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 -Bo86t)F  
似之处，但其各有特点及适用条件。独立基础加防水板具有 *'Z-OY<V  
传力明确、构造简单、方便施工、经济实用等优点，因此， P['X<
Xt8  
在工程设计中是首选的基础形式。筏形基础刚度大，对地基 3C277nx  
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 IXGW2z;  
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 KqN!?anPr  
超补偿基础（即建筑物的重量小于挖去的土重），但筏形基 b7,  
础受力和构造均较独立基础复杂，且施工复杂、费用高。 =ud`6{R  
1 筏形基础 (b
g}an  
1.1 梁板式筏基 E4Y"X  
梁板式筏基由地基梁和基础筏板组成，地基梁的布置与 i Td-n9  
上部结构的柱网设置有关，地基梁一般仅沿柱网布置，底板 -'80>[}q/  
为连续双向板，也可在柱网间增设次梁，把底板划分为较小 OOCQsoN
  
的矩形板块（图1）。 /a@ kS  
（a）双向主肋 （b）纵向主肋、横向次肋 eQ$N:]  
（c）横向主肋、纵向次肋 （d）双向主次肋 q<-%L1kc1  
图1 梁板式筏基的肋梁布置 q{a#HnZo"  
梁板式筏基具有结构刚度大，混凝土用量少，当对地下 n=f`AmF;  
室的防水要求很高时，可充分利用地基梁之间的“格子”空 e{,!|LhpQ  
间采取必要的排水措施等优点（图2a）。但同时存在筏基 iKg75%;t  
高度大、受地基梁板布置的影响，基础刚度变化不均匀，受 \Os:6U=X-  
力呈现明显的“跳跃”式（图2b），在中筒或荷载较大的 "#*
Nnt  
柱底易形成受力及配筋的突变，梁板钢筋布置复杂，降水及 s{yJ:WncI  
基坑支护费用高，施工难度大等不足。由于梁板式筏基在技 @4;HC=~  
术经济上的明显不足，因此，近年来该基础的使用正逐步减 0-*Z<cu%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。 _FL<egK  
1.2 平板式筏基 NNwc!x)*  
平板式筏基由大厚板基础组成，常用的基础形式有：等 Q/9a,85  
厚筏板基础和变厚度的筏板基础（图3）。适合于复杂柱网 (N,nux(0k  
结构，具有基础刚度大、受力均匀等特点，在中筒或荷载较 .D+RLO z  
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 hZ!oRWIU%G  
低、施工难度小（超厚度板施工的温度控制除外）等优点。 O[; +i  
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 KuA
>"X  
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 zLh Fbyn(  
优势，目前在高层和超高层建筑中应用相当普遍。 Kn']n91m  
1.2.1“柱墩”与变厚度筏板的区别 {J{1`@  
位于柱（或墙）下的筏板，受力集中且复杂，工程设计 bX7EO 8  
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#;BhPc  
（图4）。当变厚度的范围很小时，通常称为“柱墩”，主 Xa4GqV9M/-  
要用来解决筏板在柱（或墙）根部位的抗冲切问题，由于它 :FnOS<_B  
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 f.@Xjf  
简化计算，现有计算程序[3]在进行带“柱墩”筏板的设计计 LFCTr/,  
算时，只考虑“柱墩”对柱根部位的抗冲切作用，不考虑其 BRe{1i 6  
刚度等的贡献。但当变厚度的范围比较大时，加厚部分会对 $np=eT)  
筏板的受力性能产生明显的影响，不应再按“柱墩”计算。 SEYGy+#K  
设计中一般情况下可按柱（或墙）下加厚板的宽度与其 T}UT7W|  
高度的比值b1/h1 来区别“柱墩”与变厚度筏板。当b1 与h1 数 ft{W/ * +_  
值相近或变 .FuA;:@%\  
厚度范围较 a]`itjL^  
小时，可判 a lrt*V|=  
定为“ 柱 aw1P5aPmX  
墩”；当b1 smV!y8&  
比h1大较多 ir]Mn.(Y  
或变厚度范 dY1J<L}")  
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 W3^.5I  
工程设计中常遇到的筏板变厚度做法主要有以下两种： _HwpPRVP/  
1）底平形变厚度筏板基础（图5a）：当变厚度范围较 pP3U,n   
小（如在柱下设置柱墩）时，有效刚性角范围大；筏板底部 d;{y`4p)s  
钢筋受力直接，利用率高；基础底面建筑防水质量有保证； iu+3,]7Fm  
当顶部设置坡面时可适量节约混凝土；施工难度小；若设备 (/'h4KS@  
管线可在房间中部穿行时，则相应土方量小，降水费用低。 HCJ;&C73&  
2）顶平形变厚度筏板基础（图5b，c）：当变厚度范 3Q",9(D  
围较小（如在柱下设置柱墩）时，有效刚性角范围小；筏板 p:B ]Ft  
底部钢筋需多次锚固搭接，受力不直接，利用率低；基础底 h9)RJSF4  
面建筑防水搭接量大，施工难度大、质量难保证；当与底平 
FS8S68  
形顶面标高相同时，混凝土用量及相应土方量可略有减少。 F@9Y\. ,  
底平形和顶平形变厚度筏板的综合比较见表1。从结构 6{Ks`Af  
设计角度出发，一般情况下不宜采用顶平形变厚度筏板基 Z+0?yQ=%  
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 H-185]7  
筏板 d^tVD`Fm  
类型 5lO^;.cS,  
有效刚 zyDZ$Dhka  
性角范 %8 qSv%_  
围 T:U4:"  
受力 oB4#J*  
情况 G[#.mD{k  
底面钢 .vK.XFZ8R  
筋利用 !#.\QU|  
率 qh$X^%g  
底面防 sv' Gt1&"Z  
水效果 L.kD,'G}>  
施工 i!L;? `F{  
难度 yOc|*O=]U  
土方 (Q'U@{s  
量 Fqo&3+J4  
降水 L7m`HVCt&  
费用 P 4QkY#v  
综合经 JPLI @zX^  
济指标 lDC}HC  
底平形 大 直接 高 好 小 略多 略高 相当 #'C/Gya  
顶平形 小 不直接 低 差 大 略少 略低 相当 82|q7*M*.  
1.3 梁板式筏基和平板式筏基的区别（见表2） ~^x-ym5  
梁板式与平板式筏基的主要性能和使用情况比较 表2 zwnw'  
筏基 57U%`  
类型 P
&mtA2  
基础 B3Mx,uXT\  
刚度 m*gj|1k  
地基 8hZwQ[hr  
反力 E[UO5X  
柱网 q8/ihA6:  
布置 or7pJy%4"  
混凝 ms7SoYbSu  
土量 va^0JfQ  
钢筋 l2(.>-#  
用量 A';n6ne%i  
土方 dN<5JQql  
量 JPsSw  
降水 +lKrj\Xj  
费用 *E}Oh  
施工 +5-]iKh  
难度 2% %
|fU9  
综合 XoJgs$3B  
费用 l]$40 j  
应用 8
^y=H=
  
情况 }%+qP+O\  
梁板 rhIGOk1k  
有 Y[?`\c|  
突变 ]/_G-2.R  
有 FRgLlp8x  
突变 ~6kJ~R4  
严格 较少 相当 较大 较大 较大 较高 较少 {EL'd!v7e  
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 ge$LIsE8  
独基加防水板基础是近年来伴随基础设计与施工发展 .liyC~YW  
而形成的一种新的基础形式（图6），由于其传力简单、明 O4E(R?wd  
确及费用较低，因此在工程中应用相当普遍。在独基加防水 `dO}L  
板基础中，防水板一般只用来抵抗水浮力，不考虑其地基承 WO
@H*  
载能力，独立基础承担全部结构荷重并考虑水浮力的影响。 ".E5t@ }?m  
作用在防水板上的荷载有：地下水浮力qw、防水板自 9k}<Fz"^.  
重qs 及其上建筑做法重量qa。注意：此处的qw，qs 和qa 均 ) \
4 |  
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 dgslUg9z3g  
荷载设计值，而不是荷载标准值。在建筑使用过程中由于地 jXWNHIl)@  
下水位变化，作用在防水板底面的地下水浮力也在不断改 Mb/L~gd"  
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 pisB,wP$2  
杂板类构件。根据防水板所承担的水浮力大小，可将独立柱 9Eg&CZ,9$D  
基加防水板基础分为以下两种不同情况： /~*Cp9F"]  
1）当qw£qs＋qa 时，建筑物的重量将全部由独立基础传 JR)/c6
j  
给地基（图7a）；防水板及其上部重量直接传给地基土， /1[gn8V691  
独立基础对其不起支承作用。 SF^x=[ir  
2）当qw>qs＋qa 时，防水板在水浮力的作用下，将净水 0V3gKd7  
浮力（即qw－（qs＋qa））传给独立基础，对独立基础底面 xZyeX34{M;  
的地基反力起一定的分担作用，并加大了独立基础的弯矩， EI\v  
剪力也略有增加（图7b）。 /$Z m~Mp  
（a）当qw£qs＋qa 时q1 不变 （b）当qw>qs＋qa 时q2 随qw 增加而减小 6b<+8w  
图7

一口气看不完