分析高层住宅楼筏板基础的设计

李伟

摘要：通过重点描述高层住宅楼筏板基础，分析了上部结构、地基和基础共同作用的原理，详细介绍了高层建筑的基础选型和筏板的设计基础，以供参考。

关键词：高层；住宅楼；筏板基础；设计

中图分类号：TU471+.15 文献标识码：A 文章编号：2095－6835（2014）09－0084－01

建筑物选择什么类型的基础形式，与地基土的类别和图层的具体分布情况有紧密的联系。在进行工程设计的过程中，经常会遇到一些地质情况，比如地下室底板下的土层为全风化岩层、风化残积土层、中风化软岩或强风化岩层，所以，有可能会采用天然基础。目前，高层建筑的地下空间普遍用作地下停车场，建筑结构中不允许设置太多的内墙，这就限制了箱型基础的使用。筏板基础不但能够充分发挥地基的承载能力，避免出现不均匀沉降，还能满足地下空间的使用要求，所以筏板基础成为当前最理想的基础形式。筏板基础主要有平板式筏板基础和梁板式筏板基础两种构造型式，而平板式筏板基础由于施工较为简单，被广泛应用在高层建筑中。

1基础结构的方案选择

在进行基础设计时，必须满足以下要求：①基础所承受的荷重必须小于地基允许的承载力，以保证工程的安全；②要对基础的总沉降量和差异沉降量进行控制，将其控制在一定的限值内，避免上部结构出现损坏；③在新建房屋时，要分析对自身和周围房屋的影响，及时采取相应的保护措施。④以安全为前提，考虑建筑的经济效果。此外，要想建筑工期短、费用低，就不能够仅考虑基础，还要充分考虑建筑物的监造和运行。在明确基础形式时，必须全面考虑、分析地基、基础、上部结构的强度和施工的顺序，对在施工和使用的过程中可能会出现的基础沉降和差异沉降作出准确的估计。

设计天然地基上的平板式筏板基础，除了要满足上述条件外，还要在上部建筑荷载组合之下的总体轴力和弯矩等作用下，使基底所要承受的最大压应力绝对不超过地基承载力。此类型的筏板基础大多数是补偿形式的基础，只要保证持力层有足够承载能力，且没有软弱的下卧层，在建筑面积强度中心能够与基础形心相重合、接近的，都可以选择平板式筏板基础。

在高层建筑中，经常选择人工挖孔桩和管桩基础作为基础结构形式的桩基础。人工挖孔桩在打入埋有孔隙水且主要成分为粉土的素填土层中，容易产生流土、流砂现象，施工难度较大，所以不建议使用。中风化泥质粉砂岩层可以作为静压预制管桩的持力层，桩长为20 m左右。

2筏板基础结构的设计

2.1平面布置筏板基础

尽量使建筑物的中心与筏板基础的平面形心重合。筏板基础的边缘尽量外挑，挑出宽度应由建筑物场地条件、地基条件、柱荷载与柱距的大小、使地基的反力与建筑的重心向重合或是尽量减少偏心等因素综合确定。一般情况下，挑出的宽度应为边跨柱距的1/4～1/3，同时必须满足《高层建筑混凝土结构技术规程》（JGJ3—2002）中偏心距e≤0.1W/A的规范要求。

2.2确定筏板基础的厚度

要确定筏板基础的厚度，就必须综合考虑抗冲切强度和抗剪强度，同时要满足抗渗的要求。当局部柱荷载较大时，可以在柱下的板底进行加墩或者进行暗梁设置，同时要进行抗冲切箍筋配置，以此来加强板局部的抗剪切能力，避免因部分柱而对将整个筏板加厚。除了要对强度进行验算控制外，筏板基础还必须有较强的整体刚度，筏板的厚度可以按照地面楼层数进行估算，每层的板厚约为50～80 mm。

2.3对筏板基础计算的分析

上部结构、地基与基础之间有着互相影响、互相制约的联系，可以将上部结构、地基与基础作为一个工作整体来进行计算，如果上部结构、基础、地基三者之间的连接处变形十分协调，则建筑体系就属于静力平衡状态。对于基础来说，考虑上部结构的作用，可以减小基础整体变形弯曲程度和降低内力，得到非常经济的效果。对于上部结构来讲，要考虑基础变形所引发的变形，这种变形会使上部结构产生一部分次应力，充分考虑次应力会使结构更加安全。

2.4筏板构造设计

筏板通常使用双向双层通长钢筋，当墙柱下方板底处的配筋量不够时，就需要额外附加一定的短筋，保证通长钢筋在最大配筋量的1/3之上，板面只有很少一部分板块需要附加短筋。筏板的厚度较高，无法控制混凝土前期的水化热和收缩开裂程度，可以在混凝土中加入膨胀抗裂剂，混凝土在凝结初期会出现轻微的膨胀，能够与混凝土凝结初期的收缩程度相互抵消，避免裂缝出现，提高了筏板结构的防渗能力；还可以选择无缝技术进行施工，使筏板混凝土可以一次性完成浇筑，这样不但缩短了施工工期，还减小了有缝施工给整体结构带来的不利影响。此外，要加强无缝施工筏板的养护工作，养护时间不得低于14 d。

3结束语

在对结构进行整体设计的过程中，高层建筑基础设计是非常重要的一个环节，设计的合理性对建筑物的安全、使用与施工工期和投资的额度有着直接的影响。本文对高层建筑基础的选型方法进行了深入的探讨，重点介绍了平板式筏板基础的结构设计，并分析了上部结构、地基和基础的作用，希望能够为未来高层建筑施工打下良好的基础。

参考文献

［1］刘继光.筏板基础选型和设计分析［J］.北方工业大学学报，2002（01）.

［2］刘玉，徐军.地基基础设计若干问题探讨［J］.工程建设与设计，2002（06）.

〔编辑：李珏〕

Analysis of High-rise Residential Buildings Raft Foundation Design

Li Wei

Abstract: By focusing on high-rise residential building described raft foundation, analyzes the superstructure, foundation and the basis of common principles of action, detailing the design basis for selection of high-rise buildings and the foundation raft for reference.

Key words: tall; residential buildings; raft foundation; design