文档介绍：第五章基础与地下室
第一节地基与基础概述
第二节基础的埋置深度及影响因素
第三节基础的分类
第四节地下室的构造
第一节地基与基础概述
一、地基的分类
在建筑中,将建筑上部结构所承受的各种荷载传到地基上的结构构件称为基础。支承基础的土体或岩体称为地基。地基可分为天然地基和人工地基两大类。
(一)天然地基
如果天然土层具有足够的承载力,不需要经过人工改良和加固,就可直接承受建筑物的全部荷载并满足变形要求,称之为天然地基。岩石、碎石土、砂土、粉土、黍占性土等,一般均可作为天然地基。
(二)人工地基
当土层的承载能力较低或虽然土层较好,但因上部荷载较大,土层不能满足承受建筑物荷载的要求时,必须对土层进行地基处理,以提高其承载能力,改善其变形性质或渗透性质,这种经过人工方法进行处理的地基称为“人工地基”。
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第一节地基与基础概述
二、人工地基处理的方法
人工地基常用的处理方法有换填垫层法、预压法、强夯法、强夯置换法、深层挤密法、化学加固法等。
(1)换填垫层法:挖去地表浅层软弱土层或不均匀土层,回填坚硬、较粗粒径的材料,并夯压密实,形成垫层的地基处理方法。
(2)预压法:对地基进行堆载或真空预压,使地基土固结的地基处理方法。
(3)强夯法:反复将夯锤提到高处使其自由落下,给地基以冲击和振动能量,将地基土夯实的地基处理方法。
(4)强夯置换法:将重锤提高到高处使其自由落下形成夯坑,并不断夯击坑内回填的砂石、钢渣等硬粒料,使其形成密实的墩体的地基处理方法。
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第一节地基与基础概述
(5)深层挤密法:主要是靠桩管打入或振入地基后对软弱土产生横向挤密作用,从而使土的压缩性减小,抗剪强度提高。通常有灰土挤密桩法、土挤密桩法、砂石桩法、振冲法、石灰桩法、夯实水泥土桩法等。
(6)化学加固法:将化学溶液或胶粘剂灌入土中,使土胶结以提高地基强度、减少沉降量或防渗的地基处理方法。其方法有高压喷射注浆法、深层搅拌法、水泥土搅拌法等。
三、地基与基础的关系
地基与基础之间相互影响、相互制约。
(一)对地基的要求
(1)地基应具有一定的承载力和较小的压缩性。
(2)地基的承载力应分布均匀。在一定的承载条件下,地基应有一定的深度范围。
(3)要尽量采用天然地基,以降低成本。
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第一节地基与基础概述
(二)对基础的要求
(1)基础要有足够的强度,能够起到传递荷载的作用。
(2)基础的材料应具有耐久性,以保证建筑的持久使用。因为基础处于建筑物最下部并且埋在地下,对其维修或加固是很困难的。
(3)在选材上尽量就地取材,以降低造价。
(三)地基、基础与荷载的关系
地基承受着由基础传来的建筑物的全部荷载。地基在建筑物荷载作用下的应力和应变随着土层深度的增加而减小,在达到一定深度后就可以忽略不计。直接承受荷载的土层称为持力层,持力层以下的土层称为下卧层,如图5-1所示。
如建筑物的全部荷载用N表示。地基在保持稳定的条件下,每平方米所能承受的最大垂直压力称为地基的承载力,用R表示。
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第一节地基与基础概述
由于地基的承载力一般小于建筑物地上部分的强度,所以基础底面需要宽出上部结构(底面宽为B),基础底面积用A表示,如图5-2所示。当R>= N/A成立时,说明建筑物传给基础底面的平均压力不超过地基承载力,地基就能够保证建筑物的稳定和安全。
地基对保证建筑物的坚固耐久性具有非常重要的作用。基础传给地基的荷载如果超过地基的承载能力,地基就会出现较大的沉降变形和失稳,甚至会出现土层的滑移,直接影响到建筑物的安全和正常使用。在建筑设计中,当建筑物总荷载确定时,可通过增加基础底面积或提高地基的承载力来保证建筑物的稳定和安全。
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第二节基础的埋置深度及影响因素
一、基础的埋置深度
为确保建筑物的坚固安全,基础要埋人土层中一定的深度。一般把自室外设计地面标高至基础底部的垂直高度称为基础的埋置深度,简称埋深,如图5-3所示。
根据基础埋置深度的不同,常分为深基础和浅基础。其实深基础与浅基础并无明显的界限,通常把埋置深度大于5m的称为深基础,埋置深度小于5m的称为浅基础。一般来说,基础的埋置深度愈浅,土方开挖量就愈小,基础材料用量也愈少,工程造价就愈低,但当基础的埋置深度过小时,基础底面的土层受到压力后会把基础周围的土挤走,使基础产生滑移而失去稳定性;同时基础埋得过浅,还容易受外界各种不良因素的影响。所以,基础的埋置深度最浅不能小于500 mm。
二、影响基础埋深的因素
影响基础埋置深度的因素很多,主要有以下几方面:
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第二节基础的埋置深度及影响因素
(1)建筑物自身的特性。如建筑物设有地下