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 E}40oID  
似之处，但其各有特点及适用条件。独立基础加防水板具有 2@%$;.  
传力明确、构造简单、方便施工、经济实用等优点，因此， <
iH`rP#  
在工程设计中是首选的基础形式。筏形基础刚度大，对地基 ^OstR`U3  
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 K)Q]a30  
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 <xgTS[k  
超补偿基础（即建筑物的重量小于挖去的土重），但筏形基 PzA|t;*
  
础受力和构造均较独立基础复杂，且施工复杂、费用高。 L:1^Kxg  
1 筏形基础 MD|5 ol9  
1.1 梁板式筏基 ;S57w1PbVA  
梁板式筏基由地基梁和基础筏板组成，地基梁的布置与 (&+kl q  
上部结构的柱网设置有关，地基梁一般仅沿柱网布置，底板 0Sgaem`  
为连续双向板，也可在柱网间增设次梁，把底板划分为较小 :yeq(oK,  
的矩形板块（图1）。 8;Yx<woR  
（a）双向主肋 （b）纵向主肋、横向次肋 b+f'[;  
（c）横向主肋、纵向次肋 （d）双向主次肋 mxz-4.  
图1 梁板式筏基的肋梁布置 0el9&l9Ew  
梁板式筏基具有结构刚度大，混凝土用量少，当对地下 1#0{@35  
室的防水要求很高时，可充分利用地基梁之间的“格子”空 ++V=s\d7  
间采取必要的排水措施等优点（图2a）。但同时存在筏基 0IfKJ*]M  
高度大、受地基梁板布置的影响，基础刚度变化不均匀，受 XI22+@d6  
力呈现明显的“跳跃”式（图2b），在中筒或荷载较大的 IFDZfx  
柱底易形成受力及配筋的突变，梁板钢筋布置复杂，降水及 '+$EhFwD  
基坑支护费用高，施工难度大等不足。由于梁板式筏基在技 *T~Ve;3h;  
术经济上的明显不足，因此，近年来该基础的使用正逐步减 ub;ZtsM,%  
少，一般仅用于柱网布置规则、荷载均匀的某些特定结构中。 mw='dFt  
1.2 平板式筏基 $ep.-I>  
平板式筏基由大厚板基础组成，常用的基础形式有：等 O }(
VlR2  
厚筏板基础和变厚度的筏板基础（图3）。适合于复杂柱网 ^V#@QPK9  
结构，具有基础刚度大、受力均匀等特点，在中筒或荷载较 6bBB/yd  
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 OujCb^Rm  
低、施工难度小（超厚度板施工的温度控制除外）等优点。 U5He?  
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 Q)LM-ZJKQ  
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 hED=u/ql[  
优势，目前在高层和超高层建筑中应用相当普遍。 2EfF
=Fm>  
1.2.1“柱墩”与变厚度筏板的区别 S6AU[ASY.  
位于柱（或墙）下的筏板，受力集中且复杂，工程设计 `~ * @q!  
中常采用柱（或墙）下局部加厚的办法来满足筏板设计需要 aEWWFN  
（图4）。当变厚度的范围很小时，通常称为“柱墩”，主 4(1
(e  
要用来解决筏板在柱（或墙）根部位的抗冲切问题，由于它 w\DVzeW(  
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 -*m+(7G\  
简化计算，现有计算程序[3]在进行带“柱墩”筏板的设计计 FxVZ[R  
算时，只考虑“柱墩”对柱根部位的抗冲切作用，不考虑其 kn>$lTHQ  
刚度等的贡献。但当变厚度的范围比较大时，加厚部分会对 9\]^|?zQ`  
筏板的受力性能产生明显的影响，不应再按“柱墩”计算。 yq NzdzX  
设计中一般情况下可按柱（或墙）下加厚板的宽度与其 IjR'Qou5  
高度的比值b1/h1 来区别“柱墩”与变厚度筏板。当b1 与h1 数 RW}"2  
值相近或变 yRiP{$E  
厚度范围较 &'DU0c&  
小时，可判 ^8@Iyh
  
定为“ 柱 |'{zri|A"  
墩”；当b1 aMvI?y {  
比h1大较多 hYM@?/(q  
或变厚度范 Xa[?^P  
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 8G5m{XTS(  
工程设计中常遇到的筏板变厚度做法主要有以下两种： N1}={yF.fQ  
1）底平形变厚度筏板基础（图5a）：当变厚度范围较 N~NQ6:R[  
小（如在柱下设置柱墩）时，有效刚性角范围大；筏板底部 =?s3iP  
钢筋受力直接，利用率高；基础底面建筑防水质量有保证； hQDTS>U
  
当顶部设置坡面时可适量节约混凝土；施工难度小；若设备 r?*NhLG;  
管线可在房间中部穿行时，则相应土方量小，降水费用低。 (>I`{9x>6  
2）顶平形变厚度筏板基础（图5b，c）：当变厚度范 l+g9 5mjP  
围较小（如在柱下设置柱墩）时，有效刚性角范围小；筏板 y(=#WlK}  
底部钢筋需多次锚固搭接，受力不直接，利用率低；基础底 L0tAgW!@  
面建筑防水搭接量大，施工难度大、质量难保证；当与底平 A^2Uzmzl?  
形顶面标高相同时，混凝土用量及相应土方量可略有减少。 &g~ wS@  
底平形和顶平形变厚度筏板的综合比较见表1。从结构 0#YX=vjX7  
设计角度出发，一般情况下不宜采用顶平形变厚度筏板基 $LLA,?;!  
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 D.1J_Y=9  
筏板 ~2zMkVH  
类型 0sh/|`\  
有效刚 wu4NLgkE  
性角范 NSFs\a@1  
围 ~~6^Sh60g  
受力 .^m>AKC0cX  
情况 ryc& n5  
底面钢 h'$9C  
筋利用 Y"6w,_'m  
率 RNhJ'&SYs  
底面防 %T[^D&9$,  
水效果 =Odv8yhn  
施工 x $zKzfHW  
难度 9Y<#=C  
土方 C>[fB|^  
量 UEzb^(8>  
降水 ,E$@=1)  
费用 _C+b]r/E  
综合经 ?"KC-u|  
济指标 w1|A5q'M  
底平形 大 直接 高 好 小 略多 略高 相当 f*24)Wn<  
顶平形 小 不直接 低 差 大 略少 略低 相当 l?q%?v8  
1.3 梁板式筏基和平板式筏基的区别（见表2） _` [h,=  
梁板式与平板式筏基的主要性能和使用情况比较 表2 }h}<!s  
筏基 6Vbzd0dk  
类型 W7\&~IWub  
基础 ) 9oH,gZ  
刚度 )#}mH@  
地基 KPpHwcYxT  
反力 DtEwW
1J  
柱网 $L2%u8}8:  
布置 wV)}a5+  
混凝
\xUe/=  
土量 N*@aDM07  
钢筋 d.2mT?`#  
用量 V`-vR2(  
土方 n?:=  
量 3J=Y9 }  
降水 XZ/[v8  
费用 N|Sf=q?Ko  
施工 I Nc^L  
难度 _zu?.I0^  
综合 ~-83Q5/[  
费用 _HA$ j2  
应用 P/ oXDI8  
情况 rO:
u6."_  
梁板 cf7v[ZZ}  
有 z 8*8OWM  
突变 KnNh9^4"\2  
有 7E@+  
突变 4A3nO<oMF  
严格 较少 相当 较大 较大 较大 较高 较少 i#%a-I:
M  
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 yt+}K)Hz  
独基加防水板基础是近年来伴随基础设计与施工发展 Z.wA@ ~e  
而形成的一种新的基础形式（图6），由于其传力简单、明 M@thI%lR  
确及费用较低，因此在工程中应用相当普遍。在独基加防水 O3.C:?;x  
板基础中，防水板一般只用来抵抗水浮力，不考虑其地基承 }N*>QR5K  
载能力，独立基础承担全部结构荷重并考虑水浮力的影响。 sIl33kmv  
作用在防水板上的荷载有：地下水浮力qw、防水板自 vwr74A.g0  
重qs 及其上建筑做法重量qa。注意：此处的qw，qs 和qa 均 CZEW-PIhj  
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 CVi`bO4\  
荷载设计值，而不是荷载标准值。在建筑使用过程中由于地  YOAn4]j  
下水位变化，作用在防水板底面的地下水浮力也在不断改 s6}Xt=j  
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 ?QA\G6i4  
杂板类构件。根据防水板所承担的水浮力大小，可将独立柱 I=O
y-  
基加防水板基础分为以下两种不同情况： SxjCwX">  
1）当qw£qs＋qa 时，建筑物的重量将全部由独立基础传 M- 0i7%  
给地基（图7a）；防水板及其上部重量直接传给地基土， v[lnw} =m9  
独立基础对其不起支承作用。 !%Y~~'5 h  
2）当qw>qs＋qa 时，防水板在水浮力的作用下，将净水 dxj*Q "K  
浮力（即qw－（qs＋qa））传给独立基础，对独立基础底面 ==cd>03()  
的地基反力起一定的分担作用，并加大了独立基础的弯矩， 60Z]M+8y8  
剪力也略有增加（图7b）。 ?Mp1~{8  
（a）当qw£qs＋qa 时q1 不变 （b）当qw>qs＋qa 时q2 随qw 增加而减小 E&B{5/rv  
图7

一口气看不完