柱下独基加防水板的工程应用及分析

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摘 要：独立基础加防水板的地下室做法，根据实际工程案例来分析设计中应该注意的一些问题：独基加防水板的受力特点及基本原理、设计计算、结构构造措施、结构计算的设计原则。柱下独基加防水板，桩承台加防水板等形式的基础是近年来伴随基础设计与施工发展而形成的一种新的基础型式，由于其传力简单明确及费用低，因此在工程中应用相当普遍。

关键词：地下室；柱下独基；防水板

Abstract： According to the actual engineering case study design, independent foundation and basement waterproof board practices should pay attention to some problems: the addition of waterproof plate stress characteristics and the basic principle, design calculation, structural measure, and calculation of structure design principles. The foundation under column waterproof board, pile cap and waterproof plate forms is a new type of foundation developed by the design and construction in recent years. Because of its simple and clear force transmission and low cost, it is widely used in practice.Key words： underground chamber; column only base; waterproof board

中图分类号：TU57 文献标识码： A 文章编号：

0.引言：在大中城市的商业建筑设计时，为解决汽车停放问题，一般考虑地下停车，利用地下空间，设置一到两层地下车库。一般地上多层，地下一到两层的结构设计为框架结构体系。当多层框架结构建有地下室且有防水要求时，如地基较好，也可用独立基础加防水板的地下室做法。现根据实际工程案例来分析设计中应该注意的一些问题：

1.工程概况：

日照海边的某开发商开发的多层商场地下两层，地下一层为车库，地下二层为平战结合人防地下室及设备用房，战时人防，平时停车，地上五层，抗震设防烈度为7度，设计基本地震加速度为0.10g(第三组)。框架结构基础形式为柱下独立基础加防水板，基础等级丙级。独立基础上部柱截面尺寸600mm×600mm，柱网尺寸7．2m×7．2m，防水板下设聚苯板软垫层，防水板及独立基础混凝土强度等级C30，受力钢筋采用HRB400级， 地下水当地历史最高水位高出地下室地面0．5 m，岩土工程勘察报告建议采用天然地基，以基底所在的第七层强风化花岗片麻岩为持力层Ra=700KPa。由于基础直接落在岩石上，地质较好，设计时未计算基础沉降，结合本工程结构特点及地质情况，对筏板和独基加防水板两种方案进行了技术和经济性的比较后决定应用独基础加防水板的方案。

2.独基加防水板的受力特点及基本原理：

（一）受力特点：

1.独立基础承受全部结构荷载，并考虑水浮力作用下对防水板的影响。

2.防水板只承受防水板自重及上覆土重和地下水浮力，不考虑地基反力作用。

3.为了减少柱基础沉降对防水板的不利影响，应在防水板下设置一定厚度的易压缩材料，如聚苯板等。工程设计中软垫层的做法大致有三种：一是在防水板下设置焦渣垫层，受焦渣材料供应及其价格因素的影响，焦渣垫层的应用正逐步减少；二是采用级配中、粗砂代替焦渣垫层；三是采用聚苯板，在防水板下均铺设50mm～100mm聚苯板软垫层，其具有一定的承载能力和变形能力，能达到设计构想及设计要求，本设计采用聚苯板软垫层获得了比较满意的技术经济效果。近年来随着独基加防水板基础应用的普及，聚苯板由于其来源稳定,施工方便快捷且价格低廉，在工程中应用也相当广泛，聚苯板应具有一定的强度和弹性模量，能承担基础底板自重及施工荷载。具体采用何种软垫层，可根据工程实际情况采用。这时，防水板仅考虑地下水的浮力作用，不考虑地基土反力作用。柱下独立基础加防水板做法自上而下为：1).防水板，厚度大于等于250mm；2).防水层；3).混凝土垫层；4).聚苯板。

（二）柱下独基的设计计算

1.地下室采用柱下独立基础时，柱下独立基础的计算方法与无地下室的多层框架结构相同。基础的底面积、基础的高度和基础的配筋，均应按上部结构整体计算后输出的底层柱底组合内力设计值中的最不利组合进行设计计算，不可采用D+L的组合内力来进行设计计算,D+L-为（1.2恒+1.4活）组合（其中不包括恒载为主的组合）。

2.基础下部设置易压缩材料时，柱下独立基础除承受上部结构荷载及柱基自重外，还应考虑防水板的自重、板面建筑装修荷载和板面使用荷载。这些荷载使柱子的轴向内力增加，可以近似地按柱子的负荷面积计算。当独立基础的设计由Nmin组合内力设计值控制时，则可以不考虑作用在防水板上的使用荷载。