独立基础加防水板基础的设计-朱炳寅
朱丙寅老师关于结构相关问题的网上回答系列
朱炳寅老师关于结构设计相关问题的网上问答1问：高规附录D中，作用于墙顶的竖向均布荷载设计值，是否可以只考虑竖向荷载组合？因为墙的轴压比计算中为重力荷载代表值作用下的轴向力设计值。
答：不可，应取各种工况（包括竖向荷载、地震作用等）组合的最大墙顶轴力设计值，并根据墙肢的长度，将其等效为墙顶均布荷载。
此处，是墙肢的稳定计算，属于构件抗力计算的内容；而轴压比计算，只是结构构造设计的辅助指标，不是结构计算本身，主要作用是通过轴压比数值的大致划分，确定结构构件的相应构造措施标准。
问《混凝土结构设计规范》（GB 50010－2002）中第9.5.1条表9.5.1第三栏对现浇混凝土板也适用吗？若适用，那么《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ 3-2002)中第4.5.5条对上部结构嵌固部位的地下室顶板180厚，C30，配筋率不宜小于0.25％的规定是否多余？因为按上述规定，其最小配筋率应为0.306％。
答：关于剪力墙和框架柱轴压比计算的相关问题剪力墙和框架柱轴压比的计算规定异同分析见下表剪力墙和框架柱轴压比的计算规定异同分析表项目框架柱剪力墙轴压比定义柱组合的轴压力设计值与柱的全截面面积和混凝土轴心抗压强度设计值乘积之比值；可不进行地震作用计算的结构，取无地震作用组合的轴力设计值在重力荷载代表值作用下剪力墙墙肢的轴向压力设计值与墙肢截面面积和混凝土轴心抗压强度设计值乘积之比值；计算公式轴力设计值的取值柱组合的轴压力设计值取地震作用组合的轴力最大值，即= 在重力荷载代表值作用下剪力墙墙肢的轴向压力设计值，计算中取重力荷载分项系数=1.2，为重力荷载代表值下，墙肢的轴力。
轴压比真正的轴压比是名义轴压比问：我在算桩基的群桩效应的时候对于桩规中公式5.2.2－5中的参数qck的理解不是很清楚，规范上的解释：承台底1/2承台宽度深度范围内地基土极限阻力标准值，其中地基土极限阻力标准值到底是指什么意思？是不是指承台底地基土的承载力。
朱炳寅-地基基础设计方法及实例分析(郑州)研讨班
3.1 地基处理的基本方法及确定的基本原则
3.1.1 换填垫层法的应用原则，关注的重点，结构设计应提出的基本要求及施工控制的关键点把握。敦
煌博物馆工程、拉萨火车站工程的换填垫层工程实例，采用换填垫层法的基本出发点分析，使用效果介绍，主
要经济技术指标分析等。
3.1.2 水泥粉煤灰碎石桩（CFG）基本要素、主要技术特点及应用分析，复合地基承载力的确定原则及对
问题,往往需要结合其它相关规范的规定采用相应的变通手段以满足规范相关要求，有些规范（条
文）执行过程中尚存在着困惑。为此，在郑州市举办一期《地基基础设计方法及实例分析》研讨
班（简称），邀请长期工作在设计一线的中国建筑设计研究院朱炳寅副总结构师进行主讲。主讲人
以结构设计者的眼光，将其在实际工程中对规范难点的认识和体会，结合新规范相关的条文说明
1.1.4 勘探阶段的合理划分。
1.1.5 提出勘探要求的基本技巧。
1.2 各勘探阶段的不同要求
1.2.1 重要工程、大规模建设项目的可行性研究阶段勘探及必要时的补充勘察要求。 1.2.2 复杂地质条件下的初步勘探要求及工程实例分析。
1.2.3 详细勘察要求、详勘的问题分析、工程实例分析。 1.2.4 特殊地质条件下的施工阶段勘察、工程实例分析。 1.3 特殊工程的地震安全性评价、地质安全性评价
2.5.1 地域性很强的特殊岩土问题，如冻土地基、湿陷性黄土地基、膨胀土地基和液化地基。
2.5.2 针对不同的特殊岩土地基，提出实用的处理建议，采用综合处理方法解决地基的多重复杂问题。
2.6 工程实例及实力分析、常见问题分析
2.6.1 独立基础、筏板基础、独立柱基加防水板基础、主、裙楼基础等地基承载力修正的工程实例及实
4.1.4 在刚性基础设计中，为满足正常使用要求而加设的钢筋，对是否要满足钢筋混凝土构件的构造配 筋要求，进行剖析并对相关问题提出设计建议。
独立基础加防水板基础的设计应用
①验算基础底面积
按照 《 建筑地 基基础设计 规范 》５ ２ 节公式计 算 ，考
虑水浮 力对土体重量 Ｇ ｋ ｔ ￣ Ｊ 影 响和 地 基 承 载 力特 征 值ｆ ａ ｋ 的
影响。
由公 式 ５ ． ２ ． ４ 计 算 ，ｆ ａ ＝ １ ７ ８ ｋ Ｎ ． ｍ
基 础 底 设 计 内 力 值 Ｍ Ｘ＝Ｍ Ｙ＝３ ０ ５ ｋ Ｎ ｍ ，
３结合工程实例 ，具体讨 论此方法的应用 （ １ ， 钢 筋 混 凝 土 框
架 结 构 ，轴 网８ ｍｘ ８ ｍ ，柱 子 ５ ５ ０ ｘ ５ ５ ０ ，抗 浮 设 计 水 位 高 出防水 板底 面３ ２ ｍ ， 防 水 板 以上 覆 土 ８ ０ ０ ｍ ｍ ， 防 水 板
■ 王新 景
引 言 当 建筑 物 为 多层 框 架 建 有地 下室 ，如 果 上 部 荷 载 不 是
一
、
３ ０ ０ ａｍ厚 ，基 础 及 防 水 板 混 凝 土 Ｃ ｒ ３ ０，防 水 板 下 做 ３ ０ ０ 厚 焦 渣 垫 层 。 柱 子 程 序 计 算 柱 底 内 力 Ｎｍａ ｘ ＝ ３ ２ ０ ０ ｋ Ｎ， Ｖ ｘ ＝ Ｖ ｙ ＝ １ ５ ｋ Ｎ，Ｍｘ ＝ Ｍｘ ＝ ２ ０ ｋ Ｎ． ｍ ，程 序计 算 独 立 基 础 底 面 积４ ０ ０ ０ ｘ ４ ０ ０ ０ 。地 基 承 载 力 特 征 值 ｆ ａ ｋ ＝ １ ６ ０ ｋ Ｐ ａ 。
且 随水 浮 力 的加 大 而 增 加 。
注 ：Ｉ ｘ ，Ｉ ｖ 分 别 为柱 子 两 方 向 间 距 ；ａ ｘ，ａ ｙ 分 别 为 基 础 两 方 向截 面 尺 寸 。 本 例 中 ，ａ ／ Ｉ ＝ ４ ／ ８ ＝ Ｏ ． ５ ，查 “ 平 均 固 端 弯矩 系 数 表 ”
朱炳寅观点汇总-精华
关于“嵌固层”和“嵌固部位”问题关于结构底部嵌固层及上部结构嵌固端的刚度比问题，不少网友没闹明白1）《高规》第3.5.2条第2款中“对结构底部嵌固层，该比值不宜小于1.5”；2）《高规》第5.3.7条规定“地下一层与首层的侧向刚度比不宜小于2”。
这两条规定不矛盾，1）指的是，首层与二层的侧向刚度比（当地下室顶板作为上部结构嵌固部位时），2）指的是地下一层与上部结构首层的比值。
《高规》第3.5.2条第2款的规定，较适合于上部结构的嵌固端为绝对嵌固（不带地下室，将地下室顶板标高确定为嵌固端，嵌固端的水平位移、竖向位移和转角均为零）的计算模型。
关于2）条中比值2的限值合理性问题，可查阅《筏基规范》及我的新抗规书。
我们事务所一般做法：计算时取基础顶面做结构计算嵌固端，构造上满足首层结构嵌固；约束边缘构件从负一层开始设置。
而现新抗规及新高规都明确规定：《抗规》6.1.10.3款；《高规》7.1.4.3款1、规范6.1.14条1、3、4款为满足结构首层嵌固的强度要求；第2款为刚度要求，整个条文说明均为满足强度要求的解释而无关于刚度比取2的相关解释；2、高规5.3.7条规定刚度比计算按附录E.0.1条计算，即按等效剪切刚度比进行计算；相关范围的规定（抗规不超过20米、高规不超过三跨，不统一）有待商榷（高层、超高层基地剪力相差很大，对首层传递影响应该不同）；3、条文解释表明：整个结构应该在首层以上部位出现塑性铰，地下一层不应屈服；实际上当地下一层不屈服时地下室各层均不会出现屈服；从以上可以看出规范6.1.14条所说的嵌固端应该为抗震设计中概念设计的嵌固端即为出现塑性铰分布的下端，而并非结构力学计算的嵌固端。
⏹因此应将规范中的嵌固端区分为计算嵌固端与构造（概念设计）嵌固端；若将计算嵌固端选取在首层则会造成结构刚度偏大；⏹计算时取基础顶面作为结构力学的计算嵌固端，地下室顶板即首层作为构造嵌固端并满足抗规6.1.14条的所有强度要求；⏹底部加强区应从地下室一层开始设置，无须满足《抗规》6.1.10.3款及《高规》7.1.4.3款规定的底部加强区延伸至基础顶面；无论计算嵌固端选取在任何位置，由于地下室周边有很大的刚度的侧墙并受周边岩土的约束，在地震作用下其侧向位移受到限制，所以地下室对高层建筑上部结构的嵌固效果是客观存在的，上部结构的水平地震作用要通过地下室顶板进行传递也是必然的，高层建筑地下室顶板即首层楼板必须具有较强的整体性和刚度，可将高层建筑的水平地震作用有效的传递到地下室周边岩土中去；通过相关计算分析可知塔楼一定范围内结构（纯地下室框架）水平剪力递减较快，但仍然存在一定的内力，而实际工程中经常会出现塔楼与室外顶板有较大的高差，如下图所示：实际工程情况解决方法一：将高差分成几个较小的高差，并在高差处设置较宽的梁，加强该梁的抗扭能力解决方法二：通过在上下梁板端采取加腋方式关于构件的计算长度系数问题构件的计算长度等于计算长度系数乘以杆件长度，要注意程序计算长度系数的定义，一般情况下，杆件被分割的计算点越多，则计算长度系数越大。
柱下独基加防水板的工程应用及分析
柱下独基加防水板的工程应用及分析摘要：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 board0.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。
独立柱基加防水板基础设计方法的分析_朱炳寅
独立柱基加防水板基础设计方法的分析朱炳寅(中国建筑设计研究院 北京100044)[提要] 结合结构设计的工程实践,分析了独立柱基加防水板这一独特基础形式的受力特性、设计要点,对常用设计方法进行分析比较,提出了适合现阶段结构设计的辅助计算建议,供结构设计时参考。
[关键词] 独立柱基 防水板 基础设计Ba sed on de sign practi ce,the proble m a bout the raft foundation c onsisting of the single fo oting a nd the wate r proof slab is an alyzed.The ke y points of practi cal de sign method is presented ac cording to the foundation de sign cod(GBJ7 89).K eyw ord s:single footing;water proof sla b;ra ft foundation一、独立柱基加防水板的受力分析多层及高层建筑的裙楼中大量采用的独立柱基加防水板基础,实际上是柱周区域加厚的筏板基础,它属于筏板基础范畴,也可以将其理解为倒置的有柱帽无梁楼盖结构,柱帽为柱下独立基础中的台阶部分(图1)。
独立柱基加防水板基础的受力性能与独立柱基、无梁楼盖之间有许多的共性。
独立柱基加防水板基础是由独立柱基演变而来的一种特殊的筏板基础,筏板基础弹性地基梁板分析的刚度方程可表达为:K K wK w K w w+K sw=MP-P c+K s式中: 为由筏板板单元各节点i绕x,y轴的角位移 x及y构成的转角位移列向量(rad);w为由筏板板单元各节点i处的沉降位移构成的列向量(m);K ,K ww为总刚度矩阵中筏板板单元对应位移 及w的刚度子矩阵;K w,K w 为总刚度矩阵中筏板板单元对应位移 及w的刚度耦合子矩阵;M为作用于筏板板单元节点上的等效弯矩列向量(kN m);P为作用于筏板板单元节点上的等效竖向力列向量(kN);Pc为天然地面至筏板板底间的节点上土的重力列向量(kN);P-Pc为节点上的集中附加压力列向量(kN); 为外部相临建筑荷载对本筏板各节点产生的附加沉降量列矩阵;Ks为地基刚度矩阵。
浅谈筏板基础与独立基础的异同——某楼盘基础设计技术分析
浅谈筏板基础与独立基础的异同——某楼盘基础设计技术分析摘要：独基加防水板基础具有传力明确，构造简单，方便施工，经济实用等优点，因此，在工程设计中是首选的基础形式。
关键词：结构设计；地基基础；筏板基础某楼盘位于江门市港口路与迎宾大道交汇处西北，属于珠江三角洲冲击平原地貌，地貌为剥蚀残丘及丘间洼地；场地西侧原为丘间洼地，东侧原为小山丘，经人工挖土、填土整平，地面标高为4.80~6.76m。
6#7#楼以及商业综合楼位于场地东侧。
其工程地质条件较简单，地基上覆盖的素土层厚度较小，属建筑抗震一般地段，场地土类型为中硬土~坚硬土，场地类别为Ⅰ类，设计特征周期值0.25s。
地质勘察报告建议采用天然地基浅基础或人工挖孔桩基础。
地基类型不同，结构设计的经济性差别明显，一般情况下，采用天然基础时经济型最好，并以天然基础—地基处理—桩基础的顺序确定地基基础形式。
考虑到经济性和施工的便利性，决定6#7#和商业综合楼采用天然地基浅基础，选用持力层为强风化层，承载力特征值fa=600kPa，基准基床系数Kv1=60MN/m2。
我们首先考虑到的是使用最常见的柱下独立基础。
（图一）但是在实际设计的过程中发现，6#7#是18层的高层住宅楼，其剪力墙柱距离基本在2.5m~4m之间，而且墙柱之间布置很不规则。
如果按柱下独立基础布置，相邻基础之间基本上会连在一起。
而商业综合楼最高为14层，墙柱距以8m为主，墙柱布置比较规矩，所以仍适合用独立基础（如图二）。
而6#7#只能另外再选基础形式。
6#7#虽然柱网不规则，但是通过计算复核发现，其形心和重心X方向基本在同一个点，Y方向偏心228mm，根据偏心距验算公式：e=228 <0.1*W/A=0.1*（（1/6）*b*h*h）/（bh）=0.0167h=0.0167*24677=412，可知该偏心仍满足规范要求。
可见从整体上来说6#7#墙柱布置受力均匀。
适合采用平板式筏板基础（见图一）。
独立柱基加防水板基础
独基加防水板基础的设计中国建筑设计研究院 朱炳寅独基加防水板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形式（图1），由于其传力简单、明确及费用较低，因此在工程中应用相当普遍。
图1 独基加防水板基础的组成一、受力特点1．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重并考虑水浮力的影响。
2．作用在防水板上的荷载有：地下水浮力w q 、防水板自重s q 及其上建筑做法重量a q ，在建筑物使用过程中由于地下水位变化，作用在防水板底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w q ≤a s q q +时（注意：此处的w q 、s q 和a q 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基础传给地基（图2a）；2）当w q ＞a s q q +时（注意：同上），防水板对独立基础底面的地基反力起一定的分担作用，使独立基础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基础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（图2b）。
（a） （b）图2 独基加防水板基础的受力特点3．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w q ≤a s q q +时（图2a），防水板及其上部重量直接传给地基土，独立基础对其不起支承作用；当w q ≥a s q q +时（图2b），防水板在水浮力的作用下，将净水浮力（即w q -（a s q q +））传给独立基础，并加大了独立基础的弯矩数值。
二、计算原则在独基加防水板基础中，独立基础及防水板一般可单独计算。
1．防水板计算1）防水板的支承条件的确定防水板可以简化成四角支承在独立基础上的双向板（支承边的长度与独立基础的尺寸有关，防水板为以独立基础为支承的复杂受力双向板）（图3）；图3 防水板的支承条件2）防水板的设计荷载（图2）（1）重力荷载防水板上的重力荷载一般包括：防水板自重、防水板上部的填土重量、建筑地面重量、地下室地面的固定设备重量等；（2）活荷载防水板上的活荷载一般包括：地下室地面的活荷载、地下室地面的非固定设备重量等；（3）水浮力防水板的水浮力可按抗浮设计水位确定。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
独基加防水板基础的设计中国建筑设计研究院 朱炳寅独基加防水板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形式（图1），由于其传力简单、明确及费用较低，因此在工程中应用相当普遍。
图1 独基加防水板基础的组成一、受力特点1．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重并考虑水浮力的影响。
2．作用在防水板上的荷载有：地下水浮力w q 、防水板自重s q 及其上建筑做法重量a q ，在建筑物使用过程中由于地下水位变化，作用在防水板底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w q ≤a s q q +时（注意：此处的w q 、s q 和a q 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基础传给地基（图2a）；2）当w q ＞a s q q +时（注意：同上），防水板对独立基础底面的地基反力起一定的分担作用，使独立基础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基础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（图2b）。
（a） （b）图2 独基加防水板基础的受力特点3．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w q ≤a s q q +时（图2a），防水板及其上部重量直接传给地基土，独立基础对其不起支承作用；当w q ≥a s q q +时（图2b），防水板在水浮力的作用下，将净水浮力（即w q -（a s q q +））传给独立基础，并加大了独立基础的弯矩数值。
二、计算原则在独基加防水板基础中，独立基础及防水板一般可单独计算。
1．防水板计算1）防水板的支承条件的确定防水板可以简化成四角支承在独立基础上的双向板（支承边的长度与独立基础的尺寸有关，防水板为以独立基础为支承的复杂受力双向板）（图3）；图3 防水板的支承条件2）防水板的设计荷载（图2）（1）重力荷载防水板上的重力荷载一般包括：防水板自重、防水板上部的填土重量、建筑地面重量、地下室地面的固定设备重量等；（2）活荷载防水板上的活荷载一般包括：地下室地面的活荷载、地下室地面的非固定设备重量等；（3）水浮力防水板的水浮力可按抗浮设计水位确定。
3）荷载分项系数的确定（1）当地下水水位变化剧烈时，水浮力荷载分项系数按可变荷载分项系数确定，取1.4；（2）当地下水水位变化不大时，水浮力荷载分项系数按永久荷载分项系数确定，取1.35；（3）注意防水板计算时，应根据重力荷载效应对防水板的有利或不利情况，合理取用永久荷载的分项系数，当防水板由水浮力效应控制时应取1.0。
4）防水板应采用相关计算程序按复杂楼板计算。
也可按无梁楼盖双向板计算。
5）无梁楼盖双向板计算的经验系数法（1）防水板柱下板带及跨中板带的划分按图4确定防水板的柱下板带和跨中板带。
图4无梁楼盖的板带划分 图5 独立基础的有效宽度（2）防水板柱下板带及跨中板带弯矩的确定按经验系数法计算时，应先算出垂直荷载产生的板的总弯矩设计值（M 即M x 、M y ），然后按表1确定柱下板带和跨中板带的弯矩设计值。
对X 方向板的总弯矩设计值，按下式计算：8/)3/2(2ce x y x b l ql M −= （1）对Y 方向板的总弯矩设计值，按下式计算：8/)3/2(2ce y x y b l ql M −= （2）式中 q ——相应于荷载效应基本组合时，垂直荷载设计值； x l 、y l ——等代框架梁的计算跨度，即柱子中心线之间的距离；ce b ——独立基础在计算弯矩方向的有效宽度（见图5）。
柱下板带和跨中板带弯矩分配值（表中系数乘M ） 表1 截面位置柱下板带 跨中板带 边支座截面负弯矩0.33 0.04 跨中正弯矩0.26 0.22 端跨 第一内支座截面负弯矩0.50 0.17 支座截面负弯矩 0.50 0.17 内跨跨中正弯矩 0.18 0.15注：① 在总弯矩（M ）不变的条件下，必要时允许将柱上板带负弯矩的10%分配给跨中板带；② 表中数值为无悬挑板时的经验系数，有较小悬挑板时仍可采用，当悬挑较大且负弯矩大于边支座截面负弯矩时，须考虑悬臂弯矩对边支座及内跨的影响。
2．独立基础的计算合理考虑防水板水浮力对独立基础的影响，是独立基础计算的关键。
在结构设计中可采用包络设计的原则，按下列步骤计算：1）w q ≤a s q q +时的独立基础计算此时的独立基础可直接按本章第二节相关规定进行计算，此部分的计算主要用于地基承载力的控制，相应的基础内力一般不起控制作用，仅可作为结构设计的比较计算。
图6 防水板传给独立基础的等效荷载2）w q ＞（a s q q +）时的独立基础计算（1）将防水板的支承反力（取最大水浮力计算），按四角支承的实际长度（也就是防水板与独立基础的交接线长度，当各独立基础平面尺寸相近或相差不大时，可近似取图6中的独立基础的底边总长度）转化为沿独立基础周边线性分布的等效线荷载e q 及等效线弯矩e m （见图6），并按下列公式计算： ① 沿独立基础周边均匀分布的线荷载：)(2)(y x y x y x j w e a a a a l l q q +−≈ （3）② 沿独立基础边缘均匀分布的线弯矩：y x wj e l l q k m ≈ （4）式中 j w q ——相应于荷载效应基本组合时，防水板的水浮力扣除防水板自重及其上地面重量后的数值（2/m kN ）； y x l l 、——x 向、y 向柱距（m）；y x a a 、——独立基础在x 向、y 向的底面边长（m）；k ——防水板的平均固端弯矩系数，可按表2取值；其中y x a a a =。
防水板的平均固端弯矩系数 表2l a / 0.20 0.25 0.30 0.35 0.400.450.500.550.600.65 0.70 0.750.80k 0.110 0.075 0.059 0.048 0.0390.0310.0250.0190.0150.011 0.008 0.0050.003注：本表按有限元分析（由王奇工程师完成）统计得出。
（2）根据矢量叠加原理，进行在普通均布荷载及周边线荷载共同作用下的独立基础计算，即在独立基础内力计算公式的基础上增加由防水板荷载（e e m q 、）引起的内力，计算简图见图7，计算过程如下：图7 独立基础计算简图① 独立基础基底反力引起的内力计算，按本章第二节相关规定，进行普通均布荷载作用下独立基础的内力计算，注意此处均布荷载中应扣除防水板分担的水浮力，以图7柱边缘剖面A-A 为例，计算弯矩为1A M （按地基规范公式（8.2.7-4）计算）、剪力为1A V ；② 防水板对独立基础的基底边缘反力引起的附加内力计算，根据结构力学原理，结合本章第二节独立基础底面反力的分块原则，进行周边线荷载作用下独立基础的内力计算；以图7柱边缘剖面A-A 为例，计算弯矩为2A M =l m d b q e e )2/)((+−、剪力为l q V e A =2；③ 将两部分内力叠加，进行独立基础的各项设计计算，以图7柱边缘剖面A-A 为例，计算总弯矩为21A A A M M M +=、总剪力为21A A A V V V +=。
3）取上述1）和2）的大值进行独立基础的包络设计。
三、构造要求1．为实现结构设计构想，防水板下应采取设置软垫层（见图1）的相应的结构构造措施，确保防水板不承担或承担最少量的地基反力，软垫层应具有以下两方面的特点：1）软垫层应具有一定的承载能力，至少应能承担防水板混凝土浇注时的重量及其施工荷载，并确保在混凝土达到设计强度前不致产生过大的压缩变形。
2）软垫层应具有一定的变形能力，避免防水板承担过大的地基反力，以保证防水板的受力状况和设计相符。
2．工程设计中软垫层的做法大致如下：1）防水板下设置焦渣垫层在防水板下设置焦渣垫层，利用焦渣垫层所具有的承载力承担防水板及其施工荷载重量，并确保在防水板施工期间不致发生过大的压缩变形，同时，在底板混凝土达到设计强度后，具有恰当的可压缩性。
受焦渣材料供应及其价格因素的影响，焦渣垫层的应用正在逐步减少。
2）防水板下设置聚苯板近年来随着独立柱基加防水板基础应用的普及，聚苯板的应用也相当广泛，由于其来源稳定，施工方便快捷且价格低廉，在工程应用中获得比较满意的技术经济效果。
聚苯板应具有一定的强度和弹性模量，以能承担基础底板的自重及施工荷载。
四、结构设计的相关问题1．软垫层设计中对聚苯板性能的控制问题是关系独立基础加防水板受力合理与否的关键问题。
2．需要说明的是，结构设计中常有忽略防水板的水浮力对独立基础的影响，而只按独立基础基底反力引起的弯矩计算，当地下水位较高时，其基底弯矩设计值偏小，不安全。
3．采用软垫层后对地基承载力的深度修正影响问题。
五、设计建议1．建议在软垫层设计中，采取控制软垫层强度和变形的结构措施，如根据设计需要提出聚苯板的抗压强度和压缩模量指标（抗压强度一般取压缩量为试件总厚度的10%时的强度值）。
2．软垫层的厚度h 可根据地基沉降数值s 确定，且应h ≥s。
3．在独基加防水板基础中，防水板承担地下水浮力，当地下水位较高（w q ＞a s q q +）时，应考虑防水板承担的水浮力对独立基础弯矩的增大作用，并可采用矢量叠加原理进行简单计算。
4．在独基加防水板基础设计中，应特别注意对独立基础计算埋深的修正。
5．应注意独基加防水板基础与变厚度筏板基础的区别。
6．在独基加防水板基础的设计中，当地下水位不高时，应尽量采用较小厚度的防水板，控制防水板的配筋略大于防水板的构造配筋为宜。
六、特别说明1．独基加防水板基础暂未列入相关结构设计规范中，上述结构设计的原则和做法均为编者对实际工程的总结和体会，供读者在结构设计中参考。
2．在可不考虑地下水对建筑物影响时，对防潮要求比较高的建筑，常可采用独立基础加防潮板，防潮板的位置（标高）可根据工程具体情况而定：1）当防潮板的位置在独立基础高度范围内（有利于建筑设置外防潮层，并容易达到满意的防潮效果）时，上述独立基础加防水板设计方法同样适用；2）当防潮板的位置在地下室地面标高处时，防潮板变成为非结构构件，一般可不考虑其对独立基础的影响，但注意框架柱在防潮层标高处应留有与防潮层相连接的“胡子筋”。
3．结构构件设计应采用抗浮设计水位而不是防水设计水位。
4．关于结构的抗浮设计1）当抗浮设计水位较高时，结构的抗浮设计往往存在较大的困难，尤其是纯地下车库或地下室层数较多而地上层数很少时，问题更为严重。