李偉

摘要：通過重點描述高層住宅樓筏板基礎，分析了上部結(jié)構(gòu)、地基和基礎共同作用的原理，詳細介紹了高層建筑的基礎選型和筏板的設計基礎，以供參考。

關(guān)鍵詞：高層；住宅樓；筏板基礎；設計

中圖分類號：TU471+.15 文獻標識碼：A 文章編號：2095－6835（2014）09－0084－01

建筑物選擇什么類型的基礎形式，與地基土的類別和圖層的具體分布情況有緊密的聯(lián)系。在進行工程設計的過程中，經(jīng)常會遇到一些地質(zhì)情況，比如地下室底板下的土層為全風化巖層、風化殘積土層、中風化軟巖或強風化巖層，所以，有可能會采用天然基礎。目前，高層建筑的地下空間普遍用作地下停車場，建筑結(jié)構(gòu)中不允許設置太多的內(nèi)墻，這就限制了箱型基礎的使用。筏板基礎不但能夠充分發(fā)揮地基的承載能力，避免出現(xiàn)不均勻沉降，還能滿足地下空間的使用要求，所以筏板基礎成為當前最理想的基礎形式。筏板基礎主要有平板式筏板基礎和梁板式筏板基礎兩種構(gòu)造型式，而平板式筏板基礎由于施工較為簡單，被廣泛應用在高層建筑中。

1基礎結(jié)構(gòu)的方案選擇

在進行基礎設計時，必須滿足以下要求：①基礎所承受的荷重必須小于地基允許的承載力，以保證工程的安全；②要對基礎的總沉降量和差異沉降量進行控制，將其控制在一定的限值內(nèi)，避免上部結(jié)構(gòu)出現(xiàn)損壞；③在新建房屋時，要分析對自身和周圍房屋的影響，及時采取相應的保護措施。④以安全為前提，考慮建筑的經(jīng)濟效果。此外，要想建筑工期短、費用低，就不能夠僅考慮基礎，還要充分考慮建筑物的監(jiān)造和運行。在明確基礎形式時，必須全面考慮、分析地基、基礎、上部結(jié)構(gòu)的強度和施工的順序，對在施工和使用的過程中可能會出現(xiàn)的基礎沉降和差異沉降作出準確的估計。

設計天然地基上的平板式筏板基礎，除了要滿足上述條件外，還要在上部建筑荷載組合之下的總體軸力和彎矩等作用下，使基底所要承受的最大壓應力絕對不超過地基承載力。此類型的筏板基礎大多數(shù)是補償形式的基礎，只要保證持力層有足夠承載能力，且沒有軟弱的下臥層，在建筑面積強度中心能夠與基礎形心相重合、接近的，都可以選擇平板式筏板基礎。

在高層建筑中，經(jīng)常選擇人工挖孔樁和管樁基礎作為基礎結(jié)構(gòu)形式的樁基礎。人工挖孔樁在打入埋有孔隙水且主要成分為粉土的素填土層中，容易產(chǎn)生流土、流砂現(xiàn)象，施工難度較大，所以不建議使用。中風化泥質(zhì)粉砂巖層可以作為靜壓預制管樁的持力層，樁長為20 m左右。

2筏板基礎結(jié)構(gòu)的設計

2.1平面布置筏板基礎

盡量使建筑物的中心與筏板基礎的平面形心重合。筏板基礎的邊緣盡量外挑，挑出寬度應由建筑物場地條件、地基條件、柱荷載與柱距的大小、使地基的反力與建筑的重心向重合或是盡量減少偏心等因素綜合確定。一般情況下，挑出的寬度應為邊跨柱距的1/4～1/3，同時必須滿足《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》（JGJ3—2002）中偏心距e≤0.1W/A的規(guī)范要求。

2.2確定筏板基礎的厚度

要確定筏板基礎的厚度，就必須綜合考慮抗沖切強度和抗剪強度，同時要滿足抗?jié)B的要求。當局部柱荷載較大時，可以在柱下的板底進行加墩或者進行暗梁設置，同時要進行抗沖切箍筋配置，以此來加強板局部的抗剪切能力，避免因部分柱而對將整個筏板加厚。除了要對強度進行驗算控制外，筏板基礎還必須有較強的整體剛度，筏板的厚度可以按照地面樓層數(shù)進行估算，每層的板厚約為50～80 mm。

2.3對筏板基礎計算的分析

上部結(jié)構(gòu)、地基與基礎之間有著互相影響、互相制約的聯(lián)系，可以將上部結(jié)構(gòu)、地基與基礎作為一個工作整體來進行計算，如果上部結(jié)構(gòu)、基礎、地基三者之間的連接處變形十分協(xié)調(diào)，則建筑體系就屬于靜力平衡狀態(tài)。對于基礎來說，考慮上部結(jié)構(gòu)的作用，可以減小基礎整體變形彎曲程度和降低內(nèi)力，得到非常經(jīng)濟的效果。對于上部結(jié)構(gòu)來講，要考慮基礎變形所引發(fā)的變形，這種變形會使上部結(jié)構(gòu)產(chǎn)生一部分次應力，充分考慮次應力會使結(jié)構(gòu)更加安全。

2.4筏板構(gòu)造設計

筏板通常使用雙向雙層通長鋼筋，當墻柱下方板底處的配筋量不夠時，就需要額外附加一定的短筋，保證通長鋼筋在最大配筋量的1/3之上，板面只有很少一部分板塊需要附加短筋。筏板的厚度較高，無法控制混凝土前期的水化熱和收縮開裂程度，可以在混凝土中加入膨脹抗裂劑，混凝土在凝結(jié)初期會出現(xiàn)輕微的膨脹，能夠與混凝土凝結(jié)初期的收縮程度相互抵消，避免裂縫出現(xiàn)，提高了筏板結(jié)構(gòu)的防滲能力；還可以選擇無縫技術(shù)進行施工，使筏板混凝土可以一次性完成澆筑，這樣不但縮短了施工工期，還減小了有縫施工給整體結(jié)構(gòu)帶來的不利影響。此外，要加強無縫施工筏板的養(yǎng)護工作，養(yǎng)護時間不得低于14 d。

3結(jié)束語

在對結(jié)構(gòu)進行整體設計的過程中，高層建筑基礎設計是非常重要的一個環(huán)節(jié)，設計的合理性對建筑物的安全、使用與施工工期和投資的額度有著直接的影響。本文對高層建筑基礎的選型方法進行了深入的探討，重點介紹了平板式筏板基礎的結(jié)構(gòu)設計，并分析了上部結(jié)構(gòu)、地基和基礎的作用，希望能夠為未來高層建筑施工打下良好的基礎。

參考文獻

［1］劉繼光.筏板基礎選型和設計分析［J］.北方工業(yè)大學學報，2002（01）.

［2］劉玉，徐軍.地基基礎設計若干問題探討［J］.工程建設與設計，2002（06）.

〔編輯：李玨〕

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