浅谈高层建筑筏板基础的设计

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1、浅谈高层建筑筏板基础的设计　　【摘要】为了使结构设计人员能更好把握高层建筑基础的选型和平板式筏板基础的结构设计，以崇左市江州区地税局1#高层住宅楼筏板基础为例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地基承载力验算、筏板基础厚度的确定、筏板基础埋深确定。【关键词】高层建筑；基础选型；筏板基础结构设计　　1慨述　　根据高层建筑混凝土结构技术规程JGJ3-XX要求，为了满足结构的抗倾覆稳定要求，高层建筑宜设地下室，且要求基础埋深对天然地基取房屋高度的1/15，对桩基取房屋高度的1/18。高层建筑采用何种

2、基础型式，与地基土类别及土层分布情况、上部结构荷载大小、地基承载力等有密切相关。高层建筑地下室通常作为地下停车库及设备用房，目前大多高层建筑基础都采用筏板基础；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。本文以崇左市江州区地税局1#高层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　　工程地质概况　　崇左市江州区地税局1#高层住宅楼

3、位于崇左市江滨路，该工程为住宅建筑，属二类高层建筑，主体结构地上为一梯四户塔式建筑18层(1层为架空层，2-18层为单元住宅，层高均为)，地下负1层(层高为)为设备用房及部分摩托车、单车停放用房(非人防地下室)，建筑总高为，设计使用年限为50年,工程总建筑面积为10841m2,东西长m,南北长m。结构体系为剪力墙结构，抗震设防烈度为六度,设防类别为丙类，设计基本地震加速度值为，设计地震分组为第一组。内隔墙为190厚多孔页岩烧结砖(业主不同意使用轻质加气砼自保温节能砖)。　　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~；

4、②灰岩层，厚度4m~，岩体破碎，岩芯多呈碎块(片)状，且多夹有粘土，风化程度强烈，岩石坚硬程度等级为较硬岩，岩体完整程度为破碎，属中等偏低压缩性土层；③灰岩层，钻入厚度未钻穿，岩芯多呈柱状及短柱状，风化程度中等至微风化，岩石坚硬程度等级为较硬岩，岩体完整程度为较完整~完整，岩体基本质量等级为Ⅱ~Ⅲ级。本层分布较为稳定，厚度巨大。钻探期间各孔未遇地下水。　　基础结构方案选择　　高层建筑常用的基础结构型式有桩基础+防水板，筏板基础，桩筏基础。本工程岩土工程勘察报告中建议基础型式采用筏板基础，本工程基础占地面积824m2，上部结构总荷载重量为1965

5、09kN，即要求地基平均承载力为260kPa，地基承载力由岩土工程勘察报告提供，地基承载力特征值fa=400kPa，采用筏板基础，能满足地基承载力要求，由于本工程为纯剪力墙结构，且剪力墙的墙肢布置不很规则，不能形成较规整的梁板式筏板基础，因此采用平板式筏板基础。由于高层建筑基础埋深的要求，筏板基础埋深至少从筏板基础板底至室外标高为，从地层剖面及岩土性质分析，并考虑地下室的使用高度要求，本工程地下室平板式筏板基础厚为900mm，开挖后筏板板底标高为-(即从室外标高至筏板板底高度为)，并以灰岩层②作为持力层。地基的验算包括地基承载力和变形两个方面，

6、对于高层建筑，变形往往起着决定性的控制作用。　　3筏板基础的结构设计　　筏板基础的平面布置　　尽量使上部结构竖向永久荷载的重心与筏板基础平面的形心重合。筏基边缘宜外挑，挑出宽度应根据地基条件、建筑物场地条件、柱(墙柱)距及柱(墙柱)荷载大小等因素综合确定，尽量减少偏心，偏心距要求e≤/A。本工程调整筏板外挑尺寸为，偏心距e=/A，能满足规范要求。　　筏板基础的地基承载力验算　　由于地基比较均匀，筏板刚度大(由冲切验算确定该工程筏板厚为900mm，)近似为刚性板，基底反力呈直线分布，在竖向荷载作用下，基础底面压应力标准值按下式计算：　　Ｐkmax

7、=［(Fk+Gk)/A］+［Mk/W］　　Ｐvkmin=［(Fk+Gk)/A］-［Mk/W］　　由中国建筑科研院PKPM糸列JCCAD计算结果显示，　　在竖向荷载作用下Ｐkmax=277KPa，Ｐkmin=243KPa，基础底面平均压应力标准值Ｐk=260KPa。　　在风荷载或地震荷载组合下Ｐkmax=284KPa，Ｐkmin=218KPa。　　经修正后的地基承载力特征值fa=489KPa，faE=635KPa。　　在竖向荷载作用下，基础底面应力按下式控制：　　Ｐk≤fa　　Ｐkmax≤　　风荷载或地震荷载组合下，基础底面应力按下式控制：　　Ｐ

8、max≤　　Ｐmin≥0　　本工程筏板基础的地基承载力能满足要求。　　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，要求满足τmax=F