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 #O |Z\|n  
似之处，但其各有特点及适用条件。独立基础加防水板具有 mOUIGlv  
传力明确、构造简单、方便施工、经济实用等优点，因此， M
]Y72K^  
在工程设计中是首选的基础形式。筏形基础刚度大，对地基 !/},k"p6  
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 N]k(8K  
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 PI~W6a7p  
超补偿基础（即建筑物的重量小于挖去的土重），但筏形基 ^uy2qO4Yw  
础受力和构造均较独立基础复杂，且施工复杂、费用高。 Yp_R+a^  
1 筏形基础 qU1^ K  
1.1 梁板式筏基 9b0M'x'W5  
梁板式筏基由地基梁和基础筏板组成，地基梁的布置与 &Vtgh3I  
上部结构的柱网设置有关，地基梁一般仅沿柱网布置，底板 M_4:~&N$  
为连续双向板，也可在柱网间增设次梁，把底板划分为较小 P9RIX;A=  
的矩形板块（图1）。 G}lP'9/  
（a）双向主肋 （b）纵向主肋、横向次肋 ;goR0PN  
（c）横向主肋、纵向次肋 （d）双向主次肋 Ofyz,% |Q  
图1 梁板式筏基的肋梁布置 p=U/l#xO  
梁板式筏基具有结构刚度大，混凝土用量少，当对地下 N`DLIv8i;  
室的防水要求很高时，可充分利用地基梁之间的“格子”空 VS:UVe  
间采取必要的排水措施等优点（图2a）。但同时存在筏基 eqL~h1^Co  
高度大、受地基梁板布置的影响，基础刚度变化不均匀，受 (;11xu  
力呈现明显的“跳跃”式（图2b），在中筒或荷载较大的 N9M''H*VS  
柱底易形成受力及配筋的突变，梁板钢筋布置复杂，降水及 9_6.%qj&  
基坑支护费用高，施工难度大等不足。由于梁板式筏基在技 --~m{qmy  
术经济上的明显不足，因此，近年来该基础的使用正逐步减 \G}$+  
少，一般仅用于柱网布置规则、荷载均匀的某些特定结构中。 ly{Q>MBM  
1.2 平板式筏基 -C7IUat<  
平板式筏基由大厚板基础组成，常用的基础形式有：等 "?lm`3W"  
厚筏板基础和变厚度的筏板基础（图3）。适合于复杂柱网 t!g9,xG<X  
结构，具有基础刚度大、受力均匀等特点，在中筒或荷载较 l u^fKQ  
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
Eoj 2l&\  
低、施工难度小（超厚度板施工的温度控制除外）等优点。 W:8*Z8?7  
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 es` A<  
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 u I \zDR  
优势，目前在高层和超高层建筑中应用相当普遍。 BE;J/  
1.2.1“柱墩”与变厚度筏板的区别 % 1+\N  
位于柱（或墙）下的筏板，受力集中且复杂，工程设计 JVORz-uBs  
中常采用柱（或墙）下局部加厚的办法来满足筏板设计需要 iE|qU_2Y  
（图4）。当变厚度的范围很小时，通常称为“柱墩”，主 O@ GEl  
要用来解决筏板在柱（或墙）根部位的抗冲切问题，由于它 S!<1CFh  
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 ]vPa A  
简化计算，现有计算程序[3]在进行带“柱墩”筏板的设计计 2nQrCdRC  
算时，只考虑“柱墩”对柱根部位的抗冲切作用，不考虑其 WB=pRC@  
刚度等的贡献。但当变厚度的范围比较大时，加厚部分会对 sc2nLyn$  
筏板的受力性能产生明显的影响，不应再按“柱墩”计算。 Cyb-}l  
设计中一般情况下可按柱（或墙）下加厚板的宽度与其 eDm~B(G$  
高度的比值b1/h1 来区别“柱墩”与变厚度筏板。当b1 与h1 数 bs%lMa.o  
值相近或变 Z(8'ki  
厚度范围较 q]\bJV^/U  
小时，可判 ::xH C4tw  
定为“ 柱 G$5N8k[2  
墩”；当b1 ;Ly(O'
9  
比h1大较多 O>E2G]K]\  
或变厚度范 Ef1R?<  
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 U[$KQEJYj  
工程设计中常遇到的筏板变厚度做法主要有以下两种： EzDj,!!<w  
1）底平形变厚度筏板基础（图5a）：当变厚度范围较 pLFJ"3IJB  
小（如在柱下设置柱墩）时，有效刚性角范围大；筏板底部 `J>76WN  
钢筋受力直接，利用率高；基础底面建筑防水质量有保证； n: ~y]  
当顶部设置坡面时可适量节约混凝土；施工难度小；若设备
l#FW#`f  
管线可在房间中部穿行时，则相应土方量小，降水费用低。 "rjqDpH  
2）顶平形变厚度筏板基础（图5b，c）：当变厚度范 vFK&63  
围较小（如在柱下设置柱墩）时，有效刚性角范围小；筏板 %r<c>sFJN  
底部钢筋需多次锚固搭接，受力不直接，利用率低；基础底 uh~/ybR  
面建筑防水搭接量大，施工难度大、质量难保证；当与底平 Vs1j9P|G  
形顶面标高相同时，混凝土用量及相应土方量可略有减少。 q>~\w1%}a\  
底平形和顶平形变厚度筏板的综合比较见表1。从结构 [\M=w7  
设计角度出发，一般情况下不宜采用顶平形变厚度筏板基 y=H^U.  
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 T41&;?-  
筏板 Sd3KY9,  
类型 U#O6l-xe]  
有效刚 &AMW?vO  
性角范 (;V=A4F-D  
围 _u`NIpXSP  
受力 *ay>MlcV2=  
情况 s_=/p5\  
底面钢 ?,JN?  
筋利用 ~=Y<B/  
率 0,T'z,
  
底面防 ICD(#m  
水效果 |EJ&s393&  
施工 yn0OPjH
 
难度 ?Jlz{msI  
土方 eB:OvOol*^  
量 VWlOMqL995  
降水 >A$J5B>d  
费用 U8Pnt|0M  
综合经 W |]24  
济指标 H<M ggs-  
底平形 大 直接 高 好 小 略多 略高 相当 H?M#7K~[  
顶平形 小 不直接 低 差 大 略少 略低 相当 ]U]22I'+$2  
1.3 梁板式筏基和平板式筏基的区别（见表2） AQ!FJ(X(  
梁板式与平板式筏基的主要性能和使用情况比较 表2 '8NKrI  
筏基 'oZ/fUl|7  
类型 1@nGD<,.  
基础 |kwkikGQS  
刚度 %`%xD>![  
地基 qzVmsxBNP  
反力 _jw A_  
柱网 w$9aTL7  
布置 y@;4F n/  
混凝 ) 0x*>;"o  
土量 oh '\,zpL  
钢筋 No)v&P%  
用量 LF'M!C9|  
土方 *-timVlaE  
量 yJ
aQcGxE"  
降水 web=AQ5I4  
费用 wl{Fx+<^3  
施工 jb' hqz  
难度 Lc|5&<8ZG1  
综合 p%A(
5DE  
费用 ];waK2'2  
应用 8t$a8 PE  
情况 .(Gq9m[~8H  
梁板 t5z6{`  
有 o0~+%&  
突变 `L(AvSR  
有 T,72I  
突变 y)W.xR  
严格 较少 相当 较大 较大 较大 较高 较少 ~-,P1u!  
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 v hUn3|  
独基加防水板基础是近年来伴随基础设计与施工发展 !8"516!d|p  
而形成的一种新的基础形式（图6），由于其传力简单、明 V
|>
u,  
确及费用较低，因此在工程中应用相当普遍。在独基加防水 /3*75  
板基础中，防水板一般只用来抵抗水浮力，不考虑其地基承 G .~Psw#  
载能力，独立基础承担全部结构荷重并考虑水浮力的影响。 rsP3?.E  
作用在防水板上的荷载有：地下水浮力qw、防水板自 J}7
iXTh  
重qs 及其上建筑做法重量qa。注意：此处的qw，qs 和qa 均 u
f*sI  
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 \o^M,yI  
荷载设计值，而不是荷载标准值。在建筑使用过程中由于地 [_jTy;E  
下水位变化，作用在防水板底面的地下水浮力也在不断改 eH2.,wY1  
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 TqNEU<S/t  
杂板类构件。根据防水板所承担的水浮力大小，可将独立柱 Gd)@PWK  
基加防水板基础分为以下两种不同情况： r
l^_RI  
1）当qw£qs＋qa 时，建筑物的重量将全部由独立基础传 BJ3st  
给地基（图7a）；防水板及其上部重量直接传给地基土， XelY?Ph,,  
独立基础对其不起支承作用。 29K09 0f  
2）当qw>qs＋qa 时，防水板在水浮力的作用下，将净水 -{>Nrx|  
浮力（即qw－（qs＋qa））传给独立基础，对独立基础底面 P-L<D!25  
的地基反力起一定的分担作用，并加大了独立基础的弯矩， q/,W'lQ\;  
剪力也略有增加（图7b）。 ,.`";='o  
（a）当qw£qs＋qa 时q1 不变 （b）当qw>qs＋qa 时q2 随qw 增加而减小 MOJ-q3H^W  
图7

一口气看不完