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 +2?0]6EQ  
似之处，但其各有特点及适用条件。独立基础加防水板具有 ? {&#l2  
传力明确、构造简单、方便施工、经济实用等优点，因此， f0[xMn0Tu  
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{r->Phe  
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 ,F*e^#>  
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 zm~~mz A  
超补偿基础（即建筑物的重量小于挖去的土重），但筏形基 ebao7r5@  
础受力和构造均较独立基础复杂，且施工复杂、费用高。 C>MoR3]  
1 筏形基础 t|y4kM  
1.1 梁板式筏基 22*t%{(  
梁板式筏基由地基梁和基础筏板组成，地基梁的布置与 W
*s`1O>  
上部结构的柱网设置有关，地基梁一般仅沿柱网布置，底板 8n73MF  
为连续双向板，也可在柱网间增设次梁，把底板划分为较小 4]+ ^K`  
的矩形板块（图1）。 #mM&CscE  
（a）双向主肋 （b）纵向主肋、横向次肋 pGcc6q1  
（c）横向主肋、纵向次肋 （d）双向主次肋 oVhw2pKpM  
图1 梁板式筏基的肋梁布置 {jc~s~<#  
梁板式筏基具有结构刚度大，混凝土用量少，当对地下 4kz8U  
室的防水要求很高时，可充分利用地基梁之间的“格子”空 oqY?#p/  
间采取必要的排水措施等优点（图2a）。但同时存在筏基 &FZe LIt  
高度大、受地基梁板布置的影响，基础刚度变化不均匀，受 Xoik%T-  
力呈现明显的“跳跃”式（图2b），在中筒或荷载较大的 z)]EB6uRg  
柱底易形成受力及配筋的突变，梁板钢筋布置复杂，降水及 b%_QL3m6  
基坑支护费用高，施工难度大等不足。由于梁板式筏基在技 TY#1Z )%  
术经济上的明显不足，因此，近年来该基础的使用正逐步减 wG|3 iFK  
少，一般仅用于柱网布置规则、荷载均匀的某些特定结构中。 N%_~cR;  
1.2 平板式筏基 VAthQ<  
平板式筏基由大厚板基础组成，常用的基础形式有：等 nRo`O  
厚筏板基础和变厚度的筏板基础（图3）。适合于复杂柱网 +<q^[<pS  
结构，具有基础刚度大、受力均匀等特点，在中筒或荷载较 e;pNB  
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 D!<
$uAT  
低、施工难度小（超厚度板施工的温度控制除外）等优点。 \W\6m0-
x  
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 1uH\Bn]p?  
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 KXM-GIRUG  
优势，目前在高层和超高层建筑中应用相当普遍。 JZv]tJWq  
1.2.1“柱墩”与变厚度筏板的区别 }3*h`(Bv7  
位于柱（或墙）下的筏板，受力集中且复杂，工程设计 QO?ha'Sl  
中常采用柱（或墙）下局部加厚的办法来满足筏板设计需要 .*f;v4!  
（图4）。当变厚度的范围很小时，通常称为“柱墩”，主 fwnpmuJ  
要用来解决筏板在柱（或墙）根部位的抗冲切问题，由于它 >3kR~:;  
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 Sx~_p3_5U  
简化计算，现有计算程序[3]在进行带“柱墩”筏板的设计计 3@&H)fdp6a  
算时，只考虑“柱墩”对柱根部位的抗冲切作用，不考虑其 RXof$2CZS  
刚度等的贡献。但当变厚度的范围比较大时，加厚部分会对 q#778  
筏板的受力性能产生明显的影响，不应再按“柱墩”计算。 '~f@p~P  
设计中一般情况下可按柱（或墙）下加厚板的宽度与其 pvM8PlYo]`  
高度的比值b1/h1 来区别“柱墩”与变厚度筏板。当b1 与h1 数 iwVra"y  
值相近或变 o|}%pc3  
厚度范围较 K;97/"  
小时，可判 H@3+K$|v  
定为“ 柱 $e;!nI;z  
墩”；当b1 R utW{wh  
比h1大较多 *.+>ur?t  
或变厚度范 .kYzB.3@]  
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 C>u 3n^  
工程设计中常遇到的筏板变厚度做法主要有以下两种： C0fA3y72
 
1）底平形变厚度筏板基础（图5a）：当变厚度范围较 "p;DQ-V  
小（如在柱下设置柱墩）时，有效刚性角范围大；筏板底部 SB'YV#--  
钢筋受力直接，利用率高；基础底面建筑防水质量有保证； XVLuhwi  
当顶部设置坡面时可适量节约混凝土；施工难度小；若设备 BJq}1mn*  
管线可在房间中部穿行时，则相应土方量小，降水费用低。 C[KU~@  
2）顶平形变厚度筏板基础（图5b，c）：当变厚度范 n=SZ8R
j7  
围较小（如在柱下设置柱墩）时，有效刚性角范围小；筏板 E*I

]v  
底部钢筋需多次锚固搭接，受力不直接，利用率低；基础底 ,G:4H%?  
面建筑防水搭接量大，施工难度大、质量难保证；当与底平 lcP@5ZW  
形顶面标高相同时，混凝土用量及相应土方量可略有减少。 Pz)QOrrG~  
底平形和顶平形变厚度筏板的综合比较见表1。从结构 ,C&>mv xA  
设计角度出发，一般情况下不宜采用顶平形变厚度筏板基 87Uv+((H  
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 UxvsSHi  
筏板 k1U~S`>$  
类型 6P~"7k  
有效刚 c@^:tB  
性角范 (g)@wNBW  
围 q7]WR(e  
受力 rzmk
-V  
情况 qB39\j  
底面钢 [.I,B tY+  
筋利用 "@?|Vv,vn  
率 WV@Tm$
r  
底面防 a"DV`jn  
水效果 X|QCa@Foe  
施工 1h#k&r#*3  
难度 UbibGa= )  
土方 qN0#=X  
量 ?.A|Fy^  
降水 M+E5PZ|_  
费用 pk
U e|V  
综合经 0B4(t6o  
济指标 u7C{
>  
底平形 大 直接 高 好 小 略多 略高 相当 =c.q]/M  
顶平形 小 不直接 低 差 大 略少 略低 相当 6C0_. =7#  
1.3 梁板式筏基和平板式筏基的区别（见表2） "^=[*i  
梁板式与平板式筏基的主要性能和使用情况比较 表2 oto od  
筏基 PHK#b.B>a8  
类型 aK&+p#4t  
基础 0;H6b=  
刚度 vedMzef[@>  
地基 bsP;  
反力 _%2Umy|  
柱网 mce`1Tjw  
布置 0oJ^a^|  
混凝 p)^:~ll  
土量 7qUtsDK  
钢筋 CU;nrd"  
用量 ,%'0e/  
土方 z-gwNE{  
量 yUSB{DLpla  
降水 &0eB@8{N  
费用 -5cH$]1\  
施工  ke#;1  
难度 cMWO_$  
综合 4@V]zfu^Q  
费用 qQcC[50  
应用 D{4hNO  
情况 bZ9NnSuH  
梁板 /C:'qhY,  
有 j>Z]J'P  
突变 xI4I1"/  
有 >YBpB,WND  
突变 u/[]g+  
严格 较少 相当 较大 较大 较大 较高 较少 `eWcp^|  
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 UvZ@"El  
独基加防水板基础是近年来伴随基础设计与施工发展 -n *>zGc  
而形成的一种新的基础形式（图6），由于其传力简单、明 huoKr  
确及费用较低，因此在工程中应用相当普遍。在独基加防水 :]^P^khK  
板基础中，防水板一般只用来抵抗水浮力，不考虑其地基承 7L+X\oaB  
载能力，独立基础承担全部结构荷重并考虑水浮力的影响。 u,akEvH~a  
作用在防水板上的荷载有：地下水浮力qw、防水板自 (K6`nWk2  
重qs 及其上建筑做法重量qa。注意：此处的qw，qs 和qa 均 #VV.
[N  
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 9i<-\w^$  
荷载设计值，而不是荷载标准值。在建筑使用过程中由于地 Doh|G:P]#  
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?(t\B9{  
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 oyt//SE  
杂板类构件。根据防水板所承担的水浮力大小，可将独立柱 ^!<7#kX  
基加防水板基础分为以下两种不同情况： {~^)-^Wt:  
1）当qw£qs＋qa 时，建筑物的重量将全部由独立基础传 3N"&P@/0x  
给地基（图7a）；防水板及其上部重量直接传给地基土， ~0-764%  
独立基础对其不起支承作用。 9f^PR|F  
2）当qw>qs＋qa 时，防水板在水浮力的作用下，将净水 IPVzV\o  
浮力（即qw－（qs＋qa））传给独立基础，对独立基础底面 Inc:t_  
的地基反力起一定的分担作用，并加大了独立基础的弯矩， |3,V%>z  
剪力也略有增加（图7b）。 ]jb4Z  
（a）当qw£qs＋qa 时q1 不变 （b）当qw>qs＋qa 时q2 随qw 增加而减小 v|I5Gz$qpa  
图7

一口气看不完