筏形基礎(chǔ)與獨(dú)立基礎(chǔ)加防水板的異同分析

百度文庫(kù)-讓每個(gè)人平等地提升自我百度文庫(kù)-讓每個(gè)人平等地提升自我PAGEPAGE7百度文庫(kù)-讓每個(gè)人平等地提升自我PAGE筏形基礎(chǔ)與獨(dú)立基礎(chǔ)加防水板的異同分析筏板基礎(chǔ)尤其是平板式筏基與獨(dú)立基礎(chǔ)加防水板有相似之處，但其各有特點(diǎn)及適用條件。獨(dú)立基礎(chǔ)加防水板具有傳力明確、構(gòu)造簡(jiǎn)單、方便施工、經(jīng)濟(jì)實(shí)用等優(yōu)點(diǎn)，因此，在工程設(shè)計(jì)中是首選的基礎(chǔ)形式。筏形基礎(chǔ)剛度大，對(duì)地基反力及沉降的調(diào)節(jié)能力強(qiáng)，既適合于上部荷載較大的高層建筑，也適合于地基承載力較低時(shí)以減小地基沉降為主要目的超補(bǔ)償基礎(chǔ)（即建筑物的重量小于挖去的土重），但筏形基礎(chǔ)受力和構(gòu)造均較獨(dú)立基礎(chǔ)復(fù)雜，且施工復(fù)雜、費(fèi)用高。1筏形基礎(chǔ)梁板式筏基梁板式筏基由地基梁和基礎(chǔ)筏板組成，地基梁的布置與上部結(jié)構(gòu)的柱網(wǎng)設(shè)置有關(guān)，地基梁一般僅沿柱網(wǎng)布置，底板為連續(xù)雙向板，也可在柱網(wǎng)間增設(shè)次梁，把底板劃分為較小的矩形板塊（圖1）。（a）雙向主肋（b）縱向主肋、橫向次肋（c）橫向主肋、縱向次肋（d）雙向主次肋圖1梁板式筏基的肋梁布置梁板式筏基具有結(jié)構(gòu)剛度大，混凝土用量少，當(dāng)對(duì)地下室的防水要求很高時(shí)，可充分利用地基梁之間的“格子”空間采取必要的排水措施等優(yōu)點(diǎn)（圖2a）。但同時(shí)存在筏基高度大、受地基梁板布置的影響，基礎(chǔ)剛度變化不均勻，受力呈現(xiàn)明顯的“跳躍”式（圖2b），在中筒或荷載較大的柱底易形成受力及配筋的突變，梁板鋼筋布置復(fù)雜，降水及基坑支護(hù)費(fèi)用高，施工難度大等不足。由于梁板式筏基在技術(shù)經(jīng)濟(jì)上的明顯不足，因此，近年來(lái)該基礎(chǔ)的使用正逐步減少，一般僅用于柱網(wǎng)布置規(guī)則、荷載均勻的某些特定結(jié)構(gòu)中。平板式筏基平板式筏基由大厚板基礎(chǔ)組成，常用的基礎(chǔ)形式有：等厚筏板基礎(chǔ)和變厚度的筏板基礎(chǔ)（圖3）。適合于復(fù)雜柱網(wǎng)結(jié)構(gòu)，具有基礎(chǔ)剛度大、受力均勻等特點(diǎn)，在中筒或荷載較大的柱底易通過(guò)改變筏板的截面高度和調(diào)整配筋來(lái)滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求，同時(shí)具有板鋼筋布置簡(jiǎn)單、降水及支護(hù)費(fèi)用相對(duì)較低、施工難度?。ǔ穸劝迨┕さ臏囟瓤刂瞥猓┑葍?yōu)點(diǎn)。（a）梁格的利用（b）地基反力的突變圖2梁板式筏基的特點(diǎn)（a）等厚筏板（b）變厚度筏板圖3平板式筏板基礎(chǔ)但也存在超厚度板混凝土的施工溫度控制要求高、混凝土用量大等不足。由于平板式筏基良好的受力特點(diǎn)和明顯的施工優(yōu)勢(shì)，目前在高層和超高層建筑中應(yīng)用相當(dāng)普遍。柱墩”與變厚度筏板的區(qū)別位于柱（或墻）下的筏板，受力集中且復(fù)雜，工程設(shè)計(jì)中常采用柱（或墻）下局部加厚的辦法來(lái)滿(mǎn)足筏板設(shè)計(jì)需要（圖4）。當(dāng)變厚度的范圍很小時(shí)，通常稱(chēng)為“柱墩”，主要用來(lái)解決筏板在柱（或墻）根部位的抗沖切問(wèn)題，由于它的設(shè)置對(duì)筏板的其他受力性能不產(chǎn)生明顯的影響，因此為了簡(jiǎn)化計(jì)算，現(xiàn)有計(jì)算程序[3]在進(jìn)行帶“柱墩”筏板的設(shè)計(jì)計(jì)算時(shí)，只考慮“柱墩”對(duì)柱根部位的抗沖切作用，不考慮其剛度等的貢獻(xiàn)。但當(dāng)變厚度的范圍比較大時(shí)，加厚部分會(huì)對(duì)筏板的受力性能產(chǎn)生明顯的影響，不應(yīng)再按“柱墩”計(jì)算。設(shè)計(jì)中一般情況下可按柱（或墻）下加厚板的寬度與其高度的比值b1/h1來(lái)區(qū)別“柱墩”與變厚度筏板。當(dāng)b1與h1數(shù)值相近或變厚度范圍較小時(shí)，可判定為“柱墩”；當(dāng)b1比h1大較多或變厚度范圍較大時(shí)，可判定為變厚度筏板（圖4）。圖4“柱墩“”與變厚度筏板的判別柱下變板厚的常見(jiàn)做法分析工程設(shè)計(jì)中常遇到的筏板變厚度做法主要有以下兩種：1）底平形變厚度筏板基礎(chǔ)（圖5a）：當(dāng)變厚度范圍較?。ㄈ缭谥略O(shè)置柱墩）時(shí)，有效剛性角范圍大；筏板底部鋼筋受力直接，利用率高；基礎(chǔ)底面建筑防水質(zhì)量有保證；當(dāng)頂部設(shè)置坡面時(shí)可適量節(jié)約混凝土；施工難度??；若設(shè)備管線(xiàn)可在房間中部穿行時(shí)，則相應(yīng)土方量小，降水費(fèi)用低。2）頂平形變厚度筏板基礎(chǔ)（圖5b，c）：當(dāng)變厚度范圍較小（如在柱下設(shè)置柱墩）時(shí)，有效剛性角范圍小；筏板底部鋼筋需多次錨固搭接，受力不直接，利用率低；基礎(chǔ)底面建筑防水搭接量大，施工難度大、質(zhì)量難保證；當(dāng)與底平形頂面標(biāo)高相同時(shí)，混凝土用量及相應(yīng)土方量可略有減少。底平形和頂平形變厚度筏板的綜合比較見(jiàn)表1。從結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)角度出發(fā)，一般情況下不宜采用頂平形變厚度筏板基礎(chǔ)，必須采用時(shí)，也應(yīng)采用元寶形變厚度筏板。圖5變厚度筏板費(fèi)用基礎(chǔ)圖6獨(dú)基加防水板基礎(chǔ)的組成底平形和頂平形變厚度筏板的綜合比較表1筏板類(lèi)型有效剛性角范圍受力情況底鋼筋利用率底面防水效果施工難度土方量降降水費(fèi)用綜合經(jīng)濟(jì)指標(biāo)底平形頂平形大小直接不直接高低好差小大略多略少略高略低相當(dāng)相當(dāng)梁板式筏基和平板式筏基的區(qū)別（見(jiàn)表2）梁板式與平板式筏基的主要性能和使用情況比較表2筏基類(lèi)型基礎(chǔ)剛度地基反力柱網(wǎng)布置混凝土量鋼筋用量土方量降水費(fèi)用施工難度綜合費(fèi)用應(yīng)用情況梁板平板有突變均稱(chēng)有突變均稱(chēng)嚴(yán)格靈活較少較多相當(dāng)相當(dāng)較大較小較大較小較大較小較高較低較少較多2獨(dú)立基礎(chǔ)加防水板獨(dú)基加防水板基礎(chǔ)是近年來(lái)伴隨基礎(chǔ)設(shè)計(jì)與施工發(fā)展而形成的一種新的基礎(chǔ)形式（圖6），由于其傳力簡(jiǎn)單、明確及費(fèi)用較低，因此在工程中應(yīng)用相當(dāng)普遍。在獨(dú)基加防水板基礎(chǔ)中，防水板一般只用來(lái)抵抗水浮力，不考慮其地基承載能力，獨(dú)立基礎(chǔ)承擔(dān)全部結(jié)構(gòu)荷重并考慮水浮力的影響。作用在防水板上的荷載有：地下水浮力qw、防水板自重qs及其上建筑做法重量qa。注意：此處的qw，qs和qa均為荷載效應(yīng)基本組合時(shí)的設(shè)計(jì)值，即水浮力起控制作用時(shí)的荷載設(shè)計(jì)值，而不是荷載標(biāo)準(zhǔn)值。在建筑使用過(guò)程中由于地下水位變化，作用在防水板底面的地下水浮力也在不斷改變，因此防水板是一種隨荷載情況變化而變換支承情況的復(fù)雜板類(lèi)構(gòu)件。根據(jù)防水板所承擔(dān)的水浮力大小，可將獨(dú)立柱基加防水板基礎(chǔ)分為以下兩種不同情況：1）當(dāng)qwqs＋qa時(shí)，建筑物的重量將全部由獨(dú)立基礎(chǔ)傳給地基（圖7a）；防水板及其上部重量直接傳給地基土，獨(dú)立基礎(chǔ)對(duì)其不起支承作用。2）當(dāng)qw>qs＋qa時(shí)，防水板在水浮力的作用下，將凈水浮力（即qw－（qs＋qa））傳給獨(dú)立基礎(chǔ)，對(duì)獨(dú)立基礎(chǔ)底面的地基反力起一定的分擔(dān)作用，并加大了獨(dú)立基礎(chǔ)的彎矩，剪力也略有增加（圖7b）。圖7獨(dú)基加防水板基礎(chǔ)的受力特點(diǎn)參考文獻(xiàn)[1]GB50007－2002建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范[S].北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2002.[2]JGJ6－99高層建筑箱形與筏形基礎(chǔ)技術(shù)規(guī)范[S].北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，1999.[3]中國(guó)建筑科學(xué)研究院PKPMCAD