基础与地下室.ppt

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1、第五章基础与地下室第五章基础与地下室 第一节地基与基础概述第一节地基与基础概述 第二节基础的埋置深度及影响因素第二节基础的埋置深度及影响因素 第三节基础的分类第三节基础的分类 第四节地下室的构造第四节地下室的构造第一节地基与基础概述第一节地基与基础概述 一、地基的分类一、地基的分类 在建筑中，将建筑上部结构所承受的各种荷载传到地基上在建筑中，将建筑上部结构所承受的各种荷载传到地基上的结构构件称为基础。支承基础的土体或岩体称为地基。地的结构构件称为基础。支承基础的土体或岩体称为地基。地基可分为天然地基和人工地基两大类。基可分为天然地基和人工地基两大类。 (一一)天然地基天然地基 如果天然土层具有

2、足够的承载力，不需要经过人工改良和如果天然土层具有足够的承载力，不需要经过人工改良和加固，就可直接承受建筑物的全部荷载并满足变形要求，称加固，就可直接承受建筑物的全部荷载并满足变形要求，称之为天然地基。岩石、碎石土、砂土、粉土、黍占性土等，之为天然地基。岩石、碎石土、砂土、粉土、黍占性土等，一般均可作为天然地基。一般均可作为天然地基。 (二二)人工地基人工地基 当土层的承载能力较低或虽然土层较好，但因上部荷载较当土层的承载能力较低或虽然土层较好，但因上部荷载较大，土层不能满足承受建筑物荷载的要求时，必须对土层进大，土层不能满足承受建筑物荷载的要求时，必须对土层进行地基处理，以提高其承载能力，改

3、善其变形性质或渗透性行地基处理，以提高其承载能力，改善其变形性质或渗透性质，这种经过人工方法进行处理的地基称为质，这种经过人工方法进行处理的地基称为“人工地基人工地基”。下一页 返回第一节地基与基础概述第一节地基与基础概述 二、人工地基处理的方法二、人工地基处理的方法 人工地基常用的处理方法有换填垫层法、预压法、强夯法、人工地基常用的处理方法有换填垫层法、预压法、强夯法、强夯置换法、深层挤密法、化学加固法等。强夯置换法、深层挤密法、化学加固法等。 (1)换填垫层法换填垫层法:挖去地表浅层软弱土层或不均匀土层，回填挖去地表浅层软弱土层或不均匀土层，回填坚硬、较粗粒径的材料，并夯压密实，形成垫层的

4、地基处理坚硬、较粗粒径的材料，并夯压密实，形成垫层的地基处理方法。方法。 (2)预压法预压法:对地基进行堆载或真空预压，使地基土固结的地对地基进行堆载或真空预压，使地基土固结的地基处理方法。基处理方法。 (3)强夯法强夯法:反复将夯锤提到高处使其自由落下，给地基以冲反复将夯锤提到高处使其自由落下，给地基以冲击和振动能量，将地基土夯实的地基处理方法。击和振动能量，将地基土夯实的地基处理方法。 (4)强夯置换法强夯置换法:将重锤提高到高处使其自由落下形成夯坑，将重锤提高到高处使其自由落下形成夯坑，并不断夯击坑内回填的砂石、钢渣等硬粒料，使其形成密实并不断夯击坑内回填的砂石、钢渣等硬粒料，使其形成密

5、实的墩体的地基处理方法。的墩体的地基处理方法。 上一页 下一页 返回第一节地基与基础概述第一节地基与基础概述(5)深层挤密法深层挤密法:主要是靠桩管打入或振入地基后对软弱土产生主要是靠桩管打入或振入地基后对软弱土产生横向挤密作用，从而使土的压缩性减小，抗剪强度提高。通横向挤密作用，从而使土的压缩性减小，抗剪强度提高。通常有灰土挤密桩法、土挤密桩法、砂石桩法、振冲法、石灰常有灰土挤密桩法、土挤密桩法、砂石桩法、振冲法、石灰桩法、夯实水泥土桩法等。桩法、夯实水泥土桩法等。 (6)化学加固法化学加固法:将化学溶液或胶粘剂灌入土中，使土胶结以将化学溶液或胶粘剂灌入土中，使土胶结以提高地基强度、减少沉降

6、量或防渗的地基处理方法。其方法提高地基强度、减少沉降量或防渗的地基处理方法。其方法有高压喷射注浆法、深层搅拌法、水泥土搅拌法等。有高压喷射注浆法、深层搅拌法、水泥土搅拌法等。 三、地基与基础的关系三、地基与基础的关系 地基与基础之间相互影响、相互制约。地基与基础之间相互影响、相互制约。(一一)对地基的要求对地基的要求(1)地基应具有一定的承载力和较小的压缩性。地基应具有一定的承载力和较小的压缩性。(2)地基的承载力应分布均匀。在一定的承载条件下，地基应地基的承载力应分布均匀。在一定的承载条件下，地基应有一定的深度范围。有一定的深度范围。(3)要尽量采用天然地基，以降低成本。要尽量采用天然地基，

7、以降低成本。上一页 下一页 返回第一节地基与基础概述第一节地基与基础概述(二二)对基础的要求对基础的要求(1)基础要有足够的强度，能够起到传递荷载的作用。基础要有足够的强度，能够起到传递荷载的作用。 (2)基础的材料应具有耐久性，以保证建筑的持久使用。因为基础的材料应具有耐久性，以保证建筑的持久使用。因为基础处于建筑物最下部并且埋在地下，对其维修或加固是很基础处于建筑物最下部并且埋在地下，对其维修或加固是很困难的。困难的。 (3)在选材上尽量就地取材，以降低造价。在选材上尽量就地取材，以降低造价。 (三三)地基、基础与荷载的关系地基、基础与荷载的关系 地基承受着由基础传来的建筑物的全部荷载。地

8、基在建筑地基承受着由基础传来的建筑物的全部荷载。地基在建筑物荷载作用下的应力和应变随着土层深度的增加而减小，在物荷载作用下的应力和应变随着土层深度的增加而减小，在达到一定深度后就可以忽略不计。直接承受荷载的土层称为达到一定深度后就可以忽略不计。直接承受荷载的土层称为持力层，持力层以下的土层称为下卧层，如持力层，持力层以下的土层称为下卧层，如图图5-1所示。所示。 如建筑物的全部荷载用如建筑物的全部荷载用N表示。地基在保持稳定的条件下，表示。地基在保持稳定的条件下，每平方米所能承受的最大垂直压力称为地基的承载力，用每平方米所能承受的最大垂直压力称为地基的承载力，用R表示。表示。上一页 下一页 返

9、回第一节地基与基础概述第一节地基与基础概述由于地基的承载力一般小于建筑物地上部分的强度，所以基由于地基的承载力一般小于建筑物地上部分的强度，所以基础底面需要宽出上部结构础底面需要宽出上部结构(底面宽为底面宽为B)，基础底面积用，基础底面积用A表示，表示，如如图图5-2所示。当所示。当R= N/A成立时，说明建筑物传给基础底面成立时，说明建筑物传给基础底面的平均压力不超过地基承载力，地基就能够保证建筑物的稳的平均压力不超过地基承载力，地基就能够保证建筑物的稳定和安全。定和安全。 地基对保证建筑物的坚固耐久性具有非常重要的作用。基地基对保证建筑物的坚固耐久性具有非常重要的作用。基础传给地基的荷载如

10、果超过地基的承载能力，地基就会出现础传给地基的荷载如果超过地基的承载能力，地基就会出现较大的沉降变形和失稳，甚至会出现土层的滑移，直接影响较大的沉降变形和失稳，甚至会出现土层的滑移，直接影响到建筑物的安全和正常使用。在建筑设计中，当建筑物总荷到建筑物的安全和正常使用。在建筑设计中，当建筑物总荷载确定时，可通过增加基础底面积或提高地基的承载力来保载确定时，可通过增加基础底面积或提高地基的承载力来保证建筑物的稳定和安全。证建筑物的稳定和安全。上一页 返回第二节基础的埋置深度及影响因素第二节基础的埋置深度及影响因素 一、基础的埋置深度一、基础的埋置深度 为确保建筑物的坚固安全，基础要埋人土层中一定的

11、深度。为确保建筑物的坚固安全，基础要埋人土层中一定的深度。一般把自室外设计地面标高至基础底部的垂直高度称为基础一般把自室外设计地面标高至基础底部的垂直高度称为基础的埋置深度，简称埋深，如的埋置深度，简称埋深，如图图5-3所示。所示。 根据基础埋置深度的不同，常分为深基础和浅基础。其实根据基础埋置深度的不同，常分为深基础和浅基础。其实深基础与浅基础并无明显的界限，通常把埋置深度大于深基础与浅基础并无明显的界限，通常把埋置深度大于5m的的称为深基础，埋置深度小于称为深基础，埋置深度小于5m的称为浅基础。一般来说，基的称为浅基础。一般来说，基础的埋置深度愈浅，土方开挖量就愈小，基础材料用量也愈础的埋

12、置深度愈浅，土方开挖量就愈小，基础材料用量也愈少，工程造价就愈低，但当基础的埋置深度过小时，基础底少，工程造价就愈低，但当基础的埋置深度过小时，基础底面的土层受到压力后会把基础周围的土挤走，使基础产生滑面的土层受到压力后会把基础周围的土挤走，使基础产生滑移而失去稳定性移而失去稳定性;同时基础埋得过浅，还容易受外界各种不良同时基础埋得过浅，还容易受外界各种不良因素的影响。所以，基础的埋置深度最浅不能小于因素的影响。所以，基础的埋置深度最浅不能小于500 mm。 二、影响基础埋深的因素二、影响基础埋深的因素 影响基础埋置深度的因素很多，主要有以下几方面影响基础埋置深度的因素很多，主要有以下几方面:

13、 下一页 返回第二节基础的埋置深度及影响因素第二节基础的埋置深度及影响因素(1)建筑物自身的特性。如建筑物设有地下室、地下管道或设备建筑物自身的特性。如建筑物设有地下室、地下管道或设备基础时，常须将基础局部或整体加深。为了保护基础不露出地基础时，常须将基础局部或整体加深。为了保护基础不露出地面，构造要求基础顶面离室外设计地面不得小于面，构造要求基础顶面离室外设计地面不得小于100 mm。 (2)作用在地基上的荷载大小和性质。荷载有恒载和活载之分。作用在地基上的荷载大小和性质。荷载有恒载和活载之分。其中恒载引起的沉降量最大，因此当恒载较大时，基础埋深应其中恒载引起的沉降量最大，因此当恒载较大时，

14、基础埋深应大一些。荷载按作用方向又有竖直方向和水平方向。当基础要大一些。荷载按作用方向又有竖直方向和水平方向。当基础要承受较大水平荷载时，为了保证结构的稳定性，也常将埋深加承受较大水平荷载时，为了保证结构的稳定性，也常将埋深加大。大。 (3)工程地质和水文地质条件。不同的建筑场地，其土质情况也工程地质和水文地质条件。不同的建筑场地，其土质情况也不相同，就是同一地点，当深度不同时土质也会有变化。一般不相同，就是同一地点，当深度不同时土质也会有变化。一般情况下，基础应设置在坚实的土层上，而不要设置在淤泥等软情况下，基础应设置在坚实的土层上，而不要设置在淤泥等软弱土层上。当表面软弱土层较厚时，可采用

15、深基础或人工地基。弱土层上。当表面软弱土层较厚时，可采用深基础或人工地基。 一般基础宜埋置在地下水位以上，以减少特殊的防水、排水一般基础宜埋置在地下水位以上，以减少特殊的防水、排水措施，以及受化学污染的水对基础的侵蚀，有利于施工。当必措施，以及受化学污染的水对基础的侵蚀，有利于施工。当必须埋在地下水位以下时，宜将基础埋置在最低地下水位以下不须埋在地下水位以下时，宜将基础埋置在最低地下水位以下不小于小于200 mm处，如处，如图图5-4所示。所示。 上一页 下一页 返回第二节基础的埋置深度及影响因素第二节基础的埋置深度及影响因素(4)地基土冻胀和融陷的影响。对于冻结深度浅于地基土冻胀和融陷的影响

16、。对于冻结深度浅于500 mm的南方的南方地区或地基土为非冻胀土时，可不考虑土的冻结深度对基础埋地区或地基土为非冻胀土时，可不考虑土的冻结深度对基础埋深的影响。对于季节冰冻地区，如地基为冻胀土时，应使基础深的影响。对于季节冰冻地区，如地基为冻胀土时，应使基础底面低于当地冻结深度。在寒冷地区，土层会因气温变化而产底面低于当地冻结深度。在寒冷地区，土层会因气温变化而产生冻融现象。土层冰冻的深度称为冰冻线，当基础埋置深度在生冻融现象。土层冰冻的深度称为冰冻线，当基础埋置深度在土层冰冻线以上时，如果基础底面以下的土层冻胀，会对基础土层冰冻线以上时，如果基础底面以下的土层冻胀，会对基础产生向上的顶力，严重的会使基础上抬起拱产生向上的顶力，严重的会使基础上抬起拱;如果基础底面以下如果基础底面以下的土层解冻，顶力消失，使基础下沉。这样的过程会使建筑产的土层解冻，顶力消失，使基础下沉。这样的过程会使建筑产生裂缝和破坏，因此，在寒冷地区基础埋深应在冰冻线以下生裂缝和破坏，因此，在寒冷地区基础埋深应在冰冻线以下200 mm处，如处，如图图5-5所示。采暖建筑的内墙基础埋深可以根据建筑所示。采暖建筑的内墙基