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 7;@]t^d=$  
似之处，但其各有特点及适用条件。独立基础加防水板具有 dioGAai'  
传力明确、构造简单、方便施工、经济实用等优点，因此， mj7#&r,1l  
在工程设计中是首选的基础形式。筏形基础刚度大，对地基 MkXmA`cP  
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 5wU]!bxr  
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 `C'H.g\>2Q  
超补偿基础（即建筑物的重量小于挖去的土重），但筏形基 ('+d.F[109  
础受力和构造均较独立基础复杂，且施工复杂、费用高。 kvu)y`  
1 筏形基础 ]u/sphPe  
1.1 梁板式筏基 )MT}+ai  
梁板式筏基由地基梁和基础筏板组成，地基梁的布置与 `r 4fm`<  
上部结构的柱网设置有关，地基梁一般仅沿柱网布置，底板 Q\sK"~@3  
为连续双向板，也可在柱网间增设次梁，把底板划分为较小 -"9  
的矩形板块（图1）。 n|yO9:Uw<  
（a）双向主肋 （b）纵向主肋、横向次肋 R[+<^s}p/  
（c）横向主肋、纵向次肋 （d）双向主次肋 -jmY)(\  
图1 梁板式筏基的肋梁布置 ~6md !o%i  
梁板式筏基具有结构刚度大，混凝土用量少，当对地下 &_8947  
室的防水要求很高时，可充分利用地基梁之间的“格子”空 {R{=+2K!|k  
间采取必要的排水措施等优点（图2a）。但同时存在筏基 ~v6D#@%A  
高度大、受地基梁板布置的影响，基础刚度变化不均匀，受 w5 Li&m  
力呈现明显的“跳跃”式（图2b），在中筒或荷载较大的 goWuw}?  
柱底易形成受力及配筋的突变，梁板钢筋布置复杂，降水及 ;5( UzQU  
基坑支护费用高，施工难度大等不足。由于梁板式筏基在技 % |L=l{g  
术经济上的明显不足，因此，近年来该基础的使用正逐步减 w_VP J  
少，一般仅用于柱网布置规则、荷载均匀的某些特定结构中。 Qn2&nD%zi  
1.2 平板式筏基 "Z+k=~(  
平板式筏基由大厚板基础组成，常用的基础形式有：等 +&H4m=D-#a  
厚筏板基础和变厚度的筏板基础（图3）。适合于复杂柱网 t"I77aZ$A  
结构，具有基础刚度大、受力均匀等特点，在中筒或荷载较 kD"{g#c  
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 0<*<$U  
低、施工难度小（超厚度板施工的温度控制除外）等优点。 U #0Cx-E  
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 HjwE+:w  
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 K:WDl;8(d  
优势，目前在高层和超高层建筑中应用相当普遍。 tO&^>&;5  
1.2.1“柱墩”与变厚度筏板的区别 I]_5}[I  
位于柱（或墙）下的筏板，受力集中且复杂，工程设计 |5]X| v
 
中常采用柱（或墙）下局部加厚的办法来满足筏板设计需要 iU:cW=W|M\  
（图4）。当变厚度的范围很小时，通常称为“柱墩”，主 yWf`rF{  
要用来解决筏板在柱（或墙）根部位的抗冲切问题，由于它 o{[qZc_%  
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 Pc]HP  
简化计算，现有计算程序[3]在进行带“柱墩”筏板的设计计 !dT4  
算时，只考虑“柱墩”对柱根部位的抗冲切作用，不考虑其 &xExyz~`  
刚度等的贡献。但当变厚度的范围比较大时，加厚部分会对 ?&uu[y  
筏板的受力性能产生明显的影响，不应再按“柱墩”计算。 o#N+Y?O  
设计中一般情况下可按柱（或墙）下加厚板的宽度与其 {2gwk8  
高度的比值b1/h1 来区别“柱墩”与变厚度筏板。当b1 与h1 数 f?)-}\[IR{  
值相近或变 "uf%iJ:%  
厚度范围较 u]G\H!WkQ  
小时，可判 {
\\Tgs  
定为“ 柱 O33`+UV"W  
墩”；当b1 2+WaA,   
比h1大较多 Gp\ kU:}&  
或变厚度范 OcO3v'&  
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 )WFr</z5bA  
工程设计中常遇到的筏板变厚度做法主要有以下两种： q" 5(H5  
1）底平形变厚度筏板基础（图5a）：当变厚度范围较 ,"0:3+(8;  
小（如在柱下设置柱墩）时，有效刚性角范围大；筏板底部 P1f[%1  
钢筋受力直接，利用率高；基础底面建筑防水质量有保证； wI "U7vr  
当顶部设置坡面时可适量节约混凝土；施工难度小；若设备 h@wgd~X9  
管线可在房间中部穿行时，则相应土方量小，降水费用低。 -35;j'a  
2）顶平形变厚度筏板基础（图5b，c）：当变厚度范 6-ils3&  
围较小（如在柱下设置柱墩）时，有效刚性角范围小；筏板 Uoix  
底部钢筋需多次锚固搭接，受力不直接，利用率低；基础底 3irl (;v  
面建筑防水搭接量大，施工难度大、质量难保证；当与底平 Ssg&QI  
形顶面标高相同时，混凝土用量及相应土方量可略有减少。 k~z Iy;AZ  
底平形和顶平形变厚度筏板的综合比较见表1。从结构 Qe(
:|q_  
设计角度出发，一般情况下不宜采用顶平形变厚度筏板基 l}M!8:UzU  
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 8, >P  
筏板 ;i:d+!3XwC  
类型 y4fdq7i~}9  
有效刚 "g8M
0[7e3  
性角范 +^T@sa`[I  
围 "C`Ub  
受力 H} g{Cr"Ex  
情况 -A!%*9Z  
底面钢 [j'X;tVX{  
筋利用 FaJ&GOM,  
率 .#pU=v#/[  
底面防 `*KHSA  
水效果 }JAG7L&{  
施工 N ZSSg2TX#  
难度 V3j= Kf  
土方 &@YmA1Yu)E  
量 h9W^[6  
降水 '2^Q1{ :\  
费用 #Mw8^FST  
综合经 i~J'%a<Qp  
济指标 f& '  
底平形 大 直接 高 好 小 略多 略高 相当 VP]%Hni]  
顶平形 小 不直接 低 差 大 略少 略低 相当 HyWCMK6b  
1.3 梁板式筏基和平板式筏基的区别（见表2） Th%Sjgsn
 
梁板式与平板式筏基的主要性能和使用情况比较 表2 um0N)&iY  
筏基 Z?QC!bW
b  
类型 ^y%T~dLkp'  
基础 [cp+i^f  
刚度 o"#\ >  
地基 JaGtsi9%.  
反力 vRO _Q?  
柱网 n.(FQx.F  
布置 d/DB nZN  
混凝 ~Jz6O U*z  
土量 "#\;H$+  
钢筋 /t"3!Z?BOv  
用量 /I0%Z+`=  
土方 Y0-n\|  
量 CizX<Cr}  
降水 ,01"SWE  
费用 JFk lUgg  
施工 [HZv8HU|  
难度 s!
7y  
综合 /s}}&u/  
费用 j8lb~0JD  
应用 ,nDaqQ-C!!  
情况 ZExlGC  
梁板 rh}J3S5vp  
有 NHZz _a=  
突变 g7W"  
有 '(|ofJe!  
突变 j#q-^
h3H  
严格 较少 相当 较大 较大 较大 较高 较少 @2 fg~2M1  
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 _^%,x  
独基加防水板基础是近年来伴随基础设计与施工发展 %aVq+kC h  
而形成的一种新的基础形式（图6），由于其传力简单、明 68WO~*  
确及费用较低，因此在工程中应用相当普遍。在独基加防水 lp%pbx43s  
板基础中，防水板一般只用来抵抗水浮力，不考虑其地基承 IKilr'  
载能力，独立基础承担全部结构荷重并考虑水浮力的影响。 Vb]=B~^`  
作用在防水板上的荷载有：地下水浮力qw、防水板自 l?n\i]
'  
重qs 及其上建筑做法重量qa。注意：此处的qw，qs 和qa 均 >jc [nk  
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 hy"\RW  
荷载设计值，而不是荷载标准值。在建筑使用过程中由于地 Od,qbU4O  
下水位变化，作用在防水板底面的地下水浮力也在不断改 1ztG;\  
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 R|87%&6']
 
杂板类构件。根据防水板所承担的水浮力大小，可将独立柱 a'yK~;+_9  
基加防水板基础分为以下两种不同情况： |[aiJR[Q  
1）当qw£qs＋qa 时，建筑物的重量将全部由独立基础传 x\G'kEd  
给地基（图7a）；防水板及其上部重量直接传给地基土， Ig0VW)@  
独立基础对其不起支承作用。 w-L=LWL\  
2）当qw>qs＋qa 时，防水板在水浮力的作用下，将净水 EaY?aAuS:  
浮力（即qw－（qs＋qa））传给独立基础，对独立基础底面 6) [H?Q  
的地基反力起一定的分担作用，并加大了独立基础的弯矩， fdi\
hg^x  
剪力也略有增加（图7b）。 gu.}M:u  
（a）当qw£qs＋qa 时q1 不变 （b）当qw>qs＋qa 时q2 随qw 增加而减小 !9VY|&fHe  
图7

一口气看不完