中船第九设计研究院工程有限公司 上海 200063
摘要：柱下独立基础加防水板属于工程常见的基础形式，为了使防水板只承受水浮力，设计中通常在防水板下设软垫层。通过分析防水板受力特点，提出了防水板下不设垫层的条件，推导了判别公式，算例分析表明不设软垫层的条件较为合理，可为工程实践提供参考。
关键词：防水板；软垫层；独立基础；地下水
0前言
独立基础加防水板的基础形式常见于有地下室且有防水要求的结构，如：带地下室多层建筑、高层建筑的多层裙房及纯地下车库等。独立基础加防水板较常规的筏板基础具有经济性好、受力明确的优点。当其用于高层建筑的裙房时，也可加大裙房部分的沉降，对减小主楼与裙房的沉降差有利。
1防水板受力特点
一般认为，上部结构荷载直接由独立基础传至地基土，防水板主要承担以下荷载：（1）防水板自重及其上部面层和活荷载，该部分荷载直接由防水板下地基土承担；（2）水浮力。当基础沉降量不大时，防水板与独立基础的关系分两种情况：
1）地下水位在基底以下或水浮力小于等于防水板自重时，防水板与独立基础相互作用可以忽略，防水板可按构造配筋；
2）地下水位较高，水浮力作用大于防水板荷载时，防水板以独立基础为支座，在其周边产生弯矩和剪力，此时按无梁楼盖设计，采用有限元整体计算，考虑二者相互作用，并对防水板按内力计算结果配筋。
当基础沉降量较大时（文献[1]建议为70mm），防水板可能由于基础沉降而承担较大的上部结构荷载，此时需调整基础设计，减小基础沉降（如改用筏板基础或桩基础）。
为了避免防水板由于基础沉降导致防水板受力不均而遭到破坏，通常防水板下均设软垫层，以确保其仅承担少量地基反力。软垫层可采用炉渣垫层或聚苯板垫层，其中后者应用更为广泛。
随着计算机技术和软件技术的发展，目前常用的设计软件（如PKPM）均可对独立基础加防水板进行计算分析。软件分析采用弹性地基梁板法，防水板仅承受水浮力，防水板下地基土基床系数均取0，防水板自重及其板面荷载通过独立基础传给地基（此处与前述防水板实际受力状态不同）。设计软件较好地反映了防水板主要受力特点，给工程设计带来了极大的便利。
2防水板不设软垫层的条件
一般情况下，防水板下设软垫层符合防水板计算假定，是必要的；但在部分情况下可考虑取消防水板下软垫层：
1）岩石地基条件下，基础沉降量小，即使不设软垫层，防水板所承担的地基反力也很小[2]。
2）如图1，低水位下防水板承受地基反力f2>0，若地下水高低水位相差较大，防水板在高水位下地基反力已减小为0时，防水板设计仅受水浮力控制，此时，可以考虑取消防水板下的软垫层，防水板内力及配筋按照普通筏板基础计算即可。
4结论
独立基础加防水板是工程中广泛应用的基础形式，防水板下不设软垫层可节约工程造价，简化施工流程。本文通过对防水板受力状态的分析，提出了防水板下可不设软垫层的条件为高、低水位的水浮力差大于或等于低水位工况下不设垫层防水板的地基反力，并推导出防水板下可不设软垫层的判别公式，为设计过程中进行初步估算提供了简便工具。算例分析表明本文提出的防水板不设软垫层的条件较为合理，可为工程实践提供参考。
参考文献
[1]杜鹏.防水板受力分析及设计[J].建筑结构,2016,46(16):105~107.
[2]吴春萍,白东丽.独立基础加防水板的地基反力分配分析[J].地基与基础,2008,22(3):371~373.
[3]胡笑笑.建筑独立基础加防水板的内力与变形研究[D].山东建筑科技大学，2013.
[4]臧奇峰,于德湖,张同波等.独立基础加防水板在岩石地基条件下取消聚苯板设置研究[J].青岛理工大学学报,2013,34(1):122~125.
论文作者:蔡茂
论文发表刊物:《基层建设》2018年第7期
论文发表时间:2018/5/25
标签：软垫论文; 基础论文; 地基论文; 独立论文; 荷载论文; 浮力论文; 不设论文; 《基层建设》2018年第7期论文;