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1、高层建筑结构筏板基础设计探析【摘要】在当今的社会，城市化进程的推进，无疑推动了中国高层建筑的发展高潮。人们对建筑物的安全性、美观性、实用性、稳定程度等要求都越来越严格。考虑到城市土地的利用率、地下室、停车场或者仓库等需求，在城市的高层建筑中，筏板基础等基础形式的使用对于建筑业的发展起到了重要作用。【关键词】筏板基础；地基结构；建筑桩基；筏板设计在当今的中国，高层建筑逐渐呈现出以下特点在城市建筑中高层建筑物的数量日益庞大且建筑物的层数也不断递增；建筑结构越发新颖，设计越发独特；对于建筑物的计算理论和施工实践上不断创新等。高层建筑物的受力情况通常较为复杂，因此对于建筑物基础的稳定性、安全性、可靠性
2、、以及刚度、强度等都有较为严格的要求。在城市建筑中，基础设计对于整栋建筑的使用期限、安全保障、日常维护等影响是至关重要的。一、 筏板基础的使用情况及选择通常我们需要以高层建筑的结构特点和类型、施工场地的周围环境、地理位置和土质状况、施工设施与技术、建筑材料的供应和使用、抗震设防情况等多种因素为依据，经过全面整体地考虑和综合之后，选择最为适用、合理的基础形式，确定基础设计方案。除去拥有坚硬而较为平坦的岩石条件可以直接作为高层建筑基础之外，我们还可以选用的高层建筑基础通常有十字交叉条形基础、箱形基础、桩基，以及在本文章中重点研究的筏板基础。十字交叉基础的概况十字交叉条形基础指的是以十字交叉的形式，
3、把钢筋混凝土条形基础设置在柱网下的横、纵两个方向上，实现双向布置。这样就能够使高层建筑的承载力分散在两个方向上。这种基础形式适用于建筑物地基较为软弱、土地的压缩性不均匀、柱网的柱荷载不均匀等情况。十字交叉基础的利用，可以有效地扩大基础的受力面积，调整不均匀的地基沉降。箱形基础的概况箱形基础是由钢筋混凝土的上下两板以及两板之间纵横交错的墙体组成的。它是一个半中空的箱式整体。这个“箱子”会共同承受来自高层建筑上部结构的压力，也可以有效地应对地基的不均匀沉降。桩基的概况在当前的高层建筑中，桩基结构被广泛应用。桩基的下半部分是桩，上半部分是桩承台。通过桩承台把桩的顶部接连在一起。桩基可以分为低承台桩基
4、和高承台桩基。在高层建筑中，我们大多使用的是低承台桩基。筏板基础的简单介绍和适用情况筏板基础是把柱下独立基础或者条形基础全部用联系梁联系起来，下面再整体浇注底板。筏板基础主要适用于两种情况。一种是由于高层建筑物对地基的压力较大，或者施工地点可能出现地质问题的原因，地基对于高层建筑的承载力较差。这时，我们就可以选用筏板，借其承受高层建筑物的压力。另一种情况是地基的承载力较高，但是同时地下水位也较高，地下水有较大的浮力，这样就导致不能将桩深埋。二、筏板基础设计要点为了确保高层建筑能够安全稳定地投入使用，并最大化地带给人们以便利。我们在进行筏板基础设计时必须要注意以下问题：1、尽可能地使高层建筑上部
5、结构的重心与筏板的重心分布一致，并且根据上部结构的施力情况进一步确定筏板基础中底板的形状、厚度和尺寸等。2、筏板基础的底板厚度主要由两个因素来确定，一个是抗冲切强度，一个是抗剪强度。要想提高抗冲切强度就必须加强底板的厚度，这种加强底板的厚度可以选择在柱体或墙体下的局部位置加强厚度即可。而在柱体和墙体中间的部分，底板厚度或者钢筋的使用大多是根据筏板的抗弯能力决定的。3、在筏板基础设计中对于钢筋的使用也具有明确且严格的要求。筏板的受力筋通常要达到%的配筋率。对于受力筋的配置，大多数的设计人员都会严谨对待。但是，他们会经常忽略掉构造钢筋的使用和配置问题。4、无肋梁筏板中的钢筋配置问题可以按照无梁楼盖
6、设置跨中板带以及柱上板带的方法进行粗略的计算，或者用有限元法进行精细的计算。在肋梁式筏板中，如果出现肋梁高度和板厚差距较大的情况，就要对肋梁的配筋和底板的配筋分别进行计算。三、 高层建筑筏板基础设计及应用筏板基础的掩埋深度以及地基承载力的确定依据。随着城市人口的不断增多，土地价格一路水涨船高。人们根据城市高层建筑的用途不同对其也有不同的要求层数、车库、地下室、地下停车场、人防工程等。这些因素可以确定高层建筑的高度、地下空间的层数和层高等，从而也能够基本确定筏板基础的掩埋深度。在此基础上，再对施工场地的土质、岩质进行专业的测试和研究。根据研究结果，决定能否直接使用天然的筏板基础。确定地基主要有两
7、种方法，直接设计地基承载力的具体值或者以补偿性基础为依据来分析和计算地基的承载力。前者是按照与之相关的规定，根据标准值修正其深度与宽度，这样就可以设计出承载力的具体值。与此同时，我们需要采用原位试验与室内土工试验相结合的方法，来确定岩土的构成特点。后者需要我们最大地保证其可靠性和安全性。所以，我们必须要计算准确。在设计之前，要确保补偿性基础不小于地基承载力的标准。天然筏板基础变形回弹的具体分析对于地基的设计和计算不仅仅在于地基承载力这一个方面，还在于底板的变形回弹。特别是对于高层建筑，变形往往具有不可忽视的影响。但就当前的理论水平来说，我们对于天然筏板基础变形的计算还不够精准。如果计算结果偏大
8、，就会导致原本可以采用天然筏板基础的建筑，设计人员保守地采用了其他基础形式。造成花费提升、原料增多等大量的浪费。在实际的施工当中，地基的挖坑深度过大，卸土层厚等原因都会导致地基的变形回弹。这些变形回弹无法在施工前得到精确的运算结果。根据实践经验来看，实际的变形回弹只是计算结果的10%-30%。为了应对现实与预算的不对等，我们可以选择采用总荷载作为地基沉降计算压力。这种做法，一方面考虑了深埋基础计算中的复杂问题，另一方面也解决了地基的挖坑深，使底板易变形回弹的问题。筏板基础抗浮设计的具体分析在某些建筑地区中，可能会出现地下水位高、浮力大的情况。这时，设计人员通常会选择运用抗拔锚杆。那么关于抗拔锚
9、杆的设置，我们做如下讨论。如果我们在施工过程中，做到有序排水，控制基坑内积水，有效限制水位，就能够有效减少浮力。除此之外，当高层建筑的整体载重足够大时，也能够克服地下水浮力过大的问题。另外，在实际施工过程中，筏板基础的底板和地基的岩土是粘连成为一个整体的，这样就能够抵抗一定的地下水浮力。因此，只要能够保证地基、地下空间和地上的低层结构顺利完工之后，地下水位就将影响不到整体建筑。在上述的三种情况下，实际上是不需要设置抗浮锚杆的。当然，如果遇到地下空间的面积较大，地基挖坑较深，地下水位过高，建筑的层数不多，负荷不够重的情况下，还是应该按照原则设置抗浮锚杆。对于地上建筑的面积较小，但是对于地下空间的面积需求较大的建筑物，我们首先应该计算建筑物裙房部位的浮托力与结构的自身重力是否能够达到平衡，如果不能的话也应根据实际情况设置抗浮锚杆。综上所述，对于高层建筑来说，选择合理的基础类型是至关重要的第一步。而建筑基础设计更是关乎建筑业发展、城市稳定，乃至生命安全的重要工作。因此，设计人员必须拥有认真负责的工作态度，丰富的实践经验，掌握严谨科学的工作方法。【参考文献】1治亚冬.框架一剪力墙结构及其筏板基础的设计与研究.2徐元刚.带有筏板基础的高层建筑增层优化的设计研究.3张睿 王伟力.对高层建筑结构筏板设计有关问题的探析.建筑工程.
