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 H-Or  
似之处，但其各有特点及适用条件。独立基础加防水板具有 @RVj~J.A  
传力明确、构造简单、方便施工、经济实用等优点，因此， MG0d&[  
在工程设计中是首选的基础形式。筏形基础刚度大，对地基 >W@3_{0  
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 +K*_=gHF.  
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 JAcNjzL  
超补偿基础（即建筑物的重量小于挖去的土重），但筏形基 {FNq&)#`  
础受力和构造均较独立基础复杂，且施工复杂、费用高。 e!O:z  
1 筏形基础 e5.sqft  
1.1 梁板式筏基 n%:&N  
梁板式筏基由地基梁和基础筏板组成，地基梁的布置与 FKu^{'Y6E0  
上部结构的柱网设置有关，地基梁一般仅沿柱网布置，底板 1ba* U~OEg  
为连续双向板，也可在柱网间增设次梁，把底板划分为较小 WEB enGQ  
的矩形板块（图1）。 zRF+D+  
（a）双向主肋 （b）纵向主肋、横向次肋 u69s}yZ  
（c）横向主肋、纵向次肋 （d）双向主次肋 $8Y|&P  
图1 梁板式筏基的肋梁布置 ao)8ie
 
梁板式筏基具有结构刚度大，混凝土用量少，当对地下 wg 6
 
室的防水要求很高时，可充分利用地基梁之间的“格子”空 }VXZM7@u  
间采取必要的排水措施等优点（图2a）。但同时存在筏基 AG<TY<nqL  
高度大、受地基梁板布置的影响，基础刚度变化不均匀，受 I)cA:Ip  
力呈现明显的“跳跃”式（图2b），在中筒或荷载较大的 W!WeYV}kb  
柱底易形成受力及配筋的突变，梁板钢筋布置复杂，降水及 PsoW:t  
基坑支护费用高，施工难度大等不足。由于梁板式筏基在技 r#'E;Yx  
术经济上的明显不足，因此，近年来该基础的使用正逐步减 ,zH\&D$>u  
少，一般仅用于柱网布置规则、荷载均匀的某些特定结构中。 Fpf-Fa-K\b  
1.2 平板式筏基 N'RUtFqj  
平板式筏基由大厚板基础组成，常用的基础形式有：等 Sc3B*.  
厚筏板基础和变厚度的筏板基础（图3）。适合于复杂柱网 \dc*!Es  
结构，具有基础刚度大、受力均匀等特点，在中筒或荷载较 W2j@Q=YDS  
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 #_[W*-|L  
低、施工难度小（超厚度板施工的温度控制除外）等优点。 )qV&sru.$  
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 wDS(zG  
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 LDv>hzo  
优势，目前在高层和超高层建筑中应用相当普遍。 TP&&' 4?D1  
1.2.1“柱墩”与变厚度筏板的区别 I=Xj;\b  
位于柱（或墙）下的筏板，受力集中且复杂，工程设计 5iP{)  
中常采用柱（或墙）下局部加厚的办法来满足筏板设计需要 d7Devs k  
（图4）。当变厚度的范围很小时，通常称为“柱墩”，主 !V;glx[  
要用来解决筏板在柱（或墙）根部位的抗冲切问题，由于它 ]u@`XVEJ  
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 QDJ:LJz\  
简化计算，现有计算程序[3]在进行带“柱墩”筏板的设计计 Nc[V kJ]  
算时，只考虑“柱墩”对柱根部位的抗冲切作用，不考虑其 w`r)B`!g  
刚度等的贡献。但当变厚度的范围比较大时，加厚部分会对 `z!?
!"=  
筏板的受力性能产生明显的影响，不应再按“柱墩”计算。 )Aa h  
设计中一般情况下可按柱（或墙）下加厚板的宽度与其 /2e,,)4g  
高度的比值b1/h1 来区别“柱墩”与变厚度筏板。当b1 与h1 数 n!t][d/g+  
值相近或变 dW>$C_`?  
厚度范围较 AwO'%+Bv  
小时，可判 s~MCt|a  
定为“ 柱 92S,W?(  
墩”；当b1 qz/d6-0"  
比h1大较多 05Go*QvV  
或变厚度范 tR% &.,2  
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 naB`@  
工程设计中常遇到的筏板变厚度做法主要有以下两种： ,2_!hm/  
1）底平形变厚度筏板基础（图5a）：当变厚度范围较 j*}2AI  
小（如在柱下设置柱墩）时，有效刚性角范围大；筏板底部 |F^h>^ x  
钢筋受力直接，利用率高；基础底面建筑防水质量有保证； "jG-)k`a  
当顶部设置坡面时可适量节约混凝土；施工难度小；若设备 _a~-B@2g  
管线可在房间中部穿行时，则相应土方量小，降水费用低。 ?e+$?8l[3  
2）顶平形变厚度筏板基础（图5b，c）：当变厚度范 Qp]-4%^Vz  
围较小（如在柱下设置柱墩）时，有效刚性角范围小；筏板 n"c3C)  
底部钢筋需多次锚固搭接，受力不直接，利用率低；基础底 0] $5jW6]  
面建筑防水搭接量大，施工难度大、质量难保证；当与底平 Di8;Tq  
形顶面标高相同时，混凝土用量及相应土方量可略有减少。 ?3+>% b
O  
底平形和顶平形变厚度筏板的综合比较见表1。从结构 \mp5G&+/Q  
设计角度出发，一般情况下不宜采用顶平形变厚度筏板基 :*{\oqFn~$  
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 C1KO]e>  
筏板 PFnq:G^L  
类型 f'3sT(1&  
有效刚 qQ "O;_  
性角范 Kw^tvRt'*  
围 JqmKD4p  
受力 f.y~Sew  
情况 /Jci1o  
底面钢 O:3DIT1#>  
筋利用 9 ]W4o"  
率 i(@<KH  
底面防 !2Q>  
水效果 bZsg7[: C  
施工 b5Pakz=jNM  
难度 Fq9>t/Zj  
土方 mMRdnf!Uid  
量 ;0`p"T0  
降水 <FFaaGiE>  
费用  @s@67\  
综合经 @:"GgkyDl#  
济指标 5.e. BT  
底平形 大 直接 高 好 小 略多 略高 相当 koAM",5D  
顶平形 小 不直接 低 差 大 略少 略低 相当 !4l\*L  
1.3 梁板式筏基和平板式筏基的区别（见表2） {Lm%zdk*k  
梁板式与平板式筏基的主要性能和使用情况比较 表2 ``4lomz>  
筏基 ;NzS;C'  
类型 LQrm/)4bF5  
基础 trC+Etc  
刚度 Ghpk0ia%d  
地基 y()Si\9v  
反力 e
EG]JH  
柱网 D1VM_O  
布置 gELb(Y\ak  
混凝 p~w|St7jg  
土量 ;BM
m47<  
钢筋 *=ymK*  
用量 rCa2$#Z
 
土方 86,$ I+  
量 HfgK0wIi  
降水 uuMHD{}?}  
费用 Bpw<{U  
施工 S0<m><|kl  
难度 ,"W.A  
综合 >ey-j\_v  
费用 X}gnO83  
应用 !,3U_!  
情况 `Gp!Y  
梁板 ^ M4-O~  
有
_C97G&  
突变 K'zG[[P  
有 N>}2&'I  
突变 ~NtAr1  
严格 较少 相当 较大 较大 较大 较高 较少 [5Dg%?x  
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 U\Hd?&`9gz  
独基加防水板基础是近年来伴随基础设计与施工发展 \7Fkeo+  
而形成的一种新的基础形式（图6），由于其传力简单、明
^."HD(  
确及费用较低，因此在工程中应用相当普遍。在独基加防水 Z*r
A~`@K6  
板基础中，防水板一般只用来抵抗水浮力，不考虑其地基承 @0>3))  
载能力，独立基础承担全部结构荷重并考虑水浮力的影响。 ';z5]O~  
作用在防水板上的荷载有：地下水浮力qw、防水板自 I
^z$0  
重qs 及其上建筑做法重量qa。注意：此处的qw，qs 和qa 均 -'OO6mU  
为荷载效应基本组合时的设计值，即水浮力起控制作用时的 W^^}-9  
荷载设计值，而不是荷载标准值。在建筑使用过程中由于地 NJglONO  
下水位变化，作用在防水板底面的地下水浮力也在不断改 WaRYrTDv64  
变，因此防水板是一种随荷载情况变化而变换支承情况的复 )4P5i b  
杂板类构件。根据防水板所承担的水浮力大小，可将独立柱 1"82JN|!  
基加防水板基础分为以下两种不同情况： Qe )#'$T  
1）当qw£qs＋qa 时，建筑物的重量将全部由独立基础传 Z/ypWoV(  
给地基（图7a）；防水板及其上部重量直接传给地基土， axW4cS ?  
独立基础对其不起支承作用。 _("&jfn  
2）当qw>qs＋qa 时，防水板在水浮力的作用下，将净水 WrGz`  
浮力（即qw－（qs＋qa））传给独立基础，对独立基础底面 cOr@dUSL  
的地基反力起一定的分担作用，并加大了独立基础的弯矩， f{DcR"  
剪力也略有增加（图7b）。 SAEV "  
（a）当qw£qs＋qa 时q1 不变 （b）当qw>qs＋qa 时q2 随qw 增加而减小 S(f V ,;Z  
图7

一口气看不完