第二章地基与基础.pptx
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1、第一节第一节 概述概述第二节第二节 基础埋置深度基础埋置深度第三节第三节 基础的分类及构造基础的分类及构造第四节第四节 基础中特殊问题的处理基础中特殊问题的处理第五节第五节 地下室的构造地下室的构造第一节第一节 概概 述述一、有关概念一、有关概念二、地基分类二、地基分类三、对地基的要求三、对地基的要求四、人工地基的常见做法四、人工地基的常见做法有关概念与地基分类有关概念与地基分类一、有关概念一、有关概念 地基:指基础下面承受其传来全部荷载的土层。地基:指基础下面承受其传来全部荷载的土层。基基础础:建建筑筑物物埋埋在在地地面面以以下下的的承承重重构构件件。即即在在建建筑筑工工程程中中,位位于于建
2、建筑筑的的最最下下部部位位、直直接接作作用用于于土土层层的承重构件。的承重构件。注意:基础是建筑物的组成部分。地基则不是。注意:基础是建筑物的组成部分。地基则不是。持力层:地基中直接承受建筑物荷载的土层持力层:地基中直接承受建筑物荷载的土层 下卧层:持力层以下的土层。下卧层:持力层以下的土层。返回本节返回本节图图2-1 2-1 地基与基础组成地基与基础组成二二 、地基分类、地基分类按土层性质不同,分为按土层性质不同,分为 天天然然地地基基具具有有足足够够的的承承载载力力、可可以以直直接接在其上建造基础的天然土层。在其上建造基础的天然土层。人人工工地地基基必必须须预预先先对对土土层层进进行行人人
3、工工加加固固后才能承受建筑物荷载的地基。后才能承受建筑物荷载的地基。见图见图2-12-1。返回本节返回本节地基的要求与人工地基的常见做法地基的要求与人工地基的常见做法三、对地基的要求三、对地基的要求1 1、强度要求、强度要求 地地基基的的承承载载力力应应足足以以承承受受基基础础传传来来的的压压力力。地地基基承承受受荷荷载载有有一一定定的的限限度度,单单位位面面积积所所承承受受的的最最大大垂垂直直压压力力称称为为地地基基承承载载力力,单单位位为为kPakPa。2 2、变形要求、变形要求 地地基基的的沉沉降降量量和和沉沉降降差差应应保保证证在在允允许许的的沉沉降降范范围围内内。建建筑筑物物的的荷荷
4、载载通通过过基基础础传传给给地地基基,地地基基因因此此产产生生应应变变,出出现现沉沉降降。若若沉沉降降量量过过大大,会会造造成成整整个个建建筑筑物物下下沉沉过过多多,影影响响建建筑筑物物正正常常使使用用;若若沉沉降降不均匀,沉降差过大,会引起墙身开裂、倾斜,甚至破坏。不均匀,沉降差过大,会引起墙身开裂、倾斜,甚至破坏。3 3、稳定性要求、稳定性要求 即要求地基有防止产生滑坡、倾斜的能力。即要求地基有防止产生滑坡、倾斜的能力。四、人工地基的常见做法四、人工地基的常见做法压压实实法法利利用用人人工工方方法法挤挤压压土土壤壤,排排走走土土中中的的空空气气,提提高高土土的的密密实实性性。如如重重锤锤夯
5、夯实实法法、机机械械碾压法碾压法换换土土法法将将地地基基中中的的软软弱弱土土全全部部或或部部分分挖挖除除,换以承载力高的好土。换以承载力高的好土。打打桩桩法法将将钢钢筋筋混混凝凝土土桩桩打打入入或或灌灌注注入入土土中中,把土挤实,由桩和桩间土一起组成复合地基。把土挤实,由桩和桩间土一起组成复合地基。化学加固法化学加固法水泥硅化加固法水泥硅化加固法返回本章返回本章第二节第二节 基埋置深度基埋置深度一、一、基础埋置深度的定义基础埋置深度的定义二、影响基础埋深的因素二、影响基础埋深的因素 一、基础埋深的定义一、基础埋深的定义 基础埋深基础埋深:是指自室外设计地坪至基础底面的是指自室外设计地坪至基础底
6、面的垂直距离。室外地坪分为自然地坪和设计地坪。垂直距离。室外地坪分为自然地坪和设计地坪。浅基础:基础埋深不超过浅基础:基础埋深不超过5m5m时,此类基础称为时,此类基础称为浅基础。浅基础。深基础:基础埋深超过深基础:基础埋深超过5m5m时时,此类基础称为深此类基础称为深基础,如桩基、沉箱、沉井和地下连续墙等。基础,如桩基、沉箱、沉井和地下连续墙等。基础埋深应基础埋深应500mm500mm。见图见图2-12-1图图2-1 2-1 地基与基础组成地基与基础组成比萨斜塔比萨斜塔n正是由于地基土正是由于地基土质较差,基础埋质较差,基础埋置较浅,仅置较浅,仅3.053.05米米,在建到第三层在建到第三层
7、时时,基础发生不均基础发生不均匀沉降。塔顶中匀沉降。塔顶中心点偏离中心线心点偏离中心线2.12.1米米,现已偏离现已偏离5.25.2米米,终成斜塔。终成斜塔。返回本节返回本节二、影响基础埋深的因素二、影响基础埋深的因素(一)(一)地基土层构造地基土层构造(二)(二)建筑物自身构造建筑物自身构造(三)(三)地下水位地下水位(四)(四)冻土深度冻土深度(五)(五)相邻基础埋深相邻基础埋深(一)(一)地基土层构造地基土层构造 土土层层均均匀匀,承承载载力力较较好好的的坚坚实实土土层层:浅浅埋埋但但埋埋深深0.5m0.5m。土土层层不不均均匀匀,坚坚实实土土层层离离地地面面近近,距距地地面面2m2m,
8、土土方量不大,挖去软弱土层,埋在坚实土层上。方量不大,挖去软弱土层,埋在坚实土层上。土土层层不不均均匀匀,坚坚实实土土层层距距地地面面2m2m,且且5m5m,分分情情况况处理。处理。土层不均匀,坚实土层距地面土层不均匀,坚实土层距地面5m5m,地基加固处理,地基加固处理 土土层层不不均均匀匀,坚坚实实土土层层和和软软弱弱土土层层交交替替,荷荷载载又又大大,则可用桩基。则可用桩基。见下页图见下页图图图2-2 2-2 地基土层对基础埋深的影响地基土层对基础埋深的影响返回返回(二)建筑物自身构造(二)建筑物自身构造(三)(三)地下水位地下水位 基础埋深一般在地下水位以上。基础埋深一般在地下水位以上。
9、地下水位高时,基础埋深在最低地下水位以下地下水位高时,基础埋深在最低地下水位以下200mm200mm。如下页图如下页图图图2-3 2-3 地下水位对基础埋深的影响地下水位对基础埋深的影响返回返回(四)冻土深度(四)冻土深度 冰冻线:地面以下,冻结土与不冻结土的分界线称冰冻线:地面以下,冻结土与不冻结土的分界线称为冰冻线。冰冻线的深度称为冻结深度。为冰冻线。冰冻线的深度称为冻结深度。冻胀与融陷。冻胀与融陷。基础底面置于冰冻线以下基础底面置于冰冻线以下100100200mm200mm。图图2-4 2-4 冻结深度对冻结深度对基础埋深的影响基础埋深的影响返回返回(五)相邻基础埋深(五)相邻基础埋深
10、一般情况下:新基础应尽量浅于原有基础。一般情况下:新基础应尽量浅于原有基础。当当新新基基础础深深于于原原有有基基础础时时,两两基基础础间间保保持持一一定定的的距离距离L L。L L=2=2H H 式中式中:H H 为两基础底为两基础底 面的高差。面的高差。图图2-5 2-5 相邻基础埋深的影响相邻基础埋深的影响返回本章返回本章第三节第三节 基础的分类和构造基础的分类和构造一、一、基础类型基础类型二、二、常用基础的构造常用基础的构造一、基础类型一、基础类型(一)按所用材料分类一)按所用材料分类(二)按构造形式分二)按构造形式分(三)按使用材料受力特点分三)按使用材料受力特点分(一)按所用材料分类
11、(一)按所用材料分类1.1.砖基础砖基础2.2.毛石基础毛石基础3.3.灰土基础灰土基础4.4.混凝土基础混凝土基础5.5.钢筋混凝土基础钢筋混凝土基础1.1.砖基础砖基础主主要要材材料料为为普普通通粘粘土土砖砖。多多用用于于地地基基土土质质好好、地地下下水位较低、五层以下的砖混结构建筑中。水位较低、五层以下的砖混结构建筑中。图图2-6 2-6 砖基础砖基础砖基础砖基础2.2.毛石基础毛石基础n 由未经加工的石材和砂浆砌筑而成的。用于地下由未经加工的石材和砂浆砌筑而成的。用于地下水位较高,冻结深度较深的单层民用建筑水位较高,冻结深度较深的单层民用建筑图图2-7 2-7 毛石基础毛石基础石基础石
12、基础 剖面形式多呈阶梯形。剖面形式多呈阶梯形。基础的顶面要比墙或柱每边基础的顶面要比墙或柱每边宽出宽出100mm100mm,基础的宽度、每个,基础的宽度、每个台阶的高度均不宜小于台阶的高度均不宜小于400mm400mm;每个台阶挑出的宽度不应当大于每个台阶挑出的宽度不应当大于200mm200mm。n用于地下水位低,冻结深度较浅的南方用于地下水位低,冻结深度较浅的南方4 4层以下层以下民用建筑。民用建筑。n灰土基础是由粉状灰土基础是由粉状n石灰与粘土加适量石灰与粘土加适量n水拌合夯实而成的。水拌合夯实而成的。n石灰与粘土的体积石灰与粘土的体积n比为比为3737或或2828,n灰土每层均虚铺灰土每
13、层均虚铺220mm220mm,n夯实后厚度为夯实后厚度为150mm150mm左右。左右。3.3.灰土基础灰土基础图图2-8 2-8 灰土基础灰土基础4.4.混凝土基础混凝土基础 用于潮湿的地基或有水的基槽中。用于潮湿的地基或有水的基槽中。图图2-9 2-9 混凝土基础混凝土基础5.5.钢筋混凝土基础钢筋混凝土基础用于上部荷载用于上部荷载大,地下水位大,地下水位高的大、中型高的大、中型工业建筑,多工业建筑,多层民用建筑层民用建筑图图2-10 2-10 钢筋混凝土基础钢筋混凝土基础钢筋混凝土基础钢筋混凝土基础返回返回(二)按构造形式分(二)按构造形式分1.1.独立基础独立基础2.2.条形基础条形基
14、础3.3.井格式基础井格式基础4.4.片筏基础片筏基础5.5.箱形基础箱形基础6.6.桩基础桩基础1.1.独立基础独立基础 n 当建筑物上部采用框架结构或单层排架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独基础,这种基础称为独立基础或柱式基础。独立基础础。独立基础是柱下基础的基本形式。是柱下基础的基本形式。n 常用的断面形式:阶梯形、锥形、杯形。常用的断面形式:阶梯形、锥形、杯形。n 优点:减少土方工程量、节约基础材料。优点:减少土方工程量、节约基础材料。n 缺点:基础之间无构件连接件,整体刚缺
15、点:基础之间无构件连接件,整体刚度较差。度较差。柱下独立基础柱下独立基础2.2.条形基础条形基础 n 当建筑物上部结构为墙承重结构时,基础沿墙身设置,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,这种基础称为多做成长条形,这种基础称为条形基础或带形基础条形基础或带形基础。该类基。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。材料,也可采用钢筋混凝土条形基础。条形基础条形基础3.3.筏式基础筏式基础 n用整片的筏板承受建筑物的荷载,这种基础用整片的筏板承受建筑物的荷载,这种基础形似筏
16、子形似筏子。n筏式基础按结构形式可分为筏式基础按结构形式可分为板式结构板式结构和和梁板式结构梁板式结构两类。两类。图图2-13 2-13 筏式基础筏式基础a)a)板式板式 b)b)梁板式梁板式 不埋板式基础不埋板式基础n在在天天然然地地表表上上,将将场场地地平平整整并并用用压压路路机机将将地地表表土土碾碾压压密密实实后后,在在较较好好的的持持力力层层上上,浇浇灌灌钢筋混凝土平板。钢筋混凝土平板。4.4.箱形基础箱形基础 n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。形基础的内部空间较大时,可用作地
17、下室。图图2-15 2-15 箱形基础箱形基础6.6.桩基础桩基础 n 当当建建筑筑物物上上部部荷荷载载较较大大、地地基基的的软软弱弱土土层层较较厚厚、地地基基承承载载力力不不能能满满足足要要求求且且做做成成人人工工地地基基又又不不具具备备条条件件或或不不经经济济时时,常常采采用桩基础。用桩基础。n 采用桩基础能节省基础材料,减少挖填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,缩短土方工程量,改善工人的劳动条件,缩短工期。工期。图图2-14 2-14 桩基础桩基础n根据材料不同可分为:木桩、钢筋混凝土桩、钢桩和其它组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
18、料桩合材料桩 a.a.木桩木桩 b.b.预制混凝土桩预制混凝土桩 c.c.预制混凝土管桩预制混凝土管桩 g.g.复合桩复合桩桩基础桩基础返回返回(三)按使用材料受力特点分三)按使用材料受力特点分1.1.刚性基础刚性基础2.2.柔性基础柔性基础 1.1.刚性基础刚性基础 刚刚性性基基础础:是是指指由由砖砖石石、素素混混凝凝土土、灰灰土土等等刚刚性性材材料料制制作作的的基基础础,这这种种基基础础抗抗压压强强度度高高而而抗拉、抗剪强度低,受刚性角控制。抗拉、抗剪强度低,受刚性角控制。刚刚性性角角:在在刚刚性性基基础础中中,墙墙或或柱柱传传来来的的压压力力是是沿沿一一定定角角度度分分布布的的,这这个个
19、角角叫叫压压力力分分布布角角,又称刚性角。又称刚性角。见下页图见下页图图图2-16 2-16 刚性基础和柔性基础刚性基础和柔性基础返回返回2.2.柔性基础柔性基础 基础宽度的加大不受刚性角的控制,抗压、基础宽度的加大不受刚性角的控制,抗压、抗拉强度都很高,如钢筋混凝土基础。抗拉强度都很高,如钢筋混凝土基础。返回本节返回本节二、常用基础的构造二、常用基础的构造1.混凝土基础混凝土基础2.钢筋混凝土基础钢筋混凝土基础1.1.混凝土基础混凝土基础 多采用多采用C7.5C7.5或或C10C10混凝土浇筑而成。混凝土浇筑而成。一般有阶梯形和锥形两种。一般有阶梯形和锥形两种。混凝土基础的刚性角混凝土基础的
20、刚性角4545度度,宽高比应小于宽高比应小于1111或或 1:1.51:1.5。混凝土基础底面应设置垫层混凝土基础底面应设置垫层:厚为厚为100mm100mm,混凝土,混凝土 标号为标号为C7.5C7.5、C10C10,作用为找平和保护钢筋。,作用为找平和保护钢筋。返回返回2.2.钢筋混凝土基础钢筋混凝土基础q垫层垫层:目的是保证基础钢筋和地基之间有足够的距目的是保证基础钢筋和地基之间有足够的距离,以免钢筋锈蚀,而且还可以作为绑扎钢筋离,以免钢筋锈蚀,而且还可以作为绑扎钢筋的工作面。的工作面。垫层一般采用垫层一般采用C10C10素混凝土,厚度素混凝土,厚度100mm100mm。垫层两边应伸出底
21、板各垫层两边应伸出底板各100mm100mm。q底板:底板:基础主要受力构件,厚度和配筋均由计算确基础主要受力构件,厚度和配筋均由计算确定。定。受力筋直径不得小于受力筋直径不得小于8mm8mm,间距不大于,间距不大于200mm200mm混凝土强度等级不宜低于混凝土强度等级不宜低于C15C15。(1 1)钢筋混凝土锥形基础)钢筋混凝土锥形基础底板边缘厚度底板边缘厚度 :不小于:不小于200mm200mm且不宜大于且不宜大于500mm500mm。图图2-18 2-18 钢筋混凝土锥形基础钢筋混凝土锥形基础(2 2)钢筋混凝土阶梯形基础)钢筋混凝土阶梯形基础每阶厚度每阶厚度300300500mm50
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