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 @QE&D+NS  
似之处，但其各有特点及适用条件。独立基础加防水板具有 VFKFO9  
传力明确、构造简单、方便施工、经济实用等优点，因此， N;4wbUPL7h  
在工程设计中是首选的基础形式。筏形基础刚度大，对地基 H;#C NB<e  
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 Ql"~ z^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 +K,T^<F;  
超补偿基础（即建筑物的重量小于挖去的土重），但筏形基 *a-KQw  
础受力和构造均较独立基础复杂，且施工复杂、费用高。 7tne/Yz  
1 筏形基础 H(Y1%@  
1.1 梁板式筏基 szD9z{9"y  
梁板式筏基由地基梁和基础筏板组成，地基梁的布置与 T=CJUla  
上部结构的柱网设置有关，地基梁一般仅沿柱网布置，底板 a'O-0]g,  
为连续双向板，也可在柱网间增设次梁，把底板划分为较小 E@-5L9eJ\  
的矩形板块（图1）。 fnIF<Zt  
（a）双向主肋 （b）纵向主肋、横向次肋 gw$?&[wY  
（c）横向主肋、纵向次肋 （d）双向主次肋 c GyBml1  
图1 梁板式筏基的肋梁布置 |O;vWn'U2  
梁板式筏基具有结构刚度大，混凝土用量少，当对地下 tRNMiU  
室的防水要求很高时，可充分利用地基梁之间的“格子”空 ~.z82m  
间采取必要的排水措施等优点（图2a）。但同时存在筏基 U[z2{\  
高度大、受地基梁板布置的影响，基础刚度变化不均匀，受 )"_&CYnd  
力呈现明显的“跳跃”式（图2b），在中筒或荷载较大的 f
<y3/jl4  
柱底易形成受力及配筋的突变，梁板钢筋布置复杂，降水及 >u]9(o7I  
基坑支护费用高，施工难度大等不足。由于梁板式筏基在技 u(8dsgR  
术经济上的明显不足，因此，近年来该基础的使用正逐步减 ((M>To_l  
少，一般仅用于柱网布置规则、荷载均匀的某些特定结构中。 6#ktw)e  
1.2 平板式筏基 IA$=  
平板式筏基由大厚板基础组成，常用的基础形式有：等 MjK<n[.  
厚筏板基础和变厚度的筏板基础（图3）。适合于复杂柱网 ^-F#"i|Cn  
结构，具有基础刚度大、受力均匀等特点，在中筒或荷载较  IuMJ-"  
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
ygd*zy9  
低、施工难度小（超厚度板施工的温度控制除外）等优点。 g!i45]6[Nw  
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 #%{  
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 Nh !U  
优势，目前在高层和超高层建筑中应用相当普遍。 -VP_Aw$  
1.2.1“柱墩”与变厚度筏板的区别 +~7[T/v+n  
位于柱（或墙）下的筏板，受力集中且复杂，工程设计 =6N=5JePB  
中常采用柱（或墙）下局部加厚的办法来满足筏板设计需要 oG-Eac,  
（图4）。当变厚度的范围很小时，通常称为“柱墩”，主 `%~f5<  
要用来解决筏板在柱（或墙）根部位的抗冲切问题，由于它 iz+,,UH  
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 Z7 ++c<|p  
简化计算，现有计算程序[3]在进行带“柱墩”筏板的设计计 ,+x\NY2d
 
算时，只考虑“柱墩”对柱根部位的抗冲切作用，不考虑其 OaY]}4tI$  
刚度等的贡献。但当变厚度的范围比较大时，加厚部分会对 hl2|Ec  
筏板的受力性能产生明显的影响，不应再按“柱墩”计算。 3h6,x0AG  
设计中一般情况下可按柱（或墙）下加厚板的宽度与其
S_s;foT  
高度的比值b1/h1 来区别“柱墩”与变厚度筏板。当b1 与h1 数 Equ%6x  
值相近或变 L!fIAd`  
厚度范围较 6=x]20  
小时，可判 s !II}'Je  
定为“ 柱 hMgk+4*  
墩”；当b1 s"~,Zzy@j  
比h1大较多 Fxn=+Xgg  
或变厚度范 y^D3}ds  
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 \aN5:Yy  
工程设计中常遇到的筏板变厚度做法主要有以下两种： YB4|J44Y  
1）底平形变厚度筏板基础（图5a）：当变厚度范围较 .tsXQf  
小（如在柱下设置柱墩）时，有效刚性角范围大；筏板底部 Kr`.q:0GK  
钢筋受力直接，利用率高；基础底面建筑防水质量有保证； }:*?w>=  
当顶部设置坡面时可适量节约混凝土；施工难度小；若设备 ca[*#xiJ  
管线可在房间中部穿行时，则相应土方量小，降水费用低。 Xd.y or
 
2）顶平形变厚度筏板基础（图5b，c）：当变厚度范 |BO5<`&I  
围较小（如在柱下设置柱墩）时，有效刚性角范围小；筏板 COd~H  
底部钢筋需多次锚固搭接，受力不直接，利用率低；基础底 >b~Q%{1  
面建筑防水搭接量大，施工难度大、质量难保证；当与底平 )ri'W <l  
形顶面标高相同时，混凝土用量及相应土方量可略有减少。 ssmJ?sl  
底平形和顶平形变厚度筏板的综合比较见表1。从结构 $?9u;+jIR  
设计角度出发，一般情况下不宜采用顶平形变厚度筏板基 qj^A  
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 )-1$y+s>  
筏板 >n1UK5QD  
类型 gL1r"&^L  
有效刚 -*2b/=$u  
性角范 @?</8;%3W  
围 Q[lkhx|.B  
受力 *48LQzc  
情况 yKmHTjX=  
底面钢 J+`gr_&  
筋利用 Y"dTm;&  
率 TC ;Aj|)N  
底面防 k1LbWR1%wB  
水效果 hJX;/~L  
施工 ;cb='s  
难度 L>N)
[;|  
土方 BJqb'Hjd  
量 R5 EC/@  
降水 v4\ m9Pu4  
费用 ,pW^>J  
综合经 Ey_mK\'  
济指标 VotI5O $  
底平形 大 直接 高 好 小 略多 略高 相当 1Sv$!xX`n  
顶平形 小 不直接 低 差 大 略少 略低 相当 8:]5H}Hi  
1.3 梁板式筏基和平板式筏基的区别（见表2） \_+Af`  
梁板式与平板式筏基的主要性能和使用情况比较 表2 S Z &[o&H  
筏基 e)i-$0L"  
类型 .SBN^fq  
基础 K%SfTA1TCB  
刚度 ]ij:>O@{$  
地基 D:(h^R0;  
反力 5yp  
柱网 @s\}ER3  
布置 E.yc"|n7l2  
混凝 |+=ctpx9&  
土量 Ae<;b Of
 
钢筋 o Y<vKs^  
用量 rNgAzH  
土方 {s?hXB  
量 o/!a7>xO4  
降水 NNRKYdp,  
费用 `2'*E\   
施工 f&XM|Bg  
难度 2 xi@5;!  
综合 0b2;  
费用 W#^p%?8pR  
应用 5'xZ9K  
情况 ?MiMwVR  
梁板 v^ 1x}  
有 ">nFzg?Y  
突变 U*T :p>&  
有 myB!\WY   
突变 Kn\$\?u  
严格 较少 相当 较大 较大 较大 较高 较少 :m("oC@}  
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 S7CD#Y[s  
独基加防水板基础是近年来伴随基础设计与施工发展 CS"p3$7,  
而形成的一种新的基础形式（图6），由于其传力简单、明 &<C&(g{Z  
确及费用较低，因此在工程中应用相当普遍。在独基加防水 1EHNg<J(  
板基础中，防水板一般只用来抵抗水浮力，不考虑其地基承 ~>}7+p ?;  
载能力，独立基础承担全部结构荷重并考虑水浮力的影响。 u#Uc6? E  
作用在防水板上的荷载有：地下水浮力qw、防水板自 Ll^9,G"Tt  
重qs 及其上建筑做法重量qa。注意：此处的qw，qs 和qa 均 \BSPv]d  
为荷载效应基本组合时的设计值，即水浮力起控制作用时的 +jp^  
荷载设计值，而不是荷载标准值。在建筑使用过程中由于地 ~s[Yu!(  
下水位变化，作用在防水板底面的地下水浮力也在不断改 ur k@v  
变，因此防水板是一种随荷载情况变化而变换支承情况的复 u_$Spbc]/  
杂板类构件。根据防水板所承担的水浮力大小，可将独立柱 ?\a';@h  
基加防水板基础分为以下两种不同情况： >k u7{1)  
1）当qw£qs＋qa 时，建筑物的重量将全部由独立基础传 ,Nev7X[0  
给地基（图7a）；防水板及其上部重量直接传给地基土， [wJl]i  
独立基础对其不起支承作用。 >JN[5aus  
2）当qw>qs＋qa 时，防水板在水浮力的作用下，将净水 v2mqM5Z  
浮力（即qw－（qs＋qa））传给独立基础，对独立基础底面 M5S<N_+Pe  
的地基反力起一定的分担作用，并加大了独立基础的弯矩， jF5oc  
剪力也略有增加（图7b）。 U9RpHh`  
（a）当qw£qs＋qa 时q1 不变 （b）当qw>qs＋qa 时q2 随qw 增加而减小 &oDu$%dkT  
图7

一口气看不完