《建筑构造》第二章2 基础与地下室.ppt

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1、建筑构造第二章基础与地下室第一节概述有人说：“地基是建筑物埋在地面以下的最下部分。”也有人说：“基础是建筑物埋在地面以下的最下部分”。哪一个对？地基和基础是一回事吗？一、基础和地基的涵义和它们的关系基础是建筑物的墙或柱深入土中的扩大部分，是建筑物的一部分；地基则是基础下部的土层，它不是建筑物的一部分。建筑物的总荷载（包括建筑物的自重和外加的活荷载）通过基础传给地基，地基因此而产生应力和应变。地基承受荷载的能力称为地基承载力(KPa/㎡)，即地耐力。它是根据对土壤的综合检验所得数据而确定的。如果由基础传

2、到地基的荷载超过了地基承载力，地基土就会出现超过允许值的沉降变形或失稳，从而威胁到建筑物的安全。如图2-1所示，在同一松软的地面上放置两个形状、体积、质量相同的物体，其沉陷量是否相同？如图2-1所示，在同一松软的地面上放置两个形状、体积、质量相同的物体，其沉陷量是否相同？地基承受由基础传来的压力是由上部结构至基础顶面的竖向力F‘和基础自重及基础上部土重G组成的。而全部荷载是通过基础的底面传给地基的，当荷载一定时，如加大基础底面积A，就可以减少地基单位面积所受到的压力。基础底面积与荷载和地基承载力的关系

3、如下：A(㎡)≥(F‘+G(KN))/f(KPa/㎡)从上式可以看到，当地基承载力，不变时，总荷载F=F‘+G愈大，基础底面积A也要求愈大或者说，当总荷载F=F‘+G不变时，地基承载力，愈小，则基础底面积A要求愈大。二、对地基的要求最理想的建筑物基础是埋置浅、断面小、构造简单、沉降量少且均匀，这样可以加速施工，降低造价，保证建筑物的安全和耐久。这些都与基础下的地基情况有直接关系。因此，基础设计对地基有如下要求：1、建筑物的建造地址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地基土的地耐力

4、较高且分布均匀。好和较好的土可分为岩石类、碎石类、砂性土类和粘性土类，它们的地耐力都在100kPa以上，最高可达4MPa。2、地基的承载力要力求均匀，以保证建筑物的基础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。3、地基应有较好的持力层和下卧层。地基在荷载作用下产生应力（反力）和应变（变形），其应力与应变值随着深度的增加而减少，到一定深度时，应力与应变值即可忽略不计。直接与基础底接触且需要计算的土层叫做持力层，持力层以下的土层叫做下卧层，它一般不需计算但也必须有足够的强度和厚度。

5、这些都是确定基础底面积和埋置深度的主要依据。图2-2所示为地基荷载扩散示意图。4、尽可能采用天然地基天然地基是指具有足够承载力的天然土层，可以直接在天然土层上建造基础。如果天然土层的承载力不能满足荷载要求，则不能在这样的土层上直接建造基础，必须对这种土层进行人工加工地基较天然地基费工费料，造价较高，只有在天然土层承载力差、建筑总荷载大的情况下方宜采用。人工地基的加工方法有三大类；压实法、换土法和打桩法。(1)压实法用重锤或压路机将较软弱的土层夯实或压实，挤出土层颗粒闻的空气、提高土的密实度以增加土层的

6、承载力。这种做法不用材料，比较经济，适用于土层承载力与设计要求相差不大的情况。(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、孔洞等），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为高。图2-3为局部换土的举例。图中虚线表示软弱土的实际范围，挖方时应在受力方向适当加宽加深，并挖至老土层，且呈台阶状。每级台阶高度不大于500mm，退台长度不小于1000mm，然后分层夯填好土。其原理是避免挖成陡坡锅底状，以防造成应力集中导致

7、局部不均匀下沉。更换的好土应就地取材，如填夯粘土、灰土、水灌粗砂、中砂，虚填砂石混合料等。尤应注意的是，局部换土的选土应与周围土质接近，防止换土部位过硬或过软造成沉降不匀。(3)打桩法是在软弱土层中置入桩身，将建筑物建造在桩上，所以也可称为桩基础。这种人工地基适用于地基承载力较小，建筑物总荷载较大的情况，但造价较高。(a)桩基的组成桩基由桩身和承台梁（或板）组成。桩基是按照设计的点位将桩身置人土中的，在桩的顶部灌筑钢筋混凝土承台梁，承台梁上接柱或墙体。以便将建筑荷载均匀地传递到桩基上。在寒冷地区，承台

8、梁下应铺设100mm左右厚的粗砂或焦渣，以防止土壤冻涨引起承台梁的反拱破坏（图2-4）。(b)桩基受力情况分类桩基可分端承桩和摩擦桩。端承桩是将桩尖直接支承在岩石或硬土层上，用桩身支承建筑的总荷载，也称做柱桩，这种桩适用于坚硬土层较浅、荷载较大的工程。摩擦桩只是用桩挤实软弱土层，靠桩壁与土壤的摩擦力承担总荷载。这种桩适合坚硬土层较深、总荷载较小的工程（图2-5）。绘画摩擦桩与端承桩的示意图。图2-6所示为常用桩基的做法。(c)桩基布点桩基布点是按承重结构