浅谈筏板基础与独立基础的异同——某楼盘基础设计技术分析

浅谈筏板基础与独立基础的异同——某楼盘基础设计技术分析

冯念平

广东南海国际建筑设计有限公司

摘要：独基加防水板基础具有传力明确，构造简单，方便施工，经济实用等优点，因此，在工程设计中是首选的基础形式。

关键词：结构设计；地基基础；筏板基础

某楼盘位于江门市港口路与迎宾大道交汇处西北，属于珠江三角洲冲击平原地貌，地貌为剥蚀残丘及丘间洼地；场地西侧原为丘间洼地，东侧原为小山丘，经人工挖土、填土整平，地面标高为4.80~6.76m。6#7#楼以及商业综合楼位于场地东侧。其工程地质条件较简单，地基上覆盖的素土层厚度较小，属建筑抗震一般地段，场地土类型为中硬土~坚硬土，场地类别为Ⅰ类，设计特征周期值0.25s。地质勘察报告建议采用天然地基浅基础或人工挖孔桩基础。

地基类型不同，结构设计的经济性差别明显，一般情况下，采用天然基础时经济型最好，并以天然基础—地基处理—桩基础的顺序确定地基基础形式。考虑到经济性和施工的便利性，决定6#7#和商业综合楼采用天然地基浅基础，选用持力层为强风化层，承载力特征值fa=600kPa，基准基床系数Kv1=60MN/m2。我们首先考虑到的是使用最常见的柱下独立基础。

（图一）

但是在实际设计的过程中发现，6#7#是18层的高层住宅楼，其剪力墙柱距离基本在2.5m~4m之间，而且墙柱之间布置很不规则。如果按柱下独立基础布置，相邻基础之间基本上会连在一起。而商业综合楼最高为14层，墙柱距以8m为主，墙柱布置比较规矩，所以仍适合用独立基础（如图二）。而6#7#只能另外再选基础形式。6#7#虽然柱网不规则，但是通过计算复核发现，其形心和重心X方向基本在同一个点，Y方向偏心228mm，根据偏心距验算公式：e=228<0.1*W/A=0.1*（（1/6）*b*h*h）/（bh）=0.0167h=0.0167*24677=412，可知该偏心仍满足规范要求。可见从整体上来说6#7#墙柱布置受力均匀。适合采用平板式筏板基础（见图一）。

柱下独立基础比较常见，这里不再详述。以下是筏板设计应着重考虑的问题：

（图二）商业综合楼基础平面

（1）应尽量使上部结构的荷载合力重心与筏基形心相重合，从而确定底板的形状和尺寸.当需要将底板设计成悬挑板时，要综合考虑上述多方面因素以减小基础端部基底反力过大而对基础弯距的影响；

（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，应对筏基进行详细的冲切验算；

（3）平板式（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.

本次设计就是采用平板式筏板基础。平板式筏板基础由大厚板基础组成，常用的基础形式有：等厚度筏板基础、局部加厚的筏板基础和变厚度的筏板基础等。适合于复杂柱网结构。具有基础刚度大，受力均匀等特点，在中筒或荷载较大的柱底易通过改变筏板的截面高度和调整配筋来满足设计要求，同时板钢筋布置简单、降水及支护费用相对较低等优点。但也存在：超厚板混凝土的施工温度控制要求高、混凝土用量大等不足。

综上所述，虽然同为天然基础，平板式筏板的设计要比柱下独立基础要复杂的多。它们主要有以下区别：独基加防水板基础与变厚度筏板基础虽然形状相同，但工作原理大不相同。由于设置软垫层，独基加防水板基础中独立柱基础承担地基反力，防水板不承担（或承担少量）地基反力，只承担水浮力；而在变厚度筏板基础中，所有筏板承担地基反力及水浮力。

变厚度筏板基础与独基加防水板基础的异同分析可见下表：

可见，独基加防水板基础具有传力明确，构造简单，方便施工，经济实用等优点，因此，在工程设计中是首选的基础形式。

地基基础设计是工程设计的重要组成部分，作为建设投资的首要部分，建设方也将投入更多的关注。安全使用、经济合理、确保质量、保护环境是地基基础设计的基本原则。

地基基础设计方案个体差异很大，它与上部结构设计的最大不同点在于没有现成的模式可搬。地基基础的设计过程中应重视工程经验的积累，其设计过程也是工程经验不断总结的过程，只有在工程实践中不断创新和提高，才能设计出符合工程要求的地基基础。

参考文献：

[1]《建筑地基基础设计规范》GB50007-2011

[2]《建筑抗震设计规范》GB50011-2010

[3]《高层建筑混凝土结构技术规程》（JGJ3-2010）

[4]《岩土工程勘察规范》（GB50021-2009）

[5]《建筑地基处理技术规范》（JGJ79-2002）

[6]《建筑结构设计问答及分析》朱炳寅