浅谈高层住宅楼筏板基础的设计

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1、浅谈高层住宅楼筏板基础的设计［摘要］:文章以某工程为例.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的有限元法，以供参考。［关键词］:高层建筑；基础选型；筏板基础：有限元法中图分类号：［TU208.3］文献标识码：A文章编号：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地下停车库，建筑

2、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。本文以南宁市青秀区某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。如下图示：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26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素填土层，厚度.0.加〜15.8m；②耕表土层

3、，厚度0.2m〜2.9m；⑨含砾砂粘土层，厚度0.7m〜4.2m；④粘土层，厚度0.9m〜3.2m；⑤圆砾，厚度0.3m〜5.6m；⑥强风化泥质粉砂岩，厚度6.6nT22.1m,标贯击数为33-48击，承载力特征值fak=450Kpa；⑦中风化泥质粉砂岩，厚度＞11.9m,标贯击数为56-96击，承载力特征值fak=800Kpao2.2基础结构方案选择基础的设计必须满足以下三个条件的要求：(1)基础承受的荷重，不得超过地基的允许承载力，以保证安全。(2)基础的总沉降量及差异沉降量必须控制在一定限值之内，以保证上部结构不致损坏。(3)必须预先估计新

4、建房屋本身及其在施工过程中的必要操作对毗邻房屋的影响，以便采取必要的保护措施。在保证安全使用的条件下，还要考虑它的综合经济效果。要求工期短、费用省，而这个费用和工期都不是仅仅考虑基础的本身，而是考虑到整个建筑物的建造和运行。在确定基础型式时，应当通盘考虑地基、基础及上部结构的刚度以及施工顺序，恰当地估计在整个施工和使用过程中可能发生的基础沉降及差异沉降。在此仅析天然地基上平板式筏基的设计条件：在天然地基上应用平板式筏基，除了以上所述的条件外，最重要的是上部建筑荷载组合下总体轴力、弯矩等作用下，基底的最大压应力必须小于修正后地基承载力。这类筏基绝大

5、部份是作为补偿式基础，只要持力层承载力高，又无软弱下卧屋，且建筑面积的刚度中心与基础形心接近或重合时.均可考虑采用平板式筏基。高层建筑常用的基础结构型式为桩基础，常用人工挖孔桩和管桩基础。人工挖孔桩在进入埋藏有孔隙水的以粉土为主要成份的素填土①层中，易出现流土，流砂现象，施工有较大困难，故不宜采用。静压预制管桩以中风化泥质粉砂岩⑦层作为持力层，桩长大约20米左右。本工程经计算，在标准组合下平均反力为415Kpa,在开挖地下室基础底面为强风化泥质粉砂岩⑥层出露，且该层承载力特征值fak=450Kpa,可以满足本工程地基承载力要求。故可以考虑采用天然

6、筏板基础。经济对比：估算采用管桩基础造价：需要桩数约260根，则260X20X160=83.2万元，承台论含量约617立方米，估算约617x700=43.19万元，总价约126.39万元；估算采用筏板基础造价：筏板観含量约1490立方米，估算约1490x800=119.2万元。结论是采用筏板基础比管桩基础造价低点。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平板式筏形基础。采用筏板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筏板基础的结构设计2.1筏板基础的平面布置尽量使建筑

7、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1/4〜1/3o据《高层建筑混凝土结构技术规程JGJ3-2002》第12.1.5条规定偏心距eWO.1W/A,经计算，本工程(e=327mm)