工程構(gòu)造—基礎(chǔ)與地下室

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第二節(jié) 基礎(chǔ)與地下室

通過本節(jié)的學(xué)習(xí)，您將：

掌握基礎(chǔ)的分類方式

掌握基礎(chǔ)的構(gòu)造

掌握地下室的構(gòu)造

（一）基礎(chǔ)的類型與構(gòu)造

基礎(chǔ)的類型很多，從基礎(chǔ)的材料和受力特點來劃分，可分為剛性基礎(chǔ)和柔性基礎(chǔ)。剛性基礎(chǔ)包括磚基礎(chǔ)、毛石基礎(chǔ)、混凝土基礎(chǔ)等，柔性基礎(chǔ)一般指鋼筋混凝土基礎(chǔ)。

基礎(chǔ)按構(gòu)造型式分為條形基礎(chǔ)、單獨基礎(chǔ)、片筏基礎(chǔ)、井格式基礎(chǔ)、箱形基礎(chǔ)和樁基礎(chǔ)等。

1、按基礎(chǔ)的材料和受力特點分

a）剛性基礎(chǔ)

剛性基礎(chǔ)是指由磚、毛石、素混凝土、灰土等剛性材料制作的基礎(chǔ)。這類基礎(chǔ)抗壓強度高而抗拉、抗剪強度低。為滿足地基容許承載力的要求，需要加大基底面積，基底寬B一般大于上部墻寬，當(dāng)基礎(chǔ)B很寬時，挑出部分b很長，而基礎(chǔ)又沒有足夠的高度H，又因為剛性材料的抗拉、抗剪強度低，基礎(chǔ)就會因受彎曲或剪切而破壞（如圖2—2所示）。

圖2—2 剛性基礎(chǔ)的受力、傳力特點

（a）基礎(chǔ)在剛性角范圍內(nèi)傳力 （b）基礎(chǔ)底面寬超過剛性角范圍而破壞

剛性基礎(chǔ)常用于地基承載力較好，壓縮性較小的中小型民用建筑。

b）柔性基礎(chǔ)

當(dāng)建筑物的荷載較大而地基承載能力較小時，基礎(chǔ)底面積必須加寬，如果仍采用剛性材料做基礎(chǔ)，勢必加大基礎(chǔ)的深度，這樣，既增加了挖土工作量，又使材料的用量增加，對工期和造價都十分不利（如圖2--3（a）所示）。如果在混凝土基礎(chǔ)的底部配以鋼筋，由鋼筋來承受拉應(yīng)力（如圖2--3（b）所示），使基礎(chǔ)底部能夠承受較大的彎矩，這時，基礎(chǔ)底面寬度的加大不受剛性角的限制，因此稱鋼筋混凝土基礎(chǔ)為非剛性基礎(chǔ)或柔性基礎(chǔ)。

圖 2—3 鋼筋混凝土基礎(chǔ)

(a)混凝土基礎(chǔ)與鋼筋混凝土基礎(chǔ)比較 (b)基礎(chǔ)配筋情況

2、按基礎(chǔ)的構(gòu)造形式分

a）帶形基礎(chǔ)（如圖2—4所示）

帶型基礎(chǔ)又稱為條形基礎(chǔ)，是指基礎(chǔ)長度遠大于其寬度的一種基礎(chǔ)形式。當(dāng)?shù)鼗鶙l件比較好、基礎(chǔ)埋置深度較淺時，墻承式的建筑多采用帶型基礎(chǔ)，以便傳遞連續(xù)的帶形荷載。帶形基礎(chǔ)常用磚、石、混凝土材料建造。當(dāng)?shù)鼗休d能力較小，荷載較大時，承重墻下也可用鋼筋混凝土帶形基礎(chǔ)。

圖2—4 帶形基礎(chǔ)

b）獨立基礎(chǔ)（如圖2—5~2—6所示）

獨立式基礎(chǔ)呈獨立的塊狀，形式有臺階形、錐形、杯形等。獨立式基礎(chǔ)主要用于柱下。在墻承式建筑中，當(dāng)?shù)鼗休d力較弱或埋深較大時，為了節(jié)約基礎(chǔ)材料，減少土石方工程量，加快工程進度，也可采用獨立式基礎(chǔ)。為了支撐上部墻體，在獨立基礎(chǔ)上設(shè)置梁或拱等連續(xù)構(gòu)件。

圖2—5 單獨基礎(chǔ)

(a)階梯形基礎(chǔ) (b)錐形基礎(chǔ)

圖2—6 杯形基礎(chǔ)

c）筏形基礎(chǔ)（如圖2—7所示）

當(dāng)建筑物上部荷載大，而地基又較弱，這時采用簡單的條形基礎(chǔ)已不能適應(yīng)地基變形的需要，通常將墻或柱下基礎(chǔ)連成一片，使建筑物的荷載承受在一塊整板上成為片筏基礎(chǔ)。片筏基礎(chǔ)有平板式和梁板式兩種。

圖2—7 片筏基礎(chǔ)

d）箱型基礎(chǔ)（如圖2—8所示）

當(dāng)板式基礎(chǔ)做得很深時，常將基礎(chǔ)改做成箱形基礎(chǔ)。箱形基礎(chǔ)是由鋼筋混凝土底板、頂板和若干縱、橫隔墻組成的整體結(jié)構(gòu)，基礎(chǔ)的中空部分可用作地下室（單層或多層的）或地下停車庫。箱形基礎(chǔ)整體空間剛度大，整體性強，能抵抗地基的不均勻沉降，較適用于高層建筑或在軟弱地基上建造的重型建筑物。

圖2—8 箱形基礎(chǔ)

e）樁基礎(chǔ)（如圖2—9所示）

當(dāng)建筑物上部荷載較大，地基的軟弱土層較厚，一般人工地基不具備條件或不經(jīng)濟時，可采用樁基礎(chǔ)，使基礎(chǔ)上的荷載通過樁柱傳給地基土層，以保證建筑物的安全使用和均勻沉降。

圖2—9 樁基的組成

樁基礎(chǔ)由承臺和樁柱兩部分組成。

承臺是在樁柱頂現(xiàn)澆的鋼筋混凝土梁或板，上部支撐墻的為承臺梁，上部支撐柱的為承臺板。根據(jù)樁將荷載傳給地基土的不同方式，樁可分為摩擦樁、摩擦端承樁和端承樁三種。按樁的制作方法可分為預(yù)制樁、灌注樁和爆擴樁三類。

（二）地下室

1、地下室的構(gòu)造組成

建筑物下部的地下使用空間稱為地下室。地下室一般由墻身、底板、頂板、門窗、樓梯等部分組成。

2 、地下室的分類

a）按埋入地下深度的不同，可分為：

1)全地下室

全地下室是指地下室地面低于室外地坪的高度超過該房間凈高的1/2.

2)半地下室

半地下室是指地下室地面低于室外地坪的高度為該房間凈高的1/3~1/2。

b）按使用功能不同，可分為：

1)普通地下室

一般用作高層建筑的地下停車庫、設(shè)備用房；根據(jù)用途及結(jié)構(gòu)需要可做成一層或二、三層、多層地下室。

圖2—2 地下室示意圖

2)人防地下室

結(jié)合人防要求設(shè)置的地下空間，用以應(yīng)付戰(zhàn)時情況下人員的隱蔽和疏散，并有具備保障人身安全的各項技術(shù)措施。

3、地下室防潮構(gòu)造

當(dāng)?shù)叵滤某Ｄ晁缓妥罡咚痪诘叵率业仄簶?biāo)高以下時，須在地下室外墻外面設(shè)垂直防潮層。其做法是在墻體外表面先抹一層20mm厚的1：2.5水泥砂漿找平，再涂一道冷底子油和兩道熱瀝青；然后在外側(cè)回填低滲透性土壤，如粘土、灰土等，并逐層夯實，土層寬度為500mm左右，以防地面雨水或其它地表水的影響。另外，地下室的所有墻體都應(yīng)設(shè)兩道水平防溯層，一道設(shè)在地下室地坪附近，另一道設(shè)在室外地坪以上150~200mm處，使整個地下室防潮層連成整體，以防地潮沿地下墻身或勒腳處進入室內(nèi)。

地下室防潮的做法見圖2—所示。

圖2—3 地下室防潮做法

4、地下室防水構(gòu)造

當(dāng)設(shè)計最高水位高于地下室地坪時，地下室的外墻和底板都浸泡在水中，應(yīng)考慮進行防水處理。常采用的防水措施有三種：

a）瀝青卷材防水

1）外防水

外防水是將防水層貼在地下室外墻的外表面，這對防水有利，但維修困難。外防水構(gòu)造要點是：先在墻外側(cè)抹20mm厚的1：3水泥砂漿找平層，并刷冷底子油一道，然后選定油氈層數(shù)，分層粘貼防水卷材，防水層須高出最高地下水位500-1000mm為宜。油氈防水層以上的地下室側(cè)墻應(yīng)抹水泥砂漿涂兩道熱瀝青，直至室外散水處。垂直防水層外側(cè)砌半磚厚的保護墻一道。

地下室卷材外包防水見圖2—4（a）所示。

2）內(nèi)防水

內(nèi)防水是將防水層貼在地下室外墻的內(nèi)表面，這樣施工方便，容易維修，但對防水不利，故常用于修繕工程。

地下室地坪的防水構(gòu)造是先澆混凝土墊層，厚約100mm；再以選定的油氈層數(shù)在地坪墊層上作防水層，并在防水層上抹20 ~ 30mm厚的水泥砂漿保護層，以便于上面澆筑鋼筋混凝土。為了保證水平防水層包向垂直墻面，地坪防水層必須留出足夠的長度以便與垂直防水層搭接，同時要做好轉(zhuǎn)折處油氈的保護工作，以免因轉(zhuǎn)折交接處的油氈?jǐn)嗔讯绊懙叵率业姆浪?/p>

地下室卷材內(nèi)包防水見圖2—4（c）所示。

圖2—4 地下室卷材防水做法

b）防水混凝土防水

當(dāng)?shù)叵率业仄汉蛪w均為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)時，應(yīng)采用抗?jié)B性能好的防水混凝土材料，常采用的防水混凝土有普通混凝土和外加劑混凝土。普通混凝土主要是采用不同粒徑的骨料進行級配，并提高混凝土中水泥砂漿的含量，使砂漿充滿于骨料之間，從而堵塞因骨料間不密實而出現(xiàn)的滲水通路，以達到防水目的。外加劑混凝土是在混凝土中滲人加氣劑或密實劑，以提高混凝土的抗?jié)B性能。

圖2—5 構(gòu)件自防水做法

c）彈性材料防水

隨著新型高分子合成防水材料的不斷涌現(xiàn)，地下室的防水構(gòu)造也在更新，如我國目前使用的三元乙丙橡膠卷材，能充分適應(yīng)防水基層的伸縮及開裂變形，拉伸強度高，拉斷延伸率大，能承受一定的沖擊荷載，是耐久性極好的彈性卷材；又如聚氨酯涂膜防水材料，有利于形成完整的防水涂層，對在建筑內(nèi)有管道、轉(zhuǎn)折和高差等特殊部位的防水處理極為有利。