地基基础、基础计算和地下室设计
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2 基础和地下室构造一、地基基础的基本概念基 础上部结构地 基地基(subgrade,foundation soils):建筑物的全部荷载都由它下面的地层来承担,受建筑物影响的那一部分地层就称为地基。
基础:建筑物向地基传递荷载的下部结构(将结构所承受的各种作用传递到地基上的结构组成部分)。
基础埋置深度基础的埋置深度是指基础的底面至室外设计地面的距离。
p实质:选择合适的持力层。
p应考虑的主要因素:持力层的情况;建筑物的结构、使用功能;建筑结构及环境条件;工程地质条件;水文地质条件;地基冻融条件。
墙下条形基础柱下独立基础由砖、毛石、砼、毛石砼、灰土、三合土等材料组成的无需配置钢筋墙下条形基础或柱下独立基础。
俗称“刚性基础砖:强度等级不低于MU10。
砂浆:不低于M5。
在地下水位以下或当地基土潮湿时,应采用水泥砂浆砌筑。
适用于6层及6层以下的民用建筑和砖墙承重的厂房。
(1)砖基础(2)毛石基础毛石是指未经加工凿平的石料。
应采用未风化的硬质岩石,禁用风化毛石。
(3)灰土基础石灰和土料按体积比3:7或2:8拌和均匀,在基槽内分层夯实(每层虚铺220~250mm,夯实至150mm)。
毛石基础灰土基础(4)三合土基础由石灰、砂、骨料(矿渣、碎砖、碎石)加水混合而成。
体积比1:2:4或1:3:6。
用于4层和4层以下的民用房屋。
(5)砼基础C15。
抗压强度、耐久性、抗冻性较好。
毛石砼基础:在砼基础中埋入体积占25%~30%的毛石,石块尺寸不宜超过300mm。
可节省水泥用量,减少水化热。
Ø适用:上部结构荷载大、地质条件差及承受水平力和力矩时采用。
Ø在墙或柱之下设置的水平截面向下扩大的钢筋混凝土基础。
2)钢筋砼扩展基础(简称扩展基础)Ø形式:ü柱下钢筋混凝土独立基础:用于柱基、烟囱、水塔等。
ü墙下钢筋混凝土条形基础:分带肋与不带肋两种。
(a)(b)图2-3墙下钢筋混凝土条形基础 (a)无肋的; (b)有肋的底板肋垫层柱下钢筋混凝土独立基础(a)阶梯形基础; (b)锥形基础;(c)杯口基础墙下钢筋混凝土条形基础(a)无肋的; (b)有肋的柱下条形基础支撑同一方向(或同一轴线)上若干根柱的长条形连续基础。
高层建筑地下室与基础设计在现代城市的发展中,高层建筑如雨后春笋般拔地而起。
而高层建筑的地下室与基础设计,是整个建筑结构的重要组成部分,直接关系到建筑的稳定性、安全性和使用功能。
地下室的设计不仅仅是为了增加建筑的使用空间,还具有诸多重要的功能。
例如,它可以作为停车场、设备房、储物间等,提高土地的利用率。
同时,地下室还能在一定程度上起到抗震、抗风的作用,增强建筑整体的稳定性。
在进行地下室设计时,首先要考虑的是防水和防潮问题。
由于地下室处于地下水位以下,容易受到地下水的渗透和潮气的影响,如果处理不当,会导致地下室潮湿、发霉,甚至影响建筑结构的安全性。
因此,在设计时需要选择合适的防水材料,并做好防水节点的处理,如阴阳角、施工缝、后浇带等部位。
同时,还要设置有效的排水系统,及时排除地下室的积水。
其次,通风和采光也是地下室设计中需要重点关注的问题。
良好的通风可以保证地下室空气的新鲜,减少潮湿和异味。
采光则可以改善地下室的环境质量,减少人工照明的需求,节约能源。
为了实现良好的通风和采光,可以采用机械通风设备和采光井等设计手段。
另外,地下室的防火设计也至关重要。
由于地下室空间相对封闭,一旦发生火灾,疏散和扑救难度较大。
因此,在设计时要按照相关的防火规范,设置足够的疏散通道、防火分区和消防设施,确保人员的安全疏散和火灾的及时扑救。
基础设计是高层建筑结构设计的关键环节。
基础的作用是将建筑上部结构的荷载传递到地基中,因此基础必须具备足够的承载能力和稳定性。
常见的高层建筑基础形式有桩基础、筏板基础、箱形基础等。
桩基础是通过桩身将荷载传递到深层的坚硬土层或岩层中,适用于地质条件较差、上部荷载较大的情况。
桩基础的设计需要考虑桩的类型(如灌注桩、预制桩)、桩的长度、直径、间距等参数,以及桩与承台的连接方式。
筏板基础是将整个建筑的基底连成一片的大板基础,适用于地基承载力较弱、不均匀,或者上部结构荷载较大且分布不均匀的情况。
筏板基础的设计需要考虑板的厚度、配筋以及与上部结构的协同工作。
基础与地下室构造在建筑领域中,基础与地下室构造是至关重要的部分,它们直接影响着建筑物的稳定性、安全性和功能性。
接下来,让我们一起深入了解一下这两个关键的构造元素。
基础,简单来说,就是建筑物底部与地基接触的承重构件。
它的主要作用是将建筑物的各种荷载传递给地基,从而保证建筑物的稳定和安全。
基础的形式多种多样,常见的有独立基础、条形基础、筏板基础和桩基础等。
独立基础通常适用于柱承重的结构,形状多为方形或矩形。
当建筑物的上部荷载分布比较均匀,且地基承载力较高时,条形基础是一个不错的选择。
它沿着建筑物的纵向延伸,可以有效地承受线性荷载。
筏板基础则像一块巨大的平板,覆盖在整个建筑物的底部,适用于软弱地基或者不均匀沉降要求严格的建筑。
而桩基础则是通过桩身将荷载传递到深层的坚硬土层或岩层,常用于高层建筑、大型桥梁等对基础承载力要求极高的工程。
在设计和施工基础时,需要充分考虑多种因素。
首先是地质条件,不同的地质情况对基础的选型和设计有着重要影响。
例如,在松软的土层上,可能需要采用桩基础来提高承载力;而在坚实的岩石地基上,简单的独立基础就可能满足要求。
其次是建筑物的荷载情况,包括竖向荷载和水平荷载。
此外,还需要考虑周边环境、地下水位等因素。
地下室,作为建筑物在地下的部分,具有多种功能。
它可以用作停车场、储藏室、设备间,甚至可以改造成居住空间或商业场所。
地下室的存在不仅增加了建筑物的使用面积,还可以提高建筑物的整体稳定性。
地下室的构造包括墙体、顶板、底板、门窗等部分。
地下室的墙体需要承受土压力、水压力以及来自上部结构的荷载,因此通常具有较高的强度和防水性能。
顶板的设计要考虑覆土厚度、车辆通行等因素。
底板则不仅要承受地下室的自重和使用荷载,还要防止地下水的渗透。
为了保证地下室的防水效果,通常会采取一系列的防水措施。
在外部,会设置防水层,如防水卷材或防水涂料。
在内部,可能会采用防水混凝土,并设置排水系统,及时排除渗入的地下水。
基础及地下室施工方案第一节基础施工本工程地下室为一层,开挖面积为约22000 m2,主楼1、2、3、4、5号楼采用桩基础,主楼外地下室采用500mm厚筏板基础。
根据成都兴蜀勘察基础工程公司《岩土工程勘察报告》,场地内岩土层主要由砂、泥岩碎石、粉质粘土、泥岩及砂岩构成。
基岩裂隙水及松散岩孔隙水较贫乏,地下水活动迹象不明显。
设计持力层为中风化基岩,其中中风化泥岩承载力特征值为2537kPa,中风化砂岩承载力特征值为11437 kPa。
1、土方开挖土方开挖采取整体大开挖至设计挖方标高,然后进行基础换填、褥垫层、及强夯地基施工。
2、强夯地基施工(1)工艺流程场地平整→布置夯点→机械就位→夯锤起吊至预定高度→夯锤自由下落→按设计要求重复夯击→低能量夯实表层松土(2)设计1)有效加固深度:H≈a h M式中a--修正系数,一般黏性土取0.5,砂性土到0.7,黄土取0.35~0.5;H--有效加固深度(m);M--夯锺重(t);h--落距(m)。
实际影响有效加固深度的因素很多,除了锤重和落距外,还有地基土层的性质、不同土层的厚度和埋藏顺序、地下水位以及其他强夯的设计参数等都与有效加固深度密切相关。
在缺少经验或试验资料时,可按下表预估。
强夯的有效加固深度(m)表注:强夯的有效加固深度应从最初起夯面算起。
2)夯点的夯击次数,应按现场试夯得到的夯击次数和夯沉量关系曲线确定,并应同时满足下列条件:a、最后两击的平均夯沉量不大于下列数值:当单击夯击能量小于4000kN·m 时为50mm;当单击夯击能量为4000~6000kN·m 时为100mm;当单击夯击能量大于6000kN·m时为200mm;b、夯坑周围地面不应发生过大的隆起;夯坑间距3—5m;c、不因夯坑过深而发生起锤困难。
3)夯击遍数应根据地基土的性质确定,可采用点夯2~3 遍,对于渗透性较差的细颗粒土,必要时夯击遍数可适当增加。
最后再以低能量满夯2 遍,满夯可采用轻锤或低落距多次夯击,锤印搭接。
基础与地下室构造基础与地下室构造2010-07-27 23:54第七章基础与地下室第一节地基与基础一、地基与基础的概念基础是建筑物与土层直接接触的部分,它承受建筑物上部结构传下来的全部荷载,并将这些荷载及本身的重量一并传给地基。
地基,在建筑工程中,把支撑建筑物重量的土层叫地基。
直接承受建筑物荷载的土层叫持力层,持力层以下的土层为下卧层,它不是建筑物的组成部分。
根据土层的结构组成和承载能力,可分为人工地基和天然地基,如图7-1所示。
图7-1凡自身具有足够的强度并能直接承受建筑物整体荷载的土壤层称为天然地基。
凡土层自身承载能力弱,或建筑物整体荷载较大,需对该土壤层进行人工加工或加固后才能承受建筑物整体荷载的地基称为人工地基。
其加固处理方法有以下几种;1.压实法。
用打夯机、重锤、碾压机等对土层进行夯打碾压和振动方法将土层压(夯)实,此法简单易行,且提高地基承载能力效果较好。
2.换土法。
当地基土为杂填土、淤泥、充填土等不能做地基时,采用换土方法,换上承载能力强的土壤,分层压实。
一般选用压缩性低无侵蚀性材料,如粘土、砂、碎石等。
3.打桩法。
当建筑物层多且高、荷载大时、而地基土比较松软时,一般采用打桩,做成桩基。
常见的桩基有支撑桩、钻孔桩、振动桩、爆破桩等。
如图7-2所示。
采用打桩做桩基时,应在桩顶加做承台梁或承台板,以合理传递荷载。
图7-2图7-2二、地基应满足的要求1.强度:地基要有足够的承载能力。
2.变形:地基要有均匀的压缩量。
保证建筑物在许可的范围内可均匀下沉,避免不均匀沉降,致使建筑物产生开裂变形。
3.稳定:要求地基具有抵抗产生滑坡、倾斜的能力。
当地基高差较大时,应加设挡土墙,防止滑坡变形的出现。
三、影响基础设置深度的因素基础的设置深度是指室外设计标高至基础底面的垂直高度,如图7-1所示。
基础埋深≤4m时为浅基础,>5m时为深基础。
基础的埋深受到多种因素的制约,如基础设有足够的土层包围,基础底面持力层受到的压力会把基础四周的土挤出,致使基础产生滑移而失去稳定。