浅谈独立基础加防水板基础的设计

肖施繁

四川省成都市610000

【摘要】独基加防水板基础近年来在民用和工业建筑的单层、多层地下室结构及荷载不大的小高层结构中应用广泛，本文主要总结工业建筑中独基加防水板基础的设计要点及其在设计中的应用及注意事项。

【关键词】独立基础 防水板 基础设计

独基加防水板基础是近年来的一种新的基础形式，由于其传力简单明确且费用较低，因此在工程中应用相当普遍。所以本文从对独基加防水板基础的受力分析入手，简单总结现阶段满足设计要求的使用方法。

1、适用范围：

（1）独基加防水板基础适用于柱荷载相对不是很大的单层及多层建筑；

（2）独基加防水板基础适用于地下水位比较高的带地下室多层及高层建筑。

2、受力特点：

（1）在独基加防水板的基础中，只有在防水板下设置软垫层，其中独立基础的受力状态才接近于经典的独立基础；在独基加防水板的基础中，当防水板下不设置软垫层时，独立基础加防水板近似为变厚度的筏形基础。

（2）在独基加防水板基础中，防水板一般只用来抵抗水浮力，不考虑防水板的地基承载能力。独立基础承担全部结构荷并考虑水浮力的影响。

（3）作用在防水板上的荷载有：地下水浮力qw、防水板自重qs 及其上建筑做法重量qa，在建筑物使用过程中由于地下水位变化，作用在防水板地面的地下水浮力也在不断改变，根据防水板所承担的水浮力的大小，可将独立柱基加防水板基础分为以下两种不同情况：

1） 当qw ≤ qs+qa 时（ 注意：此处的qw、qs 和qa 均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荷载设计值，而不是荷载标准值），建筑物的重量将全部由独立柱基传给地基，如下图；

2）当qw>qs+qa 时（注意：同上），防水板对独立柱基底面的地基反力起一定的分担作用，使独立柱基底面的部分地基反力转移至防水板，并以水浮力的形式直接作用在防水板底面，这种地基反力的转移对独立柱基的底部弯矩及剪力有加大的作用，并且随水浮力的加大而增加，如下图；

（4）在独基加防水板基础中，防水板是一种随荷载情况变化而变换支承情况的复杂板类构件，当qw ≤ qs+qa 时，防水板及其上部重量直接传给地基土，独基对其不起支承作用；当qw>qs+qa 时，防水板在水浮力的作用下，将净水浮力（即qw-（qs+qa））传给独基，并加大了独基的弯矩数值。

3、结构设计相关问题：

（1）当设计地下水位在基础底面以下或高出基础顶面不多时，可不考虑防水板对独立基础的影响，即：

1）防水板可按构造配筋；

2）独立基础的配筋可按上部结构传来的荷载直接计算。

（2）当地下水位较高时，应特别注意防水板需承担水浮力，同时又对独立基础的内力和配筋产生明显影响，此时，应根据独立基础和防水板的实际受力状态，对独立基础的设计方法进行相应的调整：

1）防水板按四角支承在独立基础上的双向板计算，承担水浮力和防水板及其上部填土重量等荷载；

2）独立基础设计应考虑基底反力、防水板传至基础边缘的集中荷载和附加弯矩。

（3）在设置软垫层时，可根据需要提出聚苯板的抗压强度和压缩模量等指标，软垫层厚度h可根据地基沉降值S来确定，应满足h≥s。

（4）采用软垫层后，应注意其对地基承载力的深度修正问题；

（2）应注意独立基础加防水板基础与变厚度筏形基础的区别。

4、工程分析

（1）独立基础加防水板基础可根据基础设计实际情况统一考虑，结合实际工程情况采用高、中、低位防水板构造。特别注意当地下室标高变化处（如泵坑、集水坑等），独立基础及防水板厚度应从较低处算起。

（2）通过工程实例分析发现，在独立基础加防水板基础中，独立基础和防水板基础不一定由同一荷载效应组合起控制作用，独立基础按永久荷载效应控制组合设计，防水板按水浮力控制的效应组合设计，而在独立基础设计时又需要考虑防水板传来的荷载，因此在实际工程中，应当适当的采用包络设计方法，即按各自最不利情况进行计算并简化设计。

参考文献

[1] 朱炳寅，娄宇，杨琦,建筑地基基础设计方法及实例分析，中国建筑工业出版社,2007

[2]赵明华，土力学地基与基础疑难释义（第二版），中国建筑工业出版社，2003

[3]建筑地基基础设计规范，中国建筑工业出版社,2011