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 !LJ.L?9qw  
似之处，但其各有特点及适用条件。独立基础加防水板具有 x-pMT3m\D#  
传力明确、构造简单、方便施工、经济实用等优点，因此， '=H^m D+gl  
在工程设计中是首选的基础形式。筏形基础刚度大，对地基 16>uD;G  
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 #TgJ d
 
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 vf=  
超补偿基础（即建筑物的重量小于挖去的土重），但筏形基 [5VUcXGt*\  
础受力和构造均较独立基础复杂，且施工复杂、费用高。 u
J
`&hX  
1 筏形基础
1IV 0a  
1.1 梁板式筏基 S8=4C`>jf  
梁板式筏基由地基梁和基础筏板组成，地基梁的布置与 DPwSg\*)  
上部结构的柱网设置有关，地基梁一般仅沿柱网布置，底板 K;qZc\q  
为连续双向板，也可在柱网间增设次梁，把底板划分为较小 #'8PFw\zw  
的矩形板块（图1）。 PWMaB  
（a）双向主肋 （b）纵向主肋、横向次肋 `Z/IW  
（c）横向主肋、纵向次肋 （d）双向主次肋 zEB1Br,  
图1 梁板式筏基的肋梁布置 9CNHjs+-}s  
梁板式筏基具有结构刚度大，混凝土用量少，当对地下 (*RybKoaA  
室的防水要求很高时，可充分利用地基梁之间的“格子”空 ?R(3O1,v^  
间采取必要的排水措施等优点（图2a）。但同时存在筏基 l(5-Cr  
高度大、受地基梁板布置的影响，基础刚度变化不均匀，受 :#/bA&  
力呈现明显的“跳跃”式（图2b），在中筒或荷载较大的 Tpukz_F  
柱底易形成受力及配筋的突变，梁板钢筋布置复杂，降水及 vO_quQ[.  
基坑支护费用高，施工难度大等不足。由于梁板式筏基在技 /wTf&_"mTL  
术经济上的明显不足，因此，近年来该基础的使用正逐步减 injmP9ed  
少，一般仅用于柱网布置规则、荷载均匀的某些特定结构中。 r$F]e]Ic\  
1.2 平板式筏基 c6HU'%v  
平板式筏基由大厚板基础组成，常用的基础形式有：等 nB5[]x'  
厚筏板基础和变厚度的筏板基础（图3）。适合于复杂柱网 (<l2 ^H  
结构，具有基础刚度大、受力均匀等特点，在中筒或荷载较 8j'*IRj*q  
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 $<cZ<g5)  
低、施工难度小（超厚度板施工的温度控制除外）等优点。 'oz={;  
但也存在超厚度板混凝土的施工温度控制要求高、混凝土用 xu=B  
量大等不足。由于平板式筏基良好的受力特点和明显的施工 YfPo"uxx  
优势，目前在高层和超高层建筑中应用相当普遍。 _@N)]!\MgP  
1.2.1“柱墩”与变厚度筏板的区别 #CPPdU$  
位于柱（或墙）下的筏板，受力集中且复杂，工程设计 dM UDLr-  
中常采用柱（或墙）下局部加厚的办法来满足筏板设计需要 ;}~=W!yz  
（图4）。当变厚度的范围很小时，通常称为“柱墩”，主 !I[n|r"  
要用来解决筏板在柱（或墙）根部位的抗冲切问题，由于它 $5b|@  
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 7fay:_  
简化计算，现有计算程序[3]在进行带“柱墩”筏板的设计计 ?I'-C?(t@1  
算时，只考虑“柱墩”对柱根部位的抗冲切作用，不考虑其 $vBU}~l7  
刚度等的贡献。但当变厚度的范围比较大时，加厚部分会对 v-3zav  
筏板的受力性能产生明显的影响，不应再按“柱墩”计算。 i6d$/yP"  
设计中一般情况下可按柱（或墙）下加厚板的宽度与其 Hl;p>>n  
高度的比值b1/h1 来区别“柱墩”与变厚度筏板。当b1 与h1 数 lX*;KHT)  
值相近或变 .Y|\7%(  
厚度范围较 swlWe}1  
小时，可判 V,+[XB  
定为“ 柱 {+2cRr.  
墩”；当b1 tFaE cP  
比h1大较多 tTGK25&  
或变厚度范 S=}~I  
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 pxxFm~"d  
工程设计中常遇到的筏板变厚度做法主要有以下两种： bUN,P"  
1）底平形变厚度筏板基础（图5a）：当变厚度范围较 ;J(,F:N  
小（如在柱下设置柱墩）时，有效刚性角范围大；筏板底部 @q/1m~t  
钢筋受力直接，利用率高；基础底面建筑防水质量有保证； C._sgO  
当顶部设置坡面时可适量节约混凝土；施工难度小；若设备 Qs9U&*L  
管线可在房间中部穿行时，则相应土方量小，降水费用低。 ak) -OL1  
2）顶平形变厚度筏板基础（图5b，c）：当变厚度范 rk/ c  
围较小（如在柱下设置柱墩）时，有效刚性角范围小；筏板 t^,Qy.L0  
底部钢筋需多次锚固搭接，受力不直接，利用率低；基础底 EY
xRw  
面建筑防水搭接量大，施工难度大、质量难保证；当与底平 358/t/4{p  
形顶面标高相同时，混凝土用量及相应土方量可略有减少。 5}xni  
底平形和顶平形变厚度筏板的综合比较见表1。从结构 Pm^N0L9?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 -o_TC  
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 1N!g`=}  
筏板 &fW=5'  
类型 {z/^X<T  
有效刚 kI3zYD^:  
性角范 9.zQ<k2  
围 %vtSeJ  
受力 `4H9f&8(  
情况 ;p 5v3<PC  
底面钢 A_Iu*pz^^  
筋利用 1Wk EPj,  
率 9S%gVNxn  
底面防 \83A|+k  
水效果 o#P3lz  
施工 ^|GtO.  
难度 {p|%hhTK%  
土方 \( <{)GpBi  
量 /:` i%E  
降水 WcwW@cY7\  
费用 aNC,ccm  
综合经 y8vH?^:%<  
济指标 :bRR(sP  
底平形 大 直接 高 好 小 略多 略高 相当 -1  
顶平形 小 不直接 低 差 大 略少 略低 相当 Kk>qgi$  
1.3 梁板式筏基和平板式筏基的区别（见表2） L"h@`3o|  
梁板式与平板式筏基的主要性能和使用情况比较 表2 Ue#yDTjc  
筏基 h.$__Gs  
类型 =Rx?6%  
基础 g&3#22z  
刚度 J,G9m4Z7  
地基 uq4sbkP  
反力 {7Avba  
柱网 SrtVoe[  
布置 2A}uqaF  
混凝 qW~R-g]  
土量 =>0M3 Qh{  
钢筋 bH/pa#G(  
用量 S<3!oDBs  
土方 1?RCJ]e5  
量 wDSUMB<?  
降水 4)HWPX  
费用 0?us]lx  
施工 P"h\7V,d%  
难度 r?nV Sb|[  
综合 .'b3iG&  
费用 'UVv(-  
应用 KWJgW{{v  
情况 @CU|3Qg  
梁板 :6$4K"^1  
有 
4spaw?j  
突变 bmVgTm&  
有 d^5SeCs6  
突变 W)!{U(X  
严格 较少 相当 较大 较大 较大 较高 较少 '[ g)v  
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 1Bk*G>CX9(  
独基加防水板基础是近年来伴随基础设计与施工发展 p/1}>F|i  
而形成的一种新的基础形式（图6），由于其传力简单、明 s#4ew}  
确及费用较低，因此在工程中应用相当普遍。在独基加防水 9G&l qfX:  
板基础中，防水板一般只用来抵抗水浮力，不考虑其地基承 wUCDJY:,1  
载能力，独立基础承担全部结构荷重并考虑水浮力的影响。 y3nm!tjyM  
作用在防水板上的荷载有：地下水浮力qw、防水板自 :"P hkR  
重qs 及其上建筑做法重量qa。注意：此处的qw，qs 和qa 均 C^" Hj  
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 ]KK ZbEO  
荷载设计值，而不是荷载标准值。在建筑使用过程中由于地 H='9zqYZ<W  
下水位变化，作用在防水板底面的地下水浮力也在不断改 G0QXf  
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 GHJ=-9{YL  
杂板类构件。根据防水板所承担的水浮力大小，可将独立柱 ]jVSsSv  
基加防水板基础分为以下两种不同情况： < mK  
1）当qw£qs＋qa 时，建筑物的重量将全部由独立基础传 bp>ps@zFq  
给地基（图7a）；防水板及其上部重量直接传给地基土， L%K_.!d^  
独立基础对其不起支承作用。 ; G59}d p~  
2）当qw>qs＋qa 时，防水板在水浮力的作用下，将净水 bepYe
T  
浮力（即qw－（qs＋qa））传给独立基础，对独立基础底面 LAY)">*49H  
的地基反力起一定的分担作用，并加大了独立基础的弯矩， 3{4/7DcX  
剪力也略有增加（图7b）。 Flujwh@rg  
（a）当qw£qs＋qa 时q1 不变 （b）当qw>qs＋qa 时q2 随qw 增加而减小 Z!-<ra
jl  
图7

一口气看不完