高层建筑筏板基础设计方法.doc

《高层建筑筏板基础设计方法.doc》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、建筑结构设计：www.jzsjlm.com　　　　高层建筑筏板基础设计方法　　以工程为例，对高层建筑基础的选型和平板式筏板基础的结构设计进行介绍，并着重阐述运用上部结构、基础和地基共同作用的分析原理，对筏板基础内力进行分析以及筏板基础的结构设计、筏板基础的地基承载力验算、筏板基础厚度的确定、筏板基础埋深确定：　　1　概　述　　建筑物采用何种基础型式，与地基土类别及土层分布情况密切相关。工程设计中，常遇到这样的地质情况，地下室底板下的岩土层为风化残积土层、全风化岩层、强风化岩层或中风化软岩层，因此，有可能采用天然基础。高层建筑地下室通常作为

2、地下停车库，建筑上不允许设置过多的内墙，因而限制了箱型基础的使用;筏板基础既能充分发挥地基承载力，调整不均匀沉降，又能满足停车库的空间使用要求，因而就成为较理想的基础型式。筏板基础主要构造型式有平板式筏板基础和梁板式筏板基础，平板式筏板基础由于施工简单，在高层建筑中得到广泛的应用。本文以广州白云区某住宅楼的基础设计为例，拟对高层建筑基础的选型和筏板基础的设计方法进行介绍。　　2　基础选型　　2.1工程地质概况　　本工程设地下室1层，塔楼地上20层，采用剪力墙结构。根据岩土工程勘察报告，场地土层分布自上而下分别为：①人工填土层，厚度0.5m

3、~3.0m;②冲洪积土层，厚度0.60m;③可塑状残积土层，厚度1.6m~8.30m，标贯击数为8~16击;④硬塑状残积土层，厚度2.2m~12.0m，标贯击数为18~29击;⑤岩石全风化带，厚度2.40m~8.60m，标贯击数为30~46击;⑥岩石强风化带，厚度0.60m~12.0m，标贯击数为50~65击;⑦岩石中风化带，厚度1.10m~2.13m，天然单轴极限抗压强度24.55MPa~49.55MPa;⑧岩石微风化带，厚度1.0m~1.60m，天然单轴极限抗压强度43MPa~120MPa。　　2.2基础结构方案选择　　高层建筑常用的

4、基础结构型式为桩基础，本工程岩土工程勘察报告中建议基础型式采用预应力管桩基础或人工挖孔桩基础。①采用预应力管桩基础，以强风化花岗岩为桩端持力层，由于场地基岩埋深相对较浅，地下室开挖后，最短有效桩长仅为2m左右，且场地局部地段在残积层中存在中风化岩孤石，对预应力管桩施工带来困难。②采用人工挖孔桩基础，以中微风化花岗岩为桩端持力层，人工挖孔桩成孔时要穿过坚硬土层进入稳定、完整的基岩需要降水和爆破，且要等到龄期后才能进行桩的检测和验收，施工周期长，工程投资高，同时，人工挖孔桩还存在施工危险性高，容易对周边建筑物造成影响等缺点。　　本工程塔楼基础

5、占地面积2230m2，塔楼总荷载重量为530260kN，即要求地基平均承载力为238kPa。从地层剖面及岩土性质分析，地下室开挖后板底标高下的岩土层为硬塑状残积土，标贯击数为18~29击，经深度及宽度修正后，地基承载力特征值fa≥　　300kPa，可满足要求。地基的验算包括地基承载力和变形两个方面，对于高层建筑，变形往往起着决定性的控制作用。本工程初步分析结果表明，建筑物沉降也可满足要求，因此，决定采用天然地基的片筏基础。采用片筏基础既可以避免因打桩引起的试桩、排污等问题，又可以加快施工进度，还能适当降低工程造价。　　3　筏板基础的结构设

6、计　　3.1筏板基础的平面布置　　尽量使建筑物重心与筏基平面的形心重合。筏基边缘宜外挑，挑出宽度应由地基条件、建筑物场地条件、柱距及柱荷载大小、使地基反力与建筑物重心重合或尽量减少偏心等因素综合确定，一般情况下，挑出宽度为边跨柱距的1/4～1/3。　　3.2筏板基础的地基承载力验算　　假定地基均匀，筏板为刚性板，基底反力按直线分布，在竖向荷载作用下，基础底面压应力标准值按下式计算：　　Pvkmax=++　　Pvkmin=--建筑结构设计：www.jzsjlm.com建筑结构设计：www.jzsjlm.com　　其中：ex、ey──竖向构件

7、合力作用点的偏心距　　Wx、Wy──基底截面抵抗矩　　竖向荷载作用下，基础底面应力按下式控制：　　≤1.2　　Pvkmax≤fa　　其中：fa──修正后的地基承载力特征值　　风荷载或地震荷载组合下，基础底面应力按下式控制：　　Pmax=Pvkmax+≤1.2fa(1.2faE)　　Pmin=Pvkmin-≥0　　其中：faE──调整后的地基抗震承载力　　3.3筏板基础厚度的确定　　筏板基础的厚度由抗冲切和抗剪强度确定，同时要满足抗渗要求，局部柱距及柱荷载较大时，可在柱下板底加墩或设置暗梁且配置抗冲切箍筋，来增加板的局部抗剪切能力，避免因少

8、数柱而将整个筏板加厚。除强度验算控制外，还要求筏板基础有较强的整体刚度。一般经验是筏板的厚度按地面上楼层数估算，每层约需板厚50mm~80mm。本工程塔楼地上21层，筏板厚度为1100mm;部