土力学及地基基础 第4版 课件 第9章 浅基础设计与施工

9浅基础设计与施工

9.1浅基础设计的基本知识9.2浅基础的类型9.3基础埋置深度的选择9.4基础底面尺寸的确定9.5刚性基础设计9.6扩展基础设计9.7减轻基础不均匀沉降的措施9.8浅基础施工技术9.9基础防水施工主要内容教学目标知道地基基础设计的基本规定知道浅基础的基本类型会进行刚性基础的设计会进行柔性基础的设计重点刚性基础底面尺寸的设计和剖面尺寸的设计柔性基础底面尺寸的设计和剖面尺寸的设计关键点刚性基础剖面尺寸的设计柔性基础剖面尺寸的设计9.1浅基础设计的基本知识9.1.1建筑物地基基础设计等级

根据地基复杂程度、建筑物规模和功能特征，以及由于地基问题可能造成建筑物破坏或影响正常使用的程度，《地基规范》将地基基础设计分为甲乙丙3个设计等级，设计时应根据具体情况，按以下情况选用。1）重要的工业与民用建筑物；2）30层以上的高层建筑；3）体形复杂，层数相差超过10层的高低层连成一体的建筑物；

4）大面积的多层地下建筑物（如地下车库、商场、运动场等）；

5）对地基变形有特殊要求的建筑物；

6）复杂地质条件下的坡上建筑物（包括高边坡）；

7）对原有工程影响较大的新建建筑物；

8）场地和地质条件复杂的一般建筑物；

9）位于复杂地基条件及软土地区的2层及2层以上地下室的基坑工程

。甲级《地基规范》将地基基础设计分为三个设计等级，设计时应根据具体情况:

场地及地基条件简单、荷载分布均匀的7层及7层以下民用建筑及一般工业建筑物；次要的轻型建筑物。除甲级、丙级以外的工业与民用建筑物。乙级丙级9.1.2基本规定1）所有建筑物的地基均应满足承载力计算的有关规定；2）设计等级为甲级、乙级的建筑物，均应按地基变形设计；3）表9-2所列范围内设计等级为丙级的建筑物可不作变形计算，如有以下所列情况之一时，仍应作变形验算；4）对经常受水平荷载作用的高层建筑、高耸结构和挡土墙等，以及建造在斜坡上或边坡附近的建筑物和构筑物，尚应验算其稳定性；5）基坑工程应进行稳定性验算；6）当地下水埋藏较浅，建筑地下室或地下构筑物存在上浮问题时，尚应进行抗浮验算。

9.1.3荷载效应最不利组合与相应的抗力限值地基基础设计时，所采用的荷载效应最不利组合与相应的抗力限值，应符合《地基规范》的下列规定。

1）按地基承载力确定基础底面积及埋深或按单桩承载力确定桩数时，传至基础或承台底面上的荷载效应按正常使用极限状态下荷载效应的标准组合。相应的抗力应采用地基承载力特征值。2）计算地基变形时，传至基础底面上的荷载效应应按正常使用极限状态下荷载效应的准永久组合，不应计入风荷载和地震作用。相应的限值应为地基变形允许值。3）计算挡土墙土压力、地基或斜坡稳定及滑坡推力时，荷载效应应按承载能力极限状态下荷载效应的基本组合，但其分项系数均为1.0。

4）在确定基础或桩承台高度、支挡结构截面、计算基础或支挡结构内力、确定配筋和验算材料强度时，上部结构传来的荷载效应组合和相应的基底反力，应按承载力极限状态下荷载效应的基本组合，采用相应的分项系数。当组合值由永久荷载控制时，分项系数取1.35。当需要验算基础裂缝宽度时，应按正常使用极限状态荷载效应标准组合。5）基础设计安全等级、结构设计使用年限、结构重要性系数应按有关规范的规定采用，但结构重要性系数γ0不应小于1.0。在进行荷载计算时，各种荷载组合的表达式与所包含的系数等执行《建筑结构荷载规范》（GB50009—2001）有关规定。对于永久荷载效应控制的基本组合，可采用简化规则，荷载效应基本组合的设计值S按下式确定。S=1.35Sk≤R式中R——结构构件抗力的设计值，按有关建筑结构设计规范的规定确定；

Sk——荷载效应基本组合的标准值。按《地基规范》浅基础形式分成五大类：无筋扩展基础扩展基础柱下钢筋混凝土条形基础高层结构筏形基础岩石锚杆基础箱形基础壳体基础9.2浅地基基础类型

9.2.1无筋扩展基础

材料：砖、毛石、混凝土或毛石混凝土、三合土和灰土等。

材料性能特点：抗压强度高，抗拉强度、抗剪强度低。适用于：6层或6层以下（三合土基础不宜超过4层）民用建筑和轻型厂房。

a)砖基础b)毛石基础c)三合土或灰土基础d)混凝土或毛石混凝土基础钢筋混凝土。抗弯和抗剪性能良好。根据形状和大小进一步可划分为：柱下独立基础、墙下条形基础。9.2.2扩展基础基础材料受力特点分类a）墙下钢筋混凝土条形基础b)柱下钢筋混凝土现浇单独基础c）预制杯形独立基础主要是柱下基础。通常有现浇柱阶梯形基础（a），现浇柱锥形基础（b）和预制柱的杯口形基础（c）。

a)阶梯形b)锥形c）杯形

1.柱下独立基础柱下独立基础墙下钢筋混凝土条形基础a)无肋式b)有肋式2.墙下条形基础9.2.3柱下钢筋混凝土条形基础柱下钢筋混凝土条形基础十字交叉基础适用：十字交叉条形基础不能提供足够的底面积来满足地基承载力的要求时。优点：减少基底压力至最小值；增大了基础的整体刚度。9.2.4高层建筑筏形基础筏形基础a)平板式b)下翻梁板式c)上翻梁板式9.2.5岩石锚杆基础岩石锚杆基础适用于直接建在基岩上的柱基，以及承受拉力或水平力较大的建筑物基础。a)岩石锚杆基础

9.2.6箱形基础箱形基础a）正圆锥壳b）M形组合壳c）内球外锥组合壳9.2.7壳体基础

壳体基础9.3基础埋置深度的选择指基础底面到天然地面的垂直距离。选择基础的埋置深度实质上是选择合适的持力层。选择合适的持力层关系到建筑物的稳定与安全。确定原则：在满足地基稳定和变形要求的前提下，基础应尽量浅埋。1）满足建筑物的功能和使用条件。影响基础埋深的因素3）工程地质和水文地质条件。

2）作用于地基上荷载的大小和性质。

4）相邻建筑物的基础埋置深度。

5）地基土冻胀和融陷的影响。

9.4基础底面尺寸的确定

9.4.1按持力层承载力确定基础底面尺寸

1.轴心荷载作用下的基础底面尺寸确定

对于条形基础：对于矩形基础：轴心受压基础的基底反力如不满足要求，需重新假设一个基底尺寸，再进行验算，直至满足为止。2.偏心荷载作用下基础底面尺寸的确定偏心荷载作用下的基础底面尺寸不能用公式直接写出，通常的计算方法如下：1）首先按中心受压确定基础底面积，即按式（9-5）求出Ao；2）根据偏心的大小把基础底面积Ao提高（10～40）%，即A=（1.1～1.4）Ao；3）按假定的基础底面积A，用下式进行验算。验算公式：附加应力9.4.2软弱下卧层的验算压力扩散角法计算土中附加应力对于矩形基础：对于条形基础：地基应力扩散角θ注：1、Es1为上层土压缩模量；Es2为下层土压缩模量。2、z＜0.25b时取θ＝0°，必要时宜由试验确定；

z＞0.5b时取θ值不变。α=Es1/Es2z=0.25bz=0.50b35106o10o20o23o25o30o9.4.3地基的变形验算

如果要求计算地基变形，则在基础底面尺寸初步确定后，还应进行地基变形验算，设计时要满足地基变形值不超过其容许值的条件，以保证不致因地基变形过大而影响建筑物正常使用或危害安全。如果变形不能满足要求，则需调整基础底面尺寸或采取其他措施。

9.4.4地基稳定性验算

对于经常受水平荷载作用或建在斜坡上的建筑物的地基，应验算稳定性。此外，某些建筑物的独立基础，当承受水平荷载很大时（如挡土墙），或建筑物较轻而水平力的作用点又比较高的情况下（如取水构筑物、水塔、塔架等），也得验算建筑物的稳定性。验算地基稳定性时，荷载按荷载效应的基本组合取值，但荷载分项系数均取1.0。承受垂直与水平荷载时的基础设计原则，与上述受偏心荷载时的基础基本上相同。但需验算在水平力作用下，基础是否发生沿基底滑动、倾斜或与地基一起滑动。

【例9-1】某柱基础，作用在设计地面处的柱荷载设计值、基础尺寸、埋深及地基条件如图所示。试验算持力层和软弱下卧层的地基承载力是否满足。【解答】

（1）持力层承载力验算因b=3m，d=2.3m，e=0.80<0.85，IL=0.74<0.85查表4-2，有ηb＝0.3，ηd＝1.6fa＝fak＋ηbγ（b-3）＋ηdγm(d-0.5)＝200＋0.3×（19-10）×（3-3）＋1.6×17×（2.3-0.5）＝200＋0＋48.96≈249kPa上式：17＝(16×1.5+19×0.8)/2.3Pk＝（Fk＋Gk）/A＝（1050＋3×3.5×2.3×20）/（3×3.5）＝146kPa<fak＝249.0kPa(持力层满足)pkmax≤1.2fa=1.2×249.0kPa=298.8kPa（满足要求）所以，持力层地基承载力满足要求。

基底最大压力计算

Mk=105kN·m+67kN×2.3m=259.1kN·m

【例9-2】同上题条件，验算软弱下卧层的承载力。

【解答】(1)软弱下卧层的承载力特征值计算因为下卧层系淤泥质土，且fak=78kPa>50kPa，查表3-4可得ηb=0，ηd=1.1。则下卧层顶面埋深

d'=d+z=2.3m+3.5m=5.8m土的平均重度

γm=Σγihi/h

=｛[16×1.5+19×0.8+(19-10)×3.5]/(1.5+0.8+3.5)｝kN/m3=12.19kN/m3于是下卧层地基承载力特征值faz=fak+ηdγm（d-0.5）=78kPa+1.1×12.19kN/m3×(5.8-0.5)m=153.2kPa所以，软弱下卧层地基承载力满足。

=3.5m×3m×106.8kPa/[(3m+2×3.5m×tan23º)(3.5m+2×3.5m×tan23º)]=29.03kPa

作用在软弱下卧层顶面处的总应力为pz＋pcz=29.03kPa+70.7kPa=99.73kPa≤faz=153.2kPa（满足）(2)下卧层顶面处应力计算自重应力

pcz=[16×1.5+19×0.8+(19-10)×3.5]kPa=70.7kPa附加应力pcz按扩散角计算。由Es1/Es2=3，z/b=3.5/3=1.17>0.5，查表9-4得θ=23º。则p=p-pc=146kPa-(16×1.5+19×0.8)kPa=106.8kPa【

例9-3

】某厂房墙下条形基础，上部轴心荷载Fk=180kN/m，埋深1.1m；持力层及基底以上地基土为粉质黏土，γm=19.0kN/m3；e=0.80，IL=0.75，

fak=200kPa，地下水位位于基底处。试确定所需基础宽度。

【解答】(1)先用未经深宽修正的地基承载力特征值初步计算基础底面尺寸取b=1m。

(2)地基承载力特征值的深宽修正由于IL=0.75<0.85，e=0.80<0.85，查表3-4可得：ηb=0.3，ηd=1.6；b<3m，按b=3m计算，故(3)地基承载力验算

pk=

Fk/A+γGd=180kN/1m×1m+20kN/m3×1.1m=202kPa<faz=218.2kPa（满足要求）

【例9-4】已知厂房基础上的荷载（见图9-13），持力层及基底以上地基土为粉质黏土，γ=19kN/m3，地基承载力fak=230kPa，试设计矩形基础底面尺寸。

【解答】(1)按轴心荷载初步确定基础底面积考虑偏心荷载的影响，将A0增大30%，即A=1.3A0=1.3×10.4m2=13.5

m2，设长宽比n=l/b=2，则A=lb=2b2，从而进一步有b=2.6m；l=2b=2×2.6=5.2m。(2)计算基底最大压力pkmaxGk=

γG

Ad=20kN/m3×2.6m×5.2m×1.8m=487kN基底处竖向力合力F

k

+G

k＝1800kN+220kN+487kN=2507kN

Mk＝950kN·m

+220kN×0.62m+180kN×(1.8-0.6)m=1302

kN·m

偏心距

所以，偏心力作用点在基础截面内。

基底最大压力为

基础及回填土重基底处总力矩(3)地基承载力特征值及地基承载力验算

根据e=0.73，IL=0.75，查表3-4可得：ηb=0.3，ηd=1.6；b<3m。故fa=fak+ηbγ（b-3）+ηdγ0（d-0.5）=230kPa+0+1.6×19kN/m3×(1.8-0.5)m=269.5kPapkmax=296.7≤1.2fa＝1.2×269.5kPa=323.4kPa（满足要求）

pk=Fk/lb=2507/(5.2×2.6)kPa=185.4kPa≤fa=269.5kPa（满足要求）所以，基础采用5.2m×2.6m，底面尺寸是合适的。9.5刚性基础设计9.5.1基础底面宽度

基础底面的宽度应符合下式要求：b≤b0+2h0tanα刚性基础构造9.5.2基础剖面尺寸基础高度应满足下式要求：b2/h0≤tanαa）刚性基础构造b)刚性基础配筋图【

例9-5

】某承重砖墙混凝土基础的埋深为1.5m，上部结构传来的轴向压力Fk=200kN/m。持力层为粉质黏土，其天然重度γ0=17.5kN/m3，孔隙比e=0.843，液性指数IL=0.79，地基承载力特征值fak=150kPa，地下水位在基础底面以下，试设计此刚性基础。【解答】(1)地基承载力特征值的深宽修正先按基础宽度b小于3m考虑,不作宽度修正。由于持力层土的孔隙比及液性指数均小于0.85，查表3-4得ηd=1.6，而γ0=γ=17.5kN/m3，d=1.5m，则fa=fak+ηdγ0（d-0.5）=150kPa+1.6×17.5kN/m3×（1.5-0.5）m=178.0kPa(2)按承载力要求初步确定基础宽度初步选定基础宽度为1.40m。

(3)基础剖面布置初步选定基础高度h=0.3m。大放脚采用标准砖砌筑，每皮宽度b1=60mm，h1=120mm,共砌5皮；大放脚的底面宽度b0=240mm+2×5×60mm=840mm，如图6-15所示。(4)按台阶的宽高比要求验算基础的宽度基础采用C15素混凝土砌筑，而基底的平均压力为查表9-5，得基础台阶的允许宽高比tanα=b2/h=1.0，于是

bmax

=b0+2htanα=0.84m+2×0.3×1.0m=1.44m取基础宽度为1.4m，满足设计要求。

1.扩展基础的构造要求：（1）锥形基础的边缘高度不宜小于200mm，坡度i≤1:3；阶梯形基础的每阶高度宜为300～

500mm；（2）垫层的厚度不宜小于70mm，垫层的混凝土强度等级应为C15；（3）扩展基础底板受力钢筋的最小直径不宜小于10mm，间距不宜大于200mm，也不宜小于100mm。墙下钢筋混凝土条形基础纵向分布钢筋的直径不小于8mm；间距不大于300mm；每延米分布钢筋的截面积应不小于受力钢筋截面积的1/10。当有垫层时钢筋保护层的厚度不小于40mm；无垫层时不小于70mm；（4）混凝土强度等级不应低于C20；9.6扩展基础设计

（5）当柱下钢筋混凝土独立基础的边长和墙下钢筋混凝土条形基础的宽度大于或等于2.5m时，底板受力钢筋的长度可取边长或宽度的0.9倍，并宜交错布置（见图9-19）；

a)底板钢筋长度及布置b）T形及十字形交接处底板横向受力钢筋c）拐角处底板横向受力钢筋

（9)钢筋混凝土条形基础底板在T形及十字形交接处，底板横向受力钢筋仅沿一个主要受力方向通长布置，另一方向的横向受力钢筋可布置到底板宽度1/4处；在拐角处底板横向受力钢筋应沿两个方向布置；

（7）现浇柱基础，其插筋的数量、直径以及钢筋种类应与柱内纵向受力钢筋相同。插筋的锚固长度，与柱的纵向受力钢筋的连接方法应符合现行《混凝土结构设计规范》要求。插筋的下端宜做成直钩放在基础底板钢筋网上，应有上下两个箍筋固定。当柱为轴心受压或小偏心受压，基础高度大于或等于1200mm，或柱为大偏心受压基础高度大于或等于1400mm时，可将四角的插筋伸到底板钢筋网上，其余插筋锚固在基础顶面下la处（见图9-17）。插筋与柱筋的搭接位置一般在基础顶面，如需要提前回填土时，搭接位置也可以在室内地面处；现浇柱基础中插筋构造示意（8）预制钢筋混凝土柱与杯口基础的连接，应符合下列要求（图9-18）：柱的插入深度h1可按表9-9选用，并满足钢筋锚固长度要求和吊装时柱的稳定性要求；基础的杯底厚度和杯壁厚度，可按表9-7选用；当柱为轴心受心或小偏心受压且t/h2≥0.65时，或大偏心受压且t/h2≥0.75时，杯壁可不配筋；当柱为轴心受心或小偏心受压且t/h2≥0.65时，或大偏心受压且0.5≤t/h2<0.65时，杯壁可按表6-8构造配筋，其他情况应按计算配筋。

预制钢筋混凝土柱独立基础示意图9.9.1墙下钢筋混凝土条形基础设计墙下钢筋混凝土条形基础的内力计算一般可按平面应变问题处理，在长度方向上取单位长度计算。设计的内容主要包括基础底面宽度b和基础的高度h及基础底板配筋等。1.墙下条形基础结构的设计要求2.基础截面的设计步骤（1）计算地基净反力：（2）最大内力设计值（取墙边截面）：a)砖墙b）混凝土墙当轴心作用时：剪力设计值：弯矩设计值：（3）基础底板高度：（4）基础底板配筋：【例9-6】某厂房采用钢筋混凝土条形基础，墙厚240mm，上部结构传至基础顶部的轴心荷载F=300kN/m，弯矩M=28.0kN·m/m。条形基础底面宽度b已由地基承载力条件确定为2.0m。试设计基础的高度并进行底板配筋。

【解答】(1)选用混凝土的强度等级为C15，查得fc=7.5MPa；采用I级钢筋，查得fy=210MPa。(2)基础边缘处的最大和最小地基净反力(3)验算截面I距基础边缘的距离bⅠ=(2.0-0.24)/2m=0.88m

(4)验算截面的剪力设计值

(5)基础计算有效高度h0≥VⅠ/0.07fc=152.7/0.07×7.5mm=290.9mm(6)基础验算截面的弯矩设计值MⅠ=1/2VⅠbⅠ=MⅠ=1/2×152.7×0.88kN·m/m=67.2kN·m/m(7)基础每延米的受力钢筋截面面积As=M/0.9fyh0=67.2/0.9×210×315×104mm2=1129mm2选配受力钢筋Ф16@170，As=1183mm2，沿垂直于砖墙长度方向配置，在砖墙长度方向配置的分布方向配置Ф8@250的分布钢筋。基础配筋见图9-21

。有两种破坏形式一种是在基底净反力作用下，基础底板在两个方向上的弯曲，底部受拉，顶部受压。当危险截面内的弯矩设计值超过底板的抗弯强度时，底板就发生弯曲破坏。

第二种破坏形式：当基础底板面积较大时，如果基础高度（或阶梯高度）不足，则将沿着柱周边（或阶梯高度变化处）产生冲切破坏，形成450斜裂面的角锥体。处理方法需在底板下部配置钢筋处理方法基础底板要有足够的厚度

9.6.2柱下钢筋混凝土独立基础设计1.截面的设计计算步骤（1）地基净反力计算：轴心受压：偏心受压：柱下独立基础的抗冲切验算（2）基础高度确定：1）轴心受压基础：当基础宽度大于冲切锥体底边宽度即l≥at+2h0时当基础宽度小于冲切锥体底边宽度，即l＜at+2h0时求出有效高度h0后，即可求得基础底板厚度：有垫层时h=h0+40(mm)；无垫层时h=h0+75(mm)。柱下独立基础的抗冲切验算1—冲切破坏锥体最不利一侧的斜截面2—冲切破坏锥体的底面线偏心荷载作用下基础高度的计算方法与中心荷载作用时基本相同，仅需将式（9-23）中F1=pjA1,改为F1=pjmaxA1即可，此时pjmax=F/A(1+6e0/l)。2）偏心受压基础长边方向

短边方向

求出相应的配筋（3）基础底板配筋：对于矩形基础，当台阶的宽高比小于或等于2.5和偏心距小于或等于1/6基础宽度时，任意截面的弯距可按下列公式计算：【例9-7】某柱下锥形独立基础的底面尺寸为2200mm×3000mm，上部结构柱荷载F=750kN，M=110kN·m，柱截面尺寸为400mm×400mm，基础采用Ｃ20级混凝土和Ⅰ级钢筋。试确定基础高度，并进行基础配筋。

【解答】(1)设计基本数据根据构造要求，可在基础下设置100mm厚的混凝土垫层，强度等级为C10；假设基础高度为h=500mm，则基础有效高度h0=0.5-0.05=0.45m；C20级混凝土的ft=1.1×103kPa，Ⅰ级的钢筋的fy=210MPa。

(2)基底净反力计算由于l>a+2h0，于是

F1=pmax

A1＝150.0kPa×1.68m2=252kN

0.7ftβhp

amh0＝0.7×1.0×1.1×103×0.85×0.45kN=294.5kN满足F1≤0.7ftβhp

amh0条件，选用基础高度h=500mm合适。

(3)基础高度验算

基础短边长度l=2.2m，柱截面的宽度和高度a=bc=0.4m。βhp=1.0，at=a=0.4m，ab=a+2h0=1.3m，故(4)内力计算与配筋

设计控制截面在柱边处，此时相应的a'，b'，a1和pjⅠ值为a'=b'=0.4m，a1=(b-b')/2=(3.0-0.4)/2m=1.3m

长边方向MⅠ＝1/12a12[（2l+a′）(pmax+pⅠ－２G/A)+（pmax－pⅠ）l]=182.4kN·m短边方向

MⅡ＝1/48（l-a′）2（2b+b′）(pmax+pmin－２G/A)=99.5kN·m

长边方向配筋

AsⅠ=MⅠ/0.9fyh0选用11Ф16@210(AsⅠ=2211mm2)。短边方向配筋AsⅡ=MⅡ/0.9fyh0选用15Ф10@200(AsⅡ=1178mm2)基础的配筋见图9-24

9.7减少不均匀的措施9.7.1建筑措施1.建筑体形力求简单；2.当建筑体形比较复杂时，宜根据其平面形状和高度差异情况，在适当的位置设置沉降缝；3.当高度差异或荷载差异较大时，可将两者隔开一定距离，或采用自由沉降的连接构造。9.7.2结构措施3.调整各部分的荷载分布、基础宽度或埋置深度。2.设置地下室或半地下室，采用覆土少、自重轻的基础；1.选用轻型结构，减少墙体自重，采用架空地板代替室内填土；9.7.3施工措施基本原则：先重后轻，化整为零，保护持力层，考虑周边影响，控制加载速度。

砖基础用普通烧结砖与水泥砂浆砌成。砖基础砌成的台阶形状称为“大放脚”，有等高式和不等高式两种（见下图）。等高式大放脚是两皮一收，两边各收进1/4砖长；不等高式大放脚是两皮一收与一皮一收相间隔，两边各收进1/4砖长。等高式不等高式9.8

浅基础施工技术砖基础（a）两皮一收砖基础施工注意：（1）基槽（坑）开挖：应设置好龙门桩及龙门板，标明基础、墙身和轴线的位置。（2）大放脚的形式：当地基承载力大于150KPa时，采用等高式大放脚，即两皮一收；否则应采用不等高式大放脚，即两皮一收与一皮一收相间隔，基础底宽应根据计算而定。（b）二一间隔收（3）砖基础若不在同一深度，则应先由底往上砌筑。在高低台阶接头处，下面台阶要砌一定长度（一般不小于基础扩大部分的高度）的实砌体，砌到上面后与上面的砖一起退台。（4）砖基础接槎应留成斜槎，如因条件限制留成直槎时，应按规范要求设置拉结筋。1-1剖面图石砌体基础

基础采用的石料分毛石和料石两种，一般建筑采用毛石较多，价格低廉，施工简单。毛石分为乱毛石和平毛石。用水泥砂浆采用铺浆法砌筑。灰缝厚度为20～30mm。砌第一层石块时，基底要坐浆。石块大面向下，基础最上一层石块，宜选用较大平面较好的石块砌筑。（a）立体图

（b）剖面图毛石基础构造示意图钢筋混凝土基础

一般工业与民用建筑在基础设计中多采用天然浅基础。它造价低、施工简便。常用的浅基础类型有条式基础、杯形基础、筏式基础和箱形基础等。一、独立柱基础

工艺流程清理混凝土找平混凝土振捣混凝土垫层钢筋绑扎相关专业施工混凝土养护清理混凝土浇筑混凝土搅拌清理模板模板拆除

阶梯形独立基础模板示意图

二、条形基础（条式基础）

条式基础包括柱下钢筋混凝土条形基础和墙下钢筋混凝土条形基础。条形基础的抗弯和抗剪性能良好，可在竖向荷载较大、地基承载力不高的情况下采用，因为高度不受台阶宽高比的限制，故适宜于“宽基浅埋”的场合下使用，其横断面一般呈倒T型。柱下条形基础当地基较为软弱、柱荷载较大时，常将同一方向(或同一轴线)上若干柱子的基础连成一体而形成柱下条形基础。基础常在软弱地基上的框架结构或排架结构中采用，一般设在房屋的纵向。条形基础：墙承式基础1．构造要求(1)垫层厚度一般为100mm，混凝土强度等级为C15，基础混凝土强度等级不宜低于C15；(2)底板受力钢筋的最小直径不宜小于8mm，间距不宜大于200mm。当有垫层时钢筋保护层的厚度不宜小于35mm，无垫层时不宜小于70mm。(3)插筋的数目与直径应和柱内纵向受力钢筋相同。插筋的锚固及柱的纵向受力钢筋的搭接长度，按国家现行设计规范的规定执行。2．工艺流程土方开挖、验槽→混凝土垫层施工→恢复基础轴线、边线、校正标高→基础钢筋、柱、墙钢筋安装→基础模板及支撑安装→钢筋、模板验收→混凝土浇筑、试块制作→养护、模板拆除3．施工要点（1）混凝土浇筑前应进行验槽，轴线、基坑（槽）尺寸和土质等均应符合设计要求。（2）基坑（槽）内浮土、积水、淤泥、杂物等均应清除干净。基底局部软弱土层应挖去，用灰土或砂砾回填夯实至基底相平。（3)当基槽验收合格后，应立即浇筑混凝土垫层，以保护地基。（4)钢筋经验收合格后，应立即浇筑混凝土（5）质量检查。混凝土的质量检查，主要包括施工过程中的质量检查和养护后的质量检查。三、杯口基础

杯口基础常用于装配式钢筋混凝土柱的基础，形式有一般杯口基础、双杯口基础、高杯口基础等。高杯口基础是带有短柱的杯形基础作用：一般用于上层土较软弱或有空穴、井等不宜作持力层以及必须将基础埋深的情况。双杯口基础用于厂房伸缩缝处的双柱下，或者考虑厂房扩建而设置的预留杯口情况。四、筏形基础

筏形基础是由整板式钢筋混凝土板(平板式)或由钢筋混凝土底板、梁整体(梁板式)两种类型组成。适用条件有地下室或地基承载能力较低而上部荷载较大的基础。

结构形式：梁板式多用于柱下无梁式多用于墙下

筏板基础适用于地基土质软弱又不均匀、有地下水或当柱子和承重墙传来的荷载很大的情况。平板式梁板式筏板基础施工程序

基底土质验槽筏板下网钢筋梁钢筋柱及剪力墙插筋施工垫层在垫层上弹线抄平筏板上网钢筋筏板混凝土（板式）、筏板及上部梁混凝土（梁式）施工要点：（1）根据地质勘探和水文资料，地下水位较高时，应采用降低水位的措施，使地下水位降低至基底以下不少于500mm；保证在无水情况下，进行基坑开挖和钢筋混凝土筏体施工。（2）根据筏体基础结构情况、施工条件等确定施工方案。（3）加强养护。

五、箱形基础

适用条件：高层建筑，具有特大荷载且需设地下室的建筑。具有刚度大、抗震性能好的特点，可结合地下室。组成：顶板、底板、侧墙。材料为钢筋混凝土箱体布置浇注箱型基础底板预留管道套管预留管道孔9.8

基础防水施工基础长期受地下水的影响，会降低基础的耐久性和使用功能，因此对有地下室的基础须做好基础的防水施工。基础防水可以采用刚性防水和柔性防水，也可以两者并用。基础刚性防水施工是指以水泥、砂石为原材料，或其内掺入少量外加剂、高分子聚合物等材料，采用适当配合比，配制成具有一定抗渗透能力的防水混凝土或防水砂浆等刚性材料，进行基础工程防水的施工工艺。柔性防水是用防水卷材和胶结材料胶合而成的一种多层或单层防水层。卷材的优点是防水性能好，具有一定的韧性和延伸性，能适应结构的振动和微小变形，不易渗水，并能抗酸碱盐介质的侵蚀；缺点是耐久性差、吸水率高、机械强度低、施工工序多，发生渗漏时难以修补。9.9.1防水材料1.防水混凝土种类最高抗渗压（Mpa）特点使用范围普通防水混凝土>3.0施工简便、材料来源广泛适用于一般工业、民用建筑及公共建筑的地下防水工程。外加剂防水混凝土引气剂防水混凝土>2.2抗冻性好适用于北方高寒地区，抗冻性要求较高的防水工程及一般防水工程，不适用于抗压强度等级>20Mpa或耐磨性要求较高的防水工程。减水剂防水混凝土>2.2拌和物流动性好适用于钢筋密集或捣固困难的薄壁型防水构筑物，也适用于对混凝土凝结时间和流动性有特殊要求的防水工程。三乙醇胺防水混凝土>3.8早期强度高适用于工期紧迫，要求早强及抗渗性较高的防水工程及一般防水工程。氯化铁防水混凝土>3.8抗渗性能好、抗压强度高、施工方便、成本低适用于水中结构的无筋、少筋、厚大防水混凝土工程及一般地下防水工程，砂浆修补抹面工程。在接触直流电源或预应力混凝土及重要的薄壁结构上不宜使用。膨胀水泥防水混凝土>3.6密实性好、抗裂性好适用于地下工程和地上防水构筑物、山洞、非金属油罐和主要工程的后浇带。（1）防水混凝土的种类表9-15不同类型防水混凝土的适用范围最大水头（H）与防水混凝土壁厚（h）的比值（H/h）设计抗渗等级（MPa）<1010~1515~2525~35>35P6（0.6）P8（0.8）P12（1.2）P16（1.6）P20（2.0）（2）防水混凝土抗渗等级表9-16防水混凝土抗渗等级选用2.防水砂浆

防水砂浆是在水泥砂浆中掺入适量的防水剂、高分子聚合物等材料，提高砂浆的密实性，以达到抗渗防水目的的一种刚性防水材料，水泥砂浆防水层一般称为防水抹面。近年来，利用高分子聚合物材料制成聚合物改姓砂浆来提高材料的拉伸强度和韧性，聚合物品种主要有氯丁胶乳、天然胶乳、丁苯胶乳、氯偏胶乳、丙烯酸酯胶乳以及布胶硅水溶性聚合物等。3.防水卷材

卷材防水层是用防水卷材和胶结材料胶合而成的一种多层或单层防水层。卷材防水一般在重要建筑基础中与钢筋混凝土自防水共同设防，刚性和柔性防水共同作用。防水卷材应选用强度高、延伸率大、具有良好的韧性和不透水性，膨胀率小且具有良好的耐腐蚀性的品种，如合成高分子防水卷材或高聚物改性沥青防水卷材。对于特别重要的建筑，优先选用合成高分子卷材，还可增加其他防水措施，如夹壁墙等；对于一般工业民用建筑，应尽量采用合成高分子防水卷材或高聚物改性沥青防水卷材。9.9.2基础防水构造要求外部设备与房屋内部设备进行连接时，必须有管道穿过基础结构，因此必须处理好设备与基础结构的构造，避免构造不当而漏水。固定式穿墙套管示意图1-主管2-止水环3-围护结构套管式穿墙管示意图1-双头螺栓2-螺母3-压紧法兰4-橡胶圈5-挡圈6-止水环7-嵌填料8-套管9-翼环10-主管群管做法示意图1-浇注孔2-柔性材料3-穿墙管4-穿管预留孔5-封口钢板6-固定角钢1.穿墙管（盒）与穿墙对拉螺栓螺栓加焊水环示意图1-围护结构2-模板3-小龙骨4-大龙骨5-螺栓6-止水环预埋套管加焊止水环示意图1-围护结构2-模板3-龙骨4-大龙骨5-螺栓6-止水环7-套管（拆模后将螺栓拔出，套管内用膨胀水泥封堵）图9-32螺栓加堵头示意图1-围护结构2-模板3-小龙骨4-大龙骨5-螺栓6-止水环7-套管（拆模后将螺栓沿平凹底割去，再用膨胀砂浆封堵）2.预埋件预埋件或预留孔（槽）处理示意图1-预埋件2-预留孔槽（1）围护结构上的预埋件应在混凝土浇筑前预埋准确，浇筑后严禁打洞。预埋件端部或预留孔（槽）底部的混凝土厚度不得小于200mm，当厚度小于200mm时，必须局部加厚或采取其他防水措施，如图9-33所示。（2）预留孔（槽）内的防水层，应与孔（槽）外的结构附加防水层保持连续。3.孔口窗井防水示意图a）窗井底部在最高地下水位以上b）窗井或其-部分在最高地下水位以下1-窗井2-主体结构3-垫层4-防水层4.坑、池1）坑、池、储水库宜用防水混凝土整体浇筑，内设附加防水层，受振动作用时应设柔性附加防水层。2）底板以下的坑、池，其局部底板必须相应降低，并应使防水层保持连续，如图9-35所示。底板下坑、池防水示意图1-围护结构底板2-坑、池盖板3-坑、池4-附加防水层5-围护结构附加防水层（一）防水混凝土的特点、抗渗等级及种类

1.防水混凝土的特点具有防水和承载等多种功能，且其防水年限同结构寿命；施工简便、质量可靠；成本低廉、耐久性好；易于检查和修堵。但由于混凝土属脆性材料，易因变形、开裂而渗漏。

2.防水混凝土的抗渗等级工程埋置深度（m）<1010～2020～3030～40设计抗渗等级P6P8P10P129.9.3防水混凝土施工3.防水混凝土的种类（1)普通防水混凝土（2）外加剂防水混凝土

1)减水剂防水混凝土

2)引气剂防水混凝土

3)密实剂防水混凝土

4)防水剂防水混凝土

5)膨胀剂防水混凝土（二）对防水混凝土的使用与配制要求

1.使用要求（1）防水混凝土基础下应作混凝土垫层，其厚度不小于100mm，强度等级不低于C10。（2）防水混凝土抗渗结构的厚度不应小于250mm；裂缝宽度应控制在0.2mm以内；迎水面钢筋的混凝土保护层厚度不应小于50mm。（3）防水混凝土若用于侵蚀性介质中时，其耐蚀系数(试块分别在侵蚀介质与饮用水中养护6个月的抗折强度之比)不应小于0.8，否则应采取可靠的防腐措施。（4）用于受热部位时，防水混凝土表面温度不得高于80℃，否则应采取隔热措施。（5）防水混凝土不得用于受到剧烈振动或冲击的结构。2.配制要求~建立概念

防水混凝土的配合比应通过试验确定。为了保证施工后的可靠性，在进行防水混凝土试配时，其抗渗水压值应比设计值提高O.2Mpa。（1）材料：水泥品种应按设计要求选用，其强度等级不应低于32.5级；石子应坚硬洁净，粒径为5～40mm；砂宜采用洁净中砂；水应为不含有害物质的洁净水。（2）配比：防水混凝土的水泥用量一般不应低于300kg／m3,当掺有活性掺合料时也不得少于280kg／m3。砂率宜为35％～40％；灰砂比宜为1：2～1：2.5；水灰比不得大于O.55；坍落度不宜大于50mm，采用泵送时入泵坍落度宜为100～140mm。（三）防水薄弱部位的处理

1.混凝工施工缝防水混凝工应尽量连续浇筑，少留施工缝。（1）施工缝的位置顶板及底板防水混凝土均应连续浇筑，不宜留设施工缝。墙体一般只留设水平施工缝，其位置要避开剪力及弯矩最大处或顶板、底板与墙体的交接处，应在高出底板表面300～500mm及低于顶板底面留100mm处的墙身上。墙体设有孔洞时，施工缝距孔洞边缘不宜小于300mm。如需留设垂直施工缝时，其位置应避开地下水和裂隙水较多的地段。（2）构造形式

（a）平缝加止水板止水板≥300遇水膨胀止水条（b）平缝加止水条≥300先浇的混凝土外贴防水层后浇混凝土（c）平缝外贴防水层防水混凝土施工缝的位置及形式示意图（3）施工要求施工缝的留设应保证形式正确，位置合理、准确。当原浇混凝土达到1.2MPa后，方可进行接缝施工。水平施工缝处继续浇筑混凝土时，应先铺一层20～25mm(墙底应为50～100mm)厚的水泥砂浆

2.结构变形缝埋入式止水带的构造1－止水带；2－聚苯板；3－结构体（a）变形缝构造（b）橡胶止水带（1）止水带的安装固定止水带固定方法示意图1－结构主筋；2－混凝土结构；3－固定用钢筋；4－固定止水带的扁钢；5－留缝材料；6－中埋式止水带；7－螺母；8－螺栓（2）对浇筑混凝土的要求为了保证混凝土与止水带牢固结合，要严格控制水灰比和水泥用量，接触止水带的混凝土不得粗骨料集中或漏振。对水平止水带的下部，应特别注意振捣密实，排出气泡。振捣棒不得触碰止水带。3.后浇缝后浇缝是大面积混凝土结构的刚性接缝，适用于不允许设置柔性变形缝、且后期变形趋于稳定的结构。补缝施工应与原浇混凝土间隔不少于42d，施工期的温度宜低于缝两侧混凝土施工时的温度。补缝应采用补偿收缩混凝土(如掺12％～15％UEA防水剂的混凝土)，其强度等级不得低于两侧混凝土。浇后4～8h开始养护，浇水养护时间不少于28d。后浇带防水构造示意图1－先浇混凝土；2－遇水膨胀止水条；3－结构主筋；4－后浇补偿收缩混凝土4.穿墙管道

套管式穿墙管的构造做法1－翼环；2－嵌缝密封材料；3－衬垫条；4－填缝材料；5－挡圈；6－套管；7－止水环；8－橡胶圈；9－套管翼盘；10－螺母；11－双头螺栓；12－短管；13－主管；14－法兰盘5.预埋件

防水混凝土中所有预埋件、预留孔均应事先埋设准确，严禁浇筑后剔凿打洞。预埋件端部或设备安装所需预留孔的底部，混凝土厚度均不得小于200mm，否则必须采取局部加厚或其它防水措施，以防引起渗漏。

6.穿墙螺栓

①在穿墙螺栓上加焊止水环。止水环钢板厚度不宜小于4mm，直径(或边长)应比螺栓直径大50mm以上，与螺栓满焊，位置居中。见图8—7(a)。拆模后割掉外露部分，端头刷防水防锈涂料。拆模后的墙板混凝土（四）防水混凝土的施工

1.施工准备（1）编制施工方案（2）防水混凝土的试配（3）做好各种防水、止水材料及设备工具的准备（4）做好排降水工作（5）落实责任，作好交底

2.施工工艺与技术要求（1）模板的安装（2）钢筋安装（3）设备管线安装（4）混凝土制备（5）防水混凝土的运输（6）防水混凝土的浇筑①浇筑前应做好各项准备工作。②浇筑时，混凝土的自由倾落高度不得超过1.5m，墙体的直接浇筑高度不得超过3m③若结构中有密集管群或对预埋件、钢筋稠密处，可改用相同强度等级和抗渗等级的细石混凝土，以保证质量。

④防水混凝土也应分层浇灌、分层捣实，采用插入式振捣器振捣时，每层浇灌厚度不宜超过300～400mm，浇灌面应尽量保持水平，倾斜坡度不得大于1：5；上下层的间隔时间不宜超过1.5小时，以保证在下层初凝前将上层浇捣完毕为准。⑤浇筑墙体混凝土时，应随浇筑位置升高逐渐减小坍落度。浇至墙顶时，宜在表面均匀地撒一层直径10～30mm的石子，并压入混凝土，以免出现砂浆层。

⑥大体积混凝土应在室外气温较低时浇筑，混凝土入模温度不宜超过28℃。⑦防水混凝土必须振捣密实（7）养护当混凝土进入终凝即应覆盖，保湿养护不少于14天。

（8）拆模及回填不宜过早拆模。拆模时混凝土表面与环境温差不得超过15～20℃，以防开裂。防水泥凝土基础应及早回填，以避免干缩和温差引起开裂。并分层夯实，每层厚度不大于300mm。（9）冬季施工混凝土入模温度不应低于10℃。水温不得超过60℃，骨料温度不得超过40℃，混凝土拌合物的出机温度不得超过35℃。（五）防水混凝土的质量控制与评定

施工中，按照质检规定次数进行材料用量、坍落度、浇筑层厚度、浇筑速度、每层的间隔时间、振捣情况等方面的检查，并按规定留置抗压强度试件和抗渗试件。连续浇筑混凝土每500m3应留置一组抗渗试件，且每项工程不得少于两组。试件应在浇筑地点与其他试件同时制作。抗渗试件每组为6块，尺寸为底径×顶径×高＝185×175×150的圆台体。一组进行28～90天标准养护，其抗渗等级应达到试验等级，最低不得低于设计等级；另一组与结构同条件下养护，作为检测结构抗渗性能的依据，其抗渗等级不应低于设计等级。三、卷材防水层施工

（一）施工准备1.材料准备进场应检查防水材料的外观质量、核实出厂合格证及质量检测报告，并根据有关规定进行现场抽样复检，合格后方准使用。卷材防水层施工所用的基层处理剂、胶粘剂、密封材料等均应与卷材材性相容。

2.机具准备

3.对基层的处理与要求

①卷材防水层的基层必须坚实、平整、干燥、洁净。平整的混凝土表面若有气孔、麻面，可用加膨胀剂的水泥砂浆填平；混凝土垫层或凹凸不平的墙体表面则应抹水泥砂浆找平层。找平层应有足够的强度，且平整、无空鼓和起砂现象。②各部位的阴阳角均应做成圆角。若用沥青卷材，其圆角的半径应不小于50mm；其他卷材，圆角半径不应小于20mm。③防水层施工时，其基层含水率应低于9％。检查时可在基层表面铺设1m×lm的防水卷材，静置3～4h后掀开，若基层表面及卷材内表面