【摘 要】獨基加防水底板是近幾年使用非常廣泛的一種新型的基礎(chǔ)形式,在這種基礎(chǔ)中,獨立基礎(chǔ)承擔所有的結(jié)構(gòu)自重,而防水板只用來做防水或抵抗水浮力,不考慮防水板的地基承載能力。這種做法簡單明了,但計算是一般都是分開進行計算,而實際工程中防水底板經(jīng)常是與獨立基礎(chǔ)整澆到一起的,所以這種計算方法就不符合實際情況。本文主要考慮防水底板在不同情況下對獨立基礎(chǔ)的影響。
【關(guān)鍵詞】防水底板 獨立基礎(chǔ) 共同作用
在以往的設(shè)計中,設(shè)計人員通常是將獨立基礎(chǔ)與防水底板單獨計算,由獨立基礎(chǔ)承擔全部的結(jié)構(gòu)荷重,不考慮防水底板對地基反力的分擔,因為這樣做是偏于安全的。對于防水底板只是起到構(gòu)造上的防水作用,對于防水底板的計算則是將其考慮為以獨立基礎(chǔ)為支座的雙向板。但是當?shù)叵滤×Ρ容^大時,防水底板反而起不到分擔地基反力的作用,而且將防水底板承擔的水浮力傳遞給了獨立基礎(chǔ),獨立基礎(chǔ)作為防水底板的支座,勢必會造成獨立基礎(chǔ)底部彎矩和剪力的增大,這時就要考慮獨立基礎(chǔ)與防水底板的共同作用,否則就會不安全。
一、無地下水或地下水位較低時防水底板對獨立基礎(chǔ)的影響
在無地下水時,防水底板與獨立基礎(chǔ)整澆,會增加各獨立基礎(chǔ)之間的拉結(jié)作用,使得各獨立基礎(chǔ)之間的沉降差減小。同時防水底板會分擔一部分的地基反力,使得獨立基礎(chǔ)的計算配筋減小。總的來說是對獨立基礎(chǔ)有利的。
算例分析:
某地下兩層車庫,采用鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu),基礎(chǔ)采用獨立基礎(chǔ)加防水底板,混凝土等級C30,在勘察范圍內(nèi)無地下水,分析不同厚度防水底板對獨立基礎(chǔ)配筋的影響,采用盈建科軟件對獨立基礎(chǔ)與防水底板的共同作用進行有限元分析。分析結(jié)果見下表:
從上表可以看出,防水底板對于基底反力的分擔,使得獨立基礎(chǔ)的配筋有所減小,并且隨著防水板板厚的增加,其分擔的基底反力就越多,獨立基礎(chǔ)的配筋就減小越多。但是防水板板厚增加到一定程度時,獨立基礎(chǔ)的配筋就不再減小,因為獨立基礎(chǔ)已經(jīng)達到了構(gòu)造配筋,所以并不是防水板板厚越厚,對結(jié)構(gòu)配筋越省,盲目的增加防水板板厚,反而會造成一定的浪費。同時可以看到,防水板由于分擔了一部分基底反力,是有計算配筋的,若只是按照構(gòu)造進行配筋是不安全的,應(yīng)當根據(jù)其受力計算進行配筋。
二、有地下水且地下水位較高時防水板對獨立基礎(chǔ)的影響
在地下水位較高時,由于水頭壓力較大,此時防水底板不僅要考慮整體抗浮的問題,還要考慮防水板自身的強度能否抵抗水壓力的作用。以往的設(shè)計中,對于水壓力的考慮,一般只是計算防水底板的承載力,沒有考慮此時水壓力對獨立基礎(chǔ)的影響。而實際情況是獨立基礎(chǔ)與防水底板是共同作用,在這種情況下,較大的水壓力會對防水底板產(chǎn)生較大的彎矩,而防水底板的計算模型是以獨立基礎(chǔ)為支座的復雜雙向板,這就使得防水底板的彎矩會在獨立基礎(chǔ)處進行傳遞,這就會加大獨立基礎(chǔ)的受力,若不考慮這部分彎矩,對于獨立基礎(chǔ)的設(shè)計是不安全的。下面同樣用盈建科軟件對獨立基礎(chǔ)與防水板共同作用進行有限元分析。在不同水頭壓力作用下的防水板對獨立基礎(chǔ)配筋影響分析結(jié)果見下表:
從上表可以看出,在有水頭壓力的作用下,當防水板較薄時,會使得獨基邊防水板配筋加大,若只是按構(gòu)造配筋顯然不夠安全,同樣防水板也并不是越厚越好,達到一定程度后獨立基礎(chǔ)和防水板都只是構(gòu)造配筋,這樣也是浪費的。
從上表可以看出,在沒有設(shè)置防水板時,獨立基礎(chǔ)的配筋還是比較小的,當設(shè)置了防水底板,獨立基礎(chǔ)的配筋明顯加大,且獨基邊的防水底板配筋也加大了,但隨著防水板板厚的增加,獨立基礎(chǔ)和防水底板的配筋都有所減小。
三、總結(jié)
從上面的分析可以看出,在防水底板與獨立基礎(chǔ)共同作用的情況下,無論在有無地下水時,將獨立基礎(chǔ)與防水底板分開計算顯然是不合理的,而且在地下水頭壓力較大時也是不安全的。因此要根據(jù)不同的情況,進行整體計算,考慮獨立基礎(chǔ)與防水底板的共同作用。在無地下水時,防水底板對獨立基礎(chǔ)是有利的,會減小獨立基礎(chǔ)的配筋,若獨立基礎(chǔ)單獨計算進行配筋,是有些浪費的。但是在地下水頭壓力較大時,防水底板會將部分彎矩傳遞給獨立基礎(chǔ),所以獨立基礎(chǔ)的配筋會加大,若不考慮防水底板的作用計算出來的獨立基礎(chǔ)是不安全的。同時若獨立基礎(chǔ)只是進行構(gòu)造配筋也是不安全的,因為防水底板會分擔地基反力,需要按計算進行配筋。當然防水底板并不是越厚越好,這就需要根據(jù)實際計算取最恰當?shù)陌搴?,以達到既經(jīng)濟又安全的目的。
參考文獻:
[1]慶文,索小麗. 樁基工程中的抗拔樁設(shè)計[J].科技信息(科學教研). 2008(12)