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 >R/$1e1Y  
似之处，但其各有特点及适用条件。独立基础加防水板具有 @E.k/G!~Nb  
传力明确、构造简单、方便施工、经济实用等优点，因此， |y<),j6  
在工程设计中是首选的基础形式。筏形基础刚度大，对地基 PR|R`.QSs  
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 SE7WF18A  
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 lcV<MDS  
超补偿基础（即建筑物的重量小于挖去的土重），但筏形基 JY!l!xH(6  
础受力和构造均较独立基础复杂，且施工复杂、费用高。 5PcJZi^.l
 
1 筏形基础 OGiV{9U  
1.1 梁板式筏基 4.RG4Jq  
梁板式筏基由地基梁和基础筏板组成，地基梁的布置与 kF7V.m/~o  
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*X[ Jtr  
为连续双向板，也可在柱网间增设次梁，把底板划分为较小 !.1%}4@Q]  
的矩形板块（图1）。 )bx_;9Y{  
（a）双向主肋 （b）纵向主肋、横向次肋 ,<DB&&EV8  
（c）横向主肋、纵向次肋 （d）双向主次肋 _tr<}PnZ  
图1 梁板式筏基的肋梁布置 {YUIMd!Y  
梁板式筏基具有结构刚度大，混凝土用量少，当对地下 HG'{J^t  
室的防水要求很高时，可充分利用地基梁之间的“格子”空 oUQ07z\C  
间采取必要的排水措施等优点（图2a）。但同时存在筏基 - y9>;6  
高度大、受地基梁板布置的影响，基础刚度变化不均匀，受 #"fJa:IYG7  
力呈现明显的“跳跃”式（图2b），在中筒或荷载较大的 fJZp?e"  
柱底易形成受力及配筋的突变，梁板钢筋布置复杂，降水及 Yl;^ k0ZI  
基坑支护费用高，施工难度大等不足。由于梁板式筏基在技 1y^K/.5-  
术经济上的明显不足，因此，近年来该基础的使用正逐步减 F_uY{bg  
少，一般仅用于柱网布置规则、荷载均匀的某些特定结构中。 9z?oB&5  
1.2 平板式筏基 K\XyZ  
平板式筏基由大厚板基础组成，常用的基础形式有：等 {K#NB_*To  
厚筏板基础和变厚度的筏板基础（图3）。适合于复杂柱网 v+"rZ  
结构，具有基础刚度大、受力均匀等特点，在中筒或荷载较 -G,^1A
L>  
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 U}Hwto`R  
低、施工难度小（超厚度板施工的温度控制除外）等优点。 (wmBjQ]B<  
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 d7Ur$K\=y  
量大等不足。由于平板式筏基良好的受力特点和明显的施工 Y,8KPg@W  
优势，目前在高层和超高层建筑中应用相当普遍。 I|$ RJkD  
1.2.1“柱墩”与变厚度筏板的区别 fQ+VT|jzx  
位于柱（或墙）下的筏板，受力集中且复杂，工程设计 U=sh[W  
中常采用柱（或墙）下局部加厚的办法来满足筏板设计需要 x( mE<UQN  
（图4）。当变厚度的范围很小时，通常称为“柱墩”，主 clI*7j.4E#  
要用来解决筏板在柱（或墙）根部位的抗冲切问题，由于它 *=Z26  
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 UueD
(T;p  
简化计算，现有计算程序[3]在进行带“柱墩”筏板的设计计 gqib:q;r  
算时，只考虑“柱墩”对柱根部位的抗冲切作用，不考虑其 VE2tq k%  
刚度等的贡献。但当变厚度的范围比较大时，加厚部分会对 #<( = }?  
筏板的受力性能产生明显的影响，不应再按“柱墩”计算。 }Vu\(~  
设计中一般情况下可按柱（或墙）下加厚板的宽度与其 dMx4ykrR  
高度的比值b1/h1 来区别“柱墩”与变厚度筏板。当b1 与h1 数 aj,)P3DJu  
值相近或变 >Q,zNs  
厚度范围较 HmK*bZ  
小时，可判 9]$8MY
 
定为“ 柱 a:YI"*S  
墩”；当b1 6B$q,"%S@  
比h1大较多 8&"(WuZ@  
或变厚度范 vFrt|JC_{  
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 RnfXN)+P  
工程设计中常遇到的筏板变厚度做法主要有以下两种： +kdyS
WF  
1）底平形变厚度筏板基础（图5a）：当变厚度范围较 nA>sHy  
小（如在柱下设置柱墩）时，有效刚性角范围大；筏板底部 AgF5-tz6x  
钢筋受力直接，利用率高；基础底面建筑防水质量有保证； !k$}Kj)I  
当顶部设置坡面时可适量节约混凝土；施工难度小；若设备 $3=:E36K  
管线可在房间中部穿行时，则相应土方量小，降水费用低。 IGX:H)&*  
2）顶平形变厚度筏板基础（图5b，c）：当变厚度范 I>h<b_y  
围较小（如在柱下设置柱墩）时，有效刚性角范围小；筏板 ,G^[o,hS  
底部钢筋需多次锚固搭接，受力不直接，利用率低；基础底 _nT{g  
面建筑防水搭接量大，施工难度大、质量难保证；当与底平 ~fz[x9\  
形顶面标高相同时，混凝土用量及相应土方量可略有减少。 h!&sNzX  
底平形和顶平形变厚度筏板的综合比较见表1。从结构 %,b X/!  
设计角度出发，一般情况下不宜采用顶平形变厚度筏板基 z41_oG7  
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 @E`?<|B}  
筏板 !rxp?V n -  
类型 r0m)j  
有效刚 ]6tkEyuq  
性角范 z}}]jR\y?  
围 M/V(5IoP(  
受力 j_?cpm{~ml  
情况 ?3sT"r_d@  
底面钢 xSpC'"   
筋利用 X_; *`,<T  
率 
NnxM3*  
底面防 jj\[
7 O*  
水效果 Oi:JiD=  
施工 A,~Hl
w  
难度 . ,NB( s`  
土方 aI#4H+/  
量 wCZO9sU:6=  
降水 %IpSK 0<Sp  
费用  *2u E  
综合经 juToO  
济指标 c-XLI  
底平形 大 直接 高 好 小 略多 略高 相当 >Pe:I  
顶平形 小 不直接 低 差 大 略少 略低 相当 #`GbHxd  
1.3 梁板式筏基和平板式筏基的区别（见表2） yt.c5>B^  
梁板式与平板式筏基的主要性能和使用情况比较 表2 !jS4!2'  
筏基 ^>~dlS  
类型 #_Ea[q7v  
基础 jeN1eM8WI  
刚度 >3;^l/2c  
地基 .")b?#K  
反力 G2mNm'0  
柱网 c|wCKn}`  
布置 %/0gWG  
混凝 5!fSW2N  
土量 5{>0eFzG  
钢筋 UPCQs",  
用量 Z$K+
7>^  
土方 D#sf i,O  
量 ]S8LY.Az5  
降水 (b/d0HCND  
费用 yYAnwf  
施工 snk$^  
难度 vW.%[]  
综合  0V11#  
费用 PNF4>)  
应用 ?)A2Kw>2  
情况 F1|zXg)  
梁板 sV0Z  
有 :q2YBa  
突变 +h[e0J|v{  
有 &R]pw`mTH  
突变 ;?9A(q_Z  
严格 较少 相当 较大 较大 较大 较高 较少 ='/Z;3jt]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 4e%8D`/=M  
独基加防水板基础是近年来伴随基础设计与施工发展 uI
P iM8(  
而形成的一种新的基础形式（图6），由于其传力简单、明 6c\DJD  
确及费用较低，因此在工程中应用相当普遍。在独基加防水 +BB0wY  
板基础中，防水板一般只用来抵抗水浮力，不考虑其地基承 D?u`  
载能力，独立基础承担全部结构荷重并考虑水浮力的影响。 SfI*bJo>V  
作用在防水板上的荷载有：地下水浮力qw、防水板自 %<U{K;  
重qs 及其上建筑做法重量qa。注意：此处的qw，qs 和qa 均 A|vP$zy  
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 nlfPg-78B+  
荷载设计值，而不是荷载标准值。在建筑使用过程中由于地 kJ8vKcc  
下水位变化，作用在防水板底面的地下水浮力也在不断改 CV^0.  
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 9={N4}<  
杂板类构件。根据防水板所承担的水浮力大小，可将独立柱 hYvNcOSks  
基加防水板基础分为以下两种不同情况： n85r^W  
1）当qw£qs＋qa 时，建筑物的重量将全部由独立基础传 PKtU:Eg  
给地基（图7a）；防水板及其上部重量直接传给地基土， G:+16XCra  
独立基础对其不起支承作用。 eOrYa3hQ  
2）当qw>qs＋qa 时，防水板在水浮力的作用下，将净水 (L#%!bd  
浮力（即qw－（qs＋qa））传给独立基础，对独立基础底面 IhW7^(p\  
的地基反力起一定的分担作用，并加大了独立基础的弯矩， N_vXYaY  
剪力也略有增加（图7b）。 *caLN,G  
（a）当qw£qs＋qa 时q1 不变 （b）当qw>qs＋qa 时q2 随qw 增加而减小 ?:}Pa<D&K  
图7

一口气看不完