建筑工程筏板基础研究

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摘要：在现代建筑中，筏板基础能很好的将地基承载力充分的发挥，还能使沉降不均匀得到良好的调整，因而应用广泛，特别是在多高层建筑中。本文对筏板基础的相关内容进行了分析。

关键词：建筑结构；筏板基础；类型；构造

在建筑工程中，基础是建筑结构物直接与地基接触的最下部分，是建筑结构的重要组成部分，它影响着整个建筑的经济和安全，是大楼正常使用和稳定与安全的根本。当地基很软弱，承载能力低，而上部结构传来的荷载又很大，以致于十字条形基础还不能提供足够的底面积时，通常采用筏板基础。所以，筏板基础设计是整个结构设计中的一个重要组成部分。

1、筏板基础的类型

筏形基础分平板式，梁板式两种。筏板基础常做成一块等厚的混凝土板，称为平板式筏板基础，适用于柱荷载不大、柱距较小且等柱距的情况，当荷载较大时，可以加大柱下的板厚。如柱荷载太大且不均匀，柱距又较大时，将产生较大的弯曲应力，可沿柱轴线纵横向设肋梁，就成为梁板式筏板基础，肋梁设在板下使地坪自然形成，且较经济，但施工不方便。肋梁也可设在板的上方，施工方便，但要架空地坪。

筏板基础的结构与钢筋混凝土楼盖结构相似，由柱子或墙传来的荷载，经主，次梁及板传给地基。若将基础反力看作作用于筏板底板上的荷载，则筏板基础相当于一倒置的钢筋混凝土平面楼盖。

筏形基础大多采用梁板式结构的形式，当柱网间距大时，可加肋梁使基础刚度加大。当柱网为正方形时（或近于正方形），筏形基础也可以做成无梁式基础板，相当于一倒置的无梁楼盖。

梁板式筏板基础向上凸出的肋梁，布置纵向和横向的肋梁时，应使其交点位于柱下。肋梁同向下凸出时，其断面可作成梯形的，施工时利用土模浇筑混凝土，以节省模版，且地板上部是平整的，使用方便。但施工质量不宜检查。通常采用的还是肋梁向上凸出的形式。为使其形成平整为室内地面，可在肋梁间填土或填筑低标号混凝土。如果肋的间距不大时，也可以铺设预制钢筋混凝土板。

筏片式钢筋混凝土基础的结构构造与一般的钢筋混凝土基础及钢筋混凝土平面楼盖的构造要求基本相同。但应根据基础的要求确定混凝土的标号、钢筋的直径及保护层的厚度。

筏板基础可以有效地提高基础承载力，增强基础刚性，调整地基不均匀沉降，因此在多高层房屋中广泛使用。

2、筏型基础的构造要求

对于筏板基础板厚的确定和配筋构造等，规范中已有明确规定：

1）筏板基础的底面形状和尺寸应考虑使上部结构荷载的合力点接近基础底面形心。如果荷载不对称，宜调整筏板的拉伸长度，但身处长度从轴线算起横向不宜大于1500mm，纵向不宜大于1000mm，且同时宜将肋梁挑至筏板边缘。无外伸肋梁的筏板，其伸出长度宜适当减少。

2）梁板式筏板基础底板的板格应满足冲切承载力的要求，梁板式筏板基础的板厚不应小于300mm，且板厚与板格的最小跨度之比不宜小于1/20。平板式筏板厚度应根据冲切抗剪要求确定。最小板厚不宜小于400mm。对高层建筑的筏板基础可以采用后筏板，厚度可取1～3m。

3）筏板配筋

筏板配筋由计算确定，按双向配筋，并考虑下述原则：

一是平板式筏板基础，按柱下板带和跨中板带分别计算配筋，以柱上板带的正弯矩计算下筋，用跨中板带的负弯矩计算上筋，用柱上和跨中板带正弯矩的平均值计算跨中板带的下筋。

二是梁板式筏板基础，在用四边嵌固双向板计算跨中和支座弯矩时，应适当予以折减。肋梁按T形梁计算，肋板也应适当的挑出1/6～1/3柱距。配筋除满足上述计算要求，纵横方向的支座钢筋尚应有1/2～1/3贯通全跨，且其配筋率不应小于0.15%，跨中钢筋按实际配筋率全部连通。筏板分布钢筋在板厚小于或等于250mm时，取d=8mm，间距250mm；板厚大于250mm时，取d=10mm，间距200mm。对于双向悬臂挑出，但基础梁不外伸的筏板，应在板底布置放射状附加钢筋，附加钢筋直径与边跨主筋相同，间距不大于200mm。一般为5～7根。

三是墙下筏板基础，适用于筑有人工垫层及具有硬壳层的比较均匀的软土地基上，建造六层及六层以下横墙较密集的民用建筑。墙下筏板基础一般为等厚度的钢筋混凝土平板，混凝土强度等级可采用C20，对地下水位以下的地下室筏板基础，必须考虑混凝土的抗渗等级，并进行抗裂验算。筏板基础垫层厚度一般为100mm。筏板配筋除符合计算要求外，纵横方向支座钢筋尚应分别有0.15%、0.10%配筋连通，跨中钢筋按实际配筋率全部连通。底板受力钢筋的最小直径不宜小于8mm。当有垫层时，钢筋保护层的厚度不宜小于35mm。筏板厚度不得小于200mm。筏板悬挑墙外的长度，横向不宜大于1000mm，纵向不宜大于600mm。如采用不埋式筏板，四周必须设置连梁。

筏板基础的主要结构形式有平板式筏基和梁板式筏基，包括等厚度或变厚度底板和纵横式肋梁，一般情况下宜将基础肋梁置于底板之上，如果基础不均匀或使用要求时，可将肋梁置于板下，框架柱位于肋梁交点处。在具体筏板基础设计时，应着重考虑如下问题：1）应尽量使上部结构的荷载合力重心与筏型基础相重合，从而确定底板的形状和尺寸，当需要将底板设计成选跳板时，要综合考虑上述多方面因素以减小基础端部地基反力过大而对基础弯矩的影响。2）底板厚度由抗冲切和抗剪强度验算确定。柱网间距较大时可在柱间设置加强板带（暗梁加配箍筋）来提高抗冲切强度以减少板厚，也可采用后张预应力钢筋法来减少混凝土用量和造价。决定板厚的关键因素是冲切，应对筏板基础进行详细的冲切验算。3）无肋梁筏板基础的配筋可近似按无梁楼盖设柱上板带和跨中板带（倒楼盖法）的计算方法进行，精确计算可用有限元法；对肋梁式筏基，当肋梁高度比板厚大得较多时，可分别计算底板和肋梁的配筋，即底板以肋梁为固定支座按双向板计算跨中和支座弯矩，并适当调整板跨中和支座的配筋；4）构造配筋要求：筏板受力筋应满足规范中0.15%的配筋率要求，悬挑板角处应设置放射状附加钢筋等设计人员往往配置受力钢筋有余，构造钢筋却配置不足。

3、筏板基础的板厚确定

3.1基础沉降的不均匀性

荷载分布和地基岩土的不均匀性势必导致基础的不均匀沉降，若无法控制在允许范围内，则有必要增加基础底面的刚度或对相对软弱的地基进行加固处理。

3.2基础与地基岩土的相对刚度

规范规定筏板基础的板厚由冲切和剪切来确定，而在抗冲切验算时必须清除冲切范围内的反力，基础与地基岩土的相对刚度对该反力的大小有一定程度的影响：当基础相对地基岩土有较大的刚度时，该反力会相对较小，因而由抗冲切确定的筏板厚度会相对较大，反之基础厚度会相对较小。

3.3柱与剪力墙的位置

由于基础边缘的地基反力通常比中间大，因此当柱底具有相同的轴力及冲切面积时，缘于基础与地基岩土的相对刚度对基础板厚的影响的同样道理，基础边缘的柱或剪力墙处一定范围内的基础底板适当加厚，以满足抗冲切的要求。

4、筏板基础埋深的确定

高层建筑一般均设有地下室，所以筏板基础的埋置深度往往取决于建筑高度、地下室层数及层高，如果建筑物的抗倾覆力能满足要求，就可以根据该深度结合下卧土层的岩土工程性质，进行筏板基础的地基承载力及沉降计算，以确定其是否可行。而多层建筑当不设地下室或地下室埋深很浅时，还需考虑基础对地下管线的影响。

参考文献：

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[2]李毅.浅谈高层建筑筏板基础的设计[J].技术与市场.2011（05）

[3]张磊，孙磊.高层建筑筏基设计方法浅谈[J].科技广场.2012（09）