箱形基础是一种刚度很大的整体基础，它是由钢筋混凝土顶板、底板和纵、横墙组成的，如图所示。整片基础402023/3/29412023/3/29片筏基础（满堂基础）浇注箱型基础底板432023/3/29当建筑物的荷载较大，而地基的弱土层较厚，地基承载力不能满足要求，采取其他措施又不经济时，可采用桩基础。桩基础由承台和桩柱组成(图2.13)。（6）桩基础442023/3/29桩基础(a)钢筋混凝土桩基础(b)桩承台示意452023/3/29桩基承台基坑局部（打桩完成后）基础底板局部浇捣完毕472023/3/297.4地下室构造7.4.1地下室分类：（1）按使用功能分为普通地下室和防空地下室；（2）按结构形式分为砖墙结构地下室和混凝土结构地下室;（3）按地下室埋入地下深度可分为全地下室和半地下室。

482023/3/29

全地下室是指地下室地面低于室外地坪的高度超过该房间净高的1/2；半地下室是指地下室地面低于室外地坪的高度超过该房间净高的1/3，但不超过净高的1/2。

492023/3/29

地下室一般由墙、底板、顶板、门窗、楼梯和采光井六部分组成。502023/3/297.4.2地下室防潮构造

当地下室地坪高于地下水的常年水位和最高水位时，由于地下水不会直接侵入地下室，墙和底板仅受土层中毛细水和地表水下渗而形成的无压水影响，只需做防潮处理。地下室外墙的防潮做法是：先在外墙表面抹一层20mm厚的水泥砂浆找平层，再涂一道冷底子油和两道热沥青；然后在外侧回填低渗透性土壤。

自下而上512023/3/297.4.2地下室防潮构造冷底子油：用汽油、柴油、煤油、苯等稀释剂对沥青进行稀释、溶解，具有良好的流动性。作用：涂刷在混凝土、砂浆或木材等基面上，能很快渗入基层孔隙中，待溶剂挥发后，便与基面牢固结合，封闭基层毛细孔隙，使基层形成防水能力；便于涮热沥青或铺贴沥青油毡等防水材料，与防水材料一起形成防水层。522023/3/29

地下水防水工程等级

7.4.3地下室防水构造当地下室地坪低于地下水的常年水位和最高水位时常用做法为卷材防水、砂浆防水、涂料防水，根据地下室的使用功能、结构形式、环境条件等因素确定。

532023/3/291、卷材防水适用于地下水具腐蚀性或有震动作用的地下室，采用高聚物改性沥青和高分子防水卷材，在地下室迎水