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 v!KJ|c@m  
似之处，但其各有特点及适用条件。独立基础加防水板具有 [brkx3h  
传力明确、构造简单、方便施工、经济实用等优点，因此， JeL~]F  
在工程设计中是首选的基础形式。筏形基础刚度大，对地基 UT~4Cfb  
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 18rp; l{  
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 ;da4\bppt  
超补偿基础（即建筑物的重量小于挖去的土重），但筏形基 Ta^.$O=F  
础受力和构造均较独立基础复杂，且施工复杂、费用高。 S!<"Swf:  
1 筏形基础 py.!%vIOQ  
1.1 梁板式筏基 L, #Byao  
梁板式筏基由地基梁和基础筏板组成，地基梁的布置与 iAgOnk[  
上部结构的柱网设置有关，地基梁一般仅沿柱网布置，底板 S<9gyW  
为连续双向板，也可在柱网间增设次梁，把底板划分为较小 IE}Sdeqi)  
的矩形板块（图1）。 hWm0$v1p  
（a）双向主肋 （b）纵向主肋、横向次肋 P]-#wz=S  
（c）横向主肋、纵向次肋 （d）双向主次肋 _^-D _y  
图1 梁板式筏基的肋梁布置 'rvE  
梁板式筏基具有结构刚度大，混凝土用量少，当对地下 s_S$7N`ocS  
室的防水要求很高时，可充分利用地基梁之间的“格子”空 w#rVSSXQ3  
间采取必要的排水措施等优点（图2a）。但同时存在筏基 Qqh^E_O  
高度大、受地基梁板布置的影响，基础刚度变化不均匀，受 [lZ=s[n.  
力呈现明显的“跳跃”式（图2b），在中筒或荷载较大的 1[px`%DR~  
柱底易形成受力及配筋的突变，梁板钢筋布置复杂，降水及 $-e=tWkgv  
基坑支护费用高，施工难度大等不足。由于梁板式筏基在技 5E0wn'  
术经济上的明显不足，因此，近年来该基础的使用正逐步减 <irpmRQr  
少，一般仅用于柱网布置规则、荷载均匀的某些特定结构中。 )Z&HuEg{ZR  
1.2 平板式筏基 _trpXkQp  
平板式筏基由大厚板基础组成，常用的基础形式有：等 _C5n
Apb  
厚筏板基础和变厚度的筏板基础（图3）。适合于复杂柱网 "H
@Fe  
结构，具有基础刚度大、受力均匀等特点，在中筒或荷载较 e]Puv)S>{8  
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 ys/vI/e\  
低、施工难度小（超厚度板施工的温度控制除外）等优点。 1Lc8fP$  
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 "5y<G:$+~  
量大等不足。由于平板式筏基良好的受力特点和明显的施工 8M~u_`6  
优势，目前在高层和超高层建筑中应用相当普遍。 1j+eD:d'  
1.2.1“柱墩”与变厚度筏板的区别 vU7&'ca  
位于柱（或墙）下的筏板，受力集中且复杂，工程设计 \:h0w;34O  
中常采用柱（或墙）下局部加厚的办法来满足筏板设计需要 1S
&0  
（图4）。当变厚度的范围很小时，通常称为“柱墩”，主 4NJVW+:2  
要用来解决筏板在柱（或墙）根部位的抗冲切问题，由于它 \UhGGg%  
的设置对筏板的其他受力性能不产生明显的影响，因此为了 ePi 
Z  
简化计算，现有计算程序[3]在进行带“柱墩”筏板的设计计 sc9]sIb  
算时，只考虑“柱墩”对柱根部位的抗冲切作用，不考虑其 PH[4y:^DN  
刚度等的贡献。但当变厚度的范围比较大时，加厚部分会对 OFp#<o,p  
筏板的受力性能产生明显的影响，不应再按“柱墩”计算。 i:{:xKiCa  
设计中一般情况下可按柱（或墙）下加厚板的宽度与其 :|Upx4]Ec  
高度的比值b1/h1 来区别“柱墩”与变厚度筏板。当b1 与h1 数 PQi }Evxa  
值相近或变 4':MI|/my_  
厚度范围较 -GFwFkWm  
小时，可判 DgVyy&7>  
定为“ 柱 l-XnB   
墩”；当b1 =^#0.  
比h1大较多 qA04Vc[2  
或变厚度范 d;<.;Od$`  
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 :)j7U3u  
工程设计中常遇到的筏板变厚度做法主要有以下两种： "7:u0p!  
1）底平形变厚度筏板基础（图5a）：当变厚度范围较 2nJYS2mT7  
小（如在柱下设置柱墩）时，有效刚性角范围大；筏板底部 KjC[q  
钢筋受力直接，利用率高；基础底面建筑防水质量有保证； x~%\
y  
当顶部设置坡面时可适量节约混凝土；施工难度小；若设备 G$|G w  
管线可在房间中部穿行时，则相应土方量小，降水费用低。 u6f4yQ  
2）顶平形变厚度筏板基础（图5b，c）：当变厚度范 X:DMT>5k  
围较小（如在柱下设置柱墩）时，有效刚性角范围小；筏板 v,8Si'"i+  
底部钢筋需多次锚固搭接，受力不直接，利用率低；基础底 @f\ X4!e*y  
面建筑防水搭接量大，施工难度大、质量难保证；当与底平 kF#{An)P  
形顶面标高相同时，混凝土用量及相应土方量可略有减少。 :bI,rEW#_  
底平形和顶平形变厚度筏板的综合比较见表1。从结构 M*v^N]>"G  
设计角度出发，一般情况下不宜采用顶平形变厚度筏板基 f^~2^p 1te  
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 X"wFQa  
筏板 Nz}|%.GP"  
类型 Zi ma^IL  
有效刚 uht(
3  
性角范 4bE42c=Ca7  
围 $vz_
%Y  
受力 I{Rz,D uAL  
情况 OW?uZ<z  
底面钢 x4@MO|C  
筋利用 <Nvlk\LQ  
率 Cy]"  
底面防 dWMccn;-m  
水效果 a$A2IkD  
施工 3Nc'3NPQ'  
难度 f]hBPkZ6  
土方 e5QOB/e&  
量 5VuCU  
降水 Sio1Q0  
费用 B5D3_iX]  
综合经 ykJ+%gla  
济指标 C"k2<IE  
底平形 大 直接 高 好 小 略多 略高 相当 ybC-f'0  
顶平形 小 不直接 低 差 大 略少 略低 相当 ~0av3G  
1.3 梁板式筏基和平板式筏基的区别（见表2） ,#=eu85'  
梁板式与平板式筏基的主要性能和使用情况比较 表2 mSy|&(l  
筏基 IcRM4Ib))Q  
类型 U-ERhm>uk  
基础 87R%ke  
刚度 pz.Y=V\t  
地基 Ca$y819E2  
反力 coW)_~U|  
柱网 t`h_+p%>  
布置 L(W%~UGN V  
混凝 Hi$#!OU  
土量 K6ciqwUO  
钢筋 `Yg7,{A\J  
用量 YcPKM@xo  
土方 \MF3CK@/  
量 \m@]G3=]  
降水 ]Qh[%GD  
费用 /FoUo   
施工 $3lt{ %  
难度 D\@e{.$MZ|  
综合 t$tsWAmiA[  
费用 :vw0r`  
应用 ' l|41wxk  
情况 1<;\6sg  
梁板 _xa}B,H  
有 SlR7h$r'  
突变 2-QuT"Gkd  
有 ?56~yQF/2  
突变 {_rZRyr  
严格 较少 相当 较大 较大 较大 较高 较少 |C^ c0  
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 =`rppO  
独基加防水板基础是近年来伴随基础设计与施工发展 7ZL,p:f  
而形成的一种新的基础形式（图6），由于其传力简单、明 v`@5enr  
确及费用较低，因此在工程中应用相当普遍。在独基加防水 Q S5dP  
板基础中，防水板一般只用来抵抗水浮力，不考虑其地基承 HI}pX{.\  
载能力，独立基础承担全部结构荷重并考虑水浮力的影响。 P)a("XnJ`  
作用在防水板上的荷载有：地下水浮力qw、防水板自 Z3OZPxm  
重qs 及其上建筑做法重量qa。注意：此处的qw，qs 和qa 均 4F}g(  
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 )r-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 -/@|2!d  
下水位变化，作用在防水板底面的地下水浮力也在不断改 *xEI Zx  
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 ?f(pQy@V  
杂板类构件。根据防水板所承担的水浮力大小，可将独立柱 CX
1L(Y[  
基加防水板基础分为以下两种不同情况： ~JIywzcf8  
1）当qw£qs＋qa 时，建筑物的重量将全部由独立基础传 h<+PP]l=  
给地基（图7a）；防水板及其上部重量直接传给地基土， 9yO{JgKA  
独立基础对其不起支承作用。 #($k 3OA  
2）当qw>qs＋qa 时，防水板在水浮力的作用下，将净水 qn5yD!1  
浮力（即qw－（qs＋qa））传给独立基础，对独立基础底面 oXnC"y}0P  
的地基反力起一定的分担作用，并加大了独立基础的弯矩， [8{_i?wY  
剪力也略有增加（图7b）。 -bv>iIC  
（a）当qw£qs＋qa 时q1 不变 （b）当qw>qs＋qa 时q2 随qw 增加而减小 +ZY2a7uI  
图7

一口气看不完