房屋建筑细部构造-基础与地下室

基础的埋置深度6.3.1钢结构安装基础知识

室外设计地面至基础底面的垂直距离称为基础的埋置深度，简称基础的埋深。埋深大于或等于5m的称为深基础，埋深小于5m的称为浅基础，当基础直接做在地表面上时称不埋基础。基础埋深的大小对于建筑物的安全和正常使用、施工技术措施、施工工期、工程造价等都有很大影响。基础的埋置深度在保证安全使用的前提下，优先选用浅基础可以降低工程造价。但当基础埋深过小时，地基受到压力后有可能会把基础四周的土挤出，使基础产生滑移而失去稳定，同时易受到自然因素的侵蚀和影响，使基础破坏。所以，基础的埋深一般情况下不宜小于0.5m。一、基本概念主要影响因素使用要求、基础形式及荷载工程地质和水文地质条件地基土的冻结深度相邻建筑物基础埋深二、影响基础埋深的因素其他因素1使用要求、基础形式及荷载的影响：当建筑物设置地下室、设备基础或地下设施时，基础埋置深度应满足其使用要求；高层建筑基础埋置深度随建筑高度增加适当增大，才能满足稳定性的要求；荷载大小及性质也影响基础埋置深度，一般荷载较大时应加大基础埋置深度。2工程地质和水文地质条件的影响：在满足地基稳定和变形要求的前提下，基础尽量浅埋。当土层分布明显不均匀或各部分荷载差别很大时，对同一建筑可采用不同的埋置深度来调整不均匀沉降。当存在地下水时，基础埋置深度一般在最高地下水位以上不小于0.2米处。当地下水位较高，基础不能埋置在地下水位以上时，宜将基础埋置在最低地下水位以下不少于0.2米处，且同时考虑施工时基坑的排水和坑壁的支护等因素。对地下水位以下的基础选材时，应考虑地下水对地基的腐蚀性而要采取防腐措施。地质构造与基础埋置深度的关系3地基土的冻结深度的影响：

粉砂、粉土和黏性土等细粒土具有冻胀现象，冻胀时会将基础向上拱起。土层解冻融化基础又会下沉，使基础处于不稳定状态。冻融的不均匀会使建筑物发生变形，严重时产生开裂等破坏情况。因此，建筑物的基础应埋置在冰冻层以下不小于0.2米处。4相邻建筑物基础埋深的影响：新建的建筑物基础埋置深度不宜大于相邻原有建筑物的基础埋置深度。如果新建基础大于原有建筑物的基础，则基础间的净距应根据荷载大小和性质等确定，一般为相邻基础底面高差的1-2倍。若不能满足，则应采取加固原有地基或分段施工、设临时加固支撑、打板桩、地下连续墙等施工措施。5其他因素的影响：为保护基础，一般要求基础顶面低于设计室外地面不小于0.1m，地下室或半地下室基础的埋置深度则要结合建筑设计的要求确定。基础的类型基础

1）条形基础6）桩基础

5）箱形基础3）井格基础4）筏形基础2）独立式基础1、按基础的形式分类1）条形基础

当建筑物上部结构采用墙承重时，基础沿墙身设置，多做成长条形，这类基础称为条形基础或带形基础，是墙承式建筑基础的基本形式。

2）独立式基础

当建筑物上部结构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独立式基础，这类基础称为独立式基础或柱式基础。独立式基础是柱下基础的基本形式。当柱采用预制构件时，则基础做成杯口形，然后将柱子插人并嵌固在杯口内，故称杯形基础。

框架结构单层排架结构3）井格基础（十字交叉基础）

当地基条件较差，为了提高建筑物的整体性，防止柱子之间产生不均匀沉降，常将柱下基础沿纵横两个方向扩展连接起来，做成十字交叉的井格基础。

4）筏形基础（梁板式基础）

当建筑物上部荷载大，而地基又较弱，这时采用简单的条形基础或井格基础已不能适应地基变形的需要或者墙下条形基础的底面积占建筑物平面面积较大比例时，可以考虑选用整片筏式基础。其具有减少基底压力、提高地基承载力和调整地基不均匀沉降的能力。

5）箱形基础

当板式基础做得很深时，常将基础改做成箱形基础。箱形基础是由钢筋混凝土底板、顶板和若干纵、横隔墙组成的整体结构，基础的中空部分可用作地下室（单层或多层的）或地下停车库。箱形基础整体空间刚度大，整体性强，能抵抗地基的不均匀沉降，较适用于高层建筑或在软弱地基上建造的重型建筑物。

6）桩基础

当建筑物荷载较大，地基的软弱土层厚度在５ｍ以上，基础不能埋在软弱土层内或对软弱土层进行人工处理困难或不经济时，常采用桩基础。采用桩基础能节省基础材料，减少挖填土方量，改善工人的劳动条件，缩短工期。在严寒地区进行基础施工时，要开挖冻土，耗费人工，进度迟缓；采用桩基础能避开挖掘冻土这一繁重劳动。

2、按基础的材料及受力特点分类（1）刚性基础：也称无筋扩展基础。刚性基础是指由砖、石、素混凝土、灰土、毛石混凝土等刚性材料制作的基础，这种基础抗压强度高而抗拉、抗剪强度低。（受刚性角的限制）为满足地基容许承载力的要求，基底宽B一般大于上部墙宽，为了保证基础不被拉力、剪力而破坏，基础必须具有相应的高度。通常按刚性材料的受力状况，基础在传力时只能在材料的允许范围内控制，这个控制范围的夹角称为刚性角，用α表示。（2）柔性基础：钢筋混凝土基础称为柔性基础。也称扩展基础。当建筑物的荷载较大而地基承载能力较小时，基础底面B必须加宽，如果仍采用混凝土材料做基础，势必加大基础的深度，这样很不经济。如果在混凝土基础的底部配以钢筋，利用钢筋来承受拉应力，使基础底部能够承受较大的弯矩，这时，基础宽度不受刚性角的限制，故称钢筋混凝土基础为非刚性基础或柔性基础。适宜宽基浅埋。地基与基础概述地基与基础的设计要求地基、基础及其荷载的关系地基的分类123基础是建筑物埋在地面以下的承重构件，它承受上部建筑物传递下来的全部荷载，并将这些荷载连同自重传给下面的土层，是建筑物的重要组成部分。（全部荷载包括：房屋本身的重量以及房屋所承载的人和各种设备、屋顶积雪、墙和屋面所受到的风的作用等）（1）（2）持力层是指地基中直接承受建筑物荷载的土层。（3）下卧层是指持力层以下的土层。（4）地基指基础底面以下受到荷载作用影响范围内的部分岩、土体。它不是建筑物的组成部分，它只是承受建筑物荷载的土壤层。地基、基础及其荷载的关系1地基每平方米所能承受的最大压力称为地基允许承载力，也叫地耐力。它是由地基土本身的性质决定的。当基础传给地基的压力超过了地耐力时，地基就会出现较大的沉降变形或失稳，甚至会出现地基土滑移，从而引起建筑的开裂、倾斜，直接威胁到建筑物的安全。因此，地基必须具备较高的承载力。在建筑选场时，就应尽可能选在承载力高且分布均匀的地段，如岩石类、沙性土类和黏性土类等地段。（1）天然地基（2）人工地基

天然地基是指天然土层具有足够的承载力，不需要人工改善或加固便可直接承受建筑物荷载的地基。岩石、碎石、砂石、黏土等，一般可以作为天然地基。如果天然土层承载力较弱，缺乏足够的稳定性，不能满足承受上部建筑荷载的要求，就必须对其进行人工加固，以提高其承载力和稳定性，加固后的地基叫人工地基。人工地基较天然地基费工费料，造价较高，一般只有在天然土层承载力差、建筑总荷载大的情况下才会采用。地基的分类2

粘性土碎石土

粉土砂土岩石

人工地基处理的对象是软弱地基和特殊土地基。

我国的《建筑地基基础设计规范》（GBJ7-89）中明确规定：“软弱地基是指主要由淤泥、淤泥质土、冲填土、杂填土或其他高压缩性土层构成的地基。”特殊土地基带有地区性的特点，它包括软土、湿陷性黄土、膨胀土、红黏土和冻土等地基。人工地基的加工方法有三大类，即压实法、换土法和打桩法。1）压实法用重锤或压路机将较弱的土层穷实或压实，挤出土层颗粒间的空气，提高土的密实度以增加土层的承载力。这种做法不用材料，比较经济，适用千土层承载力与设计要求相差不大的情况。重锤夯实地基2）换土法当地基土的局部或全部为软弱土，不宜用压实法加固时（如淤泥、沼泽、杂填土、洞等），可将局部或全部软弱土清除，换以好土，如粗砂、中砂、砂石料、灰土等。这种人工地基造价较压实法高，应注意的是，局部换土的选土应与周围土质接近，防止换土部分过硬或过软造成沉降不匀。换土法3）打桩法打桩法是在软弱土层中置入柱身，将建筑物建造在柱上，所以也可称为柱基础。这种人工地基适用千地基承载力较小，建筑物总荷载较大的情况，造价较高。砂石桩地基与基础的设计要求3（2）地基应有良好的稳定性（3）基础应有足够的强度（4）基础应满足耐久性的要求（5）基础工程应注意经济效果（1）地基应有足够的承载力建造地基应尽可能选择在地基情况好或较好的地段，所谓好和较好地段是指选在地基土的地耐力较高且分布均匀的地段。好和较好的土可分为岩石类、碎石类、砂性土类和黏性土类，它们的承载力都在1000kPa以上，最高可达4MPa。地基的承载力要力求均匀，以保证在荷载作用下沉降均匀不致失稳，否则极易引起墙身开裂、倾斜甚至破坏。（1）地基应有足够的承载力

地基应有均匀的压缩量，以保证均匀的下沉。若地基土质不均匀，会给基础设计增加困难。若地基处理不当将会使建筑物发生不均匀沉降，从而引起墙身开裂，甚至影响建筑物的使用。地基应有防止产生滑坡，倾斜方面的能力。必要时应加设挡土墙，以防止滑坡变形的出现。（2）地基应有良好的稳定性

基础是建筑物的重要承重构件，对整个建筑的安全起保证作用。因此，基础所用的材料必须具有足够强度，才能保证基础能够承担建筑物的荷载并传递给地基。（3）基础应有足够的强度

基础埋于地下，建成后检查和维修困难，所以在选择基础的材料与构造形式时，应考虑满足耐久性的要求。（4）基础应满足耐久性的要求

基础工程约占建筑总造价的10%~40%，降低基础工程的造价是减少建筑总投资的有效方法。因此，在设计中应该选择较好的土质地段，对需要特殊处理的地基和基础尽量选用地方材料，并采用恰当形式及构造方法，从而节约工程造价。（5）基础工程应注意经济效果地下室的构造

建筑物首层下面的房间叫地下室，利用地下空间，可节约建设用地。高层建筑常利用深基础（如箱型基础）建造一层或多层地下室，既增加使用面积，又节省室内回填土的费用。

一、地下室的类型1、按使用功能：普通地下室和防空地下室。普通地下室一般用作高层建筑的地下停车库、商场、车库、储藏间、设备用房等；根据用途及结构需要可做成一层或二、三层、多层地下室。防空地下室是用以应付战时情况下人员的隐蔽和疏散，要具备保障人身安全的各项技术措施。2、按顶板标高分：半地下室（埋深为1／3-1／2倍的地下室净高）全地下室（埋深为地下室净高的1/2以上）3、按结构材料分：砖混结构地下室（用于上部荷载不大及地下水位较低的情况）和钢筋混凝土结构地下室（当地下水位较高及上部荷载很大时）二、地下室的组成

地下室一般由墙体、顶板、底板、门窗和楼电梯五大部分组成。1墙体：地下室的外墙应按挡土墙设计，如用钢筋混凝土或素混凝土墙，其最小厚度不低于300mm，外墙应作防潮或防水处理，如用砖墙（现在较少采用）其厚度不小于490mm。2顶板：可用预制板、现浇板、或者预制板上作现浇层（装配整体式楼板）。如为防空地下室，必须采用现浇板，并按有关规定决定厚度和混凝土强度等级。在无采暖的地下室顶板上，即首层地板处应设置保温层，以利首层房间的使用舒适。3底板：底板处于最高地下水位以上，并且无压力作用时，可在垫层上现浇混凝土60~80mm厚，再做面层；底板处于最高地下水位以下时，不仅承受上部垂直荷载，还承受地下水的浮力荷载，应采用钢筋混凝土底板，并双层配筋，底板下垫层上还应设置防水层，以防渗漏。4门窗：普通地下室的门窗与地上房间门窗相同，地下室外窗如在室外地坪以下时，应设置采光井和防护蓖，以利室内采光、通风和室外行走安全。5楼梯：可与地面上房间结合设置，层高小或用作辅助房间的地下室，可设置单跑楼梯。三、地下室的防潮及防水构造

地下室的防潮和防水是确保地下室能够正常使用的关键环节，应根据现场的实际情况，确定防潮或防水的构造方案，做到安全可靠、万无一失。

当设计最高地下水位低于地下室地面，又没有形成滞水的可能时，地下水不会直接侵入地下室，这时一般只需做防潮处理。1、地下室的防潮防潮的构造做法首先墙体必须采用水泥沙浆砌筑，而且灰缝必须饱满。⑴在外墙设垂直防潮层；垂直防潮层是指在外墙表面先抹一层20毫米厚的水泥沙浆找平层后，涂刷一道冷底子油和两道热沥青。⑵在防潮层的外侧回填低渗透性的土壤，比如：黏土、灰土等等，土层宽要有500毫米左右。⑶地下室的所有墙体必须设两道水平防潮层，一道设在地下室的地坪附近一般是在地坪的结构层之间，另一道是设在室外地面散