淺談高層建筑筏板基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)

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1、淺談高層建筑筏板基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)　　【摘要】為了使結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員能更好把握高層建筑基礎(chǔ)的選型和平板式筏板基礎(chǔ)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，以崇左市江州區(qū)地稅局1#高層住宅樓筏板基礎(chǔ)為例著重闡述運(yùn)用上部結(jié)構(gòu)、基礎(chǔ)和地基共同作用的分析原理，對(duì)筏板基礎(chǔ)內(nèi)力進(jìn)行分析以及筏板基礎(chǔ)的地基承載力驗(yàn)算、筏板基礎(chǔ)厚度的確定、筏板基礎(chǔ)埋深確定?！娟P(guān)鍵詞】高層建筑；基礎(chǔ)選型；筏板基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)　　1慨述　　根據(jù)高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程JGJ3-XX要求，為了滿足結(jié)構(gòu)的抗傾覆穩(wěn)定要求，高層建筑宜設(shè)地下室，且要求基礎(chǔ)埋深對(duì)天然地基取房屋高度的1/15，對(duì)樁基取房屋高度的1/18。高層建筑采用何種

2、基礎(chǔ)型式，與地基土類別及土層分布情況、上部結(jié)構(gòu)荷載大小、地基承載力等有密切相關(guān)。高層建筑地下室通常作為地下停車庫(kù)及設(shè)備用房，目前大多高層建筑基礎(chǔ)都采用筏板基礎(chǔ)；筏板基礎(chǔ)既能充分發(fā)揮地基承載力，調(diào)整不均勻沉降，又能滿足停車庫(kù)的空間使用要求，因而成為較理想的基礎(chǔ)型式。筏板基礎(chǔ)主要構(gòu)造型式有平板式筏板基礎(chǔ)和梁板式筏板基礎(chǔ)，平板式筏板基礎(chǔ)由于施工簡(jiǎn)單，在高層建筑中得到廣泛的應(yīng)用。本文以崇左市江州區(qū)地稅局1#高層住宅樓的基礎(chǔ)設(shè)計(jì)為例，擬對(duì)高層建筑基礎(chǔ)的選型和筏板基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)方法進(jìn)行介紹?！　　　?基礎(chǔ)選型　　工程地質(zhì)概況　　崇左市江州區(qū)地稅局1#高層住宅樓

3、位于崇左市江濱路，該工程為住宅建筑，屬二類高層建筑，主體結(jié)構(gòu)地上為一梯四戶塔式建筑18層(1層為架空層，2-18層為單元住宅，層高均為)，地下負(fù)1層(層高為)為設(shè)備用房及部分摩托車、單車停放用房(非人防地下室)，建筑總高為，設(shè)計(jì)使用年限為50年,工程總建筑面積為10841m2,東西長(zhǎng)m,南北長(zhǎng)m。結(jié)構(gòu)體系為剪力墻結(jié)構(gòu)，抗震設(shè)防烈度為六度,設(shè)防類別為丙類，設(shè)計(jì)基本地震加速度值為，設(shè)計(jì)地震分組為第一組。內(nèi)隔墻為190厚多孔頁(yè)巖燒結(jié)磚(業(yè)主不同意使用輕質(zhì)加氣砼自保溫節(jié)能磚)。　　根據(jù)巖土工程勘察報(bào)告，場(chǎng)地土層分布自上而下分別為：①人工填土層，厚度~；

4、②灰?guī)r層，厚度4m~，巖體破碎，巖芯多呈碎塊(片)狀，且多夾有粘土，風(fēng)化程度強(qiáng)烈，巖石堅(jiān)硬程度等級(jí)為較硬巖，巖體完整程度為破碎，屬中等偏低壓縮性土層；③灰?guī)r層，鉆入厚度未鉆穿，巖芯多呈柱狀及短柱狀，風(fēng)化程度中等至微風(fēng)化，巖石堅(jiān)硬程度等級(jí)為較硬巖，巖體完整程度為較完整~完整，巖體基本質(zhì)量等級(jí)為Ⅱ~Ⅲ級(jí)。本層分布較為穩(wěn)定，厚度巨大。鉆探期間各孔未遇地下水?！　』A(chǔ)結(jié)構(gòu)方案選擇　　高層建筑常用的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)型式有樁基礎(chǔ)+防水板，筏板基礎(chǔ)，樁筏基礎(chǔ)。本工程巖土工程勘察報(bào)告中建議基礎(chǔ)型式采用筏板基礎(chǔ)，本工程基礎(chǔ)占地面積824m2，上部結(jié)構(gòu)總荷載重量為1965

5、09kN，即要求地基平均承載力為260kPa，地基承載力由巖土工程勘察報(bào)告提供，地基承載力特征值fa=400kPa，采用筏板基礎(chǔ)，能滿足地基承載力要求，由于本工程為純剪力墻結(jié)構(gòu)，且剪力墻的墻肢布置不很規(guī)則，不能形成較規(guī)整的梁板式筏板基礎(chǔ)，因此采用平板式筏板基礎(chǔ)。由于高層建筑基礎(chǔ)埋深的要求，筏板基礎(chǔ)埋深至少?gòu)姆ぐ寤A(chǔ)板底至室外標(biāo)高為，從地層剖面及巖土性質(zhì)分析，并考慮地下室的使用高度要求，本工程地下室平板式筏板基礎(chǔ)厚為900mm，開挖后筏板板底標(biāo)高為-(即從室外標(biāo)高至筏板板底高度為)，并以灰?guī)r層②作為持力層。地基的驗(yàn)算包括地基承載力和變形兩個(gè)方面，

6、對(duì)于高層建筑，變形往往起著決定性的控制作用。　　3筏板基礎(chǔ)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)　　筏板基礎(chǔ)的平面布置　　盡量使上部結(jié)構(gòu)豎向永久荷載的重心與筏板基礎(chǔ)平面的形心重合。筏基邊緣宜外挑，挑出寬度應(yīng)根據(jù)地基條件、建筑物場(chǎng)地條件、柱(墻柱)距及柱(墻柱)荷載大小等因素綜合確定，盡量減少偏心，偏心距要求e≤/A。本工程調(diào)整筏板外挑尺寸為，偏心距e=/A，能滿足規(guī)范要求?！　》ぐ寤A(chǔ)的地基承載力驗(yàn)算　　由于地基比較均勻，筏板剛度大(由沖切驗(yàn)算確定該工程筏板厚為900mm，)近似為剛性板，基底反力呈直線分布，在豎向荷載作用下，基礎(chǔ)底面壓應(yīng)力標(biāo)準(zhǔn)值按下式計(jì)算：　?。衚max

7、=［(Fk+Gk)/A］+［Mk/W］　　Ｐvkmin=［(Fk+Gk)/A］-［Mk/W］　　由中國(guó)建筑科研院PKPM糸列JCCAD計(jì)算結(jié)果顯示，　　在豎向荷載作用下Ｐkmax=277KPa，Ｐkmin=243KPa，基礎(chǔ)底面平均壓應(yīng)力標(biāo)準(zhǔn)值Ｐk=260KPa。　　在風(fēng)荷載或地震荷載組合下Ｐkmax=284KPa，Ｐkmin=218KPa?！　〗?jīng)修正后的地基承載力特征值fa=489KPa，faE=635KPa?！　≡谪Q向荷載作用下，基礎(chǔ)底面應(yīng)力按下式控制：　?。衚≤fa　?。衚max≤　　風(fēng)荷載或地震荷載組合下，基礎(chǔ)底面應(yīng)力按下式控制：　?。?/p>

8、max≤　?。衜in≥0　　本工程筏板基礎(chǔ)的地基承載力能滿足要求?！　》ぐ寤A(chǔ)厚度的確定　　筏板基礎(chǔ)的厚度由抗沖切和抗剪強(qiáng)度確定，要求滿足τmax=F