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 pDPxl?
S  
似之处，但其各有特点及适用条件。独立基础加防水板具有 NIZ<0I*5  
传力明确、构造简单、方便施工、经济实用等优点，因此， M_B
:{%4  
在工程设计中是首选的基础形式。筏形基础刚度大，对地基 W-RqN!snJ8  
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 v8>v.}y  
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 C2]Kc{4  
超补偿基础（即建筑物的重量小于挖去的土重），但筏形基 < (RC|?  
础受力和构造均较独立基础复杂，且施工复杂、费用高。 L~{_!Q  
1 筏形基础 '"pd  
1.1 梁板式筏基 fkfZ>D^1  
梁板式筏基由地基梁和基础筏板组成，地基梁的布置与 +ww^ev%  
上部结构的柱网设置有关，地基梁一般仅沿柱网布置，底板 IC/(R! Crj  
为连续双向板，也可在柱网间增设次梁，把底板划分为较小 rh2LGuo4m  
的矩形板块（图1）。 3zuF{Q2P<  
（a）双向主肋 （b）纵向主肋、横向次肋 tc_f;S`k  
（c）横向主肋、纵向次肋 （d）双向主次肋 L;_c|\%  
图1 梁板式筏基的肋梁布置 Jn
D{J`:  
梁板式筏基具有结构刚度大，混凝土用量少，当对地下 'f8(#n=6qP  
室的防水要求很高时，可充分利用地基梁之间的“格子”空 -0o[f53}p  
间采取必要的排水措施等优点（图2a）。但同时存在筏基 !=Y;h[J.p  
高度大、受地基梁板布置的影响，基础刚度变化不均匀，受 k1z$e*u&r  
力呈现明显的“跳跃”式（图2b），在中筒或荷载较大的 m!XI{F@x  
柱底易形成受力及配筋的突变，梁板钢筋布置复杂，降水及 JL}\*  
基坑支护费用高，施工难度大等不足。由于梁板式筏基在技 "SWMk!  
术经济上的明显不足，因此，近年来该基础的使用正逐步减 fLN!EDq  
少，一般仅用于柱网布置规则、荷载均匀的某些特定结构中。 6XEZ4Q
P}  
1.2 平板式筏基 mOll5O7VW  
平板式筏基由大厚板基础组成，常用的基础形式有：等 P#kGX(G9!  
厚筏板基础和变厚度的筏板基础（图3）。适合于复杂柱网 ?{o/I
\\  
结构，具有基础刚度大、受力均匀等特点，在中筒或荷载较 i< (s}wg  
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 +%J\y^09kr  
低、施工难度小（超厚度板施工的温度控制除外）等优点。 4FeEGySow  
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 *a}(6Cx  
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 LDT(]HJ  
优势，目前在高层和超高层建筑中应用相当普遍。 +,'T=Ic{  
1.2.1“柱墩”与变厚度筏板的区别 4C_c\;d  
位于柱（或墙）下的筏板，受力集中且复杂，工程设计 YZ#V#[j'^  
中常采用柱（或墙）下局部加厚的办法来满足筏板设计需要 ul7o%Hs  
（图4）。当变厚度的范围很小时，通常称为“柱墩”，主 3EFD%9n  
要用来解决筏板在柱（或墙）根部位的抗冲切问题，由于它 qX:B4,|ck  
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 0V,Nv9!S  
简化计算，现有计算程序[3]在进行带“柱墩”筏板的设计计 ~d>%,?zz  
算时，只考虑“柱墩”对柱根部位的抗冲切作用，不考虑其 'aJgLws*w  
刚度等的贡献。但当变厚度的范围比较大时，加厚部分会对 wjU.W5IR  
筏板的受力性能产生明显的影响，不应再按“柱墩”计算。 BWPP5X9  
设计中一般情况下可按柱（或墙）下加厚板的宽度与其 d<p2/aA  
高度的比值b1/h1 来区别“柱墩”与变厚度筏板。当b1 与h1 数 AG"l1wz  
值相近或变  {E9v`u\  
厚度范围较 A//?6OJx?  
小时，可判 =y ]Jl,_.  
定为“ 柱 ucYkxi`x  
墩”；当b1 6o3T;h  
比h1大较多 hAR? t5c  
或变厚度范 (ClhbfzD  
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 WnxEu3U  
工程设计中常遇到的筏板变厚度做法主要有以下两种： {XY3Xo  
1）底平形变厚度筏板基础（图5a）：当变厚度范围较 *$,+`+  
小（如在柱下设置柱墩）时，有效刚性角范围大；筏板底部 y>o>WN<q  
钢筋受力直接，利用率高；基础底面建筑防水质量有保证； 6XUuGxQV/  
当顶部设置坡面时可适量节约混凝土；施工难度小；若设备 pu;3nUH  
管线可在房间中部穿行时，则相应土方量小，降水费用低。 A=3HO\n5  
2）顶平形变厚度筏板基础（图5b，c）：当变厚度范 M=!i>(yG  
围较小（如在柱下设置柱墩）时，有效刚性角范围小；筏板 q=c/B(II!  
底部钢筋需多次锚固搭接，受力不直接，利用率低；基础底 Ueyw;Y  
面建筑防水搭接量大，施工难度大、质量难保证；当与底平 )*1
.eObhL  
形顶面标高相同时，混凝土用量及相应土方量可略有减少。 gp  
底平形和顶平形变厚度筏板的综合比较见表1。从结构 6vz1*\:H~  
设计角度出发，一般情况下不宜采用顶平形变厚度筏板基 4rB8Nm1  
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 Z!\@%`0$  
筏板 k$[{n'\@  
类型 _vrWj<wyf  
有效刚 iBb
br,  
性角范 R_e)mkE  
围 X , ZeD  
受力 'V!kL, 9ES  
情况 "DckwtG:%  
底面钢 vA?_-.J  
筋利用 gg]~2f  
率 4#rAm"H  
底面防 |-kEGLH[*V  
水效果 LHi6:G"Y(  
施工 Fj=NiZ=  
难度  (K #A  
土方 sbla`6Fb  
量 MW@DXbKVl  
降水 1D1b"o  
费用 S<oQ}+4[~  
综合经 z+"0>ZN&  
济指标 -V=arm\#z  
底平形 大 直接 高 好 小 略多 略高 相当 vjTwv+B"  
顶平形 小 不直接 低 差 大 略少 略低 相当 |9s wZ[  
1.3 梁板式筏基和平板式筏基的区别（见表2） *T4ge|zUc  
梁板式与平板式筏基的主要性能和使用情况比较 表2 0|C[-ppr  
筏基 rSyaZ6#  
类型 :kp0EiJ  
基础 S}gD,7@  
刚度 L>nO:`>h  
地基 2V$9ei6  
反力 (!n-Age  
柱网 h)o]TV  
布置 [X|OrRA  
混凝 eTZ`q_LfI1  
土量 lG]GlgSs  
钢筋 $FCw$+w  
用量 s/S+ ec3  
土方 D8/sz`N7Q  
量 bj.]o*u-  
降水 \Da~p9T&  
费用 iEhDaC[e(b  
施工 +"=~o5k3Q  
难度 {Gkn_h-^  
综合 9p<:LZd~  
费用 LXxl?D  
应用 >sV Bj(f  
情况 Q-Y@)Mf~?0  
梁板 A_Gp&acs$  
有 P%!q1`Eke(  
突变 vs*I7<  
有 w4}(Ab<Y  
突变 ~~dfpW_"  
严格 较少 相当 较大 较大 较大 较高 较少 bX{PSjD  
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 @}{VM)Fc+  
独基加防水板基础是近年来伴随基础设计与施工发展 Q2R>lzB  
而形成的一种新的基础形式（图6），由于其传力简单、明 V,'FlU  
确及费用较低，因此在工程中应用相当普遍。在独基加防水 Sl~C0eO  
板基础中，防水板一般只用来抵抗水浮力，不考虑其地基承 9;:7e*x]lc  
载能力，独立基础承担全部结构荷重并考虑水浮力的影响。 G[B*TM6$  
作用在防水板上的荷载有：地下水浮力qw、防水板自 F~P/*FFK  
重qs 及其上建筑做法重量qa。注意：此处的qw，qs 和qa 均 ;@
O(z*14@  
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 3DHvaq q7  
荷载设计值，而不是荷载标准值。在建筑使用过程中由于地 WFks|D:sB  
下水位变化，作用在防水板底面的地下水浮力也在不断改 %,E7vYjT%  
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 D2-O7e  
杂板类构件。根据防水板所承担的水浮力大小，可将独立柱 h!;MBn`8  
基加防水板基础分为以下两种不同情况： 'Sk6U]E~  
1）当qw£qs＋qa 时，建筑物的重量将全部由独立基础传 vev8l\  
给地基（图7a）；防水板及其上部重量直接传给地基土， /^WE@r[:  
独立基础对其不起支承作用。 ^)'||Ly  
2）当qw>qs＋qa 时，防水板在水浮力的作用下，将净水 ,|>nF;.Y  
浮力（即qw－（qs＋qa））传给独立基础，对独立基础底面 BC&^]M  
的地基反力起一定的分担作用，并加大了独立基础的弯矩， ri;r7Y9V9`  
剪力也略有增加（图7b）。 3g+\?L-c  
（a）当qw£qs＋qa 时q1 不变 （b）当qw>qs＋qa 时q2 随qw 增加而减小 4t(QvIydA  
图7

一口气看不完