合理设计高层建筑基础筏板厚度

浅谈高层建筑筏板基础的设计丁少润程少彬【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。

】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。

本文以广州白云区某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2.1工程地质概况本工程设地下室1层，塔楼地上20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人工填土层，厚度0.5m~3.0m；②冲洪积土层，厚度0.60m；③可塑状残积土层，厚度1.6m~8.30m，标贯击数为8~16击；④硬塑状残积土层，厚度2.2m~12.0m，标贯击数为18~29击；⑤岩石全风化带，厚度2.40m~8.60m，标贯击数为30~46击；⑥岩石强风化带，厚度0.60m~12.0m，标贯击数为50~65击；⑦岩石中风化带，厚度1.10m~2.13m，天然单轴极限抗压强度24.55MPa~49.55MPa；⑧岩石微风化带，厚度1.0m~1.60m，天然单轴极限抗压强度43MPa~120MPa。

2.2基础结构方案选择高层建筑常用的基础结构型式为桩基础，本工程岩土工程勘察报告中建议基础型式采用预应力管桩基础或人工挖孔桩基础。

①采用预应力管桩基础，以强风化花岗岩为桩端持力层，由于场地基岩埋深相对较浅，地下室开挖后，最短有效桩长仅为2m左右，且场地局部地段在残积层中存在中风化岩孤石，对预应力管桩施工带来困难。

高层建筑筏板基础选型分析摘要：基础选型在整个建筑结构设计中占重要地位，合理的基础选型不仅可以节约造价，还能缩短工期。

本文根据实际工程案例，对不同的筏基形式进行分析，选取最为经济合理的基础。

关键词：高层建筑；基础选型；筏板一、工程概况某建筑面积约为6300m2，抗震设防烈度为6 度，设计基本地震加速度0.05g，场地类别为Ⅱ类；特征周期 Tg 为 0.35s，结构体系为框架结构，抗震等级为三级。

地下室顶板覆土为800～1400mm，±0.000相当于绝对标高+200.400，室内外高差0.50m。

塔楼为两栋小高层住宅，层高为3m。

二、工程地质根据地勘报告，结构设计地下水位较低（黄海高程为+ 197.000），场内分布有1～2m 杂填土，杂填土底下有6～8m 粉质粘土，其地基土承载力特征值为fak =200KPa（粉质粘土底下无软弱层）。

为了节约造价，采用筏板基础的基础形式，不建议采用桩基础。

根据地勘报告，设计拟采用四种不同形式的筏板基础方案：（1）方案一：采用无梁筏板方案：小高层住宅采用 1300mm厚无梁筏板，单层商业及纯地下室采用 750mm 厚无梁筏板；（2）方案二：采用梁板式筏板和无梁筏板方案：小高层住宅采用梁板式筏板，筏板厚度为 600mm；单层商业及纯地下室采用750mm 厚无梁筏板；（3）方案三：采用梁板式筏板和无梁筏板（加柱墩）方案：小高层住宅采用梁板式筏板，筏板厚度为 600mm；单层商业及纯地下室采用 350mm 厚无梁筏板（加柱墩）；（4）方案四：采用梁板式筏板和独基加防水板方案：小高层住宅采用梁板式筏板，筏板厚度为 600mm；单层商业及纯地下室采用柱下独基加防水板。

三、基础设计方案比较本项目两栋小高层住宅与地下车库在地下室底板合为一体，基础底板受力情况复杂。

由于地下水位较低，施工时可采取降水措施（地下室顶板及覆土完成后方可停止降水），且在使用期间其上部恒载总重大于水浮力，故可不考虑地下水浮力的影响。

合理设计高层建筑基础筏板厚度在正常使用状态下，筏基应能满足建筑物的容许变形要求，同时保证结构的稳定性。

因此，筏基厚度的确定应考虑结构的荷载和变形，以及地基的承载能力。

在设计中，应根据结构的荷载和地基的承载能力，计算筏基的最小厚度。

同时，应考虑基础的非均匀沉降，采用适当的配筋和布置方式，以保证基础的稳定性和安全性。

2.2承载力极限状态下的筏基厚度确定在承载力极限状态下，筏基应能承受建筑物的最大荷载。

因此，在设计中，应根据结构的荷载和地基的承载能力，计算筏基的最大厚度。

同时，应考虑基础的非均匀沉降和冲切效应，采用适当的配筋和布置方式，以保证基础的稳定性和安全性。

3设计步骤3.1确定结构荷载和地基承载能力在设计中，应准确确定结构的荷载和地基的承载能力，以便计算筏基的最小和最大厚度。

3.2计算筏基的最小和最大厚度根据结构的荷载和地基的承载能力，计算筏基的最小和最大厚度，并考虑基础的非均匀沉降和冲切效应，采用适当的配筋和布置方式，以保证基础的稳定性和安全性。

3.3进行模拟分析采用有限元法或有限差分法等数值分析方法，进行模拟分析，验证筏基的稳定性和安全性。

3.4优化设计根据模拟分析结果，优化筏基的设计，进一步提高筏基的稳定性和安全性。

4结论在考虑基础与上部结构共同作用的前提条件下，按正常使用极限状态和承载力极限状态两方面分别入手，应用纵向挠曲度和板的冲切等理论成果，并通过实例论证，本文提出了一套较合理和完整的设计高层建筑筏板基础厚度的步骤。

这些步骤可以为高层建筑的基础设计提供一定的参考和指导，有助于提高高层建筑的基础稳定性和安全性。

3.1 在确定筏基板厚度时，必须综合考虑承载力极限状态下的验算结果。

对于一般剪力墙结构，可以直接应用正常使用状态下的预估值。

但对于一般框架或框架-剪力墙结构，由于其内部柱网区格大小不一，所需的地板厚度也会不同，需要相应调整。

3.2 本文未考虑地基的具体情况对筏基厚度的影响。

对于天然地基，上述确定筏基板厚度的步骤仍然适用。

超高层建筑的超厚筏板基础施工技术发表时间：2018-10-19T10:11:40.703Z 来源：《防护工程》2018年第12期作者：李崇聪[导读] 随着筏板基础大体积混凝土的应用,其厚度越来越大,因此,对超厚筏板基础的施工技术提出了更高的要求。

本文结合工程实例，对其超厚筏板基础施工技术进行了研究。

李崇聪东莞市建安集团有限公司广东东莞 523000摘要：随着筏板基础大体积混凝土的应用,其厚度越来越大,因此,对超厚筏板基础的施工技术提出了更高的要求。

本文结合工程实例，对其超厚筏板基础施工技术进行了研究。

关键词：筏板基础;施工技术;温度控制引言随着全国经济水平的提高,各地均兴起超高层建设热潮。

筏板基础在建筑工程中能够充分满足地下大空间开发,保证了地基承载力,也减少了地基基础沉降量,对于地基的不均匀沉降有着非常重要的作用。

因此，作为工程应用过程中主要基础方案,应对其施工技术加强重视。

1.工程概况某工程由主楼、裙楼组成，地下室3层，裙楼12层，主楼55层，建筑面积137241.81m2，其中地下室建筑面积23261.03m2，主要作为酒店和办公场所。

主楼采用“钢框架+核心筒+伸臂桁架+环带桁架”结构体系，采用筏板基础，结构高度266m，建筑效果如图1所示。

钢结构总体用钢量大约2万t，抗震设防烈度为8度。

主楼筏板基础平面尺寸为56.70m×60.31m，筏板面积为3420m2，筏板基础位于深度达26.3m的深基坑内。

主楼筏板厚度分别为8.9，4.5，3.5m，裙楼筏板基础厚度为1.0m，混凝土强度等级为C45P8，主楼筏板混凝土浇捣量为15000m3。

筏板基础钢筋均采用HＲB400级钢筋，具有直径大、层数多、钢筋密集等特点。

4.5m厚筏板基础的配筋主要分为上、下2层，上层配筋为4排 32@150双层双向，下层配筋也为4排 32@150双层双向，中间夹16@150双层双向的构造配筋层。

图1建筑效果2.施工特点2.1钢筋密集、自重大筏板受力主筋采用HＲB400级钢筋，4.5m厚筏板基础的配筋达到8层 32@150双层双向，3.5m厚筏板基础的配筋达到6层 32@150双层双向，8.9m厚筏板基础的配筋达到14层 32@150。

高层住宅楼筏板基础的设计在现代城市的建设中，高层住宅楼如雨后春笋般拔地而起。

而作为支撑这些高楼大厦的重要基础结构，筏板基础的设计至关重要。

筏板基础具有整体性好、能有效调整不均匀沉降等优点，在高层住宅楼的建设中得到了广泛应用。

一、筏板基础的概念与特点筏板基础，简单来说，就是一块像筏子一样的钢筋混凝土板，将整个建筑物的底面积全部覆盖，把建筑物的荷载均匀地传递到地基上。

其主要特点包括：1、整体性好：筏板基础能够将上部结构的荷载均匀地分布到整个基础底面，有效地减少了不均匀沉降的发生。

2、稳定性高：由于基础面积大，对地基土的承载力要求相对较低，能够适应较软弱的地基条件。

3、抗渗性能强：对于地下水位较高的地区，筏板基础可以有效地抵抗地下水的渗透，保证建筑物的安全性。

二、高层住宅楼筏板基础设计的考虑因素在设计高层住宅楼的筏板基础时，需要综合考虑多个因素，以确保基础的安全性、经济性和合理性。

1、上部结构的荷载准确计算上部结构传递到基础的竖向荷载和水平荷载是设计的关键。

这包括建筑物的自重、使用活荷载、风荷载、地震作用等。

不同的荷载组合会对筏板基础的尺寸和配筋产生重要影响。

2、地质条件地质勘察报告提供的地基土的物理力学性质、承载力特征值、地下水位等信息是设计的基础。

根据地质条件，选择合适的基础持力层，并确定地基的处理方式。

3、沉降控制高层住宅楼由于高度较大，荷载较重，对沉降的要求较为严格。

设计时需要通过合理的基础尺寸和配筋，控制建筑物的沉降量和差异沉降，避免因不均匀沉降导致结构开裂和损坏。

4、抗浮设计在地下水位较高的地区，建筑物可能会受到地下水的浮力作用。

此时，需要进行抗浮设计，确保筏板基础能够抵抗地下水的浮力，保证建筑物的稳定性。

5、温度应力由于筏板基础的混凝土体积较大，在施工过程中会产生较大的温度应力。

设计时需要采取相应的措施，如设置后浇带、添加膨胀剂等，减少温度裂缝的产生。

三、筏板基础的设计计算1、地基承载力计算根据地质勘察报告提供的地基土参数，按照相关规范和公式，计算地基的承载力。

高层建筑平板式筏板基础设计计算分析发表时间：2018-12-15T15:42:52.250Z 来源：《防护工程》2018年第26期作者：阳晓艳[导读] 筏板基础的埋置深度较深，整体性与抗震能力都非常强湖南省道县建筑设计院湖南永州道县 425300摘要：筏板基础的埋置深度较深，整体性与抗震能力都非常强，同时其刚度也较大，所以被普遍应用在高层建筑工程中，但在对高层建筑平板式筏板基础进行设计的过程中，因为设计理念不同，设计人员所采用的设计计算方式中也存在一定不足，会对建筑工程产生一定的不良影响。

文章对筏板基础承载力的确定方式以及基础变形量计算等方面进行了分析，并论述了高层建筑平板式筏板基础设计中需要注意的计算问题，以供相关人员参考。

关键词：高层建筑；平板式筏板；基础设计计算；承载力；变形量进入二十一世纪以来，我国城市化进程不断加快，各个城市都在持续扩大城市规模，为了缓解城市建设用地资源的紧张局面，高层建筑成为当前城市建筑的主流。

但高层建筑的竖向荷载非常大，这就导致其倾覆力也相应大幅度增加，对建筑控制方面有非常大的影响。

所以，建筑工程设计人员必须加强基础设计工作，充分考虑建筑工程的地质环境、基础结构等各方面因素的影响，从而尽可能满足高层建筑基础设计的实际需要。

1.合理确定筏板基础埋深和承载力一般情况下，高层建筑会建造地下车库或地下人防工程，以此来节约用地面积，同时从具体使用功能出发来确定地下室的层数和高度，进而确定筏板基础底板的埋设深度。

然后结合建筑区域的岩土特性进行基础选型，对天然筏板基础的可能性进行研究。

天然筏板基础是一种补偿性基础，在确定地基承载力的过程中，要根据相关标准修正基宽与基深，以此获得地基承载力设计值，同时还应合理分析补偿性基础，并据此确定地基承载力。

从建筑荷载水平分布规律来看，将筏板基础科学划分成多个小单元，其单位面积内所承受的荷载重量与基础纵向挠曲曲线的形状相一致，这就表明建筑四周各点沉降量几乎不受其他点的荷载影响，中部各点沉降量则受到较大影响。

浅谈高层建筑筏板基础设计作者：杨曦来源：《装饰装修天地》2019年第07期摘; ; 要：本文简述了筏板基础的适用条件、技术特点、构造要求及内力计算等方面内容。

将理论公式与规范中的一些数据进行解读和整合，针对高层建筑的筏板基础设计做出简要分析。

关键词：筏板基础;构造要求;配筋率;受力分析1; 前言筏板基础以其成片覆盖于建筑物地基较大面积和完整的平面连续性为明显特点，它不仅易于满足软弱地基承载力的要求，减少地基的附加应力和不均匀沉降，增加建筑物的整体抗震性，所适应位于其上的工艺连续性作业和设备重新布置要求等。

有地下室或架空地板的筏基还具有一定的补偿性效应。

由于筏板平面面积较大，而厚度有限，造成它只具有有限的抗弯刚度。

无力调整过大的沉降差异。

由于它的连续性，在局部荷载下，即要有正弯矩钢筋，也要有负弯矩钢筋，还需有一定数量的构造钢筋，因此给的指标较高。

2; 构造要求按基础构造特点分，有等厚的平板式筏板基础以及沿纵横柱列方向的筏板顶面或底面加肋形成的梁板式筏板基础。

前者一般在荷载不太大，柱网较均匀且柱距较小的情况下采用。

平板式筏板基础的厚度不宜小于400mm，当柱荷载较大时，可将柱位下筏板局部加厚，梁板式筏板基础的板厚不得小于300mm，且不宜小于计算区段内最小板跨1/20，在一般情况下，筏板边缘伸出墙或柱外侧，对平板式筏基，其挑出长度从柱外皮算起不宜大于1000mm：对梁板式筏基，挑出长度从基础梁外皮算起，不宜大于1500mm，筏板的外挑部分可做成斜坡面，但边缘的最小厚度不小于200mm。

筏板受力钢筋的配置除应满足计算要求，纵、横两个方向的底部钢筋尚应有1/2～1/3贯通全跨，且其配筋率不应小于0.15%，顶部钢筋按计算配筋，全部连通。

3; 内力计算先按常规方法进行地基承载力验算。

为了避免基础发生太大的倾斜和改善基础受力状况，在决定筏板基础平面尺寸时，可以通过改变底板在四边的外挑长度未调整基底的形心位置，以使尽量减少基础所受的偏心力矩，当设计荷载为恒载与活载组合时，而无风载时，一般要求偏心距不超过基础宽度的1/60，有风载时为1/30，筏板的设计方法有按刚性的设计、按弹性板方法设计、按弹性地基梁设计等，以下仅就按刚性方法设计进行论述。

合理设计高层建筑基础筏板厚度在当今城市的天际线中，高层建筑如林立的巨人般矗立。

而这些高楼大厦的稳固性和安全性，很大程度上取决于其基础的设计，其中基础筏板的厚度设计更是至关重要。

基础筏板，作为高层建筑基础的重要组成部分，承担着将上部结构传来的巨大荷载均匀分散到地基中的关键任务。

如果筏板厚度设计不合理，就可能导致建筑物不均匀沉降、倾斜甚至倒塌等严重后果。

因此，合理设计高层建筑基础筏板厚度是一项极其重要的工作。

要设计出合理的筏板厚度，首先需要充分了解建筑物的上部结构特点和荷载情况。

上部结构的类型、高度、使用功能以及结构体系等因素都会对基础产生不同的荷载要求。

例如，高层住宅和商业写字楼的荷载分布就可能存在较大差异。

住宅通常以均匀分布的活荷载和恒荷载为主，而写字楼可能会因为局部的集中荷载（如大型设备、会议室等）而对基础产生特殊的要求。

同时，地质条件也是决定筏板厚度的关键因素之一。

不同的地质土层具有不同的承载力和压缩性。

如果地基土的承载力较高、压缩性较小，那么筏板厚度可以相对较薄；反之，如果地基土软弱、承载力低、压缩性大，就需要增加筏板厚度来提高基础的稳定性和抵抗变形的能力。

在实际工程中，地质勘察报告是了解地质条件的重要依据。

勘察人员会通过钻探、取样和试验等手段，获取土层的物理力学性质指标，为基础设计提供准确的数据支持。

此外，建筑物所在地区的抗震设防要求也会影响筏板厚度的设计。

在地震作用下，基础需要具备足够的刚度和整体性，以抵抗地震力的影响。

抗震规范通常会对基础的设计提出一些特殊要求，例如增加基础的埋深、提高基础的抗弯和抗剪能力等。

这些要求可能会导致筏板厚度的增加。

在计算筏板厚度时，需要运用到一系列的力学分析方法和设计理论。

常见的有弹性地基梁法、有限元法等。

弹性地基梁法是一种较为传统的计算方法，它将地基视为弹性体，通过求解梁的内力和变形来确定筏板的厚度。

有限元法则是一种更为精确的数值分析方法，它可以模拟地基和筏板的复杂受力状态，得到更为准确的结果。

筏形基础构造
1、高层建筑的平板式筏基，筏板伸出墙柱外缘的宽度不宜大于
2.0m；对梁板式筏基，筏板伸出基础梁外缘的宽度，在基础纵向不宜大于0.8m，横向不宜大于1.2m.多层建筑的墙下筏基，筏板悬挑墙外的长度，从轴线起算横向不宜大于1.5m，纵向不宜大于1.0m。

2、筏板可以根据需要设计成等厚度或变厚度。

对于高层建筑，平板式筏基的板厚不宜小于400mm；梁板式的板厚应不小于300m，且板厚与板格的最小跨度之比不宜小于1/20.多层建筑筏基的板厚可适当减小，其中墙下筏基的板厚不得小于200mm。

3、平板式和梁板式筏基均可用作柱下和墙下基础。

梁板式筏基的梁可以增大基础自身的刚度，当需使筏板顶面保持为平面时，基础梁可从板底向下伸出，墙下筏板也可在其厚度内设置暗梁。

4、若筏基内力用后面所述的倒楼盖法求得，其配筋除满足计算要求外，还应符合下述规定：平板式筏基柱下板带和跨中板带的底部钢筋及梁板式筏基筏板纵横方向的支座钢筋（指柱下、基础梁及剪力墙处板底的钢筋），均应有1/3-1/2贯通全跨，且其配筋率应不小于0.15%。

5、对肋梁不外伸的双向外伸悬挑板，其转角部分最好切角，并在板底布置辐射状、直径与边跨的受力钢筋相同、内锚长度大于外伸
长度且大于混凝土受拉锚固长度的附加钢筋，其外端最大间距不大于200mm.平板式筏基两种板带顶部的钢筋和梁板式筏基跨中的钢筋都应按实际配筋全部连通。

6、筏基的混凝土强度等级，对高层建筑应不低于C30，多层建筑的墙下筏基可采用C20.地下水位以下的地下室筏基防水混凝土的抗渗等级，应根据地下水的最高水头与混凝土厚度之比确定，且不应低于0.6MPa。