筏板基礎(chǔ)與防水板獨立基礎(chǔ)區(qū)別及具體應(yīng)用
張帆
摘要：獨立基礎(chǔ)加防水底板是近年來綜合設(shè)計與施工發(fā)展而形成的一種新型基礎(chǔ)形式，而筏板基礎(chǔ)由于剛度較大，對地基反力和地基沉降的調(diào)節(jié)能力較強(qiáng)，常常用于整體荷載較大的高層建筑，但受力復(fù)雜，鋼筋密集，成本較高。
關(guān)鍵詞：筏板基礎(chǔ) 防水板獨立基礎(chǔ)
一、應(yīng)用范圍及其特點
實際工程當(dāng)中，獨立基礎(chǔ)加防水底板越來越廣泛的運用，其最突出的優(yōu)勢在于構(gòu)件傳力、受力分工非常明確，獨立基礎(chǔ)只承擔(dān)上部結(jié)構(gòu)的全部荷載重量，而防水底板只承擔(dān)水浮力，這使得板厚可以更薄，最常用于地基承載力較高且上部荷載并不是很大的情況，如果承載力較小、上部荷載過大及地基剛度較小，為了控制不均勻沉降獨立基礎(chǔ)將過大，以至于無法發(fā)揮全部的承載能力且施工較為困難，甚至不如改用樁基更加經(jīng)濟(jì)實用。
而作為補(bǔ)充，我們用筏板基礎(chǔ)來解決地基承載力不足的問題，相比獨立基礎(chǔ)，筏板基礎(chǔ)有著更廣闊的接觸面積平攤上部荷載，當(dāng)然代價就是它有更復(fù)雜的構(gòu)造要求、局部處理方式、復(fù)雜的施工和更加高昂的成本投入。
計值公式為：Mx=q*ly*(lx-2bce/3)2/8
對X方向板的總彎矩設(shè)計值公式為：My=q*lx*(ly-2bce/3)2/8
式中 q——相應(yīng)荷載效應(yīng)基本組合垂直荷載設(shè)計值;
Lx、ly——等代框架梁計算跨度，柱子中心線距離;
Bce——獨立基礎(chǔ)在計算彎矩方向的有效寬度。
柱下板帶和跨中板帶彎矩分配值 表1
截面位置柱下板帶跨中板帶
端跨邊制作界面負(fù)彎矩0.330.04
跨中正彎矩0.260.22
第一內(nèi)支座截面負(fù)彎矩0.500.17
內(nèi)跨支座截面負(fù)彎矩0.500.17
跨中正彎矩0.180.15
而梁板式筏板基礎(chǔ)則是假設(shè)均勻分布荷載的倒樓蓋形式，計算梁板的具體配筋，相對來說比平板式筏板基礎(chǔ)的傳力更明確，板跨較小且板厚較薄，但由于其結(jié)構(gòu)布置中肋梁太多，施工困難大大增加，實際工程中使用逐漸減少。
三、工程實例分析
青島市某小區(qū)，場地土分布情況由淺至深依次為雜填土、含淤泥質(zhì)中砂、粉質(zhì)粘土、粗礫砂、粉質(zhì)粘土、強(qiáng)風(fēng)化泥質(zhì)粉砂巖，抗浮水位為3.000m(黃海高程)。
基礎(chǔ)形式分別為無地下室部分采用樁基礎(chǔ)和有地下室部分采用筏板基礎(chǔ)。樁基礎(chǔ)持力層為強(qiáng)風(fēng)化泥質(zhì)粉砂巖;筏板基礎(chǔ)持力層為粉質(zhì)粘土，地基承載力特征值fak=200KPa。建筑物±0.000m標(biāo)高，R組團(tuán)為4.900m、S組團(tuán)為4.700m(黃海高程)，地下室底板面標(biāo)高均為-5.500m(相對于建筑±0.000m)。
該項目初始設(shè)計采用純地下室部分平板式筏板基礎(chǔ)結(jié)合有上部結(jié)構(gòu)部分梁板式筏板基礎(chǔ)，其實并未發(fā)揮項目最大優(yōu)勢平衡好安全性與經(jīng)濟(jì)性的關(guān)系，因此需要進(jìn)行合理優(yōu)化。
有上部結(jié)構(gòu)部分地基承載力與地基反力驗算關(guān)系圖(承載力經(jīng)修正后為325kpa，反力為179kpa)，修正后承載力遠(yuǎn)遠(yuǎn)滿足實際需求。
地基承載力與地基反力驗算關(guān)系圖
而純地下室部分上部僅僅只有一層頂板荷載，結(jié)合地基承載力大小，采用獨立基礎(chǔ)完全可以滿足需求，而底板就可以直接采用防水底板做抗浮設(shè)計。
采用平板式筏板基礎(chǔ)計算時地基反力僅為地基承載力的30%
基于上述分析，對整體設(shè)計重新調(diào)整，改為平板式筏板基礎(chǔ)結(jié)合獨立基礎(chǔ)加防水底板的結(jié)構(gòu)設(shè)計方案，前后進(jìn)行成本比對，后者方案比前者可節(jié)省35%的施工成本，并且可減少施工周期25%。
四、比較總結(jié)
結(jié)合以上分析，我們可以得出幾大基礎(chǔ)形式的特點，如下表：
基礎(chǔ)
類型基礎(chǔ)
剛度地基
反力混凝
土量鋼筋量土方量施工
難度應(yīng)用
情況綜合
費用
梁板式突變突變、復(fù)雜較少相當(dāng)較大較大較少較高
平板式均勻均勻、復(fù)雜較多相當(dāng)較小較小較多較低
獨基加防水板較小集中、簡單較少較少較小較小較多較低
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