地基与基础知识(土建工程造价员)

 一、地基与基础的概念

地基：承受由基础传下来荷载的土体或岩体。地基承受建筑物荷载而产生的应力和应变是随着土层深度的增加而减小，在达到一定的深度以后就可以忽略不计。

基础：建筑物地面以下的承重构件。它承受建筑物上部结构传下来的荷载，并把这些荷载连同本身的自重一起传给地基。

持力层：直接承受建筑荷载的土层。持力层以下的土层为下卧层。

基础埋深：由室外地坪至基础底皮的高度尺寸。基础埋深由勘测部门根据地基情况决定。

二、地基与基础的关系

为保证建筑物的安全和正常使用，必须要求基础和地基都有足够的强度与稳定性。基础是建筑物的组成部分，它承受建筑物的上部荷载，并将这些荷载传给地基，地基不是建筑物的组成部分。基础的强度与稳定性既取决于基础的材料、形状与底面积的大小以及施工的质量等因素，还与地基的性质有着密切的关系。地基的强度应满足承载力的要求，如果天然地基不能满足要求，应考虑采用人工地基；地基的变形应有均匀的压缩量，以保证有均匀的下沉。若地基下沉不均匀时，建筑物上部会产生开裂变形；地基的稳定性要有防止产生滑坡、倾斜方面的能力，必要时（特别是较大的高度差时）应加设挡土墙，以防止滑坡变形的出现。

三、基础类型

从基础的材料及受力来划分，可分为刚性基础（指用砖、灰土、混凝土、三合土等抗压强度大、而抗拉强度小的刚性材料做成的基础）、柔性基础（指用钢筋混凝土制成的抗压、抗拉强度均较大的基础）。从基础的构造型式，可分为条形基础、独立基础、筏形基础、箱形基础、桩基础等。下面介绍几种常用基础的构造特点。

（一）刚性基础

由于刚性材料的特点，这种基础只适合于受压而不适合承受弯矩、拉拉力和剪力，因此基础剖面尺寸必须满足刚性条件的要求。一般砖混结构房屋的基础常采用刚性基础。

1．砖基础

用做基础的砖，可采用页岩烧结砖，其强度等级一般在MU10以上，砂浆强度等级一般不低于M5.基础墙的下部要做成阶梯形，以使上部的荷载能均匀地传到地基上。阶梯放大的部分一般叫做“大放脚”。砖基础施工简便，适应面广。为了节省“大放脚”的材料，可在砖基础下部做灰土垫层。

2．毛石基础

一般采用未经雕琢成形的石块，不小于M5砂浆砌筑。毛石形状不规则，一般应搭板满槽砌筑。毛石基础厚度和台阶高度均不小于100mm，当台阶多于两阶时，每个台阶伸出宽度不宜大于150mm.为便于砌筑上部砖墙，可在毛石基础的顶面浇铺一层60mm厚、C10的混凝土找平层。毛石基础的优点是可以就地取材，但整体性欠佳，故有震动的房屋很少采用。

3．毛石混凝土基础

为了节约水泥用量，对于体积较大的混凝土基础，可以在浇筑混凝土时加入20%～30%的毛石，这种基础叫毛石混凝土基础。毛石的尺寸不宜超过300mm.当基础埋深较大时，也可用毛石混凝土作成台阶形，每阶宽度不应小于400mm.如果地下水对普通水泥有侵蚀作用时，应采用矿渣水泥或火山灰水泥拌制混凝土。

（二）柔性基础

柔性基础一般指钢筋混凝土基础。这种基础的做法需在基础底板下均匀浇筑一层素混凝土垫层，目的是保证基础钢筋和地基之间有足够的距离，以免钢筋锈蚀，而且还可以作为绑扎钢筋的工作面。垫层一般采用C10素混凝土，厚度100mm，垫层常伸出基础边界100mm.

钢筋混凝土基础由底板及基础墙（柱）组成。现浇底板是钢筋混凝土的主要受力结构，其厚度和配筋数量均由计算确定。基础底板的外形一般有锥形和阶梯形两种。锥形基础可节约混凝土，但浇筑时不如阶梯形方便。钢筋混凝土基础应有一定的高度，以增加基础承受基础墙（柱）传来上部荷载所形成的一种冲切力，并节省钢筋用量。钢筋混凝土柱下独立基础与柱子一起浇筑，也可以作成杯口形，将预制柱插入。条形基础的受力钢筋仅在平行于槽宽方向放置；独立基础的受力钢筋应在两个方向垂直放置。

四、基础埋深

从室外地坪至基础底面的垂直距离即基础的埋深。埋深大于4m的称为深基础，小于4m的称为浅基础。基础埋深主要受下列因素影响：

（一）建筑物的特点

高层建筑的基础埋深是地上建筑物总高的1/10左右，而多层建筑则依据地下水位及冻土深度来确定埋深尺寸。

（二）地基土的好坏

土质好的，承载力高的土层可以浅埋，土质差、承载力低的土层则应该深埋。

（三）地下水位

土壤中地下水含量的多少对承载力的影响很大。一般应尽量将基础放在地下水位之上。这样做的好处是可以避免施工时排水，还可以防止或减轻地基土的冻胀。

（四）冻结深度

土层的冻结深度由各地气候条件决定，如北京地区为0.8m～1m，沈阳则为2m.建筑物的基础若放在冻胀土上，冻胀时会把房屋拱起，产生变形。解冻时，又会产生陷落。一般应将基础的垫层部分放在冻结深度以下。

（五）相邻房屋或建筑物基础

当新建房屋的基础埋深小于或等于原有房屋的基础埋深时，可不考虑相互影响。若新建房屋的基础埋深大于原有房屋的基础埋深时，应考虑相互影响。

五、地下室

（一）地下室的分类

1．按使用性质可分为普通地下室和人防地下室

普通地下室一般按地下楼层进行设计；人防地下室是有人民防空要求的地下空间。人防地下室应妥善解决紧急状态下的人员隐蔽与疏散，应有保证人身安全的技术措施，按其重要性分为六级：

（1）一级人防：指中央一级的人防工事；

（2）二级人防：指省、直辖市一级的人防工事；

（3）三级人防：指县、区一级及重要的通讯枢纽一级的人防工事；

（4）四级人防：指医院、救护站及重要的工业企业的人防工事；

（5）五级人防：指普通建筑物下部的人员掩蔽工事；

（6）六级人防：指抗力为0.05MPa（约5t/）的人员掩蔽和物品贮存的人防工事。

2．按埋入地下深度可分为全地下室和半地下室

全地下室是指地下室地平面低于室外地坪面的高度超过该房间净高1/2者；半地下室是指地下室地平面低于室外地坪面高度超过该房间净高1/3，且不超过1/2者。

（二）地下室的防潮与防水构造

地下室的防潮、防水做法取决于地下室地坪与地下水位的关系。当设计最高地下水位低于地下室底板300mm～500mm，且地基范围内的土壤及回填土无形成上层滞水可能时，采用防潮做法，如图2-1-3所示；当设计最高地下水位高于地下室底板标高时，应采用防水做法。图2-1-4所示为柔性防水构造做法，图2-1-5所示为刚性防水构造做法。

1．防潮做法

一般仅考虑防止土壤毛细管水，地面水下渗而成的无压水渗透；如为混凝土结构，即可起到自防潮作用，不必再作防潮处理；如为砖砌体结构，墙体应采用水泥砂浆砌筑，防潮层可抹防水砂浆，一般做在墙身外侧面，应同墙基水平防潮层相连接。

2．防水做法

当设计最高地下水位高于地下室地坪时，地下室外墙承受地下水的侧压力，地坪受到地下水的浮力影响，此时应考虑对地下室外墙作垂直防水和对地坪作水平防水处理。具体可采用防水混凝土、卷材防水、涂料防水以及水泥砂浆防水等。