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 l@]Fzl  
似之处，但其各有特点及适用条件。独立基础加防水板具有 !& >LLZ  
传力明确、构造简单、方便施工、经济实用等优点，因此， i[w&!mn%  
在工程设计中是首选的基础形式。筏形基础刚度大，对地基 = )4bf"~8  
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 kBY#=e).  
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 ;Wsl 'e/  
超补偿基础（即建筑物的重量小于挖去的土重），但筏形基 vE)d0l"  
础受力和构造均较独立基础复杂，且施工复杂、费用高。 +;Gvp=hk  
1 筏形基础 Xn5LrLM&  
1.1 梁板式筏基 &vIj(e9Y  
梁板式筏基由地基梁和基础筏板组成，地基梁的布置与 ,dFY]  
上部结构的柱网设置有关，地基梁一般仅沿柱网布置，底板 Y&y<WN}Q  
为连续双向板，也可在柱网间增设次梁，把底板划分为较小 07:h4beT  
的矩形板块（图1）。 1v<uA9A%[  
（a）双向主肋 （b）纵向主肋、横向次肋 {7q8@`Oa  
（c）横向主肋、纵向次肋 （d）双向主次肋 gKgdu($NJ  
图1 梁板式筏基的肋梁布置 #qJ6iA6{  
梁板式筏基具有结构刚度大，混凝土用量少，当对地下 &(jt|?{  
室的防水要求很高时，可充分利用地基梁之间的“格子”空 T+FlN-iy)  
间采取必要的排水措施等优点（图2a）。但同时存在筏基 iR8;^C.aT  
高度大、受地基梁板布置的影响，基础刚度变化不均匀，受 5bsv05=e  
力呈现明显的“跳跃”式（图2b），在中筒或荷载较大的 3M'Y'Szm  
柱底易形成受力及配筋的突变，梁板钢筋布置复杂，降水及 y+izC+  
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~A]uH'  
术经济上的明显不足，因此，近年来该基础的使用正逐步减 L Z3=K`gj  
少，一般仅用于柱网布置规则、荷载均匀的某些特定结构中。 fSGaUBiq}  
1.2 平板式筏基 $N|Spp0  
平板式筏基由大厚板基础组成，常用的基础形式有：等 gEq6[G  
厚筏板基础和变厚度的筏板基础（图3）。适合于复杂柱网 Ie8SPNY-H  
结构，具有基础刚度大、受力均匀等特点，在中筒或荷载较 52F3r:Rk  
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

一口气看不完

2 独立基础加防水板 +.X3
&|@k  
独基加防水板基础是近年来伴随基础设计与施工发展 n5*m x7  
而形成的一种新的基础形式（图6），由于其传力简单、明 l585L3i  
确及费用较低，因此在工程中应用相当普遍。在独基加防水 G52z5-=v  
板基础中，防水板一般只用来抵抗水浮力，不考虑其地基承 }jg,[jw_"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。 % "ZC9uq?  
作用在防水板上的荷载有：地下水浮力qw、防水板自 sT91>'&  
重qs 及其上建筑做法重量qa。注意：此处的qw，qs 和qa 均 2JHV*/Q  
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 MnptC 1N  
荷载设计值，而不是荷载标准值。在建筑使用过程中由于地 dAjm4F-  
下水位变化，作用在防水板底面的地下水浮力也在不断改 :/;;|lGw  
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 `QT9W-0e^  
杂板类构件。根据防水板所承担的水浮力大小，可将独立柱 \Zn~y--Z  
基加防水板基础分为以下两种不同情况： P_M!h~  
1）当qw£qs＋qa 时，建筑物的重量将全部由独立基础传 &=lhKt  
给地基（图7a）；防水板及其上部重量直接传给地基土， D]K?ntS[*  
独立基础对其不起支承作用。 !Eb!y`jK  
2）当qw>qs＋qa 时，防水板在水浮力的作用下，将净水 .y#>mXm>  
浮力（即qw－（qs＋qa））传给独立基础，对独立基础底面 {.r9l   
的地基反力起一定的分担作用，并加大了独立基础的弯矩， '8|joj>G=  
剪力也略有增加（图7b）。 Wk]E6yz6  
（a）当qw£qs＋qa 时q1 不变 （b）当qw>qs＋qa 时q2 随qw 增加而减小 "GAKi}y">v  
图7

底平形和顶平形变厚度筏板的综合比较 表1 6,skF^  
筏板 2%j"E{J&  
类型 f7 zGz  
有效刚 2O0</^Z%E  
性角范 2Vg+Aly4D  
围 .Kk'N  
受力 Qr[".>+  
情况 3n1 >+8  
底面钢 Njs'v;-K  
筋利用 }yM!o`90  
率 \p J<@  
底面防 t` zPx#])  
水效果 ]U5/!e  
施工 WD#7Q&T(;  
难度 v?S3G-r  
土方 {7 nz:f  
量 2;YL+v2  
降水 0u ,nSvch  
费用 +K"d\<  
综合经 J|dj`Z?  
济指标 !ziO1U  
底平形 大 直接 高 好 小 略多 略高 相当 qjLFgsd  
顶平形 小 不直接 低 差 大 略少 略低 相当 ;d||u  
1.3 梁板式筏基和平板式筏基的区别（见表2） nnMRp7LQ-  
梁板式与平板式筏基的主要性能和使用情况比较 表2 ~a.ei^r  
筏基 'V:ah38  
类型 -&r A<j  
基础 <0H^2ekd  
刚度 Bfr$&?j#  
地基 etH]-S  
反力 [!b=A:@  
柱网 x=VLRh%Gvl  
布置 EY[J;H_b  
混凝 ]08 ~"p  
土量 Ea?u5$>gY"  
钢筋 Cb;49;q  
用量 O `a4 ")R  
土方 bJ9K!6s??`  
量 O\)rp!i  
降水 NEX{vZkgw  
费用 R]Pv=fn  
施工 .06[*S  
难度 ;bes#|^F  
综合 _0qp!-l}  
费用 [V.#w|n  
应用 Y'2 |GJc2  
情况 zX ?@[OT  
梁板 /FA0(< -}  
有 :<>=,`vQD  
突变 `'M}.q,k~  
有 uOprA`3  
突变 zsha/:b  
严格 较少 相当 较大 较大 较大 较高 较少 GJ4R f%  
平板 均匀 均匀 灵活 较多 相当 较小 较小 较小 较低 较多

1.2.2 柱下变板厚的常见做法分析 Id;YIycXe  
工程设计中常遇到的筏板变厚度做法主要有以下两种： ?:XbZ"25pJ  
1）底平形变厚度筏板基础（图5a）：当变厚度范围较 CP!>V:w%9!  
小（如在柱下设置柱墩）时，有效刚性角范围大；筏板底部 o&b1-=MC2  
钢筋受力直接，利用率高；基础底面建筑防水质量有保证； *FrlzIAom  
当顶部设置坡面时可适量节约混凝土；施工难度小；若设备 |]8Hh>  
管线可在房间中部穿行时，则相应土方量小，降水费用低。 RkuPMs Hw;  
2）顶平形变厚度筏板基础（图5b，c）：当变厚度范 /K<.$B8  
围较小（如在柱下设置柱墩）时，有效刚性角范围小；筏板 vTY+J$N__  
底部钢筋需多次锚固搭接，受力不直接，利用率低；基础底 9>na3ISh  
面建筑防水搭接量大，施工难度大、质量难保证；当与底平 p?,:  
形顶面标高相同时，混凝土用量及相应土方量可略有减少。 'CSIC8M<j  
底平形和顶平形变厚度筏板的综合比较见表1。从结构 yDW$v/j.|  
设计角度出发，一般情况下不宜采用顶平形变厚度筏板基 C|W\qXCqu  
础，必须采用时，也应采用元宝形变厚度筏板

计要求，同时具有板钢筋布置简单、降水及支护费用相对较 (d2|r)O  
低、施工难度小（超厚度板施工的温度控制除外）等优点。 u79,+H@ep  
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 !$i*u-%4  
量大等不足。由于平板式筏基良好的受力特点和明显的施工 *6trK`tx^  
优势，目前在高层和超高层建筑中应用相当普遍。 tuF hPqe {  
1.2.1“柱墩”与变厚度筏板的区别 H=j&uv8  
位于柱（或墙）下的筏板，受力集中且复杂，工程设计 <cn{S`  
中常采用柱（或墙）下局部加厚的办法来满足筏板设计需要 oSOO5dk:
z  
（图4）。当变厚度的范围很小时，通常称为“柱墩”，主 dE[nPtstb  
要用来解决筏板在柱（或墙）根部位的抗冲切问题，由于它 Rr|&~%#z  
的设置对筏板的其他受力性能不产生明显的影响，因此为了 I*Q^$YnM  
简化计算，现有计算程序[3]在进行带“柱墩”筏板的设计计 D+ )R_  
算时，只考虑“柱墩”对柱根部位的抗冲切作用，不考虑其 ~
;*SW[4  
刚度等的贡献。但当变厚度的范围比较大时，加厚部分会对 C\B&'+uR  
筏板的受力性能产生明显的影响，不应再按“柱墩”计算。 :DlgNR`bq  
设计中一般情况下可按柱（或墙）下加厚板的宽度与其 8> -3G  
高度的比值b1/h1 来区别“柱墩”与变厚度筏板。当b1 与h1 数 l12_&o"C~  
值相近或变 V{j>09u  
厚度范围较 z"@yE*6  
小时，可判 IP]"D"  
定为“ 柱 [8o!X)  
墩”；当b1 xA-u%Vf7@  
比h1大较多 ktILKpHt"  
或变厚度范 eKq`t.*Ft  
围较大时，可判定为变厚度筏板（图4）。