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 *cTN5S>  
似之处，但其各有特点及适用条件。独立基础加防水板具有 |6\ ?"#  
传力明确、构造简单、方便施工、经济实用等优点，因此， 2!dIW5I  
在工程设计中是首选的基础形式。筏形基础刚度大，对地基 XuHJy  
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!itB~  
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 l)VMF44  
超补偿基础（即建筑物的重量小于挖去的土重），但筏形基 'ESy>wA{y<  
础受力和构造均较独立基础复杂，且施工复杂、费用高。 Mz]LFM  
1 筏形基础 /H^bDUC :r  
1.1 梁板式筏基 wSIt"g,%  
梁板式筏基由地基梁和基础筏板组成，地基梁的布置与 r3Z-mJ$:  
上部结构的柱网设置有关，地基梁一般仅沿柱网布置，底板 )." zBc#  
为连续双向板，也可在柱网间增设次梁，把底板划分为较小 V0JoUyZ  
的矩形板块（图1）。 (B]Vw+/  
（a）双向主肋 （b）纵向主肋、横向次肋 ~"EkX  
（c）横向主肋、纵向次肋 （d）双向主次肋 a|?CC/Ra  
图1 梁板式筏基的肋梁布置 _F^|n}Qbj  
梁板式筏基具有结构刚度大，混凝土用量少，当对地下 R|NmkqTK~(  
室的防水要求很高时，可充分利用地基梁之间的“格子”空 $yaE!.Kc  
间采取必要的排水措施等优点（图2a）。但同时存在筏基 iO#H_&L.p  
高度大、受地基梁板布置的影响，基础刚度变化不均匀，受 iCk34C7  
力呈现明显的“跳跃”式（图2b），在中筒或荷载较大的 S%&l(=0X  
柱底易形成受力及配筋的突变，梁板钢筋布置复杂，降水及 )#3,y6  
基坑支护费用高，施工难度大等不足。由于梁板式筏基在技 Kr]!B
I?z  
术经济上的明显不足，因此，近年来该基础的使用正逐步减 a(
(5_8SX5  
少，一般仅用于柱网布置规则、荷载均匀的某些特定结构中。 \/K>Iv'$  
1.2 平板式筏基 Q;r 0#"  
平板式筏基由大厚板基础组成，常用的基础形式有：等 @b!fs  
厚筏板基础和变厚度的筏板基础（图3）。适合于复杂柱网 RW
A|%/L  
结构，具有基础刚度大、受力均匀等特点，在中筒或荷载较 ,O a)  
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
6xz&Qi7w  
低、施工难度小（超厚度板施工的温度控制除外）等优点。 JpS:}yyJ>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 gWgK  
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 MzK&Jh  
优势，目前在高层和超高层建筑中应用相当普遍。 2b|vb}|t{  
1.2.1“柱墩”与变厚度筏板的区别 {AIZ,  
位于柱（或墙）下的筏板，受力集中且复杂，工程设计 F>*w)6 4~  
中常采用柱（或墙）下局部加厚的办法来满足筏板设计需要 oF,8j1  
（图4）。当变厚度的范围很小时，通常称为“柱墩”，主 ,PN>,hFL  
要用来解决筏板在柱（或墙）根部位的抗冲切问题，由于它
=t)eT0  
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 W97Ka}Y  
简化计算，现有计算程序[3]在进行带“柱墩”筏板的设计计 5+3Z?|b  
算时，只考虑“柱墩”对柱根部位的抗冲切作用，不考虑其 ,st4K;-  
刚度等的贡献。但当变厚度的范围比较大时，加厚部分会对 ?Cu#(  
筏板的受力性能产生明显的影响，不应再按“柱墩”计算。 bk4%lYJ"  
设计中一般情况下可按柱（或墙）下加厚板的宽度与其 \UB<'~z6!  
高度的比值b1/h1 来区别“柱墩”与变厚度筏板。当b1 与h1 数 fvNGGn!  
值相近或变 4TR:bQZs  
厚度范围较 2~]c`/M3  
小时，可判 <Bu*:O  
定为“ 柱 ol`]6"Sc  
墩”；当b1 A;kAAM  
比h1大较多 toIljca  
或变厚度范 =:a3cr~  
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 +%gh?  
工程设计中常遇到的筏板变厚度做法主要有以下两种： 5gJQr%pS  
1）底平形变厚度筏板基础（图5a）：当变厚度范围较 A0[flIl  
小（如在柱下设置柱墩）时，有效刚性角范围大；筏板底部 Lwv9oa|  
钢筋受力直接，利用率高；基础底面建筑防水质量有保证； FP9ZOoog  
当顶部设置坡面时可适量节约混凝土；施工难度小；若设备 >J8?n,*  
管线可在房间中部穿行时，则相应土方量小，降水费用低。 <<;j=Yy({`  
2）顶平形变厚度筏板基础（图5b，c）：当变厚度范 80+" x3r  
围较小（如在柱下设置柱墩）时，有效刚性角范围小；筏板 i!,>3  
底部钢筋需多次锚固搭接，受力不直接，利用率低；基础底 [|F.*06SK  
面建筑防水搭接量大，施工难度大、质量难保证；当与底平 QCtG #/  
形顶面标高相同时，混凝土用量及相应土方量可略有减少。 BwBv'p+n  
底平形和顶平形变厚度筏板的综合比较见表1。从结构 {h@R\bU  
设计角度出发，一般情况下不宜采用顶平形变厚度筏板基 6(ja5)sn*  
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 OK2wxf  
筏板 LTa9' q0  
类型 0q62{p7  
有效刚 TAGqRYgi  
性角范 DsFrA]  
围 v=X\@27= ?  
受力 4`*jF'N[  
情况 Y8CXinh  
底面钢 v4S
|&m  
筋利用 4QDF%#~q^  
率 Crey}A/N  
底面防
XE>XzsnC  
水效果 khEHMvVH  
施工 6w@l#p  
难度 ]7br*t^zv  
土方 Z&}94  
量 &t6L8[#yd  
降水 nq$^}L3&~  
费用 P|64wq{B8  
综合经 ;>Kxl}+R  
济指标 [(dAv7YbN  
底平形 大 直接 高 好 小 略多 略高 相当 2#py>rF(  
顶平形 小 不直接 低 差 大 略少 略低 相当 r\em-%:  
1.3 梁板式筏基和平板式筏基的区别（见表2） X#Hs{J~@p  
梁板式与平板式筏基的主要性能和使用情况比较 表2 ,Ma$:6`f  
筏基 NVOY,g=3X  
类型 IXC: Q  
基础 (F#Qunze  
刚度 o!j? )0d  
地基 fM8 :Nt$  
反力 UDxfS4yI  
柱网 GadD*psD2  
布置 Z4rK$B  
混凝 `VS/Xyp  
土量 Y%Saz+  
钢筋 3 i>uKU1  
用量 -lLq)  
土方 -o=qYkyLK  
量 X}S<MA`  
降水 /)v X|qtIY  
费用 L-$GQGk{  
施工 /dtFB5Z"w  
难度 ! WQEv_G@  
综合 ON!1lS  
费用 %)]{*#N4  
应用 U?.VY@  
情况 kkh#VGh"  
梁板 &:Raf5G-E  
有 HPu nNsA  
突变 %"{SGp  
有 sx|=*j,_  
突变 ]Wfnpqc^  
严格 较少 相当 较大 较大 较大 较高 较少 ]V}";cm;2  
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 _AK-AY  
独基加防水板基础是近年来伴随基础设计与施工发展 [?_^Cy  
而形成的一种新的基础形式（图6），由于其传力简单、明 j
oYj`K  
确及费用较低，因此在工程中应用相当普遍。在独基加防水 8BBuYY{  
板基础中，防水板一般只用来抵抗水浮力，不考虑其地基承 qJrK?:O;  
载能力，独立基础承担全部结构荷重并考虑水浮力的影响。 I+ydVj(Op  
作用在防水板上的荷载有：地下水浮力qw、防水板自 SmC91XO  
重qs 及其上建筑做法重量qa。注意：此处的qw，qs 和qa 均 Br;1kQ%eC  
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 /2WGo-  
荷载设计值，而不是荷载标准值。在建筑使用过程中由于地 F d *p3a  
下水位变化，作用在防水板底面的地下水浮力也在不断改 %nT!u!#  
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 _@SC R%  
杂板类构件。根据防水板所承担的水浮力大小，可将独立柱 Pv/$;R%  
基加防水板基础分为以下两种不同情况： 05$CIS>!  
1）当qw£qs＋qa 时，建筑物的重量将全部由独立基础传 Me2%X>;  
给地基（图7a）；防水板及其上部重量直接传给地基土， lg~Gkd6  
独立基础对其不起支承作用。 THkg,*;:  
2）当qw>qs＋qa 时，防水板在水浮力的作用下，将净水 V+-%$-w>  
浮力（即qw－（qs＋qa））传给独立基础，对独立基础底面 r m\]  
的地基反力起一定的分担作用，并加大了独立基础的弯矩， eUQrn>`  
剪力也略有增加（图7b）。 FL9Dz4  
（a）当qw£qs＋qa 时q1 不变 （b）当qw>qs＋qa 时q2 随qw 增加而减小 oyK'h9Wt1  
图7

一口气看不完