房屋建筑学 六 (基础和地下室1)

基础与地下室第一部分，基础和地下室知识点总结，基础类型分为浅基础，深基础，材料分类。传力情况，地基分为天然地基和人工地基。

基础和地下室

• 基础
  • 将结构所承受的各种作用传递到地基的结构组成部分，是地面以下的建筑承重构件
  • 埋置深度
    • 室外地坪到基础地面的垂直距离
  • 特点及使用性质
    • 高层建筑基础
      • 埋置深度应满足地基承载力、变形和稳定性要求。（岩石地基的基础埋深满足抗滑稳定性要求）
    • 多层建筑
      • 一般根据地下水位及冻土深度来确定埋深尺寸
    • 抗震设防区
      • 除岩石地基外，天然地基上的箱形和筏形基础其埋置深度不宜小于建筑物高度的1/15
      • 桩箱或桩筏基础埋置深度（不计桩长）不宜小于建筑物高度的1/18
  • 工程地质
    • 除岩石地基外，基础埋深不宜小于0.5m
  • 水文地质条件
    • 一般基础应争取埋在最高水位以上
    • 埋在地下水位以下时，应将基础底面埋置在最低水位200mm以下
  • 相邻建筑物的基础埋深
    • 新建建筑物的基础埋深不宜大于既有建筑基础，当大于既有建筑基础时两基础间应保持一定净距
    • h/L<=0.5~1 或 L=h~2h h：新建建筑物和既有建筑物基础地面标高之差 L：新建建筑物和既有建筑物基础边缘的最小距离
    • 都不满足时，可加固既有建筑地基、设置临时加固支撑、地下连续墙等措施
  • 地基土冻胀和融陷影响
    • 地基土的冻胀性：不冻胀、弱冻胀、冻胀、强冻胀和特强冻胀
    • 冻结深度>2m的冻土地区，建筑基础底面土层为不冻胀、弱冻胀、冻胀土时，埋深可小于场地冻结深度，一般基础埋深应>场地冻结深度
    • d(min)=Z(d)-h（max） d(min)：基础最小埋深 ； Z（d）：场地冻结深度(m) ； h(max）：基础底面下允许冻土层的最大厚度（m)
• 基础类型
  • 浅基础（埋深小于5m）
    • 独立基础
      • 以框架结构、单层排架结构承重时，其承重柱下的基础断面形式，通常为台阶形、杯形、锥形等形状
      • 基础间整体性较差，适用于土质均匀、荷载分布均匀的框架结构建筑
    • 条形基础（带形基础）
      • 建筑物上部采用墙承重时，基础采用沿墙身设计的长条形基础
    • 十字基础（井格基础）
      • 地基土比较软弱时，基础的底面积需要加大，需把基础连接起来，在柱下面形成柱下条形基础或井格基础
    • 筏形基础
      • 采用联合条形基础时，地基承载力仍不够时，将下部做成一整块钢筋混凝土梁或板
        • 板式片筏基础
        • 梁板式片筏基础
    • 箱形基础
      • 设有地下室，并且基础有较大的埋深，将地下室做成整体浇筑的钢筋混凝土箱形基础
      • 可用于特大荷载的建筑
  • 深基础（埋深>=5m）
    • 桩基础
      • 处理软弱地基，建筑荷载较大，地基的土层较厚，采用桩基础
      • 由设置于岩土中的桩和连接于桩顶端的承台组成
      • 受力情况：摩擦桩、端承桩
      • 制作方法:预制桩、现制桩
      • 施工方法；钻孔桩、振动桩、爆破桩
    • 地下基础
    • 沉井基础
  • 材料分类：砖基础、混凝土基础、毛石混凝土基础、钢筋混凝土基础等
  • 传力情况
    • 刚性基础（无筋扩展基础）
      • 由砖、毛石、混凝土或毛石混凝土、灰土和三合土等材料组成
      • 刚性角：基础的宽高比形成的夹角，需设置在材料的抗压范围内
      • 常用于压缩性较小、地基承载力较好的中小型民用建筑中
    • 柔性基础（扩展基础）
      • 通过向侧边扩展一定底面积的基础，不受刚性角限制
      • 钢筋混凝土基础
        • 在混凝土基础底部配置钢筋（钢筋可以承受拉应力，还可提高混凝土受压区的抗拉强度）
• 地基
  • 是基础下面承受由基础传下来的建筑物的总荷载的土壤层，不是建筑物的组成部分，是支撑基础的土体或岩体
  • 承受建筑物荷载而产生的应力和应变，随着土层深度的增加而减小，一定深度以后可以忽略不计
  • 天然地基
    • 天然土层具有足够的承载力，不需要经过人工加固或改善就能直接建造基础
    • 常见的有：岩石、碎石土、砂土、粉土、黏性土和人工填土
  • 人工地基
    • 土层承载力较弱或土质好，但上部荷载较大，对土层进行人工加固，来提高地基承载力的土层
    • 加固方法常有：压实法、换土法和打桩法
  • 地基土层中直接承受荷载的土层为持力层，以下的土层称为下卧层
  • 地基土的分类
    • 岩石
      • 坚硬程度;坚硬岩、软硬岩、较软岩、软岩和极软岩
      • 风化程度：为风化、微风化、中等风化、强风化和全风化
      • 承载力标准值为200~4000kpa
    • 碎石土
      • 粒径大于2mm的颗粒含量>全重的50%土
      • 分为：漂石、块石、卵石、碎石、圆砾和角砾
      • 承载力标准值不小于200kpa
    • 砂土
      • 粒径大于2mm的颗粒含量<=全重50%,粒径大于0.075mm的颗粒>全重50%的土
      • 分为：砾砂、粗砂、中砂、细砂和粉砂
      • 承载力标准值为140~500kpa
    • 粉土
      • 介于砂土与粘性土之间，塑性指数（Ip）<=10，且粒径大于0.075的颗粒含量<=全重50%的土
      • 承载力标准值为105~410kpa
    • 黏性土
      • 塑性指数（Ip）>10的土。塑性指数（Ip）>17的土为粘土，塑性指数（Ip）>10且<=17的土为粉质粘土
      • 承载力标准值为105~475kpa
    • 人工填土
      • 素填土
        • 由碎石土、砂土、粉土、粘性土等组成的填土
      • 压实填土
        • 经压实或夯实的素填土
      • 杂填土
        • 含有建筑垃圾、工业废料、生活垃圾等杂物的填土
      • 冲填土
        • 由水力冲填泥砂形成的填土
      • 承载力一般相对较低，未经处理不允许直接作为建筑物的地基，承载力标准值为65~160kpa
• 土的承载力（fak）和压缩模量（Es）来判断地基土的质量，越大越好

基础和地下室

• 基础
  • 将结构所承受的各种作用传递到地基的结构组成部分，是地面以下的建筑承重构件
  • 埋置深度
    • 室外地坪到基础地面的垂直距离
  • 特点及使用性质
    • 高层建筑基础
      • 埋置深度应满足地基承载力、变形和稳定性要求。（岩石地基的基础埋深满足抗滑稳定性要求）
    • 多层建筑
      • 一般根据地下水位及冻土深度来确定埋深尺寸
    • 抗震设防区
      • 除岩石地基外，天然地基上的箱形和筏形基础其埋置深度不宜小于建筑物高度的1/15
      • 桩箱或桩筏基础埋置深度（不计桩长）不宜小于建筑物高度的1/18
  • 工程地质
    • 除岩石地基外，基础埋深不宜小于0.5m
  • 水文地质条件
    • 一般基础应争取埋在最高水位以上
    • 埋在地下水位以下时，应将基础底面埋置在最低水位200mm以下
  • 相邻建筑物的基础埋深
    • 新建建筑物的基础埋深不宜大于既有建筑基础，当大于既有建筑基础时两基础间应保持一定净距
    • h/L<=0.5~1 或 L=h~2h h：新建建筑物和既有建筑物基础地面标高之差 L：新建建筑物和既有建筑物基础边缘的最小距离
    • 都不满足时，可加固既有建筑地基、设置临时加固支撑、地下连续墙等措施
  • 地基土冻胀和融陷影响
    • 地基土的冻胀性：不冻胀、弱冻胀、冻胀、强冻胀和特强冻胀
    • 冻结深度>2m的冻土地区，建筑基础底面土层为不冻胀、弱冻胀、冻胀土时，埋深可小于场地冻结深度，一般基础埋深应>场地冻结深度
    • d(min)=Z(d)-h（max） d(min)：基础最小埋深 ； Z（d）：场地冻结深度(m) ； h(max）：基础底面下允许冻土层的最大厚度（m)
• 基础类型
  • 浅基础（埋深小于5m）
    • 独立基础
      • 以框架结构、单层排架结构承重时，其承重柱下的基础断面形式，通常为台阶形、杯形、锥形等形状
      • 基础间整体性较差，适用于土质均匀、荷载分布均匀的框架结构建筑
    • 条形基础（带形基础）
      • 建筑物上部采用墙承重时，基础采用沿墙身设计的长条形基础
    • 十字基础（井格基础）
      • 地基土比较软弱时，基础的底面积需要加大，需把基础连接起来，在柱下面形成柱下条形基础或井格基础
    • 筏形基础
      • 采用联合条形基础时，地基承载力仍不够时，将下部做成一整块钢筋混凝土梁或板
        • 板式片筏基础
        • 梁板式片筏基础
    • 箱形基础
      • 设有地下室，并且基础有较大的埋深，将地下室做成整体浇筑的钢筋混凝土箱形基础
      • 可用于特大荷载的建筑
  • 深基础（埋深>=5m）
    • 桩基础
      • 处理软弱地基，建筑荷载较大，地基的土层较厚，采用桩基础
      • 由设置于岩土中的桩和连接于桩顶端的承台组成
      • 受力情况：摩擦桩、端承桩
      • 制作方法:预制桩、现制桩
      • 施工方法；钻孔桩、振动桩、爆破桩
    • 地下基础
    • 沉井基础
  • 材料分类：砖基础、混凝土基础、毛石混凝土基础、钢筋混凝土基础等
  • 传力情况
    • 刚性基础（无筋扩展基础）
      • 由砖、毛石、混凝土或毛石混凝土、灰土和三合土等材料组成
      • 刚性角：基础的宽高比形成的夹角，需设置在材料的抗压范围内
      • 常用于压缩性较小、地基承载力较好的中小型民用建筑中
    • 柔性基础（扩展基础）
      • 通过向侧边扩展一定底面积的基础，不受刚性角限制
      • 钢筋混凝土基础
        • 在混凝土基础底部配置钢筋（钢筋可以承受拉应力，还可提高混凝土受压区的抗拉强度）
• 地基
  • 是基础下面承受由基础传下来的建筑物的总荷载的土壤层，不是建筑物的组成部分，是支撑基础的土体或岩体
  • 承受建筑物荷载而产生的应力和应变，随着土层深度的增加而减小，一定深度以后可以忽略不计
  • 天然地基
    • 天然土层具有足够的承载力，不需要经过人工加固或改善就能直接建造基础
    • 常见的有：岩石、碎石土、砂土、粉土、黏性土和人工填土
  • 人工地基
    • 土层承载力较弱或土质好，但上部荷载较大，对土层进行人工加固，来提高地基承载力的土层
    • 加固方法常有：压实法、换土法和打桩法
  • 地基土层中直接承受荷载的土层为持力层，以下的土层称为下卧层
  • 地基土的分类
    • 岩石
      • 坚硬程度;坚硬岩、软硬岩、较软岩、软岩和极软岩
      • 风化程度：为风化、微风化、中等风化、强风化和全风化
      • 承载力标准值为200~4000kpa
    • 碎石土
      • 粒径大于2mm的颗粒含量>全重的50%土
      • 分为：漂石、块石、卵石、碎石、圆砾和角砾
      • 承载力标准值不小于200kpa
    • 砂土
      • 粒径大于2mm的颗粒含量<=全重50%,粒径大于0.075mm的颗粒>全重50%的土
      • 分为：砾砂、粗砂、中砂、细砂和粉砂
      • 承载力标准值为140~500kpa
    • 粉土
      • 介于砂土与粘性土之间，塑性指数（Ip）<=10，且粒径大于0.075的颗粒含量<=全重50%的土
      • 承载力标准值为105~410kpa
    • 黏性土
      • 塑性指数（Ip）>10的土。塑性指数（Ip）>17的土为粘土，塑性指数（Ip）>10且<=17的土为粉质粘土
      • 承载力标准值为105~475kpa
    • 人工填土
      • 素填土
        • 由碎石土、砂土、粉土、粘性土等组成的填土
      • 压实填土
        • 经压实或夯实的素填土
      • 杂填土
        • 含有建筑垃圾、工业废料、生活垃圾等杂物的填土
      • 冲填土
        • 由水力冲填泥砂形成的填土
      • 承载力一般相对较低，未经处理不允许直接作为建筑物的地基，承载力标准值为65~160kpa
• 土的承载力（fak）和压缩模量（Es）来判断地基土的质量，越大越好