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 OczVObbS  
似之处，但其各有特点及适用条件。独立基础加防水板具有 .@
#i  
传力明确、构造简单、方便施工、经济实用等优点，因此， ShAI6j  
在工程设计中是首选的基础形式。筏形基础刚度大，对地基 WDr'w'  
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 lc/q0  
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 {6YLiQ
*_  
超补偿基础（即建筑物的重量小于挖去的土重），但筏形基 0r=:l/Pz  
础受力和构造均较独立基础复杂，且施工复杂、费用高。 *bu/Ko]  
1 筏形基础 l^x5m]Kt  
1.1 梁板式筏基 ~c7}eTJd"  
梁板式筏基由地基梁和基础筏板组成，地基梁的布置与 Gd$odKtI  
上部结构的柱网设置有关，地基梁一般仅沿柱网布置，底板 +:4J~Cuf  
为连续双向板，也可在柱网间增设次梁，把底板划分为较小 5?),6o);  
的矩形板块（图1）。 ^|DI9G(Bs  
（a）双向主肋 （b）纵向主肋、横向次肋 p:u?a,p  
（c）横向主肋、纵向次肋 （d）双向主次肋 Q7O8']~n  
图1 梁板式筏基的肋梁布置
o0Qy?14T-  
梁板式筏基具有结构刚度大，混凝土用量少，当对地下 B@ZedXi  
室的防水要求很高时，可充分利用地基梁之间的“格子”空 "=I ioY  
间采取必要的排水措施等优点（图2a）。但同时存在筏基 -R 4t  
高度大、受地基梁板布置的影响，基础刚度变化不均匀，受 "J(#|v0  
力呈现明显的“跳跃”式（图2b），在中筒或荷载较大的 {.tUn`j6V  
柱底易形成受力及配筋的突变，梁板钢筋布置复杂，降水及 1_uq46  
基坑支护费用高，施工难度大等不足。由于梁板式筏基在技 :.B};;N  
术经济上的明显不足，因此，近年来该基础的使用正逐步减 @)mH"u!(7  
少，一般仅用于柱网布置规则、荷载均匀的某些特定结构中。 !n4p*<Y6  
1.2 平板式筏基 iQpKcBx  
平板式筏基由大厚板基础组成，常用的基础形式有：等 dxlaoyv:  
厚筏板基础和变厚度的筏板基础（图3）。适合于复杂柱网 2ul!f7#E  
结构，具有基础刚度大、受力均匀等特点，在中筒或荷载较 7-81,ADv(  
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 'M2Jw8i  
低、施工难度小（超厚度板施工的温度控制除外）等优点。 g9OO#C>  
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 Oa=0d;_
 
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 ('!90  
优势，目前在高层和超高层建筑中应用相当普遍。 #LEK?
]y  
1.2.1“柱墩”与变厚度筏板的区别 |Euf:yWY  
位于柱（或墙）下的筏板，受力集中且复杂，工程设计 @~Z:W<X  
中常采用柱（或墙）下局部加厚的办法来满足筏板设计需要 :|xV}  
（图4）。当变厚度的范围很小时，通常称为“柱墩”，主 ZK4/o  
要用来解决筏板在柱（或墙）根部位的抗冲切问题，由于它 +.MHI  
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 5%C-eB  
简化计算，现有计算程序[3]在进行带“柱墩”筏板的设计计 %^}3:0G  
算时，只考虑“柱墩”对柱根部位的抗冲切作用，不考虑其 U]Q2EL\%  
刚度等的贡献。但当变厚度的范围比较大时，加厚部分会对 Pb=J4Lvz(d  
筏板的受力性能产生明显的影响，不应再按“柱墩”计算。 31-%IkX+k  
设计中一般情况下可按柱（或墙）下加厚板的宽度与其 'bj$ZM9  
高度的比值b1/h1 来区别“柱墩”与变厚度筏板。当b1 与h1 数 Kxb_9y0`r  
值相近或变 uZ*;
%y nQ  
厚度范围较 -8&M^-  
小时，可判 b8v?@s~  
定为“ 柱 #kT3Sx  
墩”；当b1 [aX'eMq
 
比h1大较多 bJ~]nj 3  
或变厚度范 /m%Y.:g  
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 09pnM|8A  
工程设计中常遇到的筏板变厚度做法主要有以下两种： "1_eZ`  
1）底平形变厚度筏板基础（图5a）：当变厚度范围较 XJTY91~R  
小（如在柱下设置柱墩）时，有效刚性角范围大；筏板底部 )2C`;\/:  
钢筋受力直接，利用率高；基础底面建筑防水质量有保证； GMRw+z4  
当顶部设置坡面时可适量节约混凝土；施工难度小；若设备 k8w }2Vw  
管线可在房间中部穿行时，则相应土方量小，降水费用低。 !]7r>NS>  
2）顶平形变厚度筏板基础（图5b，c）：当变厚度范 Ul7)CT2:  
围较小（如在柱下设置柱墩）时，有效刚性角范围小；筏板 ~7T]l1]W%  
底部钢筋需多次锚固搭接，受力不直接，利用率低；基础底 1i:l  
面建筑防水搭接量大，施工难度大、质量难保证；当与底平 Ub
T7  
形顶面标高相同时，混凝土用量及相应土方量可略有减少。 #WlIH7J8Tc  
底平形和顶平形变厚度筏板的综合比较见表1。从结构 I:[^><?E  
设计角度出发，一般情况下不宜采用顶平形变厚度筏板基 K1a$ m2  
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 1foy.3g-  
筏板 zl\mBSBx"  
类型 x\!Q[  
有效刚  Hrm^@3  
性角范 B$"CoLC7+  
围 vx /NG$  
受力 q-O=Em<*  
情况 |13UJ v
R
 
底面钢 Va>~7  
筋利用 @13vn x  
率 u{maE ,  
底面防 H->J.5~,K  
水效果 &wr0HrE\  
施工 6VpT*,2d~  
难度 pq$`T|6^  
土方 Q.Tn"rE|  
量 > !k  
降水 JlJy3L8L  
费用 ZG>I[V'p=  
综合经 3 4CqLPg8  
济指标 {(#Dou  
底平形 大 直接 高 好 小 略多 略高 相当 {H{u[XR[z
 
顶平形 小 不直接 低 差 大 略少 略低 相当 =B_v
QJF2  
1.3 梁板式筏基和平板式筏基的区别（见表2） -v#0.3zm  
梁板式与平板式筏基的主要性能和使用情况比较 表2 7(AB5.O  
筏基 SbI %|  
类型 8?AFvua}r  
基础 |u{NM1,  
刚度 $TS4YaJ%  
地基 ]P;Ng=a  
反力 Uc]S7F#  
柱网 jh\L)a*  
布置 W3K?K-  
混凝 $-'p6^5  
土量 F[mL_JU   
钢筋 e>\[OwF-x  
用量 $lmGMljF  
土方 ;:NW  
量 KneCMFy  
降水 ;s m )f  
费用 #_)<~  
施工 _qwKFC  
难度 eP6`"<UM  
综合 $<&N#  
费用 HX\^ecZ#E  
应用 ##Jg>HL'  
情况 c!n\?lB  
梁板 ^5n"L29V  
有 3Q'Q %2  
突变 t@dv$W2 "  
有 ^i>Tm9vM  
突变 6Ap-J~4  
严格 较少 相当 较大 较大 较大 较高 较少 O~Eju  
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 T9&-t7:  
独基加防水板基础是近年来伴随基础设计与施工发展 FBDRbJ su  
而形成的一种新的基础形式（图6），由于其传力简单、明 . #+N?D<  
确及费用较低，因此在工程中应用相当普遍。在独基加防水 ;^fGQ]`4  
板基础中，防水板一般只用来抵抗水浮力，不考虑其地基承 j.}@9  
载能力，独立基础承担全部结构荷重并考虑水浮力的影响。 |_fmbG
 
作用在防水板上的荷载有：地下水浮力qw、防水板自 O$ p  
重qs 及其上建筑做法重量qa。注意：此处的qw，qs 和qa 均 'aj97b;lpG  
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 cOhx  
荷载设计值，而不是荷载标准值。在建筑使用过程中由于地 ,drbj.0-  
下水位变化，作用在防水板底面的地下水浮力也在不断改
(TKn'2  
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 c)L1@qdZ  
杂板类构件。根据防水板所承担的水浮力大小，可将独立柱 NOzAk%s3I  
基加防水板基础分为以下两种不同情况： ZeB"k)FI>  
1）当qw£qs＋qa 时，建筑物的重量将全部由独立基础传 WD`z\{hcom  
给地基（图7a）；防水板及其上部重量直接传给地基土， cD&QN9  
独立基础对其不起支承作用。 B4uJT~,7>  
2）当qw>qs＋qa 时，防水板在水浮力的作用下，将净水 ]6)~Sj$ 5  
浮力（即qw－（qs＋qa））传给独立基础，对独立基础底面 2=?:(e9  
的地基反力起一定的分担作用，并加大了独立基础的弯矩， y~16o   
剪力也略有增加（图7b）。 ;_bZH%o.  
（a）当qw£qs＋qa 时q1 不变 （b）当qw>qs＋qa 时q2 随qw 增加而减小 O{P@fv%~(o  
图7

一口气看不完