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 wqW0v\  
似之处，但其各有特点及适用条件。独立基础加防水板具有 CL}{mEr}  
传力明确、构造简单、方便施工、经济实用等优点，因此， )V:]g\t  
在工程设计中是首选的基础形式。筏形基础刚度大，对地基 *`
Yv.=cd  
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 *@)O7vB  
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 deixy. |  
超补偿基础（即建筑物的重量小于挖去的土重），但筏形基 e|D;OM  
础受力和构造均较独立基础复杂，且施工复杂、费用高。 {aC!~qR  
1 筏形基础 /<8N\_wh  
1.1 梁板式筏基
0,rTdjH7  
梁板式筏基由地基梁和基础筏板组成，地基梁的布置与 B0!"A  
上部结构的柱网设置有关，地基梁一般仅沿柱网布置，底板 !G}+E2fDA  
为连续双向板，也可在柱网间增设次梁，把底板划分为较小 ADk8{L{UU  
的矩形板块（图1）。 9>rPe1iv  
（a）双向主肋 （b）纵向主肋、横向次肋 f'{]"^e=  
（c）横向主肋、纵向次肋 （d）双向主次肋 vp crPVA^  
图1 梁板式筏基的肋梁布置 1`9xIm*9w  
梁板式筏基具有结构刚度大，混凝土用量少，当对地下 ZwerDkd  
室的防水要求很高时，可充分利用地基梁之间的“格子”空 @b~fIW_3>  
间采取必要的排水措施等优点（图2a）。但同时存在筏基 |7pR)KH3  
高度大、受地基梁板布置的影响，基础刚度变化不均匀，受 {TRsd  
力呈现明显的“跳跃”式（图2b），在中筒或荷载较大的 M7+h(\H]2  
柱底易形成受力及配筋的突变，梁板钢筋布置复杂，降水及 { e5/+W  
基坑支护费用高，施工难度大等不足。由于梁板式筏基在技 0,Y5KE{  
术经济上的明显不足，因此，近年来该基础的使用正逐步减 lF?tQB/a  
少，一般仅用于柱网布置规则、荷载均匀的某些特定结构中。 RxN,^!OV  
1.2 平板式筏基 7ei|XfR  
平板式筏基由大厚板基础组成，常用的基础形式有：等 -,{-bi  
厚筏板基础和变厚度的筏板基础（图3）。适合于复杂柱网 VA%Un,5h  
结构，具有基础刚度大、受力均匀等特点，在中筒或荷载较 dwv6;x  
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 JHJ~X v  
低、施工难度小（超厚度板施工的温度控制除外）等优点。 Q\,o:ZU_  
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 Z@%HvB7  
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 Yl$
SW;@  
优势，目前在高层和超高层建筑中应用相当普遍。 OOz[-j>'Y+  
1.2.1“柱墩”与变厚度筏板的区别 $<|lE/_]  
位于柱（或墙）下的筏板，受力集中且复杂，工程设计 V$rlA'+1v  
中常采用柱（或墙）下局部加厚的办法来满足筏板设计需要 Q;J`Q wkH  
（图4）。当变厚度的范围很小时，通常称为“柱墩”，主 .*JA!B  
要用来解决筏板在柱（或墙）根部位的抗冲切问题，由于它 TSsKfexQ  
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#gB  
简化计算，现有计算程序[3]在进行带“柱墩”筏板的设计计 ~E^,=4  
算时，只考虑“柱墩”对柱根部位的抗冲切作用，不考虑其 }Lw>I94e  
刚度等的贡献。但当变厚度的范围比较大时，加厚部分会对 rzI|?QaPi  
筏板的受力性能产生明显的影响，不应再按“柱墩”计算。 V)i5=bHC  
设计中一般情况下可按柱（或墙）下加厚板的宽度与其 2JS`Wqy  
高度的比值b1/h1 来区别“柱墩”与变厚度筏板。当b1 与h1 数 k') E/n  
值相近或变 {?}*1,I  
厚度范围较 a9?y`{%L  
小时，可判 K[7EOXLy  
定为“ 柱 ([VV%ovZ  
墩”；当b1 yj(vkifEB  
比h1大较多 "h7tnMS  
或变厚度范 h}Wdh1.M3  
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 'XUKN/.  
工程设计中常遇到的筏板变厚度做法主要有以下两种： ,xT?mt}P  
1）底平形变厚度筏板基础（图5a）：当变厚度范围较 OcSEo7W  
小（如在柱下设置柱墩）时，有效刚性角范围大；筏板底部 kzS=g|_  
钢筋受力直接，利用率高；基础底面建筑防水质量有保证； l@hjP1o  
当顶部设置坡面时可适量节约混凝土；施工难度小；若设备 ?<yM7O,4  
管线可在房间中部穿行时，则相应土方量小，降水费用低。 [|3>MZ2/  
2）顶平形变厚度筏板基础（图5b，c）：当变厚度范 @v*/R%rv t  
围较小（如在柱下设置柱墩）时，有效刚性角范围小；筏板 ]k8/#@19  
底部钢筋需多次锚固搭接，受力不直接，利用率低；基础底 rBN)a"  
面建筑防水搭接量大，施工难度大、质量难保证；当与底平 A;u"<KG?  
形顶面标高相同时，混凝土用量及相应土方量可略有减少。 N=)z  
底平形和顶平形变厚度筏板的综合比较见表1。从结构 yRYWch  
设计角度出发，一般情况下不宜采用顶平形变厚度筏板基 TV}}dw  
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 ^-M^gYBR  
筏板 ._96*r=o  
类型 Gj /3kS~@  
有效刚 Ih[+K#t+E  
性角范 %AnW~v  
围 i$KpDXP\  
受力 +/+P\O  
情况 rB%$;<`/  
底面钢 #D
kD!dW(l  
筋利用 Ut)r&
?  
率 l48k<  
底面防 VIR.yh  
水效果 \ U-vI:J_  
施工 cD
Xsi#Raj  
难度 ARfRsPxr  
土方 gX?n4Csy'  
量 :Ld!mRZF  
降水 v1.q$ f^(  
费用 I6L
D)?  
综合经 \BI/G  
济指标 ^aRgMuU  
底平形 大 直接 高 好 小 略多 略高 相当 BXUF^Hj%  
顶平形 小 不直接 低 差 大 略少 略低 相当 Y#01o&f0n  
1.3 梁板式筏基和平板式筏基的区别（见表2） u.|~$yP.!  
梁板式与平板式筏基的主要性能和使用情况比较 表2 ,`8Y8  
筏基 ]^\8U2q}  
类型 2PSTGG8JV  
基础 &(xUhX T  
刚度 ;#G%U!p  
地基 ; W7Y2Md  
反力 /LQ:Sv7  
柱网 ~mN%(w!^  
布置 !1uzX
Kb  
混凝 sst,dA V$  
土量 ?&l)W~S  
钢筋 6bZ[Kt  
用量 fj'j
NE  
土方 e^$j5jV  
量 ]wuy_+$  
降水 ^`qPs/b  
费用 4o9$bv  
施工 BvSIM%>h  
难度 DjW$?>  
综合 nD,{3B#  
费用 G(1 K9{i$  
应用 UlQQP^Na  
情况 ! ]Mc4!E  
梁板 _hCJ|Rrln  
有 $rG<uO  
突变 "L2m-e6  
有 " B@jfa%  
突变 xnq><4  
严格 较少 相当 较大 较大 较大 较高 较少 ad`_>lA4Lp  
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 `!w^0kZ  
独基加防水板基础是近年来伴随基础设计与施工发展 8t.dPy<  
而形成的一种新的基础形式（图6），由于其传力简单、明 CM~MoV[k7e  
确及费用较低，因此在工程中应用相当普遍。在独基加防水 O=jN&<rb  
板基础中，防水板一般只用来抵抗水浮力，不考虑其地基承 -'C!"\%  
载能力，独立基础承担全部结构荷重并考虑水浮力的影响。 zb2K;%Qs+f  
作用在防水板上的荷载有：地下水浮力qw、防水板自 !g0cC.'  
重qs 及其上建筑做法重量qa。注意：此处的qw，qs 和qa 均 ibF#$&!  
为荷载效应基本组合时的设计值，即水浮力起控制作用时的 mT_GrIl[  
荷载设计值，而不是荷载标准值。在建筑使用过程中由于地 BEw{X|7  
下水位变化，作用在防水板底面的地下水浮力也在不断改 -rDz~M
+  
变，因此防水板是一种随荷载情况变化而变换支承情况的复 KC&`x|  
杂板类构件。根据防水板所承担的水浮力大小，可将独立柱 Ls:=A6AGM  
基加防水板基础分为以下两种不同情况： _qTpy)+  
1）当qw£qs＋qa 时，建筑物的重量将全部由独立基础传 "~p+0Xws9  
给地基（图7a）；防水板及其上部重量直接传给地基土， (buw^ ,NwZ  
独立基础对其不起支承作用。 nJVp.*S  
2）当qw>qs＋qa 时，防水板在水浮力的作用下，将净水 ZxS&4>.  
浮力（即qw－（qs＋qa））传给独立基础，对独立基础底面 Xi~9&ed#$i  
的地基反力起一定的分担作用，并加大了独立基础的弯矩， z*.v_Mx  
剪力也略有增加（图7b）。 Z%v6xP.  
（a）当qw£qs＋qa 时q1 不变 （b）当qw>qs＋qa 时q2 随qw 增加而减小 IG / $!*E  
图7

一口气看不完