房屋建筑基础及地下室.ppt

第1章绪论 基础工程是阐述各类建筑物 房屋建筑 桥梁建筑 水工建筑 近海工程 地下工程等 在设计和施工中有关地基和基础问题的学科 地基与基础的设计施工统称为基础工程 所谓地基 指的是直接承托建筑物的场地土层 当建筑物地基由多层土组成时 直接与基础底面接触的土层称为持力层 持力层以下的其他土层称为下卧层 持力层和下卧层都应满足地基设计的要求 基础是指建筑物最底下的构件或部分结构 建筑物在地面以下的结构部分 其功能是将上部结构所承担的荷载传递到支承它们的地基上 两个概念须区分 持力层 下卧层 两个概念须区分 地基 基础 不加处理直接用作建筑物地基的天然土层 经过地基处理后才满足建筑物地基要求的土层 建筑物为什么会倒塌 2009年6月27日 上海闵行区一幢13层在建楼房 在结构未产生较大破坏的情况下 突然发生整体倒塌 这种在未发生严重的自然地质灾害或其它不可抗力因素下产生的建筑整体倒塌事故是十分罕见的 加拿大特朗斯康谷仓 事故 1913年9月装谷物 10月17日装了31822 谷物时 1小时竖向沉降达30 5cm24小时倾斜26 53 西端下沉7 32m东端上抬1 52m上部钢混筒仓完好无损 概况 长59 4m 宽23 5m 高31 0m 共65个圆筒仓 钢混筏板基础 厚61cm 埋深3 66m 1911年动工 1913年完工 自重20000T 加拿大特朗斯康谷仓 事故的原因是 设计时未对谷仓地基承载力进行调查研究 而采用了邻近建筑地基352kPa的承载力 事后1952年的勘察试验与计算表明 该地基的实际承载力为193 8 276 6kPa 远小于谷仓地基破坏时329 4kPa的地基压力 地基因超载而发生强度破坏 处理 事后在下面做了七十多个支撑于基岩上的混凝土墩 使用388个50t千斤顶以及支撑系统 才把仓体逐渐纠正过来 但其位置比原来降低了 米 加拿大某农场容量为2500t的饲料筒仓 建于粘土地基 在首次使用时 由于装填过快 地基土层无法充分固结 至使地基发生破坏 该塔共8层 高55m 全塔总荷重145MN 相应的地基平均压力约为50kPa 地基持力层为粉砂 下面为粉土和粘土层 由于地基的不均匀下沉 塔向南倾斜 南北两端沉降差1 8m 塔顶离中心线已达5 27m 倾斜5 5o 成为危险建筑 1990年被封闭 比萨斜塔 不均匀沉降的典型 苏州虎丘塔 建于公元959 961年期间 7级8角形砖塔 塔底直径13 66m 高47 5m 塔顶1957年位移1 7m 1978年2 3m 重心偏离基础轴线0 924m 勘察结果表明宝塔倾斜是由于地基覆盖层相差悬殊等原因造成的 虎丘塔 1995年12月 汉口三眼桥18层商住楼 当时大楼以每小时两厘米的速度向北倾斜 上海展览中心馆 上海展览中心馆原称上海工业展览馆 位于上海市区延安中路北侧 展览馆中央大厅为框架结构 箱形基础 展览馆两翼采用条形基础 箱形基础为两层 埋深7 27m 箱基顶面至中央大厅顶部塔尖 总高96 63m 地基为高压缩性淤泥质软土 展览馆于1954年5月开工 当年年底实测地基平均沉降量为60cm 1957年6月 中央大厅四周的沉降量最大达146 55cm 最小为122 8cm 1957年7月 在仔细观察展览馆内严重的裂缝情况 分析沉降观测资料并研究展览馆勘察报告和设计图纸后 专家们作出展览馆将裂缝修补后可以继续使用的结论 1979年9月 展览馆中央大厅累计平均沉降量为160cm 从1957年到1979年共22年的沉降量仅二十多厘米 不及1954年下半年沉降量的一半 说明沉降已趋向稳定 展览馆开放使用情况良好 但由于地基严重下沉 不仅使散水倒坡 而且建筑物内外连接 内外网之间的水 暖 电管道断裂 都需付出相当的代价 墨西哥市艺术宫 地基土为超高压缩性土 天然孔隙比7 12 天然含水量150 600 为世界罕见的软弱土 层厚25m 下沉达4m 旁边的道路下沉2m 墨西哥城的下沉 图示为该城的一座圣母教堂 因地表不均匀下沉使其发生严重倾斜 并成为危房 地基与基础设计必须满足三个基本条件 作用于地基上的荷载效应 基底压应力 不得超过地基容许承载力或地基承载力特征值 保证建筑物不因地基承载力不足造成整体破坏或影响正常使用 具有足够防止整体破坏的安全储备 基础沉降不得超过地基变形容许值 保证建筑物不因地基变形而损坏或影响其正常使用 挡土墙 边坡以及地基基础保证具有足够防止失稳破坏的安全储备 荷载作用下 地基 基础和上部结构三部分彼此联系 相互制约 设计时应根据地质勘察资料 综合考虑地基 基础 上部结构的相互作用与施工条件 进行经济技术比较 选取安全可靠 经济合理 技术先进和施工简便的地基基础方案 一共162层 高度为828米的迪拜塔需要一个坚实的基础 以支持重量可能超过500 000吨的地面以上建筑 迪拜塔建造在一个3 7米厚的三角形结构的基座上 这个三角形基座由192根直径为1 5米的钢管桩或支柱缸体支持 这些钢管桩或支柱缸体深入地下50米 台北101打地基的工程总共进行了15个月 挖出70万吨土 基桩由382根钢筋混凝土构成 中心的巨柱为双管结构 钢外管 钢加混凝土内管 巨柱焊接花了约两年的时间完成 台北101所使用的钢至少有5种 依不同部位所设计 特别调制的混凝土 比一般混疑土强度强60 基础分类 材料及受力性能 1 刚性基础2 柔性基础结构形式 1 单独基础2 条形基础3 筏片基础4 箱型基础5 桩基础 第8章建筑防水构造 8 4建筑地下室防水构造 水源情况 无压水及有压水 防水构造 材料防水及人工降 排水 变有压水为无压水 地下工程防水等级标准 卷材防水构造适用于受侵蚀性介质或受振动作用的地下工程 卷材应采用高聚物改性沥青防水卷材和合成高分子防水卷材 铺设在地下室混凝土结构主体的迎水面上 铺设位置是自底板垫层至墙体顶端的基面上 同时应在外围形成封闭的防水层 砂浆防水构造适用于混凝土或砌体结构的基层上 不适用于环境有侵蚀性 持续振动或温度高于80 的地下工程 所用砂浆应为水泥砂浆或高聚物水泥砂浆 掺外加剂或掺合料的防水砂浆 有机防水涂料主要包括合成橡胶类 合成树脂类和橡胶沥青类 适宜做在主体结构的迎水面 其中如氯丁橡胶防水涂料 SBS改性沥青防水涂料等聚合物乳液防水涂料 属挥发固化型 聚氨酯防水涂料等属反应固化型 另有聚合物水泥涂料 国外称之为弹性水泥防水涂料 无机防水涂料主要包括聚合物改性水泥基防水涂料和水泥基渗透结晶型防水涂料 应认为是刚性防水材料 所以不适用于变形较大或受振动部位 适宜做在主体结构的背水面 地下室防水材料及设置部位 防水卷材厚度 防水卷材铺贴前应在基层表面上涂刷基层处理剂 基层处理剂应与卷材及胶粘剂的材料相容 可采用喷涂或涂刷法施工 喷涂应均匀一致 不露底 待表面干燥后方可铺贴卷材 两幅卷材短边和长边的搭接宽度均不应小于100mm 当采用多层卷材时 上下两层和相邻两幅卷材的接缝应错开1 3幅宽 且两层卷材不得相互垂直铺贴 地下室卷材防水做法 在阴阳角处 卷材应做成圆弧 而且应当像在有女儿墙处的卷材防水屋面做法一样 加铺一道相同的卷材 宽度 500mm 施工应采取多层抹压法水泥砂浆的配比应在1 1 5 1 2 单层厚度同普通粉刷 高聚物水泥砂浆单层厚度为6 8mm 双层厚度为10 12mm 掺外加剂或掺合料的防水砂浆防水层厚度为18 20mm 地下室砂浆防水做法 地下室涂料防水做法 防水涂料厚度 mm 地下室人工降 排水 人工降 排水法 外排法 在建筑物的四周设置永久性降排水设施 盲沟或排水管 使高过地下室底板的地下水位在地下室周围回落至其底板标高之下 或令在丰水期有可能上升的地下水水位难以达到地下室底板的标高 使得对地下室的有压水变为无压水 以减小其渗透的压力 内排法 将有可能渗入地下室内的水 通过永久性自流排水系统如集水沟排至集水井再用水泵排除 a 地下室外排水原理示意 地下室人工降 排水构造示意 一 b 地下室外排水实例一则 盲沟 或无砂混凝土管 普通硬塑料管 加筋软管式的渗水管 周围填充可以滤水的砾石及粗砂等材料 其中贴近天然土的是粒径较小的粗砂滤水层 可以使地下水通过 而不把细小的土颗粒带走 而靠近排水装置的是粒径较大的砾石渗水层 可以使较清的地下水透入渗水管中积聚后流入城市排水总管 当城市的排水管标高高于盲沟或渗水管时 采用人工排水泵将积水排走 地下室人工降 排水构造示意 二 在构造上常将地下室地坪架空 或设隔水间层 以保持室内墙面和地坪干燥 以前提及的种植屋面的做法中的塑料夹层板 也可以用于地下室内部的隔水间层 但是应该充分考虑到因动力中断而引起水位回升的可能性 为了保险起见 有些重要的地下室 既做外部防水又设置内排水设施 谢谢