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 }#aKFcvg  
似之处，但其各有特点及适用条件。独立基础加防水板具有 ]R Mb,hJ  
传力明确、构造简单、方便施工、经济实用等优点，因此， %N~;{!![p  
在工程设计中是首选的基础形式。筏形基础刚度大，对地基 _F8T\f|  
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 'H=weH  
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 KP~-$NR  
超补偿基础（即建筑物的重量小于挖去的土重），但筏形基 i;lE
5  
础受力和构造均较独立基础复杂，且施工复杂、费用高。 _9h.Gt  
1 筏形基础 }~*rx7p  
1.1 梁板式筏基 KZK,w#9.  
梁板式筏基由地基梁和基础筏板组成，地基梁的布置与 {of]/3=  
上部结构的柱网设置有关，地基梁一般仅沿柱网布置，底板 qB JRS'6'9  
为连续双向板，也可在柱网间增设次梁，把底板划分为较小 J#7(]!;F  
的矩形板块（图1）。 -fux2?8M  
（a）双向主肋 （b）纵向主肋、横向次肋 YIDg'a+z  
（c）横向主肋、纵向次肋 （d）双向主次肋 if@W ]%  
图1 梁板式筏基的肋梁布置 YhgUCF#  
梁板式筏基具有结构刚度大，混凝土用量少，当对地下 `Ei"_W  
室的防水要求很高时，可充分利用地基梁之间的“格子”空 XZ:1!;  
间采取必要的排水措施等优点（图2a）。但同时存在筏基 9oq)X[  
高度大、受地基梁板布置的影响，基础刚度变化不均匀，受 ^"tqdeCb=  
力呈现明显的“跳跃”式（图2b），在中筒或荷载较大的 `)tK^[,<W  
柱底易形成受力及配筋的突变，梁板钢筋布置复杂，降水及 <"I
?jgo  
基坑支护费用高，施工难度大等不足。由于梁板式筏基在技 j+1KNH  
术经济上的明显不足，因此，近年来该基础的使用正逐步减 YkbO&~.  
少，一般仅用于柱网布置规则、荷载均匀的某些特定结构中。 L<@&nx  
1.2 平板式筏基 ~R!gJTO9  
平板式筏基由大厚板基础组成，常用的基础形式有：等 M1uP\Sa  
厚筏板基础和变厚度的筏板基础（图3）。适合于复杂柱网 caD5Pod4  
结构，具有基础刚度大、受力均匀等特点，在中筒或荷载较 %}F"*.  
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 0Uaem  
低、施工难度小（超厚度板施工的温度控制除外）等优点。 td/5Bmj  
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 R`7n^,  
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 Ty}R^cy{d  
优势，目前在高层和超高层建筑中应用相当普遍。 KW:r;BFx  
1.2.1“柱墩”与变厚度筏板的区别 !pS~'E&q  
位于柱（或墙）下的筏板，受力集中且复杂，工程设计 P6E1^$e  
中常采用柱（或墙）下局部加厚的办法来满足筏板设计需要 *(VbPp_H_  
（图4）。当变厚度的范围很小时，通常称为“柱墩”，主 htg'tA^CtS  
要用来解决筏板在柱（或墙）根部位的抗冲切问题，由于它 <t
QXK;  
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 ./)j5M  
简化计算，现有计算程序[3]在进行带“柱墩”筏板的设计计 XbXgU#%  
算时，只考虑“柱墩”对柱根部位的抗冲切作用，不考虑其 5@.zz"o.`  
刚度等的贡献。但当变厚度的范围比较大时，加厚部分会对 b.(XS?4o  
筏板的受力性能产生明显的影响，不应再按“柱墩”计算。 165WO}(;/  
设计中一般情况下可按柱（或墙）下加厚板的宽度与其 7 FIFSt  
高度的比值b1/h1 来区别“柱墩”与变厚度筏板。当b1 与h1 数 6)+9G_  
值相近或变 q @*UUj@  
厚度范围较 GFY-IC+fc  
小时，可判 [+7"{UvT  
定为“ 柱 UNY@w=]<  
墩”；当b1 I~'gK8<e7  
比h1大较多 vK`S!7x'&  
或变厚度范 oP,RlR  
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 r)%4-XeV  
工程设计中常遇到的筏板变厚度做法主要有以下两种： %y3:SUOdx  
1）底平形变厚度筏板基础（图5a）：当变厚度范围较 XNK 43fkB.  
小（如在柱下设置柱墩）时，有效刚性角范围大；筏板底部 !~tnti6  
钢筋受力直接，利用率高；基础底面建筑防水质量有保证； YN`UTi\s  
当顶部设置坡面时可适量节约混凝土；施工难度小；若设备 =yo=q)W  
管线可在房间中部穿行时，则相应土方量小，降水费用低。 v6KL93  
2）顶平形变厚度筏板基础（图5b，c）：当变厚度范 ]uJM6QuQ  
围较小（如在柱下设置柱墩）时，有效刚性角范围小；筏板 mf#fA2[  
底部钢筋需多次锚固搭接，受力不直接，利用率低；基础底 &(WE]ziuO  
面建筑防水搭接量大，施工难度大、质量难保证；当与底平 TR|;,A[%v#  
形顶面标高相同时，混凝土用量及相应土方量可略有减少。 4KZSL:A  
底平形和顶平形变厚度筏板的综合比较见表1。从结构 hxP6C6S  
设计角度出发，一般情况下不宜采用顶平形变厚度筏板基 \4C)~T:*  
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 jf2y0W>6s  
筏板 '>"`)-  
类型 |@OJ~5H/{  
有效刚
JPHUmv6  
性角范 [3GKPX:OA/  
围 Lq3(Z%  
受力 M2a}x+5'  
情况 -Zttj/K  
底面钢 G|<]Ma9x  
筋利用 b,zR5R^D;  
率 ;;D% l^m+  
底面防 6_pDe  
水效果 +|)zwe  
施工 Z<w,UvJa  
难度 T27:"LVw  
土方 K@y-)I2]  
量 J,MT^B  
降水 @ 8A{ 9i  
费用 Hu[8HzJo  
综合经 `x5ll;"J  
济指标 $Gr4sh!cE  
底平形 大 直接 高 好 小 略多 略高 相当 }FuVY><l  
顶平形 小 不直接 低 差 大 略少 略低 相当 v4X_v!CQ  
1.3 梁板式筏基和平板式筏基的区别（见表2） d5N)^\z  
梁板式与平板式筏基的主要性能和使用情况比较 表2 ;&/sj-xJ2  
筏基 [))gn  
类型 9 J$Y,Z  
基础 Qu!OV]Cc  
刚度 ;>cLbjD  
地基 gCjH%=s  
反力 iJ5e1R8tN  
柱网 UeFtzty,a  
布置 S6=\r{V  
混凝 27}.s0{D  
土量 2K5}3<KD/  
钢筋 cq-e c7  
用量 Jv-zB]3&  
土方 %?U"[F1  
量 =]8f"wAh*  
降水 fp`U?S6  
费用 c-? Ygr  
施工 1x^W'n,HtK  
难度
7 3H@kf  
综合 IEKMa  
费用 C!CaGf=  
应用 h[vAU 9f)  
情况 ke{DFqh  
梁板 $Vd?K@W[h  
有 6nM rO$i0k  
突变 l6r%nHP@  
有 [N'r3  
突变 h#$_<U  
严格 较少 相当 较大 较大 较大 较高 较少 M80}3mgP~  
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 W\d0  
独基加防水板基础是近年来伴随基础设计与施工发展 e7)>U!9c9  
而形成的一种新的基础形式（图6），由于其传力简单、明 z:@d@\$?  
确及费用较低，因此在工程中应用相当普遍。在独基加防水 +]aD^N9['  
板基础中，防水板一般只用来抵抗水浮力，不考虑其地基承 VQZT.^  
载能力，独立基础承担全部结构荷重并考虑水浮力的影响。 bQ${8ZO  
作用在防水板上的荷载有：地下水浮力qw、防水板自 +_vm\]4  
重qs 及其上建筑做法重量qa。注意：此处的qw，qs 和qa 均 pO-)x:Wg  
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 gDUoc*+h  
荷载设计值，而不是荷载标准值。在建筑使用过程中由于地 J tn&o"C  
下水位变化，作用在防水板底面的地下水浮力也在不断改 o(S^1j5  
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 ee__3>H"/  
杂板类构件。根据防水板所承担的水浮力大小，可将独立柱 rd f85%%7  
基加防水板基础分为以下两种不同情况： s.k`];wo  
1）当qw£qs＋qa 时，建筑物的重量将全部由独立基础传 _rWTw+ L  
给地基（图7a）；防水板及其上部重量直接传给地基土， (7 ]\p  
独立基础对其不起支承作用。 AmUe0CQ:k'  
2）当qw>qs＋qa 时，防水板在水浮力的作用下，将净水 *X"F:7  
浮力（即qw－（qs＋qa））传给独立基础，对独立基础底面 2n"*)3Qj  
的地基反力起一定的分担作用，并加大了独立基础的弯矩， >?:i6&4o  
剪力也略有增加（图7b）。 Qe'PAN=B  
（a）当qw£qs＋qa 时q1 不变 （b）当qw>qs＋qa 时q2 随qw 增加而减小 5d!z<{`  
图7

一口气看不完