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 wliGds  
似之处，但其各有特点及适用条件。独立基础加防水板具有 q!ulE{ ^  
传力明确、构造简单、方便施工、经济实用等优点，因此， {PP^Rb)  
在工程设计中是首选的基础形式。筏形基础刚度大，对地基 ?[a7l:3-[  
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 ^!-E`<jW8  
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 ~5XL@jI^  
超补偿基础（即建筑物的重量小于挖去的土重），但筏形基 ;C7BoHB9  
础受力和构造均较独立基础复杂，且施工复杂、费用高。 UeutFNp  
1 筏形基础 dM>j<JC=  
1.1 梁板式筏基 %Q>~7P  
梁板式筏基由地基梁和基础筏板组成，地基梁的布置与 t1*BWY  
上部结构的柱网设置有关，地基梁一般仅沿柱网布置，底板 jpPdjQ  
为连续双向板，也可在柱网间增设次梁，把底板划分为较小 N{0+C?{_  
的矩形板块（图1）。 -&f]X
u  
（a）双向主肋 （b）纵向主肋、横向次肋 KqG/a  
（c）横向主肋、纵向次肋 （d）双向主次肋 K{eqB!@j  
图1 梁板式筏基的肋梁布置 QSl:=Q'  
梁板式筏基具有结构刚度大，混凝土用量少，当对地下 \Nh^Ig
 
室的防水要求很高时，可充分利用地基梁之间的“格子”空 qcpG}o+&D  
间采取必要的排水措施等优点（图2a）。但同时存在筏基 e|OG-t[$*  
高度大、受地基梁板布置的影响，基础刚度变化不均匀，受 @ ~0G$  
力呈现明显的“跳跃”式（图2b），在中筒或荷载较大的 +aXMHT"U  
柱底易形成受力及配筋的突变，梁板钢筋布置复杂，降水及 &-=G9sb,  
基坑支护费用高，施工难度大等不足。由于梁板式筏基在技 P22y5z~  
术经济上的明显不足，因此，近年来该基础的使用正逐步减 c1Fru  
少，一般仅用于柱网布置规则、荷载均匀的某些特定结构中。 '? !7 Be  
1.2 平板式筏基 wh7i G8jCz  
平板式筏基由大厚板基础组成，常用的基础形式有：等 p4<M|1Z&  
厚筏板基础和变厚度的筏板基础（图3）。适合于复杂柱网 5Xq.=/eX  
结构，具有基础刚度大、受力均匀等特点，在中筒或荷载较 6KZ8 .m}:  
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 3=G5(0  
低、施工难度小（超厚度板施工的温度控制除外）等优点。 y~#R:&d"  
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 o0-fUCmC  
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 0|wKR|zW  
优势，目前在高层和超高层建筑中应用相当普遍。 nEZ-h7lzl(  
1.2.1“柱墩”与变厚度筏板的区别 gpO_0U4lQ]  
位于柱（或墙）下的筏板，受力集中且复杂，工程设计 Pv/%s) &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 b>>=d)R  
（图4）。当变厚度的范围很小时，通常称为“柱墩”，主 b'Piymx  
要用来解决筏板在柱（或墙）根部位的抗冲切问题，由于它  5K_N  
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 m`1
}O"<&i  
简化计算，现有计算程序[3]在进行带“柱墩”筏板的设计计 US*<I2ZLh  
算时，只考虑“柱墩”对柱根部位的抗冲切作用，不考虑其 qQ?,|4)y  
刚度等的贡献。但当变厚度的范围比较大时，加厚部分会对 jmA{rD W  
筏板的受力性能产生明显的影响，不应再按“柱墩”计算。 (dGM;Dq8  
设计中一般情况下可按柱（或墙）下加厚板的宽度与其 I1}{~@  
高度的比值b1/h1 来区别“柱墩”与变厚度筏板。当b1 与h1 数 MU^xu&MB  
值相近或变 2+
r)VF:  
厚度范围较 jmZ|b6  
小时，可判 hBYh90]  
定为“ 柱 ki][qvXJ  
墩”；当b1 :g]HB,78  
比h1大较多 iJynR [7  
或变厚度范 y\7 -!  
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 4L}i`)CmB  
工程设计中常遇到的筏板变厚度做法主要有以下两种： 1j7^2Y|UT`  
1）底平形变厚度筏板基础（图5a）：当变厚度范围较 O^(ji8[l  
小（如在柱下设置柱墩）时，有效刚性角范围大；筏板底部 .: ~);9kj  
钢筋受力直接，利用率高；基础底面建筑防水质量有保证； ]#>;C:L  
当顶部设置坡面时可适量节约混凝土；施工难度小；若设备  )!2$yD  
管线可在房间中部穿行时，则相应土方量小，降水费用低。 YB{hQ<W
 
2）顶平形变厚度筏板基础（图5b，c）：当变厚度范 92g#QZs&W  
围较小（如在柱下设置柱墩）时，有效刚性角范围小；筏板 r}ZL{uWMW  
底部钢筋需多次锚固搭接，受力不直接，利用率低；基础底 {,z$*nf  
面建筑防水搭接量大，施工难度大、质量难保证；当与底平 Bu4J8eLx  
形顶面标高相同时，混凝土用量及相应土方量可略有减少。 uN1(l}z$  
底平形和顶平形变厚度筏板的综合比较见表1。从结构 _kR);\V.8  
设计角度出发，一般情况下不宜采用顶平形变厚度筏板基
]A)`I  
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 ?`R;ZT)U-  
筏板 LJ7Qwh_",  
类型 <n+?7`d,  
有效刚 (3kz(6S  
性角范 o'nju.'  
围 D=*3Xd  
受力 6;rJIk@Fx=  
情况 9 -7.4!]I  
底面钢 IK~'ke  
筋利用 6`(x)Q9  
率 O3,IR1  
底面防 HmxA2 ~C  
水效果 VB x,q3.  
施工 t# cm|  
难度 _?]E)i'RI  
土方 (80 Tbi~+  
量 >|h$d:~n  
降水 zq ;Y
E  
费用 :H/CiN  
综合经 8%-+@\=  
济指标 V'[Lqe,y  
底平形 大 直接 高 好 小 略多 略高 相当 xD[O8vQE  
顶平形 小 不直接 低 差 大 略少 略低 相当 uA]Z
"  
1.3 梁板式筏基和平板式筏基的区别（见表2） p'PHBb8I  
梁板式与平板式筏基的主要性能和使用情况比较 表2 Jv*[@ -.k  
筏基 VKUoVOFvPR  
类型 U/2]ACGCN^  
基础 h>>KH*dQ  
刚度 GF(<!PC  
地基 $ {29[hO  
反力 J
'99  
柱网 cs0;:H*N*  
布置 t As@0`x9  
混凝 &fH;A X.  
土量 x3cno#  
钢筋 R%7* )3$&r  
用量 72J@Dc  
土方 -"m4 A0  
量 0K/?8[#  
降水 Z)=S. )  
费用 J=QuZwt  
施工 QoagyL  
难度 70s.  
综合 tuZA q;X  
费用 1eiV[z$?  
应用 b|7c]l  
情况 !V|%n(O"  
梁板 x4@v$phyH  
有 d4'*K1m   
突变 (J!FW(Ma|=  
有 p6=L
}L  
突变 xqV>m  
严格 较少 相当 较大 较大 较大 较高 较少 C*O648yz[  
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 O3H~|R+^  
独基加防水板基础是近年来伴随基础设计与施工发展 0#K?SuY.eN  
而形成的一种新的基础形式（图6），由于其传力简单、明 Wz}DC7  
确及费用较低，因此在工程中应用相当普遍。在独基加防水 VU~ R  
板基础中，防水板一般只用来抵抗水浮力，不考虑其地基承 3aMfZa<=  
载能力，独立基础承担全部结构荷重并考虑水浮力的影响。 |g o jb  
作用在防水板上的荷载有：地下水浮力qw、防水板自 kGaK(^w  
重qs 及其上建筑做法重量qa。注意：此处的qw，qs 和qa 均 mc{gcZIm  
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 'FVh/};Y.D  
荷载设计值，而不是荷载标准值。在建筑使用过程中由于地 aI8k:FK"  
下水位变化，作用在防水板底面的地下水浮力也在不断改 gDY+'6m;  
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 n.}A :Z  
杂板类构件。根据防水板所承担的水浮力大小，可将独立柱 ]#)1(ZE  
基加防水板基础分为以下两种不同情况： cT8b$P5w  
1）当qw£qs＋qa 时，建筑物的重量将全部由独立基础传 EvA{@g4>  
给地基（图7a）；防水板及其上部重量直接传给地基土， h!c6]D4!L  
独立基础对其不起支承作用。 w.tQ)x1h  
2）当qw>qs＋qa 时，防水板在水浮力的作用下，将净水 2L=+z1%I  
浮力（即qw－（qs＋qa））传给独立基础，对独立基础底面 r3~~4Q4XI>  
的地基反力起一定的分担作用，并加大了独立基础的弯矩， )`Zj:^bz9  
剪力也略有增加（图7b）。 )TYrb:M'm  
（a）当qw£qs＋qa 时q1 不变 （b）当qw>qs＋qa 时q2 随qw 增加而减小 /$]#L%  
图7

一口气看不完