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 N>]u;HjH  
似之处，但其各有特点及适用条件。独立基础加防水板具有 
q!O~*  
传力明确、构造简单、方便施工、经济实用等优点，因此， tH W"eag  
在工程设计中是首选的基础形式。筏形基础刚度大，对地基 -09<; U
 
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 \[,7#  
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 ?.4.Ubc\  
超补偿基础（即建筑物的重量小于挖去的土重），但筏形基 72v 9S T  
础受力和构造均较独立基础复杂，且施工复杂、费用高。 J~c]9t  
1 筏形基础 !knYD}Rxd  
1.1 梁板式筏基 <D&75C#  
梁板式筏基由地基梁和基础筏板组成，地基梁的布置与 j$8~M  
上部结构的柱网设置有关，地基梁一般仅沿柱网布置，底板 Q{$2D&  
为连续双向板，也可在柱网间增设次梁，把底板划分为较小 Gi{1u}-0  
的矩形板块（图1）。 aP"i_!\.aa  
（a）双向主肋 （b）纵向主肋、横向次肋 gO$!_!@LM  
（c）横向主肋、纵向次肋 （d）双向主次肋 9oGsrClH  
图1 梁板式筏基的肋梁布置 c=@=lGgo  
梁板式筏基具有结构刚度大，混凝土用量少，当对地下 sM?DNE^BvW  
室的防水要求很高时，可充分利用地基梁之间的“格子”空 \OY2|  
间采取必要的排水措施等优点（图2a）。但同时存在筏基 '}!dRpx  
高度大、受地基梁板布置的影响，基础刚度变化不均匀，受 m m`:ci  
力呈现明显的“跳跃”式（图2b），在中筒或荷载较大的 vW]BOzK  
柱底易形成受力及配筋的突变，梁板钢筋布置复杂，降水及 P!]DV$
o  
基坑支护费用高，施工难度大等不足。由于梁板式筏基在技 ipU"|{NK  
术经济上的明显不足，因此，近年来该基础的使用正逐步减 F"0tv$  
少，一般仅用于柱网布置规则、荷载均匀的某些特定结构中。 JVXBm]  
1.2 平板式筏基 %mI`mpf  
平板式筏基由大厚板基础组成，常用的基础形式有：等 jkD5Z`D  
厚筏板基础和变厚度的筏板基础（图3）。适合于复杂柱网 9k$uo_i'  
结构，具有基础刚度大、受力均匀等特点，在中筒或荷载较 *qpmI9m  
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 zA+^4/M  
低、施工难度小（超厚度板施工的温度控制除外）等优点。 lJU[9)Q_  
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 pl7!O9bo  
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 ;{Ovqo|  
优势，目前在高层和超高层建筑中应用相当普遍。 hob%'Y5%D  
1.2.1“柱墩”与变厚度筏板的区别 BF]b\/I  
位于柱（或墙）下的筏板，受力集中且复杂，工程设计 V}aXS;(r%  
中常采用柱（或墙）下局部加厚的办法来满足筏板设计需要 <Ft.{aNq$c  
（图4）。当变厚度的范围很小时，通常称为“柱墩”，主 PDGh\Y[AK,  
要用来解决筏板在柱（或墙）根部位的抗冲切问题，由于它 ,l@hhaLm?  
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 [9>1e  
简化计算，现有计算程序[3]在进行带“柱墩”筏板的设计计 =)y=M!T2  
算时，只考虑“柱墩”对柱根部位的抗冲切作用，不考虑其 -MOf[f^  
刚度等的贡献。但当变厚度的范围比较大时，加厚部分会对 ;)clCm46  
筏板的受力性能产生明显的影响，不应再按“柱墩”计算。 -2Ub'*qK  
设计中一般情况下可按柱（或墙）下加厚板的宽度与其 yq&]>ox  
高度的比值b1/h1 来区别“柱墩”与变厚度筏板。当b1 与h1 数 9I pjY~or  
值相近或变 ueqR@i  
厚度范围较 $ Q2|{*  
小时，可判 y<#y3M!\  
定为“ 柱 kM9E)uT>(<  
墩”；当b1 $(_i>&d<  
比h1大较多 VBd.5YW  
或变厚度范 fY-{,+
`'  
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 )IhI~,0Nmj  
工程设计中常遇到的筏板变厚度做法主要有以下两种： nE/T)[1|  
1）底平形变厚度筏板基础（图5a）：当变厚度范围较 yWX:`*GV  
小（如在柱下设置柱墩）时，有效刚性角范围大；筏板底部 YSZz4?9\  
钢筋受力直接，利用率高；基础底面建筑防水质量有保证； T?%F  
当顶部设置坡面时可适量节约混凝土；施工难度小；若设备 Ymn0?$,D1=  
管线可在房间中部穿行时，则相应土方量小，降水费用低。 _{ ?1+  
2）顶平形变厚度筏板基础（图5b，c）：当变厚度范 O #0:6QX  
围较小（如在柱下设置柱墩）时，有效刚性角范围小；筏板 7H./o Vl  
底部钢筋需多次锚固搭接，受力不直接，利用率低；基础底 UQhfR}(  
面建筑防水搭接量大，施工难度大、质量难保证；当与底平 hd^?svID  
形顶面标高相同时，混凝土用量及相应土方量可略有减少。 0}w>8L7i{  
底平形和顶平形变厚度筏板的综合比较见表1。从结构 xkqt(ng(  
设计角度出发，一般情况下不宜采用顶平形变厚度筏板基 T=>&`aZH  
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 ? ZN8Ku  
筏板 ob0clJX  
类型 IcaF4#  
有效刚 f PDn
kr  
性角范  ,?`$~8  
围 *;4r|#LG  
受力 .CmwR$u&  
情况 3RGVH,  
底面钢 .Mm8\].  
筋利用 Nf3Kz#!B  
率 M6g!bK2l  
底面防 cG^'Qm  
水效果  /@%  
施工 0iHK1Pt}  
难度 M)-+j{<  
土方 thUs%F.5?  
量 w#-rl@JQ4  
降水 [81k4kU  
费用 r$0"Y-a  
综合经 $TR[SMj  
济指标 H!vvdp?Z  
底平形 大 直接 高 好 小 略多 略高 相当 tq1h1  
顶平形 小 不直接 低 差 大 略少 略低 相当 tAaFIIvY  
1.3 梁板式筏基和平板式筏基的区别（见表2） 0p~
:fm  
梁板式与平板式筏基的主要性能和使用情况比较 表2 @BBqH&<`  
筏基 r5rK>  
类型 X,gXgxP\  
基础 }_Jai4O  
刚度 j@ =n|cq  
地基 h05 ~ g  
反力 '2#O{  
柱网 [kn`~
hI  
布置 R%b,RH#  
混凝 oOSw>23x  
土量 Z*`CK^^~  
钢筋 sLB{R#Pt  
用量
-6DfM,  
土方 ;
pC-0m0Y  
量 )vo PH)!  
降水 ]Nm_<%lT  
费用 O5e9vQH  
施工 w3B*%x)  
难度 Gn&)*qCO  
综合 0HF",:yl  
费用 
'n.ATV,  
应用 Bz]64/  
情况 pU}>}  
梁板 F"9qBl~  
有 -3bl!9h^  
突变 :%;K`w  
有 A$%%;O   
突变 *6=[Hmygi  
严格 较少 相当 较大 较大 较大 较高 较少 B_@>HZ\&  
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 <5q:mG88  
独基加防水板基础是近年来伴随基础设计与施工发展 UWmWouA  
而形成的一种新的基础形式（图6），由于其传力简单、明 |\elM[G"g  
确及费用较低，因此在工程中应用相当普遍。在独基加防水 I`FH^=  
板基础中，防水板一般只用来抵抗水浮力，不考虑其地基承 Kb{  
载能力，独立基础承担全部结构荷重并考虑水浮力的影响。 unP7("A0D  
作用在防水板上的荷载有：地下水浮力qw、防水板自 L,\ Yj  
重qs 及其上建筑做法重量qa。注意：此处的qw，qs 和qa 均 N?R1;|Z]  
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 f}#pKsX.  
荷载设计值，而不是荷载标准值。在建筑使用过程中由于地 9 ?h)U|J?G  
下水位变化，作用在防水板底面的地下水浮力也在不断改 +EkZyM~z2  
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 =Y /  
杂板类构件。根据防水板所承担的水浮力大小，可将独立柱 $s?q>Z)  
基加防水板基础分为以下两种不同情况： 3hb1^HNT  
1）当qw£qs＋qa 时，建筑物的重量将全部由独立基础传 jJg 'Y:K9q  
给地基（图7a）；防水板及其上部重量直接传给地基土， k>2 xm  
独立基础对其不起支承作用。 HnU}Lhjzj  
2）当qw>qs＋qa 时，防水板在水浮力的作用下，将净水 g.&&=T  
浮力（即qw－（qs＋qa））传给独立基础，对独立基础底面 @(oz`|*  
的地基反力起一定的分担作用，并加大了独立基础的弯矩， |J~;yO SD  
剪力也略有增加（图7b）。 8l)^#"ySA  
（a）当qw£qs＋qa 时q1 不变 （b）当qw>qs＋qa 时q2 随qw 增加而减小 Ro?4t
Gn  
图7

一口气看不完