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 R.(fo:ve>  
似之处，但其各有特点及适用条件。独立基础加防水板具有 FkH HTO  
传力明确、构造简单、方便施工、经济实用等优点，因此， !'jZ !NFO  
在工程设计中是首选的基础形式。筏形基础刚度大，对地基 j^Vr!y  
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 XjRk1~  
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 @X?7a]+;8  
超补偿基础（即建筑物的重量小于挖去的土重），但筏形基 0eP ]  
础受力和构造均较独立基础复杂，且施工复杂、费用高。 OABMIgX  
1 筏形基础 3hi0  
1.1 梁板式筏基 U $2"ZyFii  
梁板式筏基由地基梁和基础筏板组成，地基梁的布置与 @F-InfB8.  
上部结构的柱网设置有关，地基梁一般仅沿柱网布置，底板 DT Cwf  
为连续双向板，也可在柱网间增设次梁，把底板划分为较小 Vx<`6uv
 
的矩形板块（图1）。 <*/IV<  
（a）双向主肋 （b）纵向主肋、横向次肋 sgGXj7  
（c）横向主肋、纵向次肋 （d）双向主次肋 .yF@Ow  
图1 梁板式筏基的肋梁布置 $\w<.)"#  
梁板式筏基具有结构刚度大，混凝土用量少，当对地下 cOq'MDr  
室的防水要求很高时，可充分利用地基梁之间的“格子”空 OtVRhR3>  
间采取必要的排水措施等优点（图2a）。但同时存在筏基 L2,.af6+  
高度大、受地基梁板布置的影响，基础刚度变化不均匀，受 JoCZ{MhM  
力呈现明显的“跳跃”式（图2b），在中筒或荷载较大的 /Z?$!u4I  
柱底易形成受力及配筋的突变，梁板钢筋布置复杂，降水及 KmYSYNr@,  
基坑支护费用高，施工难度大等不足。由于梁板式筏基在技 Bo#,)%80  
术经济上的明显不足，因此，近年来该基础的使用正逐步减 +}.~"  
少，一般仅用于柱网布置规则、荷载均匀的某些特定结构中。 zJ=lNb?q  
1.2 平板式筏基 vR)f'+_Nz  
平板式筏基由大厚板基础组成，常用的基础形式有：等 l@irAtg4  
厚筏板基础和变厚度的筏板基础（图3）。适合于复杂柱网 s<XAH7?0  
结构，具有基础刚度大、受力均匀等特点，在中筒或荷载较  l:i&l?>_  
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 X>la!}sV  
低、施工难度小（超厚度板施工的温度控制除外）等优点。 "K9/^S_  
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  mdtG 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 wqnHaWd*  
优势，目前在高层和超高层建筑中应用相当普遍。 %tvP\(]h  
1.2.1“柱墩”与变厚度筏板的区别 6${=N}3Kw  
位于柱（或墙）下的筏板，受力集中且复杂，工程设计 7'~Oai~r  
中常采用柱（或墙）下局部加厚的办法来满足筏板设计需要 ^vHh*Ub  
（图4）。当变厚度的范围很小时，通常称为“柱墩”，主 ;J>upI  
要用来解决筏板在柱（或墙）根部位的抗冲切问题，由于它 [qL{w&R  
的设置对筏板的其他受力性能不产生明显的影响，因此为了 -91*VBrOd  
简化计算，现有计算程序[3]在进行带“柱墩”筏板的设计计 ~Oc:b>~  
算时，只考虑“柱墩”对柱根部位的抗冲切作用，不考虑其 u{'|/g&  
刚度等的贡献。但当变厚度的范围比较大时，加厚部分会对 b4R;#rm  
筏板的受力性能产生明显的影响，不应再按“柱墩”计算。 ].Sz2vI  
设计中一般情况下可按柱（或墙）下加厚板的宽度与其 cs]h+yE  
高度的比值b1/h1 来区别“柱墩”与变厚度筏板。当b1 与h1 数 Z0'&@P$  
值相近或变 pK|~G."6e  
厚度范围较 AL;z's(F?  
小时，可判 <3)k M&.B  
定为“ 柱 #B!HPlrv  
墩”；当b1 sP'U9l  
比h1大较多 s;ivoGe}  
或变厚度范 sc0.!6^'V  
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 3T= ?!|e  
工程设计中常遇到的筏板变厚度做法主要有以下两种： s?5vJ:M Xr  
1）底平形变厚度筏板基础（图5a）：当变厚度范围较 zzH^xxg  
小（如在柱下设置柱墩）时，有效刚性角范围大；筏板底部 1`Ig A0V`"  
钢筋受力直接，利用率高；基础底面建筑防水质量有保证； N8E  
当顶部设置坡面时可适量节约混凝土；施工难度小；若设备 @PZ{(  
管线可在房间中部穿行时，则相应土方量小，降水费用低。 v:1DNR4  
2）顶平形变厚度筏板基础（图5b，c）：当变厚度范 3!u`PIQv  
围较小（如在柱下设置柱墩）时，有效刚性角范围小；筏板 {M^BY,%*  
底部钢筋需多次锚固搭接，受力不直接，利用率低；基础底 D^Gs_z$['  
面建筑防水搭接量大，施工难度大、质量难保证；当与底平 #>ob1b|  
形顶面标高相同时，混凝土用量及相应土方量可略有减少。 m
4r<=o  
底平形和顶平形变厚度筏板的综合比较见表1。从结构  81}JX  
设计角度出发，一般情况下不宜采用顶平形变厚度筏板基 cSD$I^$oq  
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 DuMzK%  
筏板 Vm*E^ v  
类型 }`~n$OVx  
有效刚 0#S#v2r5  
性角范 `9* |Y8:  
围 _m.w5n
J  
受力 ) w1`<7L  
情况 B6yTD7  
底面钢 Iysp)  
筋利用 11((b  
率 &|K9qa~)Y  
底面防 qN"Q3mU^h*  
水效果 `6:B0-r  
施工 "OO)m](w  
难度 qI%X/'  
土方 YctWSfh  
量 Z_h-5VU-  
降水 SYd6D@^2j  
费用 LG+2?+tE"  
综合经 xjy(f~'  
济指标 0 L$[w  
底平形 大 直接 高 好 小 略多 略高 相当 jf^BEz5  
顶平形 小 不直接 低 差 大 略少 略低 相当 kj>!&W57  
1.3 梁板式筏基和平板式筏基的区别（见表2） EvKzpxCh  
梁板式与平板式筏基的主要性能和使用情况比较 表2 FPE%h=sw  
筏基 (uVL!%61k  
类型 "}x%5/(  
基础 FTQNS8  
刚度 &~aS24c  
地基 mz|p=[lR|  
反力 kRb %:*  
柱网 N`HiNb [  
布置 @g5qcj
D'[  
混凝 [0n[\& 0  
土量 vk4Q2P  
钢筋 jcbq#  
用量 /U 3Uuk:  
土方 %#<MCiaK  
量 /& W&  
降水 |Zk2]eUO+  
费用 KK}ox%j  
施工 y}U}AUt  
难度 kK|D&Xy`  
综合 |E9'ii&?B  
费用 B2,c_[UZ.  
应用 ^)UX#D3b  
情况 q|g>;_  
梁板 H:F'5Zt  
有 8CUlE-R5  
突变 %6W%-`  
有 3oOr*N3R  
突变 {[)n<.n[g  
严格 较少 相当 较大 较大 较大 较高 较少 RuGG3"|  
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 *>h|<|T'  
独基加防水板基础是近年来伴随基础设计与施工发展 , .E>  
而形成的一种新的基础形式（图6），由于其传力简单、明 jx{wOb~oO)  
确及费用较低，因此在工程中应用相当普遍。在独基加防水 +'$5Jtz  
板基础中，防水板一般只用来抵抗水浮力，不考虑其地基承 z
*UgRLKZD  
载能力，独立基础承担全部结构荷重并考虑水浮力的影响。 SU5O+;{`'  
作用在防水板上的荷载有：地下水浮力qw、防水板自 ij,Rq`}l  
重qs 及其上建筑做法重量qa。注意：此处的qw，qs 和qa 均 G1fC'6$3  
为荷载效应基本组合时的设计值，即水浮力起控制作用时的 #,9s\T  
荷载设计值，而不是荷载标准值。在建筑使用过程中由于地 5HaI$>h6  
下水位变化，作用在防水板底面的地下水浮力也在不断改  :Y Ki  
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 ubv>*iO  
杂板类构件。根据防水板所承担的水浮力大小，可将独立柱 +# 3e<+!F  
基加防水板基础分为以下两种不同情况： EO`e
g]  
1）当qw£qs＋qa 时，建筑物的重量将全部由独立基础传 '.wb= C  
给地基（图7a）；防水板及其上部重量直接传给地基土， ?2%;VKN4  
独立基础对其不起支承作用。 q-s(2C  
2）当qw>qs＋qa 时，防水板在水浮力的作用下，将净水 U,K=(I7OBX  
浮力（即qw－（qs＋qa））传给独立基础，对独立基础底面 bE;c&g  
的地基反力起一定的分担作用，并加大了独立基础的弯矩， &/n*>%2  
剪力也略有增加（图7b）。 )|=4H
>?%  
（a）当qw£qs＋qa 时q1 不变 （b）当qw>qs＋qa 时q2 随qw 增加而减小 @h9QfJ_f  
图7

一口气看不完