筏板基礎與防水板獨立基礎區(qū)別及具體應用

　　張帆

　　摘要：獨立基礎加防水底板是近年來綜合設計與施工發(fā)展而形成的一種新型基礎形式，而筏板基礎由于剛度較大，對地基反力和地基沉降的調節(jié)能力較強，常常用于整體荷載較大的高層建筑，但受力復雜，鋼筋密集，成本較高。

　　關鍵詞：筏板基礎 防水板獨立基礎

　　一、應用范圍及其特點

　　實際工程當中，獨立基礎加防水底板越來越廣泛的運用，其最突出的優(yōu)勢在于構件傳力、受力分工非常明確，獨立基礎只承擔上部結構的全部荷載重量，而防水底板只承擔水浮力，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濟實用。

　　而作為補充，我們用筏板基礎來解決地基承載力不足的問題，相比獨立基礎，筏板基礎有著更廣闊的接觸面積平攤上部荷載，當然代價就是它有更復雜的構造要求、局部處理方式、復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方向板的總彎矩設計值公式為：My=q*lx*(ly-2bce/3)2/8

　　式中 q——相應荷載效應基本組合垂直荷載設計值;

　　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

　　端跨邊制作界面負彎矩0.330.04

　　跨中正彎矩0.260.22

　　第一內支座截面負彎矩0.500.17

　　內跨支座截面負彎矩0.500.17

　　跨中正彎矩0.180.15

　　而梁板式筏板基礎則是假設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的傳力更明確，板跨較小且板厚較薄，但由于其結構布置中肋梁太多，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、含淤泥質中砂、粉質粘土、粗礫砂、粉質粘土、強風化泥質粉砂巖，抗浮水位為3.000m(黃海高程)。

　　基礎形式分別為無地下室部分采用樁基礎和有地下室部分采用筏板基礎。樁基礎持力層為強風化泥質粉砂巖;筏板基礎持力層為粉質粘土，地基承載力特征值fak=200KPa。建筑物±0.000m標高，R組團為4.900m、S組團為4.700m(黃海高程)，地下室底板面標高均為-5.500m(相對于建筑±0.000m)。

　　該項目初始設計采用純地下室部分平板式筏板基礎結合有上部結構部分梁板式筏板基礎，其實并未發(fā)揮項目最大優(yōu)勢平衡好安全性與經濟性的關系，因此需要進行合理優(yōu)化。

　　有上部結構部分地基承載力與地基反力驗算關系圖(承載力經修正后為325kpa，反力為179kpa)，修正后承載力遠遠滿足實際需求。

        地基承載力與地基反力驗算關系圖

　　而純地下室部分上部僅僅只有一層頂板荷載，結合地基承載力大小，采用獨立基礎完全可以滿足需求，而底板就可以直接采用防水底板做抗浮設計。

　　采用平板式筏板基礎計算時地基反力僅為地基承載力的30%

　　基于上述分析，對整體設計重新調整，改為平板式筏板基礎結合獨立基礎加防水底板的結構設計方案，前后進行成本比對，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

　　結合以上分析，我們可以得出幾大基礎形式的特點，如下表：

　　基礎

　　類型基礎

　　剛度地基

　　反力混凝

　　土量鋼筋量土方量施工

　　難度應用

　　情況綜合

　　費用

　　梁板式突變突變、復雜較少相當較大較大較少較高

　　平板式均勻均勻、復雜較多相當較小較小較多較低

　　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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