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 L;*G4|  
似之处，但其各有特点及适用条件。独立基础加防水板具有 j,7NLb9M  
传力明确、构造简单、方便施工、经济实用等优点，因此， "rnZ<A}
  
在工程设计中是首选的基础形式。筏形基础刚度大，对地基 m|tE3UBNv  
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 z&a%_ ]Q*  
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 [(%6]L}  
超补偿基础（即建筑物的重量小于挖去的土重），但筏形基 !rmXeN]-r  
础受力和构造均较独立基础复杂，且施工复杂、费用高。 >FrF"u:kM  
1 筏形基础 ] qT\z<}  
1.1 梁板式筏基 P F#X8+&J  
梁板式筏基由地基梁和基础筏板组成，地基梁的布置与 N#C"@,}Y  
上部结构的柱网设置有关，地基梁一般仅沿柱网布置，底板 (``EBEn  
为连续双向板，也可在柱网间增设次梁，把底板划分为较小 WD"3W)!  
的矩形板块（图1）。 -N'xQ(#n3q  
（a）双向主肋 （b）纵向主肋、横向次肋 5f.G^A: _X  
（c）横向主肋、纵向次肋 （d）双向主次肋 uU_0t;oR3  
图1 梁板式筏基的肋梁布置 41\r7 BS  
梁板式筏基具有结构刚度大，混凝土用量少，当对地下 l| /tKW  
室的防水要求很高时，可充分利用地基梁之间的“格子”空 j/I^\Ms  
间采取必要的排水措施等优点（图2a）。但同时存在筏基 >G4EiJS  
高度大、受地基梁板布置的影响，基础刚度变化不均匀，受 *hJ&7w ~  
力呈现明显的“跳跃”式（图2b），在中筒或荷载较大的 ' KX'{Gy  
柱底易形成受力及配筋的突变，梁板钢筋布置复杂，降水及 HiTn5XNf  
基坑支护费用高，施工难度大等不足。由于梁板式筏基在技 k-o(Q"[ '  
术经济上的明显不足，因此，近年来该基础的使用正逐步减 :g1C,M~  
少，一般仅用于柱网布置规则、荷载均匀的某些特定结构中。 PQ}q5?N  
1.2 平板式筏基 8|:bis~wm  
平板式筏基由大厚板基础组成，常用的基础形式有：等 RPb/U8  
厚筏板基础和变厚度的筏板基础（图3）。适合于复杂柱网
)(&Z&2~A  
结构，具有基础刚度大、受力均匀等特点，在中筒或荷载较 |
~QHCg<  
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 k91ctEp9>  
低、施工难度小（超厚度板施工的温度控制除外）等优点。 SZGeF;N  
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 @fDWp/  
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 D{b*,F:&@)  
优势，目前在高层和超高层建筑中应用相当普遍。 ZS\jbii8  
1.2.1“柱墩”与变厚度筏板的区别 0RaE!4)!;  
位于柱（或墙）下的筏板，受力集中且复杂，工程设计 i5oV,fiZo  
中常采用柱（或墙）下局部加厚的办法来满足筏板设计需要 dE0 `tX  
（图4）。当变厚度的范围很小时，通常称为“柱墩”，主 :?!kZD!  
要用来解决筏板在柱（或墙）根部位的抗冲切问题，由于它 &C_0JyT  
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 .f+ul@o  
简化计算，现有计算程序[3]在进行带“柱墩”筏板的设计计 d%IM`S;fh  
算时，只考虑“柱墩”对柱根部位的抗冲切作用，不考虑其 
<2{CR0]u  
刚度等的贡献。但当变厚度的范围比较大时，加厚部分会对 VBHDI{HzRv  
筏板的受力性能产生明显的影响，不应再按“柱墩”计算。 < 5%:/j  
设计中一般情况下可按柱（或墙）下加厚板的宽度与其 v%mAU3M  
高度的比值b1/h1 来区别“柱墩”与变厚度筏板。当b1 与h1 数 43i@5
F]  
值相近或变 1e Wl:S}  
厚度范围较 E=Z;T  
小时，可判 v37TDY3;  
定为“ 柱 P!;%DI!<b  
墩”；当b1 9*AH&/EXth  
比h1大较多 <r[5 S5y  
或变厚度范 y.KFz9Qv  
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 (:JX;<-  
工程设计中常遇到的筏板变厚度做法主要有以下两种： Y}G9(Ci&  
1）底平形变厚度筏板基础（图5a）：当变厚度范围较 XiP xg[;  
小（如在柱下设置柱墩）时，有效刚性角范围大；筏板底部 [
K(|V  
钢筋受力直接，利用率高；基础底面建筑防水质量有保证； ]h]|PdN  
当顶部设置坡面时可适量节约混凝土；施工难度小；若设备 *pu ,|  
管线可在房间中部穿行时，则相应土方量小，降水费用低。 6EHYIN^D  
2）顶平形变厚度筏板基础（图5b，c）：当变厚度范 };rxpw>ms  
围较小（如在柱下设置柱墩）时，有效刚性角范围小；筏板 MMyVm"w  
底部钢筋需多次锚固搭接，受力不直接，利用率低；基础底 }sbh|#  
面建筑防水搭接量大，施工难度大、质量难保证；当与底平 eB]cPo4gW  
形顶面标高相同时，混凝土用量及相应土方量可略有减少。 ]_8bX}_n  
底平形和顶平形变厚度筏板的综合比较见表1。从结构 tbx* }uy2  
设计角度出发，一般情况下不宜采用顶平形变厚度筏板基 u`%Kh_  
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 (k{rn3,  
筏板 PEKU  
类型 5"x=kp>!d  
有效刚 Gp0B^^H$  
性角范 _$wXHONt  
围 zQ;jaS3hf  
受力 $:{r#mM  
情况 AKKp-I5  
底面钢 o\n9(ao  
筋利用
AFd3_>h  
率 ;S+UD~i[Bu  
底面防 Ch3{q/-g  
水效果 O'<5PwhG  
施工 s-\.j-Sa  
难度 {km~,]N
  
土方 (MI8Kkb1d  
量 =dVPx<l5  
降水 3J^"$qfSn  
费用 <!+T#)Qi  
综合经 ^A4bsoW  
济指标 03
]  
底平形 大 直接 高 好 小 略多 略高 相当 Ro&s\T+d  
顶平形 小 不直接 低 差 大 略少 略低 相当 r2KfZ>tWg"  
1.3 梁板式筏基和平板式筏基的区别（见表2）
&rdz({  
梁板式与平板式筏基的主要性能和使用情况比较 表2 -vRZCIj!  
筏基 v#. %eF m  
类型 '}\#bMeObg  
基础 WtT* 1Z  
刚度 @O&<_&  
地基 z>\vYR$  
反力 KW3Dr`A  
柱网 "OIra2O  
布置 Bz&6kRPv  
混凝 ||M;[-JoJ  
土量 >8I?YT.  
钢筋 }8H_^G8  
用量 X/=*o;":  
土方 4 _*^~w  
量 <ptskbu  
降水 !B&OK&*  
费用 ;oej~  
施工 M Y2=lT  
难度 +[ +4h}?  
综合 X:aLed_{f  
费用 QD<GXPu?N  
应用 {_ &*"bK  
情况 K>!+5A$6i  
梁板 m|:O:<  
有 NJ^H"FLS:  
突变 !=C74$TH  
有 )oEHE7y  
突变 3#=%2\  
严格 较少 相当 较大 较大 较大 较高 较少 #:^aE|s  
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 [,s{/32s  
独基加防水板基础是近年来伴随基础设计与施工发展 {P/5cw  
而形成的一种新的基础形式（图6），由于其传力简单、明 ~1_v;LhH5+  
确及费用较低，因此在工程中应用相当普遍。在独基加防水 a&'!
g)d  
板基础中，防水板一般只用来抵抗水浮力，不考虑其地基承 OGDCC/  
载能力，独立基础承担全部结构荷重并考虑水浮力的影响。 /< OoZf+[  
作用在防水板上的荷载有：地下水浮力qw、防水板自 |)"`v'8>  
重qs 及其上建筑做法重量qa。注意：此处的qw，qs 和qa 均 aP#nK  
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 bO)voJ
<  
荷载设计值，而不是荷载标准值。在建筑使用过程中由于地 L7\rx
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 **oaR  
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 'U9l   
杂板类构件。根据防水板所承担的水浮力大小，可将独立柱 7W)*IJ  
基加防水板基础分为以下两种不同情况： j_3X 1w)k  
1）当qw£qs＋qa 时，建筑物的重量将全部由独立基础传 Ukf4Q\@w  
给地基（图7a）；防水板及其上部重量直接传给地基土， mes/gqrJ1I  
独立基础对其不起支承作用。 ~,*=j~#h  
2）当qw>qs＋qa 时，防水板在水浮力的作用下，将净水 V30Om3C  
浮力（即qw－（qs＋qa））传给独立基础，对独立基础底面 gpIq4Q<  
的地基反力起一定的分担作用，并加大了独立基础的弯矩， \`FpBE_e)  
剪力也略有增加（图7b）。 K *<+K<Tp  
（a）当qw£qs＋qa 时q1 不变 （b）当qw>qs＋qa 时q2 随qw 增加而减小 I}?+>cf  
图7

一口气看不完