工程構造—基礎與地下室

申請免費試用、咨詢電話：400-8352-114

第二節(jié) 基礎與地下室

通過本節(jié)的學習，您將：

掌握基礎的分類方式

掌握基礎的構造

掌握地下室的構造

（一）基礎的類型與構造

基礎的類型很多，從基礎的材料和受力特點來劃分，可分為剛性基礎和柔性基礎。剛性基礎包括磚基礎、毛石基礎、混凝土基礎等，柔性基礎一般指鋼筋混凝土基礎。

基礎按構造型式分為條形基礎、單獨基礎、片筏基礎、井格式基礎、箱形基礎和樁基礎等。

1、按基礎的材料和受力特點分

a）剛性基礎

剛性基礎是指由磚、毛石、素混凝土、灰土等剛性材料制作的基礎。這類基礎抗壓強度高而抗拉、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，當基礎B很寬時，挑出部分b很長，而基礎又沒有足夠的高度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 剛性基礎的受力、傳力特點

（a）基礎在剛性角范圍內傳力 （b）基礎底面寬超過剛性角范圍而破壞

剛性基礎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

當建筑物的荷載較大而地基承載能力較小時，基礎底面積必須加寬，如果仍采用剛性材料做基礎，勢必加大基礎的深度，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）。如果在混凝土基礎的底部配以鋼筋，由鋼筋來承受拉應力（如圖2--3（b）所示），使基礎底部能夠承受較大的彎矩，這時，基礎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為非剛性基礎或柔性基礎。

圖 2—3 鋼筋混凝土基礎

(a)混凝土基礎與鋼筋混凝土基礎比較 (b)基礎配筋情況

2、按基礎的構造形式分

a）帶形基礎（如圖2—4所示）

帶型基礎又稱為條形基礎，是指基礎長度遠大于其寬度的一種基礎形式。當地基條件比較好、基礎埋置深度較淺時，墻承式的建筑多采用帶型基礎，以便傳遞連續(xù)的帶形荷載。帶形基礎常用磚、石、混凝土材料建造。當地基承載能力較小，荷載較大時，承重墻下也可用鋼筋混凝土帶形基礎。

圖2—4 帶形基礎

b）獨立基礎（如圖2—5~2—6所示）

獨立式基礎呈獨立的塊狀，形式有臺階形、錐形、杯形等。獨立式基礎主要用于柱下。在墻承式建筑中，當地基承載力較弱或埋深較大時，為了節(jié)約基礎材料，減少土石方工程量，加快工程進度，也可采用獨立式基礎。為了支撐上部墻體，在獨立基礎上設置梁或拱等連續(xù)構件。

圖2—5 單獨基礎

(a)階梯形基礎 (b)錐形基礎

圖2—6 杯形基礎

c）筏形基礎（如圖2—7所示）

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

圖2—7 片筏基礎

d）箱型基礎（如圖2—8所示）

當板式基礎做得很深時，常將基礎改做成箱形基礎。箱形基礎是由鋼筋混凝土底板、頂板和若干縱、橫隔墻組成的整體結構，基礎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

e）樁基礎（如圖2—9所示）

當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濟時，可采用樁基礎，使基礎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制樁、灌注樁和爆擴樁三類。

（二）地下室

1、地下室的構造組成

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、設備用房；根據用途及結構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

結合人防要求設置的地下空間，用以應付戰(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措施。

3、地下室防潮構造

當地下水的常年水位和最高水位均在地下室地坪標高以下時，須在地下室外墻外面設垂直防潮層。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設兩道水平防溯層，一道設在地下室地坪附近，另一道設在室外地坪以上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。

地下室防潮的做法見圖2—所示。

圖2—3 地下室防潮做法

4、地下室防水構造

當設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。外防水構造要點是：先在墻外側抹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，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墻應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）內防水

內防水是將防水層貼在地下室外墻的內表面，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造是先澆混凝土墊層，厚約100mm；再以選定的油氈層數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，同時要做好轉折處油氈的保護工作，以免因轉折交接處的油氈斷裂而影響地下室的防水。

地下室卷材內包防水見圖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

當地下室地坪和墻體均為鋼筋混凝土結構時，應采用抗?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，對在建筑內有管道、轉折和高差等特殊部位的防水處理極為有利。