如何设计地下车库

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、边坡需要小开挖的区域，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：

(2)满堂平筏板正柱帽：

(3)满堂平筏板反柱帽：

(4)满堂十字形次梁沿柱主梁筏板：

(5)满堂沿柱一个方向为主梁、另一方向为间距三分之一柱距的单向次梁筏板

a)每个中柱基础的钢筋、混凝土用量及造价为8.2mX8.2m 所属面积的值，其他造价包括：土方、护坡、外墙混凝土、外墙防水按整栋工程总面积比例摊算到一个中柱所属面积；回填砂石、垫层混凝土、底板防水按中柱所属面积计算，带括号数值为当前考虑与高层主楼基础处理不均匀沉降筏板下垫50mm厚聚苯板软垫层的值，地下室顶板上防水及地下室地面做法不计在内。

b)对比比率以基础形式1 为100%，方案1 为无梁楼盖平托板柱帽，方案2 为粱板式式楼盖。

以下为重庆地区常用的基础形式，列举了桩基或独立基础，如下图所示

桩基平面如下：

独基平面图如下：

三、柱网布局

车库的柱网设置，首先应根据建筑对该项目的产品定位及建筑对车库的不同需求来进行初步布置；结构应在满足建筑要求的情况下对柱网进行调整。

在柱网设置中，8.0x7.8 或以上的柱网称为大柱网；8.0x（5.0+6.2）或以下的柱网称为小柱网。

大柱网的柱子和基础的数量少，建筑布局灵活，采用这种柱网布局可以减小柱子及基础成本；但相应在荷载较大时梁板造价高于小柱网。所以当基础为桩基且为多层车库时，建议考虑大柱网；当基础为独立基础且为单层车库时，建议考虑小柱网设置。

大柱网及小柱网如下图所示：

大柱网：

小柱网：

四、楼（屋）盖结构选型

a)以上选型未考虑人防结构。

●各种楼盖附图如下：

1) 无梁楼盖：

2) 十字梁板楼盖：

3) 井字梁板楼盖：

我们对部分城市的项目及典型案例进行了统计，如表下图所示：

a)LG1: 井字梁楼盖LG2: 无梁空心楼盖LG3: 无梁实心楼盖LG5: 十字梁楼盖LG6: 无梁楼盖平托板柱帽LG7: 无梁蜂巢芯楼盖LG8: 单向主次梁楼盖LG9 无次梁梁板楼盖；

b)+表示含土石方造价；

c)表格中空格部分为缺失数据；

d)其他造价包括外墙和底板的卷材防水；土方和护坡等；

e)涂阴影部分为独立柱基础加防水板（基础），无梁楼盖平托板柱帽（楼盖）。

通过上表中各实际工程统计数据的对比和分析，可以看出，无梁楼盖加平托板柱帽的楼盖形式是目前项目中比较经济的方案。

上述地区采用无梁楼盖可以减小层高，降低造价；而在重庆地区采用梁板式楼盖更为节约造价。

下图所示为北京富盛二期的部分结构平面图及剖面，具体详图4-7 所示，仅供参考(方案一:无梁楼盖;方案二:梁板式楼盖)

五、荷载取值

1、车库荷载

按《建筑结构荷载规范》取值。

2 覆土及景观荷载

根据建筑种植屋面、设备管道埋深、景观造型的要求综合考虑，按需要的最大覆土厚土取值。

3 消防车荷载

按《建筑结构荷载规范》要求，并根据覆土厚度进行折减取值。

4 人防荷载

根据人防设计等级，按《人民防空地下室设计规范》取值。

六、各地区地下车库楼（屋）盖及基础选型的建议

车库一般属于地下结构，地区不一样，场地情况就不一样，那么车库结构控制的目标就不一样，如果场地情况复杂，譬如地下水位高，水浮力大，基坑支护及基础造价高，就应以控制层高为主要目的，减少水浮力，降低基础造价，如成都、北京，由于柱距较大，如采用梁板式楼盖时，梁截面高度大，机电管道需在梁下通行，导致层高多数在3.8~4.5 米之间，而采用无梁楼盖时,层高可降低到3.3~3.4 米。根据以上分析，建议楼盖形式采用无梁楼盖平托板柱帽，基础形式采用独立柱基加防水板；如果场地情况简单，譬如无地下水，基坑开挖只需放坡就能解决，基础仅是独立基础或桩基础，不需要做抗水浮力底板，就应以控制楼（屋）面造价为主要目的，如重庆。

另外根据现行《高层钢筋混凝土结构技术规程》规定，地下一层顶板如作为上部结构的嵌固部位,应采用梁板结构。

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