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【摘 要】 在高层建筑中，需要用到大量的施工技术，其中筏板基础的选型和设计就是其中最为突出的一点。整个筏板基础的施工如果能够正常进行，可以保证整个工程的施工进度，并且可以提高工程的施工质量，以及施工安全。并且在施工地的地质以及社会经济现状的要求下，筏板基础选型也是非常合适的。为此文章进行了筏板基础选型和设计方法进行了简要的阐述。
【关键词】 筏板基础；选型；设计方法
因为筏板基础有其独特的优势，所以在运用的过程中，可以发挥其最大的承載力，并且可以减小建筑的沉降度，保证建筑的安全以及提高工程的使用寿命。加强对筏板基础选型以及设计方法的研究可以促进建筑工程业的快速发展。
一、对筏板基础进行深埋和承载力的计算
城区由于用地紧张，建筑密集，因此常需设置车库、人防工程、设备用房和水池等地下室，并由其使用功能要求决定地下室的层高和层数，这就基本确定了基础底板的埋置深度。然后根据建筑施工产地的深度以及岩土工程的一些特点进行选型，研究选择天然筏板基础的可能性。
有时由于计算沉降量偏大，导致原来可以采用天然地基的高层建筑，不适当地采用了桩基础，使基础设计过于保守，造价提高，造成浪费.采用各向同性均质线性变形体计算模型，用分层总和法计算出的自由沉降量往往同实测的地基变形量不同，这是受多种因素的影响造成的.
筏板基础抗浮锚杆的设置以北京为例，北京地域广阔，总面积约16800km2，其中山区和平原各约占60%和40%。北京东部地区普遍地下水位较高，当底板埋深较大时，不少设计人员担心地下水位对底板的浮托力而设置抗拔锚杆，由于特定地质历史与地理环境的不同，按照地基土的岩性及压缩性，北京结构地层大体上可分成3种类型。
由于地下室具有一定的埋深及北京城东地区的地下水位较高，天然筏板基础属于补偿性基础，因此地基的确定有两种方法：一是地基承载力设计值的直接确定法。它是根据地基承载力标准值按照有关规范通过深度和宽度的修正得到承载力设计值，并采用原位试验（如标惯试验、压板试验等）与室内土工试验相结合的综合判断法来确定岩土的特性。二是按照补偿性基础分析地基承载力，例如：某栋地上28层、地下2层（底板埋深10m）的高层建筑，由于将原地面下10m厚的原土挖去建造地下室，则卸土土压力达180kpa，约相当于11层楼的荷载重量；如果地下水位为地面下2m，则水的浮托力为80kpa，约相当于5层楼的荷载重量，因此实际需要的地基承载力为14层楼的荷载.即当地基承载力标准值f≥250kpa时就能满足设计要求，如果筏基底板适当向外挑出，则有更大的可靠度。
二、对于筏板基础的变形计算
地基的验算应包括地基承载力和变形两个方面，尤其对于高层或超高层建筑，变形往往起着决定性的控制作用。据目前统计来看，其理论并不能满足地基变形的计算要求，计算结果误差较大，往往使工程设计人员难于把握，这是常使基础设计过于保守、造成浪费的主要原因之一。
以广州为例，广州地区不同建筑场地地层的压板试验结果的分析，以及对广州地区数十幢高层建筑的沉降观测资料的反分析，认为对于地基变形，应该用变形模量E0计算较为准确，而不应采用压缩模量E0计算。变形模量E0与标贯N值的关系为：
E0=（2.0～2.5）N（2）
硬塑或坚硬状的风化残积土取低值，强风化软岩取高值。对于基础筏板，可将筏板划分为许多小块。如果不考虑基础各小板块之间的相互影响，可按下式先进行沉降变形计算：
（3）
（3）式中：S为沉降量（mm），N为单柱柱脚竖向荷载设计值（kN），A为小板块面积（m2），ai为地基应力影响系数，hi，Eoi分别为第￡层土体的厚度（m）及变形模量（MPa）。
对于中风化以上的岩层不作变形计算。如果考虑各小块板之间的相互影响，则可采用集中力弹簧代替其作用，各小块弹簧的Ki值与该块所在地层及面积有关，也与小块所在位置有关。对于天然地基上的刚性板，其Ki为：
（4）
（4）式中aibi为第i个弹簧的地基面积（m3），其余同式（3）。
当由于地层分布不均匀、上部结构荷载在筏板基础上分布不均匀而引起筏板基础各部分的差异沉降较大时，可综合考虑采用以下处理措施：
首先，将出露较差的土层挖除一部分，换填低强度等级的素混凝土形成素混凝土厚垫块，以改变和调整地基的不均匀变形。
其次，调整上部结构荷载或调整柱网间距，减小基底压力差。
再次，调整筏板基础形状和面积，适当设置悬臂板，均衡和降低基底压力。
最后，加强底板的刚度和强度，在大跨度柱间设置加强板带或暗梁等。
计算高层建筑的地基变形时，由于基坑开挖较深，卸土较厚，往往引起地基的回弹变形而使地基微量隆起。在实际施工中回弹再压缩模量较难测定和计算，从经验上回弹量约为上述变形量的10%-30%，因此高层建筑的实际沉降观测结果将是上述计算值的1.1一1.3倍左右。
三、结构设计
筏板基础的主要结构形式有平板式筏基和肋梁式筏基，包括等厚度或变厚度底板和纵横向肋梁。一般情况下宜将基础肋梁置于底板上面，如果地基不均匀或有使用要求时，可将肋梁置于板下，框架柱位于肋梁交点处，在具体筏基设计时应着重考虑如下问题：
第一、应该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。
第二、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。
第三、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。
第四、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。
四、裙房设计
因为裙房在设计过程中，其单柱荷载值要比高层主楼的荷载值要小很多，因此就需要对其进行厚筏基础的施工，采用薄板配柱下独立扩展基础即可。这里需要强调的是，裙楼独立柱基的沉降与主楼筏板基础的沉降要相协调，即控制沉降差在允许值范围内。应根据公式计算主楼沉降量度，再按各柱的荷载力值和沉降度，反算出各独立柱基础的面积量（尚应验选地基承载力）。
结束语
加强对筏板基础的施工，可以在一定程度上保证工程的质量，并且还可以加快工程的进度，从而使得整个工程的运行体系完善。
参考文献：
[1]贾晓明.平板式筏基在高层建筑中的设计及应用[J].新材料新装饰，2014（4）.
[2]刘继光.筏板基础选型和设计分析[J].北方工业大学学报，2010，14（1）.
[3]王浩辉，全杰，赵明洋等.筏板基础选型和设计探讨[J].商品与质量·学术观察，2011（4）.
[4]毛红华.独立基础加防水板与筏板基础选型的比较[J].城市道桥与防洪，2012（6）.
[5]朱俊峰，方从启.超深层岩溶地基上桩筏基础选型及工作性状数值分析[J].四川建筑科学研究，2013，39（1）.
【关键词】 筏板基础；选型；设计方法
因为筏板基础有其独特的优势，所以在运用的过程中，可以发挥其最大的承載力，并且可以减小建筑的沉降度，保证建筑的安全以及提高工程的使用寿命。加强对筏板基础选型以及设计方法的研究可以促进建筑工程业的快速发展。
一、对筏板基础进行深埋和承载力的计算
城区由于用地紧张，建筑密集，因此常需设置车库、人防工程、设备用房和水池等地下室，并由其使用功能要求决定地下室的层高和层数，这就基本确定了基础底板的埋置深度。然后根据建筑施工产地的深度以及岩土工程的一些特点进行选型，研究选择天然筏板基础的可能性。
有时由于计算沉降量偏大，导致原来可以采用天然地基的高层建筑，不适当地采用了桩基础，使基础设计过于保守，造价提高，造成浪费.采用各向同性均质线性变形体计算模型，用分层总和法计算出的自由沉降量往往同实测的地基变形量不同，这是受多种因素的影响造成的.
筏板基础抗浮锚杆的设置以北京为例，北京地域广阔，总面积约16800km2，其中山区和平原各约占60%和40%。北京东部地区普遍地下水位较高，当底板埋深较大时，不少设计人员担心地下水位对底板的浮托力而设置抗拔锚杆，由于特定地质历史与地理环境的不同，按照地基土的岩性及压缩性，北京结构地层大体上可分成3种类型。
由于地下室具有一定的埋深及北京城东地区的地下水位较高，天然筏板基础属于补偿性基础，因此地基的确定有两种方法：一是地基承载力设计值的直接确定法。它是根据地基承载力标准值按照有关规范通过深度和宽度的修正得到承载力设计值，并采用原位试验（如标惯试验、压板试验等）与室内土工试验相结合的综合判断法来确定岩土的特性。二是按照补偿性基础分析地基承载力，例如：某栋地上28层、地下2层（底板埋深10m）的高层建筑，由于将原地面下10m厚的原土挖去建造地下室，则卸土土压力达180kpa，约相当于11层楼的荷载重量；如果地下水位为地面下2m，则水的浮托力为80kpa，约相当于5层楼的荷载重量，因此实际需要的地基承载力为14层楼的荷载.即当地基承载力标准值f≥250kpa时就能满足设计要求，如果筏基底板适当向外挑出，则有更大的可靠度。
二、对于筏板基础的变形计算
地基的验算应包括地基承载力和变形两个方面，尤其对于高层或超高层建筑，变形往往起着决定性的控制作用。据目前统计来看，其理论并不能满足地基变形的计算要求，计算结果误差较大，往往使工程设计人员难于把握，这是常使基础设计过于保守、造成浪费的主要原因之一。
以广州为例，广州地区不同建筑场地地层的压板试验结果的分析，以及对广州地区数十幢高层建筑的沉降观测资料的反分析，认为对于地基变形，应该用变形模量E0计算较为准确，而不应采用压缩模量E0计算。变形模量E0与标贯N值的关系为：
E0=（2.0～2.5）N（2）
硬塑或坚硬状的风化残积土取低值，强风化软岩取高值。对于基础筏板，可将筏板划分为许多小块。如果不考虑基础各小板块之间的相互影响，可按下式先进行沉降变形计算：
（3）
（3）式中：S为沉降量（mm），N为单柱柱脚竖向荷载设计值（kN），A为小板块面积（m2），ai为地基应力影响系数，hi，Eoi分别为第￡层土体的厚度（m）及变形模量（MPa）。
对于中风化以上的岩层不作变形计算。如果考虑各小块板之间的相互影响，则可采用集中力弹簧代替其作用，各小块弹簧的Ki值与该块所在地层及面积有关，也与小块所在位置有关。对于天然地基上的刚性板，其Ki为：
（4）
（4）式中aibi为第i个弹簧的地基面积（m3），其余同式（3）。
当由于地层分布不均匀、上部结构荷载在筏板基础上分布不均匀而引起筏板基础各部分的差异沉降较大时，可综合考虑采用以下处理措施：
首先，将出露较差的土层挖除一部分，换填低强度等级的素混凝土形成素混凝土厚垫块，以改变和调整地基的不均匀变形。
其次，调整上部结构荷载或调整柱网间距，减小基底压力差。
再次，调整筏板基础形状和面积，适当设置悬臂板，均衡和降低基底压力。
最后，加强底板的刚度和强度，在大跨度柱间设置加强板带或暗梁等。
计算高层建筑的地基变形时，由于基坑开挖较深，卸土较厚，往往引起地基的回弹变形而使地基微量隆起。在实际施工中回弹再压缩模量较难测定和计算，从经验上回弹量约为上述变形量的10%-30%，因此高层建筑的实际沉降观测结果将是上述计算值的1.1一1.3倍左右。
三、结构设计
筏板基础的主要结构形式有平板式筏基和肋梁式筏基，包括等厚度或变厚度底板和纵横向肋梁。一般情况下宜将基础肋梁置于底板上面，如果地基不均匀或有使用要求时，可将肋梁置于板下，框架柱位于肋梁交点处，在具体筏基设计时应着重考虑如下问题：
第一、应该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。
第二、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。
第三、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。
第四、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。
四、裙房设计
因为裙房在设计过程中，其单柱荷载值要比高层主楼的荷载值要小很多，因此就需要对其进行厚筏基础的施工，采用薄板配柱下独立扩展基础即可。这里需要强调的是，裙楼独立柱基的沉降与主楼筏板基础的沉降要相协调，即控制沉降差在允许值范围内。应根据公式计算主楼沉降量度，再按各柱的荷载力值和沉降度，反算出各独立柱基础的面积量（尚应验选地基承载力）。
结束语
加强对筏板基础的施工，可以在一定程度上保证工程的质量，并且还可以加快工程的进度，从而使得整个工程的运行体系完善。
参考文献：
[1]贾晓明.平板式筏基在高层建筑中的设计及应用[J].新材料新装饰，2014（4）.
[2]刘继光.筏板基础选型和设计分析[J].北方工业大学学报，2010，14（1）.
[3]王浩辉，全杰，赵明洋等.筏板基础选型和设计探讨[J].商品与质量·学术观察，2011（4）.
[4]毛红华.独立基础加防水板与筏板基础选型的比较[J].城市道桥与防洪，2012（6）.
[5]朱俊峰，方从启.超深层岩溶地基上桩筏基础选型及工作性状数值分析[J].四川建筑科学研究，2013，39（1）.