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 i,RbIZnJ  
似之处，但其各有特点及适用条件。独立基础加防水板具有 /'VuMMJ2  
传力明确、构造简单、方便施工、经济实用等优点，因此， "
.AW   
在工程设计中是首选的基础形式。筏形基础刚度大，对地基 KDP&I J  
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 kAUL7_>6X  
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 h0 %M+g  
超补偿基础（即建筑物的重量小于挖去的土重），但筏形基 n]w%bKc-9  
础受力和构造均较独立基础复杂，且施工复杂、费用高。 d8 v9[4  
1 筏形基础 %2'4h(Oq^  
1.1 梁板式筏基 I WT|dA >  
梁板式筏基由地基梁和基础筏板组成，地基梁的布置与 5xUZeLj  
上部结构的柱网设置有关，地基梁一般仅沿柱网布置，底板 I%[Tosud<  
为连续双向板，也可在柱网间增设次梁，把底板划分为较小 "\~>[on  
的矩形板块（图1）。 VJ&-Z |  
（a）双向主肋 （b）纵向主肋、横向次肋 P9`CW  
（c）横向主肋、纵向次肋 （d）双向主次肋 wD6QN  
图1 梁板式筏基的肋梁布置 ]I/* J^  
梁板式筏基具有结构刚度大，混凝土用量少，当对地下 F|VHr
@%  
室的防水要求很高时，可充分利用地基梁之间的“格子”空 LoJEchRK  
间采取必要的排水措施等优点（图2a）。但同时存在筏基 &Nr+-$  
高度大、受地基梁板布置的影响，基础刚度变化不均匀，受 7r(c@4yP
I  
力呈现明显的“跳跃”式（图2b），在中筒或荷载较大的 1 Cz}|#U  
柱底易形成受力及配筋的突变，梁板钢筋布置复杂，降水及
rOUQg_y  
基坑支护费用高，施工难度大等不足。由于梁板式筏基在技 =b)!l9TX  
术经济上的明显不足，因此，近年来该基础的使用正逐步减 S:g6z'e1  
少，一般仅用于柱网布置规则、荷载均匀的某些特定结构中。 [<^'}-SJ  
1.2 平板式筏基 1z,P"?Q  
平板式筏基由大厚板基础组成，常用的基础形式有：等 MfI+o<{r  
厚筏板基础和变厚度的筏板基础（图3）。适合于复杂柱网 SFP?ND+7  
结构，具有基础刚度大、受力均匀等特点，在中筒或荷载较 ?)Gb=   
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 "K|':3n|  
低、施工难度小（超厚度板施工的温度控制除外）等优点。 Bbb":c6w0  
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 :$X dR:f}}  
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`|V1L.m  
优势，目前在高层和超高层建筑中应用相当普遍。 .[:WMCc\  
1.2.1“柱墩”与变厚度筏板的区别 Y!(w
.G  
位于柱（或墙）下的筏板，受力集中且复杂，工程设计 RWDPsZC  
中常采用柱（或墙）下局部加厚的办法来满足筏板设计需要 7<8'7<X  
（图4）。当变厚度的范围很小时，通常称为“柱墩”，主 (YPG4:[  
要用来解决筏板在柱（或墙）根部位的抗冲切问题，由于它 u1z!OofN>  
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 b'/:e#F  
简化计算，现有计算程序[3]在进行带“柱墩”筏板的设计计 :IsJE6r  
算时，只考虑“柱墩”对柱根部位的抗冲切作用，不考虑其 %vG;'_gMB  
刚度等的贡献。但当变厚度的范围比较大时，加厚部分会对 La7}zXx  
筏板的受力性能产生明显的影响，不应再按“柱墩”计算。 G%jV}
7h  
设计中一般情况下可按柱（或墙）下加厚板的宽度与其 pNQ@aJ  
高度的比值b1/h1 来区别“柱墩”与变厚度筏板。当b1 与h1 数 ]P^3uXi  
值相近或变 }LWrtmc  
厚度范围较 ja{x}n*5  
小时，可判 =zp{ ^mC  
定为“ 柱 H\<PGC"_Y  
墩”；当b1 :de4Fje/4y  
比h1大较多 5ry[Lgg  
或变厚度范 ?WS.RBe2  
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 ?IO3w{fmH  
工程设计中常遇到的筏板变厚度做法主要有以下两种： QNcl   
1）底平形变厚度筏板基础（图5a）：当变厚度范围较 O]25{L  
小（如在柱下设置柱墩）时，有效刚性角范围大；筏板底部 puF*WxU)  
钢筋受力直接，利用率高；基础底面建筑防水质量有保证； Kt"4<'  
当顶部设置坡面时可适量节约混凝土；施工难度小；若设备 UG
]5Dxk  
管线可在房间中部穿行时，则相应土方量小，降水费用低。 ,mD$h?g  
2）顶平形变厚度筏板基础（图5b，c）：当变厚度范 N45@)s!F9j  
围较小（如在柱下设置柱墩）时，有效刚性角范围小；筏板 $nf %<Q  
底部钢筋需多次锚固搭接，受力不直接，利用率低；基础底 W3MH8z   
面建筑防水搭接量大，施工难度大、质量难保证；当与底平 `
;Fs  
形顶面标高相同时，混凝土用量及相应土方量可略有减少。 ?U*sH2F  
底平形和顶平形变厚度筏板的综合比较见表1。从结构 FT gt$I  
设计角度出发，一般情况下不宜采用顶平形变厚度筏板基 #g Rns  
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 M!PK3  
筏板  t|:XSJ9  
类型 ^g+M=jq _  
有效刚 o107.s  
性角范 *^\u%Ir"  
围 bde6 ;=oM  
受力 -K5u5l}  
情况 B@vup {Kg  
底面钢 <ou=f
'  
筋利用 f(
-
3d*g  
率 )Z`OkkabnD  
底面防 Aacj?   
水效果 MG,?,1_ &  
施工 61z^(F$@  
难度 #W L>ha v  
土方 !8J%%Ux&M  
量 <2w41QZX  
降水 |e&hm ~R1  
费用 lR]SGdY  
综合经 hl+ T  
济指标 M[=sQnnSFW  
底平形 大 直接 高 好 小 略多 略高 相当 ).r04)/  
顶平形 小 不直接 低 差 大 略少 略低 相当 {1vlz>82  
1.3 梁板式筏基和平板式筏基的区别（见表2） # 9ZO1\  
梁板式与平板式筏基的主要性能和使用情况比较 表2 .YIb ny1  
筏基 _^w^
tfH]  
类型 pH?"@  
基础 vqwSOh|P9  
刚度 3.04Toq!  
地基 xC$CRzAe5p  
反力 1FRpcE  
柱网 _M[T8"e(  
布置 wOl]N2<  
混凝 RLF]Wa,  
土量 I}/-zyx>=  
钢筋 Zu^J X/um  
用量 Rd+`b  
土方 @0%^\Qf2  
量 x#tP)5n?s*  
降水 !2=e
au^p  
费用 Ktf lbI!  
施工 !~f!O"n)3r  
难度
% wh>_Ho  
综合 F:2V;  
费用 4--[.j*W  
应用 t. kOR<  
情况 R<8!lQ4s  
梁板 .\AbE*lZ#  
有 i
zP>w*/nO  
突变 -Wl79lE  
有 +dK;\wT  
突变 '$be+Z32  
严格 较少 相当 较大 较大 较大 较高 较少 ^@xn3zJ  
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 g h&,U`  
独基加防水板基础是近年来伴随基础设计与施工发展 K(p6P3Z  
而形成的一种新的基础形式（图6），由于其传力简单、明 Jg%jmI;Y  
确及费用较低，因此在工程中应用相当普遍。在独基加防水 d}]jw4  
板基础中，防水板一般只用来抵抗水浮力，不考虑其地基承 ;PX>] r5U0  
载能力，独立基础承担全部结构荷重并考虑水浮力的影响。 Ceak8#|4  
作用在防水板上的荷载有：地下水浮力qw、防水板自 M!b"c4|<  
重qs 及其上建筑做法重量qa。注意：此处的qw，qs 和qa 均 #vvQ1ub  
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 x-=qlg&EI  
荷载设计值，而不是荷载标准值。在建筑使用过程中由于地 By}>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 2z027P-Q  
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 dht*1i3v  
杂板类构件。根据防水板所承担的水浮力大小，可将独立柱 U_C1GT-|  
基加防水板基础分为以下两种不同情况： y[sO0u\  
1）当qw£qs＋qa 时，建筑物的重量将全部由独立基础传 G>c:+`KS  
给地基（图7a）；防水板及其上部重量直接传给地基土， CN<EgNt1kN  
独立基础对其不起支承作用。 YST{ h{  
2）当qw>qs＋qa 时，防水板在水浮力的作用下，将净水 #R3|nL  
浮力（即qw－（qs＋qa））传给独立基础，对独立基础底面 5Qgh\4  
的地基反力起一定的分担作用，并加大了独立基础的弯矩， -85W
/%  
剪力也略有增加（图7b）。 S
pX6PwM  
（a）当qw£qs＋qa 时q1 不变 （b）当qw>qs＋qa 时q2 随qw 增加而减小 RL3G7
;X  
图7

一口气看不完