一、结构专业管控要点
优化设计的目的是通过采用适宜的结构形式,一方面达到可以降低地下车库的层高,减少基础埋深、墙高、外墙防水面积、土方及护坡、降水及抗浮费用;另一方面达到直接降低楼层(屋面)梁、板及基础土建造价。
为达到上述目的,需要从基础选型、柱网布局、楼盖(屋盖)结构选型、荷载取值等方面综合考虑。
二、基础选型
由于车库柱轴力不大,在考虑车库基础时一般根据当地地质条件选型,持力层较深采用桩基,较浅采用独基,有地下水时还需考虑抗水板。
如在重庆地区,岩石埋深浅,一般都以中风化岩石作为基础持力层;同时由于通常情况下无地下水,也不需要考虑抗水板。所以在重庆车库基础常见的是嵌岩桩基础和独立基础:岩层距车库地坪标高超过2.0~2.5m 左右时会采用嵌岩桩基础;小于2.0~2.5m 左右时采用独立基础。而这两种基础中独立基础的费用较低。具体如图4-2 所示。
但是在成都或北京地区持力层一般为土层,同时由于地下水影响,车库一般会考虑独立基础 抗水板设计或筏板设计。由于有地下水存在,基础埋深越深水压越大,基础成本也就越高,所以应尽量控制层高来减小基础埋深,达到控制成本的目的。
在车库地下室周边一般采用与车库结构连为一体的钢筋砼挡土墙。对于其它区域因环境设计产生的挡土墙,采用重力式挡土墙、锚杆挡土墙、桩板式挡土墙等形式。一般而言,对挡土高度小于8.0m,边坡变形要求低的区域,采用重力式挡土墙;对挡土高度大于8.0m,边坡变形要求高的区域,采用锚杆挡土墙;对场地大小受限、边坡需要开挖的区域,采用桩板式挡土墙。
在无地下水的地区,不需考虑水对挡墙的侧压力,挡墙的高度对造价影响不大,如重庆;但在地下水位较高的地区,挡墙过高会增加较多造价。特别是在大城市中,已建的房屋可能会离地下室很近,还需考虑基坑支护及抽水费用,应该尽量控制层高以控制成本,如成都及北京。
综上所述,在重庆等地质条件较好,无地下水的城市地下室层高对基础部分土建成本的影响远远不如成都或北京等地区。
我们以北京富盛二期地下车库顶板分别采用方案一(无梁楼盖)和方案二(梁板式楼盖)为例,列举了五种类型的基础形式进行比较,分别为
1) 独立柱基加防水板;
2) 满堂平筏板正柱帽;
3) 满堂平筏板倒柱帽;
4) 满堂十字型次梁沿柱主梁筏板;
5) 满堂沿柱一个方向为主梁、另一个方向为间距三分之一柱距的单向次梁筏板;
基础形式参见图4-1。按一个中柱基础进行综合经济比较发现,如表4-1 所示,如果地下室层1、2 采用无梁楼盖或梁板式楼盖,当考虑地下室分隔墙、楼梯、车道等项目时,其综合经济造价基础形式3 与形式1 接近,而形式2、4、5 均比形式1 的高得很多。
(1)独立柱基抗水板: