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 ,*r}23  
似之处，但其各有特点及适用条件。独立基础加防水板具有 QR#L1+Hn  
传力明确、构造简单、方便施工、经济实用等优点，因此， ,ezC}V0M  
在工程设计中是首选的基础形式。筏形基础刚度大，对地基 d`g)(*  
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 jk\04k  
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 :Nt_LsH  
超补偿基础（即建筑物的重量小于挖去的土重），但筏形基 *wd@YMOP  
础受力和构造均较独立基础复杂，且施工复杂、费用高。 O2n[`9*  
1 筏形基础 G""L1?  
1.1 梁板式筏基 h,(f3Ik0O  
梁板式筏基由地基梁和基础筏板组成，地基梁的布置与 (z:DT
e  
上部结构的柱网设置有关，地基梁一般仅沿柱网布置，底板 naHQeX;  
为连续双向板，也可在柱网间增设次梁，把底板划分为较小 O #  
的矩形板块（图1）。 43HZ)3!me  
（a）双向主肋 （b）纵向主肋、横向次肋 tS@J)p+_(  
（c）横向主肋、纵向次肋 （d）双向主次肋 dh~ cj5  
图1 梁板式筏基的肋梁布置 VxKD>:3c  
梁板式筏基具有结构刚度大，混凝土用量少，当对地下 keMfK]9  
室的防水要求很高时，可充分利用地基梁之间的“格子”空 ;GjZvo  
间采取必要的排水措施等优点（图2a）。但同时存在筏基 ?: XY3!{  
高度大、受地基梁板布置的影响，基础刚度变化不均匀，受 !gKz=-C  
力呈现明显的“跳跃”式（图2b），在中筒或荷载较大的 =rB=! ;  
柱底易形成受力及配筋的突变，梁板钢筋布置复杂，降水及 w9W0j  
基坑支护费用高，施工难度大等不足。由于梁板式筏基在技 Cr a@  
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~n7l97Pw  
少，一般仅用于柱网布置规则、荷载均匀的某些特定结构中。 |_ADG  
1.2 平板式筏基 l)m]<EX  
平板式筏基由大厚板基础组成，常用的基础形式有：等 A;'*>NS  
厚筏板基础和变厚度的筏板基础（图3）。适合于复杂柱网 &W|r P(
 
结构，具有基础刚度大、受力均匀等特点，在中筒或荷载较 MB:VACCr  
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 y. A]un1  
低、施工难度小（超厚度板施工的温度控制除外）等优点。 Wi5rXZS  
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 ,Q2?Z:l  
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 }iZ>Gm'5  
优势，目前在高层和超高层建筑中应用相当普遍。 R'Y=- yF  
1.2.1“柱墩”与变厚度筏板的区别 waYH_)Zx  
位于柱（或墙）下的筏板，受力集中且复杂，工程设计 j0eGg::  
中常采用柱（或墙）下局部加厚的办法来满足筏板设计需要 rRK^vfoJ`  
（图4）。当变厚度的范围很小时，通常称为“柱墩”，主 @S>$y5if  
要用来解决筏板在柱（或墙）根部位的抗冲切问题，由于它 n1mqe*Mvs/  
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 {Iu9%uR>@  
简化计算，现有计算程序[3]在进行带“柱墩”筏板的设计计 c'LDH
h7b  
算时，只考虑“柱墩”对柱根部位的抗冲切作用，不考虑其 Q 6)5*o8n  
刚度等的贡献。但当变厚度的范围比较大时，加厚部分会对 L( B(x>w  
筏板的受力性能产生明显的影响，不应再按“柱墩”计算。 (oiF05n h  
设计中一般情况下可按柱（或墙）下加厚板的宽度与其 $zR[2{bg  
高度的比值b1/h1 来区别“柱墩”与变厚度筏板。当b1 与h1 数 pVGH)6P>|  
值相近或变 M.(shIu!+  
厚度范围较 ]\8
{z"  
小时，可判 -2\%?A6L  
定为“ 柱 yOQEF\  
墩”；当b1 B\ITXmd   
比h1大较多 D{J+}*y  
或变厚度范 v)VhR2d3  
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 I {o\d'/  
工程设计中常遇到的筏板变厚度做法主要有以下两种： w2mLL?P  
1）底平形变厚度筏板基础（图5a）：当变厚度范围较 Z#i5=,Bk  
小（如在柱下设置柱墩）时，有效刚性角范围大；筏板底部 Y>N`(  
钢筋受力直接，利用率高；基础底面建筑防水质量有保证； Mb2rHUr  
当顶部设置坡面时可适量节约混凝土；施工难度小；若设备 =q4QBAW  
管线可在房间中部穿行时，则相应土方量小，降水费用低。 "V>7u{T  
2）顶平形变厚度筏板基础（图5b，c）：当变厚度范 #G/ _FRo`  
围较小（如在柱下设置柱墩）时，有效刚性角范围小；筏板 :q+D`s  
底部钢筋需多次锚固搭接，受力不直接，利用率低；基础底 R'.YE;leBG  
面建筑防水搭接量大，施工难度大、质量难保证；当与底平 LM~,`#3Ru  
形顶面标高相同时，混凝土用量及相应土方量可略有减少。 3o>.Z;  
底平形和顶平形变厚度筏板的综合比较见表1。从结构 )iiwxpdw  
设计角度出发，一般情况下不宜采用顶平形变厚度筏板基 2|8&=K /  
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 n5yPUJK2L6  
筏板 T&5dF9a  
类型 =u+.o<  
有效刚 o (OC3  
性角范 5X'com?T  
围 [8sL);pJO  
受力 5nhc|E)C  
情况 pKM5<1J  
底面钢 0aF&5Lk`y  
筋利用 MvO!
p  
率 )%}?p2.  
底面防 BwN>;g_  
水效果 S(5aJ[7Zm  
施工
dF-d  
难度 09RJc3XE9  
土方 `T;M=S^y*E  
量 :<`hsKy&  
降水 Hsoe?kUHF  
费用 XP$1CWI  
综合经 X[XSf=  
济指标 05+uBwH
 
底平形 大 直接 高 好 小 略多 略高 相当 B_B~Y8=3`  
顶平形 小 不直接 低 差 大 略少 略低 相当 ZUW~ZZ7Z:  
1.3 梁板式筏基和平板式筏基的区别（见表2） n<x NE%  
梁板式与平板式筏基的主要性能和使用情况比较 表2 8+b ?/Rn0  
筏基 ),K!|7#h  
类型 P]pVYX#m  
基础 h2Pvj37  
刚度 bN#)F    
地基 j})6O!L.  
反力 p4|Zz:f  
柱网 $jDp ^ -  
布置 54A ndyeA  
混凝 <( 0TK5  
土量 4I[g{S nF  
钢筋 aXSTA,%  
用量 zqq$PaH*  
土方 fy|Ae  
量 9J$z/j;X  
降水 o~I
m5j],*  
费用 -9 AI@^q  
施工 {FavF 9O  
难度 ,a I0Aw  
综合 a*8^M\>m4  
费用 *d,u)l :S  
应用 k($N_XlE  
情况 6^L4wd7)  
梁板 TV>UD q  
有 LZ@4,Uj  
突变 tcg sXB/t  
有 0 w"&9+kV  
突变 GUe&WW:Sqk  
严格 较少 相当 较大 较大 较大 较高 较少 .&53WL[D|  
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 ;UU+:~  
独基加防水板基础是近年来伴随基础设计与施工发展 v:YW[THre  
而形成的一种新的基础形式（图6），由于其传力简单、明 /lQGFLZL  
确及费用较低，因此在工程中应用相当普遍。在独基加防水 0<+=Ew5Z  
板基础中，防水板一般只用来抵抗水浮力，不考虑其地基承 /^E2BRI  
载能力，独立基础承担全部结构荷重并考虑水浮力的影响。 
& >AXB6  
作用在防水板上的荷载有：地下水浮力qw、防水板自 3 *o l  
重qs 及其上建筑做法重量qa。注意：此处的qw，qs 和qa 均 x)hp3&L  
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 a9ab>2G?FR  
荷载设计值，而不是荷载标准值。在建筑使用过程中由于地 i%+p\eeq*  
下水位变化，作用在防水板底面的地下水浮力也在不断改 !9l c6W  
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 N'fE^jqU  
杂板类构件。根据防水板所承担的水浮力大小，可将独立柱 J`ia6fy.I  
基加防水板基础分为以下两种不同情况： uC>X;<^  
1）当qw£qs＋qa 时，建筑物的重量将全部由独立基础传 ]F@XGJN  
给地基（图7a）；防水板及其上部重量直接传给地基土， 5o~;0K]  
独立基础对其不起支承作用。 o)P'H"Ki  
2）当qw>qs＋qa 时，防水板在水浮力的作用下，将净水 89>U Koc?  
浮力（即qw－（qs＋qa））传给独立基础，对独立基础底面 RNyw`>  
的地基反力起一定的分担作用，并加大了独立基础的弯矩， N1RZ  
剪力也略有增加（图7b）。 +_8*;k@F'  
（a）当qw£qs＋qa 时q1 不变 （b）当qw>qs＋qa 时q2 随qw 增加而减小 NU*6MT4  
图7

一口气看不完