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 %~S&AE-  
似之处，但其各有特点及适用条件。独立基础加防水板具有 EJ@ ~/)<  
传力明确、构造简单、方便施工、经济实用等优点，因此， ~PNub E  
在工程设计中是首选的基础形式。筏形基础刚度大，对地基 uW3!Yg@  
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 pD+k*  
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 v*yuE5{  
超补偿基础（即建筑物的重量小于挖去的土重），但筏形基 #3d(M  
础受力和构造均较独立基础复杂，且施工复杂、费用高。 sp`Dvqx0  
1 筏形基础 " 2Dngw  
1.1 梁板式筏基 pb=h/8R  
梁板式筏基由地基梁和基础筏板组成，地基梁的布置与 dcT80sOC  
上部结构的柱网设置有关，地基梁一般仅沿柱网布置，底板 j <RrLn_  
为连续双向板，也可在柱网间增设次梁，把底板划分为较小 \nqS+on]  
的矩形板块（图1）。 #R RRu2  
（a）双向主肋 （b）纵向主肋、横向次肋 7=, ;h  
（c）横向主肋、纵向次肋 （d）双向主次肋 WMg~Y"W  
图1 梁板式筏基的肋梁布置 8HdAFRw  
梁板式筏基具有结构刚度大，混凝土用量少，当对地下 `@|$,2[C  
室的防水要求很高时，可充分利用地基梁之间的“格子”空 ^G-@06/!  
间采取必要的排水措施等优点（图2a）。但同时存在筏基 dC4'{n|7  
高度大、受地基梁板布置的影响，基础刚度变化不均匀，受 7"xd1l?zz  
力呈现明显的“跳跃”式（图2b），在中筒或荷载较大的 Mb7I[
5v  
柱底易形成受力及配筋的突变，梁板钢筋布置复杂，降水及 =mmWl9'mJ  
基坑支护费用高，施工难度大等不足。由于梁板式筏基在技 b<u3 hln%,  
术经济上的明显不足，因此，近年来该基础的使用正逐步减 S 6,.FYH  
少，一般仅用于柱网布置规则、荷载均匀的某些特定结构中。 /H+a0`/  
1.2 平板式筏基 ~^b/(  
平板式筏基由大厚板基础组成，常用的基础形式有：等 u>/ TE  
厚筏板基础和变厚度的筏板基础（图3）。适合于复杂柱网 p
Y$Q  
结构，具有基础刚度大、受力均匀等特点，在中筒或荷载较 t&Og$@  
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 :P=(k2  
低、施工难度小（超厚度板施工的温度控制除外）等优点。 FNId;  
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 IdxzE_@  
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 vSLtFMq^(  
优势，目前在高层和超高层建筑中应用相当普遍。 G<;*SYAb  
1.2.1“柱墩”与变厚度筏板的区别 ]"1DGg \A  
位于柱（或墙）下的筏板，受力集中且复杂，工程设计 ;IM}|2zuN  
中常采用柱（或墙）下局部加厚的办法来满足筏板设计需要 VOh4#%Vj  
（图4）。当变厚度的范围很小时，通常称为“柱墩”，主 EAby?51+  
要用来解决筏板在柱（或墙）根部位的抗冲切问题，由于它 $xdy&  
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 eQvg7aO;  
简化计算，现有计算程序[3]在进行带“柱墩”筏板的设计计 ]]j;
/TiG  
算时，只考虑“柱墩”对柱根部位的抗冲切作用，不考虑其 rk)`\=No  
刚度等的贡献。但当变厚度的范围比较大时，加厚部分会对 ,wdD8ZT'Ip  
筏板的受力性能产生明显的影响，不应再按“柱墩”计算。
9@)O_@=  
设计中一般情况下可按柱（或墙）下加厚板的宽度与其 h3@v+Z<}  
高度的比值b1/h1 来区别“柱墩”与变厚度筏板。当b1 与h1 数 t<?,F  
值相近或变 P}`H ~N~  
厚度范围较 7i1q wRv  
小时，可判 J!7MZLb  
定为“ 柱 8kDp_si  
墩”；当b1 U|j`e5)  
比h1大较多 GNJj=1Lsd  
或变厚度范 R_S.tT!  
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 g95`.V}  
工程设计中常遇到的筏板变厚度做法主要有以下两种： @2v_pJy^  
1）底平形变厚度筏板基础（图5a）：当变厚度范围较 z,%$+)K  
小（如在柱下设置柱墩）时，有效刚性角范围大；筏板底部 QoH6  
钢筋受力直接，利用率高；基础底面建筑防水质量有保证； PRE|+=w$  
当顶部设置坡面时可适量节约混凝土；施工难度小；若设备 iM3V=&)  
管线可在房间中部穿行时，则相应土方量小，降水费用低。 3%=~)7cF  
2）顶平形变厚度筏板基础（图5b，c）：当变厚度范 G'aDb/  
围较小（如在柱下设置柱墩）时，有效刚性角范围小；筏板 tcog'nAz  
底部钢筋需多次锚固搭接，受力不直接，利用率低；基础底 P J[`|  
面建筑防水搭接量大，施工难度大、质量难保证；当与底平 ^\,E&=/}M  
形顶面标高相同时，混凝土用量及相应土方量可略有减少。 LC!bIm5'  
底平形和顶平形变厚度筏板的综合比较见表1。从结构 LvYB7<zk>  
设计角度出发，一般情况下不宜采用顶平形变厚度筏板基 URbletSBQ  
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(js  
筏板 i&G
H/y  
类型 -v|qZ
'  
有效刚 sZF6h=67D  
性角范 R@k&SlL'`  
围 wZZt  
受力 x{WD;$J  
情况 "wh ,Ue  
底面钢 o J;$sj  
筋利用 UN<]N76!  
率 ]-QA'Lq  
底面防 x0:m-C  
水效果 k7usMVAA  
施工 mUF,@>o  
难度 ~zNAbaC+>t  
土方 \6*I'|5d  
量 'Ne@e)s9  
降水 0}quG^%_  
费用 aPbE;" f  
综合经 Q^txVUL  
济指标 ^eYVWQ'  
底平形 大 直接 高 好 小 略多 略高 相当 ,{?%m6.lE  
顶平形 小 不直接 低 差 大 略少 略低 相当 tT?cBg{  
1.3 梁板式筏基和平板式筏基的区别（见表2） t |A-9^t'!  
梁板式与平板式筏基的主要性能和使用情况比较 表2 7o5BXF  
筏基 j]/RC(;?  
类型 d)f :)Ew  
基础 "o}+Ciul  
刚度 J!U}iD@occ  
地基 Pw!MS5=r  
反力 {fn!'  
柱网 e(=w(;84  
布置 :1KpGj*F  
混凝 _[ZO p ~  
土量 C#Iybg  
钢筋 \&gB)czEO  
用量 zu|\fP  
土方 XFV!S#yEZ  
量 X1vd'
>  
降水 HJYScwjQ;`  
费用 ]1pIj i[  
施工 #';:2Nyq  
难度 K?$^@
N  
综合 **G9H  
费用 .gOL1`b*  
应用 hv_XP,1K  
情况 OMg
<V  
梁板 >_ 2dvg=U  
有 L<{i,'M  
突变 ThbGQ"/  
有 )iK6:s#  
突变 k-OPU,  
严格 较少 相当 较大 较大 较大 较高 较少 bYQRBi  
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 7X'u6$i  
独基加防水板基础是近年来伴随基础设计与施工发展 pYZ6e_j1~  
而形成的一种新的基础形式（图6），由于其传力简单、明 'o>B'$  
确及费用较低，因此在工程中应用相当普遍。在独基加防水 rK]Cr9WM  
板基础中，防水板一般只用来抵抗水浮力，不考虑其地基承 VrQmP  
载能力，独立基础承担全部结构荷重并考虑水浮力的影响。 &t:Gx<]  
作用在防水板上的荷载有：地下水浮力qw、防水板自 FNY8tv*/x  
重qs 及其上建筑做法重量qa。注意：此处的qw，qs 和qa 均 b9<#K+L-  
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 $F+ LDs  
荷载设计值，而不是荷载标准值。在建筑使用过程中由于地 j@uOOhy  
下水位变化，作用在防水板底面的地下水浮力也在不断改 (7=!+'T"  
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 +8Ymw:D7a  
杂板类构件。根据防水板所承担的水浮力大小，可将独立柱 T&o(N3lW  
基加防水板基础分为以下两种不同情况： VYImI>.t{  
1）当qw£qs＋qa 时，建筑物的重量将全部由独立基础传 \WB<86+z  
给地基（图7a）；防水板及其上部重量直接传给地基土， 3Xy-r=N.l  
独立基础对其不起支承作用。 en*GM}<V  
2）当qw>qs＋qa 时，防水板在水浮力的作用下，将净水 /F'sb[  
浮力（即qw－（qs＋qa））传给独立基础，对独立基础底面 oij}'|/Jc  
的地基反力起一定的分担作用，并加大了独立基础的弯矩， .qZ
~_xkd  
剪力也略有增加（图7b）。 z]`k#O%%)  
（a）当qw£qs＋qa 时q1 不变 （b）当qw>qs＋qa 时q2 随qw 增加而减小 9b"=9y,  
图7

一口气看不完