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 &49u5&TiP  
似之处，但其各有特点及适用条件。独立基础加防水板具有 z]^+^c_  
传力明确、构造简单、方便施工、经济实用等优点，因此，  !M  
在工程设计中是首选的基础形式。筏形基础刚度大，对地基 8F#osN  
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 K)\(wxv  
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 ShQ|{P9  
超补偿基础（即建筑物的重量小于挖去的土重），但筏形基 8zhBA9Y#~  
础受力和构造均较独立基础复杂，且施工复杂、费用高。 :.*HQt9N  
1 筏形基础 xK(IS:HJ*  
1.1 梁板式筏基 ldA!ou7  
梁板式筏基由地基梁和基础筏板组成，地基梁的布置与 KAd_zkUA  
上部结构的柱网设置有关，地基梁一般仅沿柱网布置，底板 J,f/fPaf7  
为连续双向板，也可在柱网间增设次梁，把底板划分为较小 q[7CPE0n  
的矩形板块（图1）。 6cJ<9i &  
（a）双向主肋 （b）纵向主肋、横向次肋 =96
G8hlT  
（c）横向主肋、纵向次肋 （d）双向主次肋 f|OI`  
图1 梁板式筏基的肋梁布置 F\a]n^ Y  
梁板式筏基具有结构刚度大，混凝土用量少，当对地下 ~12_D'8D[  
室的防水要求很高时，可充分利用地基梁之间的“格子”空 H&M1>JtE  
间采取必要的排水措施等优点（图2a）。但同时存在筏基 D^Te%qnW  
高度大、受地基梁板布置的影响，基础刚度变化不均匀，受 'It?wB W  
力呈现明显的“跳跃”式（图2b），在中筒或荷载较大的 9A~>`.y
 
柱底易形成受力及配筋的突变，梁板钢筋布置复杂，降水及 ,V,f2W 4  
基坑支护费用高，施工难度大等不足。由于梁板式筏基在技 v=!YfAn  
术经济上的明显不足，因此，近年来该基础的使用正逐步减 #~L!pKM  
少，一般仅用于柱网布置规则、荷载均匀的某些特定结构中。 JIzY,%`\  
1.2 平板式筏基 !O|ql6^;  
平板式筏基由大厚板基础组成，常用的基础形式有：等 O|QUNr9  
厚筏板基础和变厚度的筏板基础（图3）。适合于复杂柱网 MDJc[am  
结构，具有基础刚度大、受力均匀等特点，在中筒或荷载较 tQWWgLM  
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

一口气看不完

2 独立基础加防水板 8TE>IPjm  
独基加防水板基础是近年来伴随基础设计与施工发展 _T5)n=|  
而形成的一种新的基础形式（图6），由于其传力简单、明 "xe=N  
确及费用较低，因此在工程中应用相当普遍。在独基加防水 Tk*w3c"$  
板基础中，防水板一般只用来抵抗水浮力，不考虑其地基承 P ZxFZvE  
载能力，独立基础承担全部结构荷重并考虑水浮力的影响。 S,''>`w  
作用在防水板上的荷载有：地下水浮力qw、防水板自 7{e=="#*  
重qs 及其上建筑做法重量qa。注意：此处的qw，qs 和qa 均 d H? ScXM=  
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 T dk ,&8  
荷载设计值，而不是荷载标准值。在建筑使用过程中由于地 sYqgXE.  
下水位变化，作用在防水板底面的地下水浮力也在不断改 EF#QH _X  
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 YuQ~AE'i  
杂板类构件。根据防水板所承担的水浮力大小，可将独立柱 Pao%pA.<  
基加防水板基础分为以下两种不同情况： &fwS{n;U  
1）当qw£qs＋qa 时，建筑物的重量将全部由独立基础传 <xo-Fv  
给地基（图7a）；防水板及其上部重量直接传给地基土， (CJ.BHu]  
独立基础对其不起支承作用。 tu0aD%C  
2）当qw>qs＋qa 时，防水板在水浮力的作用下，将净水 d-
-'Rn5  
浮力（即qw－（qs＋qa））传给独立基础，对独立基础底面 =wG+Ao  
的地基反力起一定的分担作用，并加大了独立基础的弯矩， >xqM5#m`E$  
剪力也略有增加（图7b）。 #DFV=:|~  
（a）当qw£qs＋qa 时q1 不变 （b）当qw>qs＋qa 时q2 随qw 增加而减小 s =Umj'1k  
图7

底平形和顶平形变厚度筏板的综合比较 表1 JWv{=_2w  
筏板 )JD(`  
类型 p`F9Amb  
有效刚 C[uOReo  
性角范 VsK>6S\T  
围 ?wb+L  
受力 XL$* _c <)  
情况 =IU*}>#  
底面钢 I.'b'-
^  
筋利用 $HJTj29/  
率 (:pq77  
底面防 S'LZk9E  
水效果 $t~@xCi]S  
施工 C&~1M}I  
难度 &a,OfSz  
土方 b:J(b?  
量 Q`%R
[#  
降水 Ge+0-I6Ju  
费用 +7V{ABfGl  
综合经 "O[j!fG8,  
济指标 tK(g-u0N`(  
底平形 大 直接 高 好 小 略多 略高 相当 CO:u1?  
顶平形 小 不直接 低 差 大 略少 略低 相当 C?4JXW  
1.3 梁板式筏基和平板式筏基的区别（见表2） Hr<o!e{Y  
梁板式与平板式筏基的主要性能和使用情况比较 表2 Iu@y(wyg  
筏基 @}-r&/#  
类型 O81X;JdP3  
基础 9BEFr/.  
刚度 Pmg)v!"  
地基 nmU_N:Y  
反力 Kl{>jr8B3  
柱网 ;`YkMS`=W  
布置 mmXm\]r>4  
混凝 e({9]  
土量 )E#2J$TD  
钢筋 4mjgt<`  
用量 4Y> Yi*n  
土方 &MZ$j46  
量 #H?t!DU  
降水  +=q)  
费用 I04jjr:<  
施工 <*!i$(gn  
难度 )d\j I  
综合 /cr}N%HZB  
费用 2&PPz}Sw  
应用 h%; e0Xz|  
情况 M 3 '$[  
梁板 fWc|gq  
有 oX@ya3!Pz  
突变 Uxfl_@lJ  
有 L4u;|-znw  
突变 "xmP6=1  
严格 较少 相当 较大 较大 较大 较高 较少 #`TgZKDg2  
平板 均匀 均匀 灵活 较多 相当 较小 较小 较小 较低 较多

1.2.2 柱下变板厚的常见做法分析 'i;|c  
工程设计中常遇到的筏板变厚度做法主要有以下两种：
8dD2  
1）底平形变厚度筏板基础（图5a）：当变厚度范围较
l0&EZN0V2  
小（如在柱下设置柱墩）时，有效刚性角范围大；筏板底部 ]<(]u#g_d  
钢筋受力直接，利用率高；基础底面建筑防水质量有保证； 9)xUA;Qw?z  
当顶部设置坡面时可适量节约混凝土；施工难度小；若设备 ^;,M}|<h  
管线可在房间中部穿行时，则相应土方量小，降水费用低。 4n#ov=)-~  
2）顶平形变厚度筏板基础（图5b，c）：当变厚度范  ~>O)  
围较小（如在柱下设置柱墩）时，有效刚性角范围小；筏板 |(moWY=  
底部钢筋需多次锚固搭接，受力不直接，利用率低；基础底 V.ht, ~l  
面建筑防水搭接量大，施工难度大、质量难保证；当与底平 2%*MW"Q  
形顶面标高相同时，混凝土用量及相应土方量可略有减少。 c4&'D;=  
底平形和顶平形变厚度筏板的综合比较见表1。从结构 I? THa<  
设计角度出发，一般情况下不宜采用顶平形变厚度筏板基 ^-FX  
础，必须采用时，也应采用元宝形变厚度筏板

计要求，同时具有板钢筋布置简单、降水及支护费用相对较 UnVm1ZWZ  
低、施工难度小（超厚度板施工的温度控制除外）等优点。 q-nSLE+_;  
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 z <mK>$  
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 6v,z@!b  
优势，目前在高层和超高层建筑中应用相当普遍。 f.24:Dw,  
1.2.1“柱墩”与变厚度筏板的区别 vR0];{  
位于柱（或墙）下的筏板，受力集中且复杂，工程设计 ycFio ,  
中常采用柱（或墙）下局部加厚的办法来满足筏板设计需要 =%
'`YbD$  
（图4）。当变厚度的范围很小时，通常称为“柱墩”，主 ,-x!$VqS  
要用来解决筏板在柱（或墙）根部位的抗冲切问题，由于它 +<,gB $j  
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 | mu+9  
简化计算，现有计算程序[3]在进行带“柱墩”筏板的设计计 %m:m}ziLQ  
算时，只考虑“柱墩”对柱根部位的抗冲切作用，不考虑其 aP'"G^F  
刚度等的贡献。但当变厚度的范围比较大时，加厚部分会对 VG/3xR&y  
筏板的受力性能产生明显的影响，不应再按“柱墩”计算。 AiD[SR  
设计中一般情况下可按柱（或墙）下加厚板的宽度与其 \!]Ua.e<  
高度的比值b1/h1 来区别“柱墩”与变厚度筏板。当b1 与h1 数 n|GaV  
值相近或变 Ax!+P\\2~  
厚度范围较 0$7.g!h?  
小时，可判 s2j['g5  
定为“ 柱 V\(:@0"  
墩”；当b1 Hw#d_P:  
比h1大较多 @HZKc\1  
或变厚度范 xBu1Ak8w  
围较大时，可判定为变厚度筏板（图4）。