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 w(Ovr`o?9t  
似之处，但其各有特点及适用条件。独立基础加防水板具有 EP&,MYI%E  
传力明确、构造简单、方便施工、经济实用等优点，因此， ;O5zUl-`  
在工程设计中是首选的基础形式。筏形基础刚度大，对地基 5pG}Yk_(x  
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 + J{IRyBc  
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 Y Uc+0  
超补偿基础（即建筑物的重量小于挖去的土重），但筏形基 k}CVQ@nd  
础受力和构造均较独立基础复杂，且施工复杂、费用高。 m@j?za9s  
1 筏形基础 )m+W j  
1.1 梁板式筏基 P8 c`fbkX2  
梁板式筏基由地基梁和基础筏板组成，地基梁的布置与 bP#:Oi0v`  
上部结构的柱网设置有关，地基梁一般仅沿柱网布置，底板 9=M$AB  
为连续双向板，也可在柱网间增设次梁，把底板划分为较小 atH*5X6d  
的矩形板块（图1）。 ZoqZap6e  
（a）双向主肋 （b）纵向主肋、横向次肋 ~At7 +F[  
（c）横向主肋、纵向次肋 （d）双向主次肋 BVQqY$>  
图1 梁板式筏基的肋梁布置 +/7?HGf  
梁板式筏基具有结构刚度大，混凝土用量少，当对地下 _ye |Y  
室的防水要求很高时，可充分利用地基梁之间的“格子”空 \\ij(>CI  
间采取必要的排水措施等优点（图2a）。但同时存在筏基 c):/!Q  
高度大、受地基梁板布置的影响，基础刚度变化不均匀，受 #zy:a%  
力呈现明显的“跳跃”式（图2b），在中筒或荷载较大的 g =hg%gRy"  
柱底易形成受力及配筋的突变，梁板钢筋布置复杂，降水及 8rGgF]F  
基坑支护费用高，施工难度大等不足。由于梁板式筏基在技 F<1fX7c  
术经济上的明显不足，因此，近年来该基础的使用正逐步减 M?49TOQA  
少，一般仅用于柱网布置规则、荷载均匀的某些特定结构中。 @;4zrzQi7  
1.2 平板式筏基 MY)O^I X$  
平板式筏基由大厚板基础组成，常用的基础形式有：等 h*
a(_11  
厚筏板基础和变厚度的筏板基础（图3）。适合于复杂柱网
//MUeTxR  
结构，具有基础刚度大、受力均匀等特点，在中筒或荷载较 bs&4
3A
e  
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 bWS&Yk(  
低、施工难度小（超厚度板施工的温度控制除外）等优点。 FxY}m  
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 3
`?7<YJ  
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 xH,a=8&9  
优势，目前在高层和超高层建筑中应用相当普遍。 }6~hEc*/"  
1.2.1“柱墩”与变厚度筏板的区别 ,THw"bm  
位于柱（或墙）下的筏板，受力集中且复杂，工程设计 Oszj$C(jF  
中常采用柱（或墙）下局部加厚的办法来满足筏板设计需要 zI uJ-8T"  
（图4）。当变厚度的范围很小时，通常称为“柱墩”，主 !F-w3 ]  
要用来解决筏板在柱（或墙）根部位的抗冲切问题，由于它 V &T~zh1  
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 {fM'6;ak  
简化计算，现有计算程序[3]在进行带“柱墩”筏板的设计计 /s?`&1v|r  
算时，只考虑“柱墩”对柱根部位的抗冲切作用，不考虑其 ">nxHU  
刚度等的贡献。但当变厚度的范围比较大时，加厚部分会对 I][*j  
筏板的受力性能产生明显的影响，不应再按“柱墩”计算。 VGN5<?PrN  
设计中一般情况下可按柱（或墙）下加厚板的宽度与其 ^ +\dz  
高度的比值b1/h1 来区别“柱墩”与变厚度筏板。当b1 与h1 数 >|=ts  
值相近或变 G4;Oi=  
厚度范围较 .V<+v-h  
小时，可判 Z\rwO>3  
定为“ 柱 MchA{p&Ol  
墩”；当b1 hZ,_6mNg  
比h1大较多 S13nL^=i  
或变厚度范 G!##X: 6'  
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 **CR} yV  
工程设计中常遇到的筏板变厚度做法主要有以下两种： 1I6px$^E\  
1）底平形变厚度筏板基础（图5a）：当变厚度范围较 q?:dCFw$x5  
小（如在柱下设置柱墩）时，有效刚性角范围大；筏板底部 TX/Xt7#R:  
钢筋受力直接，利用率高；基础底面建筑防水质量有保证； (WJRi:NP?  
当顶部设置坡面时可适量节约混凝土；施工难度小；若设备 :OZrH<SW  
管线可在房间中部穿行时，则相应土方量小，降水费用低。 /N.b%M]!  
2）顶平形变厚度筏板基础（图5b，c）：当变厚度范 pki%vRY  
围较小（如在柱下设置柱墩）时，有效刚性角范围小；筏板  %;'s4ly  
底部钢筋需多次锚固搭接，受力不直接，利用率低；基础底 NxY#NaE:?4  
面建筑防水搭接量大，施工难度大、质量难保证；当与底平 29b9`NXt  
形顶面标高相同时，混凝土用量及相应土方量可略有减少。 0mVNQxHI  
底平形和顶平形变厚度筏板的综合比较见表1。从结构 \@zHON(  
设计角度出发，一般情况下不宜采用顶平形变厚度筏板基 N"R]Yp;j  
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 }.(B}/$u  
筏板 bJ%h53  
类型 +sA2WK]  
有效刚 "sCRdx]_  
性角范 pv&sO~!iC  
围 33q}CzK  
受力 mJnIwdW*  
情况 =nS3p6>rZ  
底面钢 _VN?#J)o  
筋利用 q;CiV  
率 `wVyb>T  
底面防 *fxG?}YT  
水效果 yyJf%{  
施工 L*+@>3mu)  
难度 "S]TP$O D  
土方 aXYY:;  
量  (ZizuHC  
降水 3$R1ipb
  
费用 +'a
^f5  
综合经 BU_nh+dF  
济指标 0OE:[pR  
底平形 大 直接 高 好 小 略多 略高 相当 /~?*=}c^m  
顶平形 小 不直接 低 差 大 略少 略低 相当 ND;#7/$>  
1.3 梁板式筏基和平板式筏基的区别（见表2） cT,sh~
-x,  
梁板式与平板式筏基的主要性能和使用情况比较 表2 {tZ.v@  
筏基 8<.Oq4ku  
类型 ki!0^t:9  
基础 fr3d  
刚度 [q-h|m  
地基 q9_OGd|P  
反力 <'*LRd$1  
柱网 4VSU8tK|N]  
布置 Gd=RyoJl  
混凝 0S~rgq|O  
土量  kJ}`V  
钢筋 eMsd37J  
用量 Hn"RH1Zy  
土方
D>q9 3;p  
量 r19 pZAc  
降水 F4
1=b4/  
费用 IJ"q~r$  
施工 (A#^l=su  
难度 `^&OF uee  
综合 a=2%4Wmz  
费用 T5h H  
应用 bd
-L`={j  
情况 Y3b *a".X  
梁板 Yq KCeg  
有 K%oG,-wdg  
突变 H{wl% G  
有 ,O(hMI85]  
突变 7:1Lol-V  
严格 较少 相当 较大 较大 较大 较高 较少 ZE}}W_  
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 (<9u-HF#  
独基加防水板基础是近年来伴随基础设计与施工发展 8A#;WG  
而形成的一种新的基础形式（图6），由于其传力简单、明 k,*XG$2h  
确及费用较低，因此在工程中应用相当普遍。在独基加防水 y6a3tG  
板基础中，防水板一般只用来抵抗水浮力，不考虑其地基承 0H:X3y+  
载能力，独立基础承担全部结构荷重并考虑水浮力的影响。 ?@86P|19  
作用在防水板上的荷载有：地下水浮力qw、防水板自 7@Qcc t4A  
重qs 及其上建筑做法重量qa。注意：此处的qw，qs 和qa 均 @ 6vIap|  
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 4WB
0Pt{  
荷载设计值，而不是荷载标准值。在建筑使用过程中由于地 1qA;/-Zr<o  
下水位变化，作用在防水板底面的地下水浮力也在不断改 /N{*"s
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 k_#)Tw*  
杂板类构件。根据防水板所承担的水浮力大小，可将独立柱 9'B `]/L  
基加防水板基础分为以下两种不同情况： $UwCMPs X  
1）当qw£qs＋qa 时，建筑物的重量将全部由独立基础传 MQ2}
EY*A  
给地基（图7a）；防水板及其上部重量直接传给地基土， AwR=]W;j  
独立基础对其不起支承作用。 2>%=U~5  
2）当qw>qs＋qa 时，防水板在水浮力的作用下，将净水 h376Be{P  
浮力（即qw－（qs＋qa））传给独立基础，对独立基础底面 QXK{bxwC  
的地基反力起一定的分担作用，并加大了独立基础的弯矩， !a\^Sk /  
剪力也略有增加（图7b）。 t6c4+D'{].  
（a）当qw£qs＋qa 时q1 不变 （b）当qw>qs＋qa 时q2 随qw 增加而减小 a7opCmL  
图7

一口气看不完