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 8[\(*E}d!X  
似之处，但其各有特点及适用条件。独立基础加防水板具有 l)PEg PSRV  
传力明确、构造简单、方便施工、经济实用等优点，因此， _$OhV#LKG  
在工程设计中是首选的基础形式。筏形基础刚度大，对地基 >R5qhVYFb  
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 !Ua74C
 
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 PB !\r}Q  
超补偿基础（即建筑物的重量小于挖去的土重），但筏形基 R~-r8dWcw  
础受力和构造均较独立基础复杂，且施工复杂、费用高。 YF{KSGq  
1 筏形基础 \wmNeGC2  
1.1 梁板式筏基 7=.}484>J  
梁板式筏基由地基梁和基础筏板组成，地基梁的布置与 Ga4Ru  
上部结构的柱网设置有关，地基梁一般仅沿柱网布置，底板 vXUrS+~x  
为连续双向板，也可在柱网间增设次梁，把底板划分为较小 L{>XT
 
的矩形板块（图1）。 XxW~4<r  
（a）双向主肋 （b）纵向主肋、横向次肋 X#s:C=q1  
（c）横向主肋、纵向次肋 （d）双向主次肋 5 =Os sAr  
图1 梁板式筏基的肋梁布置 R/H?/  
梁板式筏基具有结构刚度大，混凝土用量少，当对地下 M2[ywab  
室的防水要求很高时，可充分利用地基梁之间的“格子”空 `r; .  
间采取必要的排水措施等优点（图2a）。但同时存在筏基 b";w\H  
高度大、受地基梁板布置的影响，基础刚度变化不均匀，受 l8n}&zX  
力呈现明显的“跳跃”式（图2b），在中筒或荷载较大的 O/gBBTB  
柱底易形成受力及配筋的突变，梁板钢筋布置复杂，降水及 Z%*_kk  
基坑支护费用高，施工难度大等不足。由于梁板式筏基在技 sLx!Do$'  
术经济上的明显不足，因此，近年来该基础的使用正逐步减 }2sc|K^  
少，一般仅用于柱网布置规则、荷载均匀的某些特定结构中。 %4Nq T  
1.2 平板式筏基 8aCa(Xu(H  
平板式筏基由大厚板基础组成，常用的基础形式有：等 >$gWeFu  
厚筏板基础和变厚度的筏板基础（图3）。适合于复杂柱网 GHQa{@m2V  
结构，具有基础刚度大、受力均匀等特点，在中筒或荷载较 x\ :x`k@  
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 tS2P|fl  
低、施工难度小（超厚度板施工的温度控制除外）等优点。 DzLm~ aF  
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 *iSsGb\M%  
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 buGYHZu  
优势，目前在高层和超高层建筑中应用相当普遍。 "%+C@>`(  
1.2.1“柱墩”与变厚度筏板的区别 [CH%(#>i~  
位于柱（或墙）下的筏板，受力集中且复杂，工程设计 Jo1=C.V`Y  
中常采用柱（或墙）下局部加厚的办法来满足筏板设计需要 MSPzOJQPy  
（图4）。当变厚度的范围很小时，通常称为“柱墩”，主 \ H#zRSbZ  
要用来解决筏板在柱（或墙）根部位的抗冲切问题，由于它 K5x&:z  
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 jW6~^>S  
简化计算，现有计算程序[3]在进行带“柱墩”筏板的设计计 M) 9Ss  
算时，只考虑“柱墩”对柱根部位的抗冲切作用，不考虑其 q#v&&]N=  
刚度等的贡献。但当变厚度的范围比较大时，加厚部分会对 RRaGc )B  
筏板的受力性能产生明显的影响，不应再按“柱墩”计算。 =bUVGjr%96  
设计中一般情况下可按柱（或墙）下加厚板的宽度与其 {nH. _  
高度的比值b1/h1 来区别“柱墩”与变厚度筏板。当b1 与h1 数 !<"H73?fl  
值相近或变 <De29'},y  
厚度范围较 r4}:t$  
小时，可判 j)Z3m @Ii5  
定为“ 柱 ;{]%ceetcu  
墩”；当b1 YoD1\a|  
比h1大较多 e_6@oh2s-  
或变厚度范 oB27Y&nO  
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 ]R^?Pa1Te4  
工程设计中常遇到的筏板变厚度做法主要有以下两种： 6MfjB@  
1）底平形变厚度筏板基础（图5a）：当变厚度范围较 Sqw.p#  
小（如在柱下设置柱墩）时，有效刚性角范围大；筏板底部 ;4nz'9+  
钢筋受力直接，利用率高；基础底面建筑防水质量有保证； f=v+D0K$n  
当顶部设置坡面时可适量节约混凝土；施工难度小；若设备 &6/# O  
管线可在房间中部穿行时，则相应土方量小，降水费用低。 MVV9[f  
2）顶平形变厚度筏板基础（图5b，c）：当变厚度范 xzdqE  
围较小（如在柱下设置柱墩）时，有效刚性角范围小；筏板 %g3@m5&  
底部钢筋需多次锚固搭接，受力不直接，利用率低；基础底 =K#D^c~  
面建筑防水搭接量大，施工难度大、质量难保证；当与底平 3@e#E4+ff  
形顶面标高相同时，混凝土用量及相应土方量可略有减少。 d+KLtvB%M  
底平形和顶平形变厚度筏板的综合比较见表1。从结构 B7qm;(?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 Q!Rknj 2  
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 XW6>;:4k  
筏板 ^ N]u  
类型 Lwgk}!KR  
有效刚 oDp!^G2A"  
性角范 gIS<"smOo  
围 wU_e/+0h  
受力 A{Giz&p  
情况 Q7`}4c)  
底面钢 DSyfF&uC  
筋利用 %WrUu|xj>_  
率 9)p VDS  
底面防 <J=9,tv<  
水效果 8W?/Sg`  
施工 #RoGyrLo  
难度 ,.u7([SGm  
土方 u\zRWX  
量 s OD>mc#%Y  
降水 F9q<MTh  
费用 ?6B n&qa  
综合经 &1:xY.Zs_  
济指标 Oy$*ZG)  
底平形 大 直接 高 好 小 略多 略高 相当 jGM~(;iw6i  
顶平形 小 不直接 低 差 大 略少 略低 相当 e7/ b@  
1.3 梁板式筏基和平板式筏基的区别（见表2） t?9F2rh  
梁板式与平板式筏基的主要性能和使用情况比较 表2 2<Pi2s'  
筏基  +Io^U  
类型 vMJv.O>HW  
基础 6\(wU?m'/  
刚度 *axOen  
地基 %s~MfK.k  
反力 H kDT14 `&  
柱网 _X{ihf  
布置 r8XY"<
  
混凝 wm|{@z  
土量 |`9POl=  
钢筋 4os7tx  
用量 =LHE_ AA  
土方 Wa~'p+<c~b  
量 U/E M(y  
降水 pR2QS
 
费用 S?nXpYr  
施工 |yiM7U,i  
难度 uzL)qH$b  
综合 t&(}`W  
费用 W
?8 |h  
应用
xMDx<sk  
情况 0_Tr>hz  
梁板 8$<jd^w  
有 \R45#. P6X  
突变 fU_itb(  
有 6sb,*uSn%  
突变 }6}Gj8Nb  
严格 较少 相当 较大 较大 较大 较高 较少 oDul ?%  
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 {20^abUAS  
独基加防水板基础是近年来伴随基础设计与施工发展 vBCQ-l<Ub  
而形成的一种新的基础形式（图6），由于其传力简单、明 I&|%Fn  
确及费用较低，因此在工程中应用相当普遍。在独基加防水 w> `3{MTQ  
板基础中，防水板一般只用来抵抗水浮力，不考虑其地基承
%'E
bm  
载能力，独立基础承担全部结构荷重并考虑水浮力的影响。 j{EN %  
作用在防水板上的荷载有：地下水浮力qw、防水板自 BY"<90kBL  
重qs 及其上建筑做法重量qa。注意：此处的qw，qs 和qa 均 F+R4nFA  
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 WE\912j  
荷载设计值，而不是荷载标准值。在建筑使用过程中由于地 %^xY7!{  
下水位变化，作用在防水板底面的地下水浮力也在不断改 D`3m%O(?  
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 F*hOa|7/  
杂板类构件。根据防水板所承担的水浮力大小，可将独立柱 j,QeL  
基加防水板基础分为以下两种不同情况： O-6848iCX  
1）当qw£qs＋qa 时，建筑物的重量将全部由独立基础传 yhQv $D,^f  
给地基（图7a）；防水板及其上部重量直接传给地基土， 92+LY]jS  
独立基础对其不起支承作用。 YC4S,fY`  
2）当qw>qs＋qa 时，防水板在水浮力的作用下，将净水 17[7)M88  
浮力（即qw－（qs＋qa））传给独立基础，对独立基础底面 tF SO"  
的地基反力起一定的分担作用，并加大了独立基础的弯矩， )BudV zg  
剪力也略有增加（图7b）。 %..{c#V  
（a）当qw£qs＋qa 时q1 不变 （b）当qw>qs＋qa 时q2 随qw 增加而减小 aS?A3h4WM_  
图7

一口气看不完