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++ Le%w  
似之处，但其各有特点及适用条件。独立基础加防水板具有 [>>_%T\I  
传力明确、构造简单、方便施工、经济实用等优点，因此， oQpGa>6U&  
在工程设计中是首选的基础形式。筏形基础刚度大，对地基 >&fD:y'&  
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 Kg~D~ +j  
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 e}-fGtFx  
超补偿基础（即建筑物的重量小于挖去的土重），但筏形基 66-\}8f8a  
础受力和构造均较独立基础复杂，且施工复杂、费用高。 Pc&dU1  
1 筏形基础 X]9<1[f  
1.1 梁板式筏基 lH?jqp
  
梁板式筏基由地基梁和基础筏板组成，地基梁的布置与 q{}5wM  
上部结构的柱网设置有关，地基梁一般仅沿柱网布置，底板 [(g2u@  
为连续双向板，也可在柱网间增设次梁，把底板划分为较小 1`|Z8Jpocj  
的矩形板块（图1）。 0827z  
（a）双向主肋 （b）纵向主肋、横向次肋 CB-;Jqb  
（c）横向主肋、纵向次肋 （d）双向主次肋 A`M-N<T  
图1 梁板式筏基的肋梁布置 uv-O`)  
梁板式筏基具有结构刚度大，混凝土用量少，当对地下 L_9uwua.B~  
室的防水要求很高时，可充分利用地基梁之间的“格子”空 $DfK}CT  
间采取必要的排水措施等优点（图2a）。但同时存在筏基 8ZbXGQ  
高度大、受地基梁板布置的影响，基础刚度变化不均匀，受 b3_P??yp  
力呈现明显的“跳跃”式（图2b），在中筒或荷载较大的 !wUznyYwt  
柱底易形成受力及配筋的突变，梁板钢筋布置复杂，降水及 IhK SwT  
基坑支护费用高，施工难度大等不足。由于梁板式筏基在技 |5`e
cjb.  
术经济上的明显不足，因此，近年来该基础的使用正逐步减 W$wX[  
少，一般仅用于柱网布置规则、荷载均匀的某些特定结构中。 Rs{8vV  
1.2 平板式筏基 UW}@oP$r  
平板式筏基由大厚板基础组成，常用的基础形式有：等 &c"!Y)%G  
厚筏板基础和变厚度的筏板基础（图3）。适合于复杂柱网 >Vx_Xv`Jwb  
结构，具有基础刚度大、受力均匀等特点，在中筒或荷载较 byE0Z vDM  
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 %{IgY{X  
低、施工难度小（超厚度板施工的温度控制除外）等优点。 |*w)]2Bl  
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 rZ+4kf6S  
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 e(0cz6  
优势，目前在高层和超高层建筑中应用相当普遍。 x&J\swN9  
1.2.1“柱墩”与变厚度筏板的区别 &QD)1b[U  
位于柱（或墙）下的筏板，受力集中且复杂，工程设计 Z~h6^h   
中常采用柱（或墙）下局部加厚的办法来满足筏板设计需要 2!}F+^8'P  
（图4）。当变厚度的范围很小时，通常称为“柱墩”，主 ,6MJW#~]  
要用来解决筏板在柱（或墙）根部位的抗冲切问题，由于它 Hmm0H6&u  
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 `peR,E  
简化计算，现有计算程序[3]在进行带“柱墩”筏板的设计计 0+qC_ISns  
算时，只考虑“柱墩”对柱根部位的抗冲切作用，不考虑其 xv2c8g~vD  
刚度等的贡献。但当变厚度的范围比较大时，加厚部分会对 6^J[SQ6P  
筏板的受力性能产生明显的影响，不应再按“柱墩”计算。 ;{HDz$  
设计中一般情况下可按柱（或墙）下加厚板的宽度与其 -3? <Ja  
高度的比值b1/h1 来区别“柱墩”与变厚度筏板。当b1 与h1 数 (x/:j*`K  
值相近或变 _kRc"MaB  
厚度范围较 p{_*<"cfYn  
小时，可判 RLL ph  
定为“ 柱 +\%]<YO  
墩”；当b1 ox<&T|  
比h1大较多 Iv3yDL;  
或变厚度范 /kyO,g$9  
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 3mYW]  
工程设计中常遇到的筏板变厚度做法主要有以下两种： `Rq|*:LV  
1）底平形变厚度筏板基础（图5a）：当变厚度范围较 SXl~lYUL  
小（如在柱下设置柱墩）时，有效刚性角范围大；筏板底部 1}c/l<d  
钢筋受力直接，利用率高；基础底面建筑防水质量有保证； *2~WP'~PQd  
当顶部设置坡面时可适量节约混凝土；施工难度小；若设备 mE{QTZS  
管线可在房间中部穿行时，则相应土方量小，降水费用低。 <X{w^ cT_Q  
2）顶平形变厚度筏板基础（图5b，c）：当变厚度范 KI#v<4C$P  
围较小（如在柱下设置柱墩）时，有效刚性角范围小；筏板 \WnTpl>B  
底部钢筋需多次锚固搭接，受力不直接，利用率低；基础底 5Hj/7~ =  
面建筑防水搭接量大，施工难度大、质量难保证；当与底平 .H M3s  
形顶面标高相同时，混凝土用量及相应土方量可略有减少。 E(6P%(yt8  
底平形和顶平形变厚度筏板的综合比较见表1。从结构 R#ZJL

T  
设计角度出发，一般情况下不宜采用顶平形变厚度筏板基 />I5,D'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 4<}@hk Y  
筏板 UE5,Ml~X  
类型 ";&PtLe  
有效刚 _~CJitR3  
性角范 (ot56`,k  
围 (t&`m[>K  
受力 gn/]1NN
fR  
情况 O^./)#!#  
底面钢 SfPQ;s'  
筋利用 3k>#z%//  
率 !wd wo0  
底面防 1TA!9cz0Z  
水效果 ]<YS7.pT  
施工 q Sv!5&u  
难度 r9bAbE bI  
土方 C_ d|2C6  
量 sl$y&C-  
降水 !<j4*av:G  
费用 {W{;VJKQ2  
综合经 ziO(`"v  
济指标 [c
EGkz
 
底平形 大 直接 高 好 小 略多 略高 相当 #
SCLU9-  
顶平形 小 不直接 低 差 大 略少 略低 相当 K\B!tk  
1.3 梁板式筏基和平板式筏基的区别（见表2） &@|? %  
梁板式与平板式筏基的主要性能和使用情况比较 表2 S/pU|zV[
 
筏基 fk?!0M6d  
类型 $
1d{R;b[  
基础 O\o@]  
刚度 x4g6Qze  
地基 9cN@y<_I  
反力 $4ZV(j]  
柱网 tFn[U#'  
布置 .Xf_U.h$*@  
混凝 )$f?v22  
土量 *UW 8|\;  
钢筋 3I}AA.h'00  
用量 $,r%@'=&  
土方 AIQ {^:  
量 qA!4\v={  
降水 /o6ido  
费用 E>*b,^J7g  
施工 b0h\l#6  
难度 7|dm"%@  
综合 j?$B@Zk  
费用 DH_~,tK9  
应用 [{xY3WS  
情况 Fq+Cr?-  
梁板 xA:;wV  
有 n;xzjq-  
突变 )q4n
yT>M  
有 >a2[P"   
突变 ,*l
ns.|n  
严格 较少 相当 较大 较大 较大 较高 较少 2w1Mf<IXPo  
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 ^qC.bv]&  
独基加防水板基础是近年来伴随基础设计与施工发展 75R4[C6T  
而形成的一种新的基础形式（图6），由于其传力简单、明 og+Vr
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 mGP%"R2X  
板基础中，防水板一般只用来抵抗水浮力，不考虑其地基承 }mZCQJ#`  
载能力，独立基础承担全部结构荷重并考虑水浮力的影响。 O\yYCi(  
作用在防水板上的荷载有：地下水浮力qw、防水板自 UBQtD|m\  
重qs 及其上建筑做法重量qa。注意：此处的qw，qs 和qa 均 suhnA(T{  
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 .':17 $c`H  
荷载设计值，而不是荷载标准值。在建筑使用过程中由于地 ;{iTSsb  
下水位变化，作用在防水板底面的地下水浮力也在不断改 uW[AnQ1w  
变，因此防水板是一种随荷载情况变化而变换支承情况的复 IhSXU<]  
杂板类构件。根据防水板所承担的水浮力大小，可将独立柱 OH n~DL2  
基加防水板基础分为以下两种不同情况： k"BM1-f  
1）当qw£qs＋qa 时，建筑物的重量将全部由独立基础传 5)k/4l '  
给地基（图7a）；防水板及其上部重量直接传给地基土， +YCWoX2  
独立基础对其不起支承作用。 [.$%ti
*!  
2）当qw>qs＋qa 时，防水板在水浮力的作用下，将净水 G;t<dJ8  
浮力（即qw－（qs＋qa））传给独立基础，对独立基础底面 ]+qd|}^  
的地基反力起一定的分担作用，并加大了独立基础的弯矩， Jq>5:"jZ0  
剪力也略有增加（图7b）。 p'
@z}T?F  
（a）当qw£qs＋qa 时q1 不变 （b）当qw>qs＋qa 时q2 随qw 增加而减小 :nnch?J_  
图7

一口气看不完