筏形基础与独立基础加防水板的异同分析 [复制链接]

筏板基础尤其是平板式筏基与独立基础加防水板有相 \@GA;~x.b  
似之处，但其各有特点及适用条件。独立基础加防水板具有 4mQ:i7~  
传力明确、构造简单、方便施工、经济实用等优点，因此， pDCQ?VW  
在工程设计中是首选的基础形式。筏形基础刚度大，对地基 jzdK''CHi  
反力及沉降的调节能力强，既适合于上部荷载较大的高层建 :JxSh
F:M  
筑，也适合于地基承载力较低时以减小地基沉降为主要目的 +P6q wh\v  
超补偿基础（即建筑物的重量小于挖去的土重），但筏形基  $3W[fC  
础受力和构造均较独立基础复杂，且施工复杂、费用高。 o.keM4OQ  
1 筏形基础 EUu"H` E+  
1.1 梁板式筏基 ;l7wme8Qk  
梁板式筏基由地基梁和基础筏板组成，地基梁的布置与 *(PGLYK  
上部结构的柱网设置有关，地基梁一般仅沿柱网布置，底板 /F4rbL^:  
为连续双向板，也可在柱网间增设次梁，把底板划分为较小 GFYAg  
的矩形板块（图1）。 }tua0{N:z  
（a）双向主肋 （b）纵向主肋、横向次肋 r|{h7'  
（c）横向主肋、纵向次肋 （d）双向主次肋 1<\@i{;xsU  
图1 梁板式筏基的肋梁布置 M`9qo8zCi  
梁板式筏基具有结构刚度大，混凝土用量少，当对地下 O0i_h<T  
室的防水要求很高时，可充分利用地基梁之间的“格子”空 O3j:Y|N@F  
间采取必要的排水措施等优点（图2a）。但同时存在筏基 5nkx8JJ  
高度大、受地基梁板布置的影响，基础刚度变化不均匀，受 q+>{@tP9  
力呈现明显的“跳跃”式（图2b），在中筒或荷载较大的 cX> a>
U  
柱底易形成受力及配筋的突变，梁板钢筋布置复杂，降水及 B<I%:SkF@  
基坑支护费用高，施工难度大等不足。由于梁板式筏基在技 /![S 3Ol  
术经济上的明显不足，因此，近年来该基础的使用正逐步减 %kxq"=3  
少，一般仅用于柱网布置规则、荷载均匀的某些特定结构中。 ?nn`ud?f  
1.2 平板式筏基 e>#*$4tg  
平板式筏基由大厚板基础组成，常用的基础形式有：等 *}-X '_  
厚筏板基础和变厚度的筏板基础（图3）。适合于复杂柱网 )~rfx  
结构，具有基础刚度大、受力均匀等特点，在中筒或荷载较 Y
o/U/dB  
大的柱底易通过改变筏板的截面高度和调整配筋来满足设

计要求，同时具有板钢筋布置简单、降水及支护费用相对较 W2D^%;mw  
低、施工难度小（超厚度板施工的温度控制除外）等优点。 `MAee8u'  
但也存在超厚度板混凝土的施工温度控制要求高、混凝土用 =Mzg={)v  
量大等不足。由于平板式筏基良好的受力特点和明显的施工 y>Zvose  
优势，目前在高层和超高层建筑中应用相当普遍。 `KqMcAW  
1.2.1“柱墩”与变厚度筏板的区别 MUhC6s\F  
位于柱（或墙）下的筏板，受力集中且复杂，工程设计 )@09Y_9r  
中常采用柱（或墙）下局部加厚的办法来满足筏板设计需要 o@>{kzCx  
（图4）。当变厚度的范围很小时，通常称为“柱墩”，主 p(QB5at  
要用来解决筏板在柱（或墙）根部位的抗冲切问题，由于它 ZM K"3c9  
的设置对筏板的其他受力性能不产生明显的影响，因此为了
W$B&asO  
简化计算，现有计算程序[3]在进行带“柱墩”筏板的设计计 'b:e`2fl  
算时，只考虑“柱墩”对柱根部位的抗冲切作用，不考虑其 #+N\u*-S  
刚度等的贡献。但当变厚度的范围比较大时，加厚部分会对 'YIFHn$!  
筏板的受力性能产生明显的影响，不应再按“柱墩”计算。 hb9e6Cc  
设计中一般情况下可按柱（或墙）下加厚板的宽度与其 }`8g0DPuD9  
高度的比值b1/h1 来区别“柱墩”与变厚度筏板。当b1 与h1 数 PVP,2Yq!  
值相近或变 %jdV8D#Q  
厚度范围较 %Koc^ pb)  
小时，可判 .;yy= Rj  
定为“ 柱 bj\v0NKN4  
墩”；当b1 BF@(`D&>  
比h1大较多 S+py\z%  
或变厚度范  F's($n  
围较大时，可判定为变厚度筏板（图4）。

1.2.2 柱下变板厚的常见做法分析 DE|r~TQ  
工程设计中常遇到的筏板变厚度做法主要有以下两种： #gq4%;  
1）底平形变厚度筏板基础（图5a）：当变厚度范围较 'bGL@H  
小（如在柱下设置柱墩）时，有效刚性角范围大；筏板底部 j2# nCU54Z  
钢筋受力直接，利用率高；基础底面建筑防水质量有保证； +5H9mk  
当顶部设置坡面时可适量节约混凝土；施工难度小；若设备 \?c0XD  
管线可在房间中部穿行时，则相应土方量小，降水费用低。 bq[j4xH0X  
2）顶平形变厚度筏板基础（图5b，c）：当变厚度范 RmxgCe(2a  
围较小（如在柱下设置柱墩）时，有效刚性角范围小；筏板 3p{N7/z(  
底部钢筋需多次锚固搭接，受力不直接，利用率低；基础底 [RCUP.  
面建筑防水搭接量大，施工难度大、质量难保证；当与底平 lS]<~  
形顶面标高相同时，混凝土用量及相应土方量可略有减少。 [?x9NQ{  
底平形和顶平形变厚度筏板的综合比较见表1。从结构 +]uW|owxo  
设计角度出发，一般情况下不宜采用顶平形变厚度筏板基 @iK=1\-2  
础，必须采用时，也应采用元宝形变厚度筏板

底平形和顶平形变厚度筏板的综合比较 表1 .o91^jt  
筏板 s<gZB:~  
类型 qKt8sxg  
有效刚 3xef>Xv=  
性角范 'Wjuv9)/  
围 )hmU/E@  
受力 `bu3S}m7  
情况 ozH7c_ <  
底面钢 
$'e;ScH  
筋利用 k%E9r'Ac  
率 y[[f?rxz>  
底面防 }HtP8F8!x  
水效果 CN8GeZ-G  
施工 EJ{Z0R{{  
难度 WsRG>w3"  
土方 kB1]_v/  
量 DfwxPt#
 
降水 .z&V!2zp  
费用 q"ba~@<BEl  
综合经 ;KJJK#j  
济指标 6la# 0U23  
底平形 大 直接 高 好 小 略多 略高 相当 ##d\|r  
顶平形 小 不直接 低 差 大 略少 略低 相当 " ] 0ER  
1.3 梁板式筏基和平板式筏基的区别（见表2） Je_Hj9#M\d  
梁板式与平板式筏基的主要性能和使用情况比较 表2 ,OWdp<z  
筏基 hnZI{2XzBE  
类型 =<fH RX`  
基础 /+4Dq4{t)  
刚度 ^@l_K +T  
地基 nR4L4tdS  
反力 u^a\02aV[  
柱网 3U<\y6/  
布置 & tQHxiDX  
混凝 @_^QBw0  
土量 *V#v6r7<Y/  
钢筋 b7R#tT  
用量 H
t+ng  
土方 9\3%5B7  
量 +*,rOK`C  
降水 wpu]{~Y  
费用 9(lIz{  
施工 Y<TlvB)w  
难度 pC(AM=RY!  
综合 }`6-^lj  
费用 *E0+!  
应用  z:9  
情况 Q_QmyD~m  
梁板 I=D{(%+^d  
有 ,'5P
[-  
突变
=YF\mhMQ:  
有 TFb

CJ@X  
突变 Hf+A52lrf  
严格 较少 相当 较大 较大 较大 较高 较少 AKx\U?ei7  
平板 均匀 均匀 灵活 较多 相当 较小 较小 较小 较低 较多

2 独立基础加防水板 e;x`C  
独基加防水板基础是近年来伴随基础设计与施工发展 c}Jy'F7&f  
而形成的一种新的基础形式（图6），由于其传力简单、明 tnqW!F~  
确及费用较低，因此在工程中应用相当普遍。在独基加防水 U"-mLv"|  
板基础中，防水板一般只用来抵抗水浮力，不考虑其地基承 ;G!X?(%+  
载能力，独立基础承担全部结构荷重并考虑水浮力的影响。 @SPmb o  
作用在防水板上的荷载有：地下水浮力qw、防水板自 l,h
#RTfry  
重qs 及其上建筑做法重量qa。注意：此处的qw，qs 和qa 均 pX6T7  
为荷载效应基本组合时的设计值，即水浮力起控制作用时的 L"zOa90ig  
荷载设计值，而不是荷载标准值。在建筑使用过程中由于地 ,!kyrk6  
下水位变化，作用在防水板底面的地下水浮力也在不断改 51`w.ri  
变，因此防水板是一种随荷载情况变化而变换支承情况的复 ~J)4(411  
杂板类构件。根据防水板所承担的水浮力大小，可将独立柱 \ :})R{  
基加防水板基础分为以下两种不同情况： ZT8. r0  
1）当qw£qs＋qa 时，建筑物的重量将全部由独立基础传 \_@u"+,$W  
给地基（图7a）；防水板及其上部重量直接传给地基土， pSQ3SM  
独立基础对其不起支承作用。 $f1L<euH  
2）当qw>qs＋qa 时，防水板在水浮力的作用下，将净水 dcU|y%k%  
浮力（即qw－（qs＋qa））传给独立基础，对独立基础底面 4}580mBc  
的地基反力起一定的分担作用，并加大了独立基础的弯矩， i2)SSQ  
剪力也略有增加（图7b）。 -2> L*"^  
（a）当qw£qs＋qa 时q1 不变 （b）当qw>qs＋qa 时q2 随qw 增加而减小 N$Gx$u3Cd  
图7

一口气看不完