《建筑构造》2基础与地下室省公开课一等奖全国示范课微课金奖课件.pptx

建筑结构第二章基础与地下室1/67

第一节概述有些人说：“地基是建筑物埋在地面以下最下部分。”也有些人说：“基础是建筑物埋在地面以下最下部分”。哪一个对？地基和基础是一回事吗？一、基础和地基涵义和它们关系基础是建筑物墙或柱深入土中扩大部分，是建筑物一部分；地基则是基础下部土层，它不是建筑物一部分。建筑物总荷载（包含建筑物自重和外加活荷载）经过基础传给地基，地基所以而产生应力和应变。地基承受荷载能力称为地基承载力(KPa/㎡)，即地耐力。它是依据对土壤综合检验所得数据而确定。假如由基础传到地基荷载超出了地基承载力，地基土就会出现超出允许值沉降变形或失稳，从而威胁到建筑物安全。如图2-1所表示，在同一松软地面上放置两个形状、体积、质量相同物体，其沉陷量是否相同？2/67

如图2-1所表示，在同一松软地面上放置两个形状、体积、质量相同物体，其沉陷量是否相同？地基承受由基础传来压力是由上部结构至基础顶面竖向力F‘和基础自重及基础上部土重G组成。而全部荷载是经过基础底面传给地基，当荷载一定时，如加大基础底面积A，就能够降低地基单位面积所受到压力。基础底面积与荷载和地基承载力关系以下：A(㎡)≥(F‘+G(KN))/f(KPa/㎡)从上式能够看到，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。3/67

二、对地基要求最理想建筑物基础是埋置浅、断面小、结构简单、沉降量少且均匀，这么能够加速施工，降低造价，确保建筑物安全和耐久。这些都与基础下地基情况有直接关系。所以，基础设计对地基有以下要求：1、建筑物建造地址应尽可能选择在地基情况好或很好地段。所谓好和很好地段是指地基土地耐力较高且分布均匀。好和很好土可分为岩石类、碎石类、砂性土类和粘性土类，它们地耐力都在100kPa以上，最高可达4MPa。2、地基承载力要力争均匀，以确保建筑物基础在荷载作用下沉降均匀不致失稳，不然极易引发墙身开裂、倾斜甚至破坏。4/67

3、地基应有很好持力层和下卧层。地基在荷载作用下产生应力（反力）和应变（变形），其应力与应变值伴随深度增加而降低，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土层叫做持力层，持力层以下土层叫做下卧层，它普通不需计算但也必须有足够强度和厚度。这些都是确定基础底面积和埋置深度主要依据。图2-2所表示为地基荷载扩散示意图。5/67

4、尽可能采取天然地基天然地基是指含有足够承载力天然土层，能够直接在天然土层上建造基础。假如天然土层承载力不能满足荷载要求，则不能在这么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、建筑总荷载大情况下方宜采取。人工地基加工方法有三大类；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土层扎实或压实，挤出土层颗粒闻空气、提升土密实度以增加土层承载力。这种做法不用材料，比较经济，适合用于土层承载力与设计要求相差不大情况。6/67

(2)换土法当地基土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去除，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为局部换土举例。图中虚线表示软弱土实际范围，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。每级台阶高度小于500mm，退台长度大于1000mm，然后分层夯填好土。其原理是防止挖成陡坡锅底状，以防造成应力集中造成局部不均匀下沉。更换好土应就地取材，如填夯粘土、灰土、水灌粗砂、中砂，虚填砂石混合料等。尤应注意是，局部换土选土应与周围土质靠近，预防换土部位过硬或过软造成沉降不匀。7/67

(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。这种人工地基适合用于地基承载力较小，建筑物总荷载较大情况，但造价较高。(a)桩基组成桩基由桩身和承台梁（或板）组成。桩基是按照设计点位将桩身置人土中，在桩顶部灌筑钢筋混凝土承台梁，承台梁上接柱或墙体。方便将建筑荷载均匀地传递到桩基上。在严寒地域，承台梁下应铺设100mm左右厚粗砂或焦渣，以预防土壤冻涨引发承台梁反拱破坏（图2-4）。8/67

(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，用桩身支承建筑总荷载，也称做柱桩，这种桩适合用于坚硬土层较浅、荷载较大工程。摩擦桩只是用桩挤实软弱土层，靠桩壁与土壤摩擦力负担总荷载。这种桩适合