筏板基礎(chǔ)設(shè)計(jì)分析

筏板基礎(chǔ)設(shè)計(jì)分析筏板基礎(chǔ)埋深及承載力的確定天然筏板基礎(chǔ)屬于補(bǔ)償性基礎(chǔ),因此地基的確定有兩種方法.一是地基承載力設(shè)計(jì)值的直接確定法.它是根據(jù)地基承載力標(biāo)準(zhǔn)值按照有關(guān)規(guī)范通過(guò)深度和寬度的修正得到承載力設(shè)計(jì)值,并采用原位試驗(yàn)(如標(biāo)慣試驗(yàn)、壓板試驗(yàn)等)與室內(nèi)土工試驗(yàn)相結(jié)合的綜合判斷法來(lái)確定巖土的特性.二是按照補(bǔ)償性基礎(chǔ)分析地基承載力.例如:某棟地上28層、地下2層(底板埋深10m)的高層建筑,由于將原地面下10m厚的原土挖去建造地下室,則卸土土壓力達(dá)180kpa,約相當(dāng)于11層樓的荷載重量;如果地下水位為地面下2m,則水的浮托力為80kpa,約相當(dāng)于5層樓的荷載重量,因此實(shí)際需要的地基承載力為14層樓的荷載.即當(dāng)?shù)鼗休d力標(biāo)準(zhǔn)值f≥250kpa時(shí)就能滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求,如果筏基底板適當(dāng)向外挑出,則有更大的可靠度.天然筏板基礎(chǔ)的變形計(jì)算地基的驗(yàn)算應(yīng)包括地基承載力和變形兩個(gè)方面,尤其對(duì)于高層或超高層建筑,變形往往起著決定性的控制作用.目前的理論水平可以說(shuō)對(duì)地基變形的精確計(jì)算還比較困難,計(jì)算結(jié)果誤差較大,往往使工程設(shè)計(jì)人員難以把握,有時(shí)由于計(jì)算沉降量偏大,導(dǎo)致原來(lái)可以采用天然地基的高層建筑,不適當(dāng)?shù)夭捎昧藰痘A(chǔ),使基礎(chǔ)設(shè)計(jì)過(guò)于保守,造價(jià)提高,造成浪費(fèi).采用各向同性均質(zhì)線性變形體計(jì)算模型,用分層總和法計(jì)算出的自由沉降量往往同實(shí)測(cè)的地基變形量不同,這是受多種因素的影響造成的.試驗(yàn)表明[4]:剛性筏板在試驗(yàn)荷載下主要是整體沉降,撓曲變形極小,最大也未超過(guò)3‰;而有限剛度筏板基礎(chǔ)則除了整體沉降外還產(chǎn)生撓曲變形,筏板剛度不同,撓曲程度也不同.在筏板厚度相同的情況下,隨著長(zhǎng)×寬(以矩形為例)的增加,筏板的剛度隨之降低.因此設(shè)計(jì)中可選取“板式筏基+獨(dú)立柱基”相結(jié)合的基礎(chǔ)形式,即中部(電梯井等剪力墻集中處)用筏基,四周柱基礎(chǔ)采用獨(dú)立基礎(chǔ)或聯(lián)合基礎(chǔ).使筏板的長(zhǎng)×寬尺寸減小、剛度增大,這不僅降低沉降變形的撓曲程度,提高筏板的抗沖切能力,同時(shí),減低了板中鋼筋應(yīng)力,減少筏基的配筋量.為協(xié)調(diào)各部分的變形,使其趨于一致,還可通過(guò)變形驗(yàn)算調(diào)整獨(dú)立柱基的面積.既滿(mǎn)足結(jié)構(gòu)使用要求,又達(dá)到相當(dāng)可觀的經(jīng)濟(jì)效益.在基礎(chǔ)選型設(shè)計(jì)中,應(yīng)結(jié)合工程的具體情況,考慮多方面的因素影響,充分利用天然地基的承載能力,通過(guò)比較“整片筏基”與“板式筏基+獨(dú)立柱基”的工程造價(jià).以上2種不同基礎(chǔ)形式,后者較前者節(jié)省約30%～40%的費(fèi)用,經(jīng)濟(jì)效益顯著.當(dāng)由于地層分布不均勻、上部結(jié)構(gòu)荷載在筏板基礎(chǔ)上分布不均勻而引起筏板基礎(chǔ)各部分的差異沉降較大時(shí),可綜合考慮采用以下處理措施:將出露地質(zhì)較差的土層挖出一部分,換填低強(qiáng)度等級(jí)的素混凝土形成素混凝土厚墊塊,以改變和調(diào)整地基的不均勻變形.也可以采用“換填法”,墊層采用碎石、卵石等材料,經(jīng)碾壓或振密處理,提高基礎(chǔ)的承載能力；調(diào)整上部結(jié)構(gòu)荷載或柱網(wǎng)間距,減小基底壓力差；調(diào)整筏板基礎(chǔ)形狀和面積,適當(dāng)設(shè)置懸臂板,均衡和降低基底壓板厚度1600mm,頂板單位荷重為1600kg,則單位面積的浮托力T和地下室結(jié)構(gòu)重量W分別為:T=80×(50%～100%)=40.0kpa～80.0kpaW=1.6×25+16×2=72.0kpa從以上分析和討論可見(jiàn),即使按K=1計(jì)算使浮托力T最大,T與W的差值也只有8.0kpa,待地面上再施工1～高層建筑基礎(chǔ)選型是整個(gè)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的一個(gè)重要組成部分,直接關(guān)系到工程造價(jià)、施工難度和工期,因此應(yīng)認(rèn)真研究場(chǎng)地巖土性質(zhì)和上部結(jié)構(gòu)特點(diǎn),通過(guò)綜合技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較確定.高層建筑的基礎(chǔ)選型應(yīng)因地制宜,除