筏形基础与箱形基础
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柱下条形基础、筏形和箱形基础
箱形基础
1
简介
箱形基础是一种将柱子固定在一个混凝土
特点
2
箱中的基础结构，以提供更大适应
不同建筑物的要求，并提供更高的抗震能
力。
3
应用
箱形基础常用于高耸建筑、桥梁塔楼和需 要额外支撑的巨型设施。
基础选择的考虑因素
结构重量
建筑物的重量是选择适当的基础类型的重要考 虑因素。
施工过程
选择基础类型时，还需要考虑施 工过程的复杂性和可行性。
结论
1 基础选择的重要性
选择适当的基础是确保建筑物结构安全和稳定的关键。
2 专业咨询帮助
在选择基础类型时，一定要咨询专业的结构工程师以获得最佳结果。
3 可靠性和耐久性
合理设计和施工基础将确保建筑物具有足够的可靠性和耐久性。
柱下条形基础、筏形和箱 形基础
在建筑结构中，柱下条形基础、筏形基础和箱形基础是三种常见的基础类型。 本文将为您介绍这些基础类型的特点和应用。
柱下条形基础
1 简介
柱下条形基础是用于支撑 柱子并将柱子的荷载传递 到地基的一种基础类型。
2 特点
它通常由一系列混凝土条 形构成，可以通过增加条 形数量来增强基础的承载 能力。
3 应用
柱下条形基础适用于较小 的建筑物，如住宅、小型 商业建筑和轻型工业建筑。
筏形基础
简介
筏形基础是一种大型扁平基础， 覆盖整个建筑底部，以均匀分 散荷载并保证结构稳定。
特点
它使用大面积混凝土平板，可 以分散建筑物的重量并减少地 面沉降。
应用
筏形基础适用于大型建筑物， 如高层建筑、桥梁和重型工业 设施。
建筑设计
建筑设计要求和建筑物类型也会影响选择合适 的基础。
第五章 筏形与箱形基础
箱形基础是由顶板、底板、外墙和内墙组成的空间整 体结构。一般由钢筋混凝土建造，空间部分可结合建筑使 用功能设计成地下室，是多层和高层建筑中广泛采用的一 种基础形式。
箱形基础 的组成
箱形基础的 布置
26
箱形基础的特点 （1）有很大的刚度和整体性，能有效的调整基础的不均 匀沉降，常用于上部结构荷载大、地基软弱且分布不均的 情况，当地基特别软弱且复杂时，可再用箱基下桩基的方 案。
4
肋梁可设在板下使地坪自然 形成，且较经济，但施工不方便 。肋梁也可设在板的上方，施工 方便，但要架空地坪。
布置纵横向肋梁时，应使其 交点位于柱下。
肋梁向下突出，断面可做成 梯形，施工时利用土模浇注混凝 土。
通常采用肋梁向上突出的形 式。
肋梁
填土或低标号混 凝土或盖板
5
第二节 筏形基础的设计原则和构造
筏板悬臂长度，横向不宜大于1000mm，纵向不宜大 于600mm。如采用不埋式筏板，四周必须设置联连梁。
13
第三节 筏形基础内力的简化计算
❖筏形基础的受力特点 合理确定基底反力分布是问题的关键。 在工程实际中，筏形基础的计算常采用简化方法，
即假设基础为绝对刚性、基底反力按直线分布，并按静 力学的方法确定。
第五章 筏形与箱形基础
第一节 筏形基础的类型与特点
上部结构荷载较大，地基承载力较低，采用一般基础 不能满足要求，可将基础扩大成支承整个建筑物结构的大 钢筋混凝土板，即成为筏形基础或称为筏板基础。
筏形基础的优点： （1）能减少地基土的单位面积压力，提高地基承载力 （2）增强基础的整体刚性，调整不均匀沉降
多跨连续双向板计算。纵 向肋及横向肋可按多跨 连续梁计算。
18
右图所示的筏形基础， 在柱网单元中布置了次肋， 次肋的间距也较小。筏基梁 板的内力可采用平面肋形楼 盖的算法。筏基底板按单向 多跨连续板计算。
箱形基础 的组成
箱形基础的 布置
26
箱形基础的特点 （1）有很大的刚度和整体性，能有效的调整基础的不均 匀沉降，常用于上部结构荷载大、地基软弱且分布不均的 情况，当地基特别软弱且复杂时，可再用箱基下桩基的方 案。
4
肋梁可设在板下使地坪自然 形成，且较经济，但施工不方便 。肋梁也可设在板的上方，施工 方便，但要架空地坪。
布置纵横向肋梁时，应使其 交点位于柱下。
肋梁向下突出，断面可做成 梯形，施工时利用土模浇注混凝 土。
通常采用肋梁向上突出的形 式。
肋梁
填土或低标号混 凝土或盖板
5
第二节 筏形基础的设计原则和构造
筏板悬臂长度，横向不宜大于1000mm，纵向不宜大 于600mm。如采用不埋式筏板，四周必须设置联连梁。
13
第三节 筏形基础内力的简化计算
❖筏形基础的受力特点 合理确定基底反力分布是问题的关键。 在工程实际中，筏形基础的计算常采用简化方法，
即假设基础为绝对刚性、基底反力按直线分布，并按静 力学的方法确定。
第五章 筏形与箱形基础
第一节 筏形基础的类型与特点
上部结构荷载较大，地基承载力较低，采用一般基础 不能满足要求，可将基础扩大成支承整个建筑物结构的大 钢筋混凝土板，即成为筏形基础或称为筏板基础。
筏形基础的优点： （1）能减少地基土的单位面积压力，提高地基承载力 （2）增强基础的整体刚性，调整不均匀沉降
多跨连续双向板计算。纵 向肋及横向肋可按多跨 连续梁计算。
18
右图所示的筏形基础， 在柱网单元中布置了次肋， 次肋的间距也较小。筏基梁 板的内力可采用平面肋形楼 盖的算法。筏基底板按单向 多跨连续板计算。
柱下条形基础、筏形基础和箱形基础
15
地基的柔度矩阵和刚度矩阵
1、柔度矩阵和刚度矩阵的概念
把整个地基上的荷载面积划分为m个矩形网格，在任意网格j的中 点作用着集中荷载Rj ，整个荷载面积反力列向量 {R}和位移列向 量{s}的关系如下:
{s} [ f ]{R}
或：
式中：[f]为地基柔度矩阵， [Ks]为地基刚度矩阵，
[ K s ] {s} {R}
2 可由基础工作状态的现场实测结果验证模型理论分析的准确性和 可靠性。
18
1、地基抗力系数k的确定
（一）由荷载板试验结果确定
根据宽度为300mm正方形荷载板试验的荷载p～沉降s曲线，从而可得到荷载板 下的基床系数kp为：
kp
p 2 p1 s 2 s1
式中： p2和p1分别为基底处的计算压力和土的自重压力。 注意： 由于地基抗力系数不是一个常数，除了与地基土的性质有关外，通常 与基础底面积的大小与性状、基础埋置深度、基础刚度以及荷载作用时间等 因素有关。由上式计算的抗力系数一般不能直接用于实际计算，需进行基础 大小、形状和埋深修正。 19
线性弹性地基模型
基本假定：地基土应力应变为直线关系，可用虎克定律表示：
De ＝
式中：
{ } ＝ { x y z xy yz zx }T
1
0 0 0 1 2 2
{} ＝ { x y
第三章 柱下条形基础、筏形基础和箱形基础
二、柱下条形基础的构造
l0宜为边跨柱 距1/4
顶部钢筋全部通长 部置
H0计算确定，宜为 柱距1/8-1/4。
底部钢筋不少 1/3通长部置
b0抗剪条件确定， 混凝土：基础 C20垫层C10 箍筋6-12mm H0<350, 2肢箍 350-800, 4肢箍 >800, 6肢箍
混凝土基础的主要形式
混凝土基础的主要形式包括：
1. 条形基础（Strip Foundation）：适用于墙体或者连续排列的柱子，沿建筑物外墙或内部承重墙连续布置的基础形式。
2. 单独基础（Isolated or Spread Footing/Foundation）：也称为独立基础，主要用于单个柱子或者独立墙下的基础，承担并分散来自上部结构的荷载到地基土层中。
3. 筏形基础（Raft Foundation）：也叫板式基础，是将整个建筑物下面的地基表面用钢筋混凝土整块浇筑成平板状，像一个筏子浮在土壤上，用于高层建筑、地基承载力分布不均匀或需要减少沉降差异的情况。
4. 箱形基础（Box Girder or Box Foundation）：是一种空间结构的基础形式，通常由四周及底板封闭形成箱型结构，用于承受较大集中力或需要增加刚度以减小不均匀沉降的场合。
这些基础形式的选择取决于建筑物的设计要求、上部结构荷载的分布情况、地质条件以及施工环境等多种
因素。
筏形与箱形基础
• 板带法的缺陷是没有考虑条带之间的剪力， 因而梁上荷载与地基反力常常不满足静力 平衡条件，必须进行调整；另外，由于筏 板实际存在的空间作用，各板带横截面上 的弯矩并非沿横截面均匀分布，而是较集 中于柱下中心区域。
• 因而可采用弯矩分配 法将计算板带宽度b(或 a)的弯矩按宽度分为三 部分，把整个宽度b上 的2/3弯矩值作用于中 间b/2部分，边缘b/4各 承担1/6弯矩。
• 箱形基础埋置较深，能与基底和 周围土体共同工作，从而增加建 筑物的整体稳定性，并有较好的 抗震效果。
• 同时，由于埋深较大，基础底面 处的土自重应力和水压力可以在 很大程度上补偿由于建筑物自重 和荷载产生的基底压力，起到减 少地基沉降和提高地基稳定性的 作用。
p0=p-γGd
• 在工程设计中，一般认为对柱距变化和柱间的荷 载变化不超过20％、柱网间距较小、上部荷载不 很大的结构可选用平板式筏基；
• 对于纵横柱网间尺寸相差较大，上部结构的荷载 也较大时，宜选用带梁式的筏板基础。
• 对上部结构为剪力墙体系时，如果每道剪力墙都 直通到基础，一般习惯把筏板基础做成平板式的； 而对每道剪力墙不都直通到基础的框支剪力墙， 必须选用带梁式的筏板基础。
• 筏板配筋除符合计算要求外，纵横方向支座钢筋 尚应有一定的连通配筋；跨中则按实际配筋率全 部贯通。筏板悬臂部分下的土体如可能与筏板脱 离时，应在悬臂上部设置受力钢筋。当双向悬臂 挑出但肋梁不外伸时，宜在板底布置放射状附加 钢筋。
第三节 箱形基础的设计原则 和构造要求
• 箱形基础是由钢 筋混凝土顶、底 板、侧墙和一定 数量内隔墙构成 的、具有相当大 的整体刚度的箱 形结构。
地基承载力
(3) 筏形基础的应用
一般在下列情况下可考虑采用筏形基础： • 软土地基上采用交叉条形基础不能满足建
第三章 柱下条形基础、筏形和箱形基础
特点：整体抗弯刚度较大，因而具有调整不均匀沉降的能力；基底压 力较均匀；造价高于扩展基础。 常用作软弱地基或不均匀地基上框架或排架结构的基础。
(a)
倒T形
肋梁 翼板
(b)
b截面
a截面 柱下条形基础 图2-6 柱下条形基础 (a)等截面条形基础 (b)局部扩大条形基础 (a）等截面的 （b）柱位处加腋的
（二）构造要求
翼 板 厚 ≥ 200mm ， <250mm 时等厚； >250mm 变厚 i≤1.3 ； 柱荷较大时在柱位处加腋； 板宽按地基承载力定。 肋梁高由计算确定，初估可 取柱距的 1/8 ～ 1/4 ，肋宽由 截面抗剪确定 两端宜伸出柱边，外伸悬臂 长l0宜为边跨柱距的1/4
深开挖等问题，且箱基的地下空间利用不灵活
适用于规模大、层数多、结构和地基条件较为复杂的工程。
4.1.2 上部结构、基础与地基的共同作用
上部结构、地基和基础是建筑体系中的三个有机组成部分。
在荷载的作用下，三者不但要保持力的平衡，在变形上也必须协
调一致。 基础的变形情况对地基反力有重要影响，例如对于绝对刚性
状态对于地基反力的分布有重要影响，故不应采用常规方 法设计。在实际工作中，为了简化计算，对大量建筑物通
常采用“构造为主，计算为辅”的原则，采用简化方法进
行设计，即计算时只考虑地基和基础的共同作用，而在构 造措施上体现整个系统共同作用的特点。
上部结构通过墙、柱与基础相连结，基础底面直接与地 基相接触，散着组成一个完整的体系，在接触处既传递荷 载，又相互约束和相互作用。若将三者在界面处分开，则 不仅各自要满足静力平衡条件，还必须在界面处满足变形 协调、位移连续条件。它们之间相互作用的效果主要取决 于它们的刚度。
第三章柱下条形基础筏形和箱形基础
2. 当荷载分布不均匀，有可能导致较大的不均匀沉降时；
3. 当上部结构对基础沉降比较敏感，有可能产生较大的次应 力或影响使用功能时。
3.柱下条形基础、筏形和箱形基础
筏形基础
定义：是指柱下或墙下连续的平板式或梁板式钢筋
✓ 有限长梁解答
✓ 短梁（刚性梁）
6
第3章 柱下条形基础、筏形和箱形基础
无限长梁的解答
1. 微分方程式
EI
d 2w dx2
M
上式连续对坐标x取两次导数，得
EI d 4w d 2M bp q
dx4
dx2
对没有分布荷载作用的梁段
d4w d2M EI dx4 dx2 bp
（3－9） （3－10）
右侧截面有M
M 0
/
2, 得C4
M02
/
kb,于是有
w M 0 2 ex sin x
kb
对x求一阶、二阶、三阶导数，得
w
M 0 2
kb
Bx
,
M 0 3
kb
Cx, M
M0 2
Dx ,V
M0
2
Ax
第3章 柱下条形基础、筏形和箱形基础
计算承受若干个集中荷载的无限长梁上任意截面的内力，可 分别计算各荷载单独作用时在该截面引起的效应，然后叠加得到 共同作用下的总效应。
与该点竖向位移s成正比 p k s
k—地基抗力系数或基床系数，kN/m3，可查表1-12及1-13(P.25)
微分方程及其解答 (a)
O
控制 方程
d 4w dx 4
4
4w
0
x dx q
q
(b)
x
V
V+dV
M
3. 当上部结构对基础沉降比较敏感，有可能产生较大的次应 力或影响使用功能时。
3.柱下条形基础、筏形和箱形基础
筏形基础
定义：是指柱下或墙下连续的平板式或梁板式钢筋
✓ 有限长梁解答
✓ 短梁（刚性梁）
6
第3章 柱下条形基础、筏形和箱形基础
无限长梁的解答
1. 微分方程式
EI
d 2w dx2
M
上式连续对坐标x取两次导数，得
EI d 4w d 2M bp q
dx4
dx2
对没有分布荷载作用的梁段
d4w d2M EI dx4 dx2 bp
（3－9） （3－10）
右侧截面有M
M 0
/
2, 得C4
M02
/
kb,于是有
w M 0 2 ex sin x
kb
对x求一阶、二阶、三阶导数，得
w
M 0 2
kb
Bx
,
M 0 3
kb
Cx, M
M0 2
Dx ,V
M0
2
Ax
第3章 柱下条形基础、筏形和箱形基础
计算承受若干个集中荷载的无限长梁上任意截面的内力，可 分别计算各荷载单独作用时在该截面引起的效应，然后叠加得到 共同作用下的总效应。
与该点竖向位移s成正比 p k s
k—地基抗力系数或基床系数，kN/m3，可查表1-12及1-13(P.25)
微分方程及其解答 (a)
O
控制 方程
d 4w dx 4
4
4w
0
x dx q
q
(b)
x
V
V+dV
M
柱下条形基础、筏形基础和箱形基础
持续监控
基础的持续监控可以帮助我们了解基础的性能 和状况，并及时采取措施进行修复或加固。
施工过程
柱下条形基础的施工包括挖掘基坑、搭建模板、 浇筑混凝土和养护。
验收与监控
完成施工后，柱下条形基础需要进行验收，包 括检查基础的尺寸、质量和稳定性。
筏形基础
定义和作用
筏形基础是一种承载建筑物重量的大型基础结构， 常用于软土地区。
设计要素
筏形基础的设计要素包括荷载计算、基础形状选择、 筏板厚度和加固措施。
施工过程
筏形基础的施工过程包括土方开挖、基坑支护、筏 板浇筑和加固。
验收与监控
成功施工后，筏形基础需要进行验收和监控，以确 保基础的稳定性和质量。
箱形基础
1
定义和作用
箱形基础是一种在土地上挖掘箱形结构
设计要素
2
并填充混凝土的基础类型，适用于软弱 土壤。
设计箱形基础时的要素包括土壤调查、
基础深度和尺寸、隔离带ຫໍສະໝຸດ 计和加固材料选择。3
施工过程
箱形基础的施工包括挖掘基坑、搭建模 板、安装隔离带和浇筑混凝土。
基础的验收与监控
验收过程
基础的验收包括检查基础的尺寸、质量和形状， 以确保符合设计要求。
监控方法
基础的监控可以通过使用传感器和监测设备来 监测基础的变形、应力和稳定性。
维护和修复
如果发现基础存在问题，需要及时进行维护和 修复，以确保建筑物的结构安全。
柱下条形基础、筏形基础 和箱形基础
在建筑工程中，基础是支撑各种结构的重要组成部分。本次演示将介绍柱下 条形基础、筏形基础和箱形基础的定义、设计要素、施工过程以及验收与监 控。
柱下条形基础
定义和作用
柱下条形基础是一种常见的基础结构，用于支 撑柱子的重量和承载力。
箱型基础和筏形基础
箱型基础和筏形基础箱型基础和筏形基础，这听起来可能有点枯燥，对吧？但其实呢，它们在建筑工程中可是起到了至关重要的作用。
你想想，盖房子，首先得有个稳稳的“地基”。
要是地基不牢靠，再豪华的设计都得打水漂。
箱型基础和筏形基础就是用来确保建筑物不往下沉、不摇晃的好帮手，像是给房子穿上了一双“稳重的鞋子”。
不过，你也许会想，“这两者有什么区别呀？不都是给建筑物提供支撑的吗？”嗯，听我慢慢说，咱们一块儿捋捋。
首先啊，箱型基础就像是一只坚固的盒子，箱子四周的墙壁都很厚，下面是底板。
那为什么要设计成这种盒子呢？其实是因为它能在承受很大负荷时，均匀地分布压力。
想象一下你背个重包，包的四个角都不会把你的肩膀压得太痛，因为包是平衡的、分布均匀的。
这就是箱型基础的原理。
它适合用在那些土层较松软的地方，或者建筑物很重、地基承载能力较弱的地方。
这种基础的设计让整个建筑物的重量能够均匀分摊，不至于把地基压垮。
至于做法嘛，箱型基础一般是用混凝土浇筑的，所以它特别强悍，承重能力特别好，建筑物就像是坐在一个非常结实的大盒子里，不用担心摇晃。
说到筏形基础呢，想象它就像一个巨大的“平板”或者“筏子”，整个基础是一个大平面，覆盖面积很大。
筏形基础的设计更侧重于分摊重量，把建筑物的重压“分摊”到广阔的范围。
它不像箱型基础那样有四周厚厚的墙壁，更多的是通过扩展面积来抵消压力。
你可以想象，一个船只的“筏子”在水面上漂浮，面积越大，受力就越均匀、越稳当。
同样，筏形基础就是通过增加面积来减少单位面积上的压力。
所以啊，筏形基础通常适用于土质较软、地下水位高的地方。
土壤的“支撑力”差，筏形基础就能让重量分散开，避免出现局部沉降。
这两种基础虽然设计原理不同，但有个共同点，就是都在讲究“分摊”和“均匀”。
你可以想象一下，如果把一个重物放在一个小点的地方，它可能就会压到地面塌下去。
可要是你把重物分开，放在更大的地方，压下去的力量就会被分散，地面就不会出现大问题了。
第2章柱下条基筏板基础和箱型基础
弹性半空间地基模型考虑到基底各点的沉 降不仅与该点的压力大小有关，而且还与其他 各点有关，因而它比文克勒地基模型更进一步。 但是，由于地基土不是理想的、均质的、各向 同性的弹性体，地基压缩层的厚度是有限的， 因而导致这种地基模型的应力扩散能力往往超 过地基的实际情况。实践表明，按弹性半空间 地基模型计算的结果，基础的位移和基础内力 都偏大。
R1
R2
s
si
[
]
i1
i2
ij
in
R
R
j
sn
n1 n2 nn
Rn
一、文克勒(Winkler)地基模型
❖ 1867年，捷克工程师E·文克勒(Winkler)提出了土 体表面任一点的压力强度与该点的沉降成正比的 假设，即：
p ks
式中 p—— 土体表面某点单位面积上的压力，kN／m2 s —— 相应于某点的竖向位移，m k—— 基床系数，kN／m3
文克勒假设的实质
P(ζ、η)
dξ ξ
dξ
η dη
b η dη
M(x.y) 0
(a)
j
p c (b)
图2-6 弹性半空间体表面的位移计算
(a)任意分布荷载；(b)矩形均布荷载
i ξ
当弹性半空间体表面作用任意分布荷载P （ξ,η）时，地基表面任一点M（x，y）的竖向位 移可以由式（2-2）积分而得，其表达式为：
s(x,
随着高层、超高层建筑的出现，筏板基础与它 基础联合，如与桩基础联合形成桩筏基础，已被 广泛使用。
第六章筏形和箱形基础46.5箱形基础
第四节箱形基础 一、箱基设计的相关的规定
第六章 筏形和箱形基础
3）（《混凝土高规》第 12.3.6 条，《箱筏规范》第 5.2.7 条）箱形基 础的顶、底板可仅考虑局部弯曲计算的条件及构造要求见表 6.4.3。
箱形基础的顶、底板可仅考虑局部弯曲计算的条件及构造要求 表 6.4.3
项目
箱形基础的顶、底板仅考 虑局部弯曲的计算条件
第四节箱形基础 一、箱基设计的相关的规定
第六章 筏形和箱形基础
6）（《箱筏规范》第 5.2.8 条）对不符合表 6.4.3 要求的箱形 基础，应同时考虑局部弯曲及整体弯曲的作用。矩形平面箱形基础 的地基反力可按表 6.4.4~6.4.6 确定（复杂平面可按《箱筏规范》的 附录 C 确定）；底板局部弯曲产生的弯矩应乘以 0.8 折减系数；计 算整体弯曲时应考虑上部结构与箱形基础的共同作用；对框架结构， 箱形基础的自重应按均布荷载处理。箱形基础承受的整体弯矩可按 公式（6.4.3、6.4.4）计算（图 6.4.3）：
第四节箱形基础 二、理解与分析
第六章 筏形和箱形基础
由表 6.4.5 可以看出，砂土地基，其地基反力分布也为“锅形“，即 中间小、四角最大。但反力变化的幅度较粘性土地基明显增加， L/ B增加 （即基础由方形变成长条形）时，中部反力变大，角部反力变小，反力抛 物线趋于平缓。反力分布图形见 6.4.13b。
局部弯曲计算条件
顶板和底板钢 筋配置要求
纵横方向 支座钢筋 跨中钢筋
钢筋接头
内容 地基压缩层深度范围内的土层在竖向和水平方向皆较均匀 上部结构为平立面布置较规则的框架、剪力墙、框架-剪力墙结构
底板反力应扣除板的自重及其上面层和填土的自重 顶板荷载按实际考虑
应有1/3至1/2的钢筋连通 且连通钢筋的配筋率分别不小于0.15%（纵向）、0.10%（横向）
筏形基础与箱形基础精品PPT课件
(3)计算地基变形并验算是否满足要求
三、地基变形验算
1.地基变形特性
• 自重应力阶段 回弹变形，再压缩变形
注：降水预压和停止降水引起的地基变形很小，可以忽略。
• 附加应力阶段 • Байду номын сангаас应力阶段
2.最终沉降量计算 方法一：
s=
+
式中pc为基坑底面以上土的自重应力；Eci为土的回弹模量；p0 为基底附加压力； Eci为土的回弹模量。
降很小，则该要求可适当放宽，例如对硬土地基、岩石地基。
岩石地基
3.地基的均匀性
软 硬
(2)基底压力
非抗震设防：pkmin≥0 抗震设防： p ≤faE
pmax ≤1.2 faE 零应力区面积≤0.15A
(3)横向整体倾斜
T
b 100H g
3.8.1 筏形基础
一、 概述
1.类型
墙下筏基：为等厚度（200~300mm）的钢筋混凝土平板，适用 于具有硬壳层（包括人工处理形成的）比较均匀的软弱地 基，六层及六层以下横墙较密的民用建筑。
柱下筏基
平板式：板厚1.5~4m，施工简便 梁板式：较经济 2.应注意的几个问题 (1)满堂基础 实为柱下扩展基础， 但整体性有很大提高。
(2)有桩基础时的地下室底板
可能为筏基（桩筏基础），可能仅为地下室底板，需看设
计意图而定。
若为地下室底板，其受力主要为地下水的浮力。
为减少浮力引起的底板跨中弯矩，常在底板下设置抗拉锚
3)将基础分块
工程实例－－广州某文体活动中心筏形基础设计
作者：陈兰、徐其功 《地基基础工程》2001年第1期 框架结构，地上6层，地下1层
按式(3-59)验算时须注意： 1.是否属于高层建筑筏形基础？
三、地基变形验算
1.地基变形特性
• 自重应力阶段 回弹变形，再压缩变形
注：降水预压和停止降水引起的地基变形很小，可以忽略。
• 附加应力阶段 • Байду номын сангаас应力阶段
2.最终沉降量计算 方法一：
s=
+
式中pc为基坑底面以上土的自重应力；Eci为土的回弹模量；p0 为基底附加压力； Eci为土的回弹模量。
降很小，则该要求可适当放宽，例如对硬土地基、岩石地基。
岩石地基
3.地基的均匀性
软 硬
(2)基底压力
非抗震设防：pkmin≥0 抗震设防： p ≤faE
pmax ≤1.2 faE 零应力区面积≤0.15A
(3)横向整体倾斜
T
b 100H g
3.8.1 筏形基础
一、 概述
1.类型
墙下筏基：为等厚度（200~300mm）的钢筋混凝土平板，适用 于具有硬壳层（包括人工处理形成的）比较均匀的软弱地 基，六层及六层以下横墙较密的民用建筑。
柱下筏基
平板式：板厚1.5~4m，施工简便 梁板式：较经济 2.应注意的几个问题 (1)满堂基础 实为柱下扩展基础， 但整体性有很大提高。
(2)有桩基础时的地下室底板
可能为筏基（桩筏基础），可能仅为地下室底板，需看设
计意图而定。
若为地下室底板，其受力主要为地下水的浮力。
为减少浮力引起的底板跨中弯矩，常在底板下设置抗拉锚
3)将基础分块
工程实例－－广州某文体活动中心筏形基础设计
作者：陈兰、徐其功 《地基基础工程》2001年第1期 框架结构，地上6层，地下1层
按式(3-59)验算时须注意： 1.是否属于高层建筑筏形基础？
筏形和箱形基础
筏形和箱形基础
筏形和箱形基础，这可都是建筑里的大宝贝呢。
我刚接触建筑那会，看到筏形基础，就觉得这玩意儿真神奇。
你看啊，它就像一个大筏子似的，平平地铺在地下。
有次在工地，那项目经理，是个大胡子，胡子拉碴的，眼睛却贼亮。
他指着正在施工的筏形基础说：“这就好比是大楼的大脚掌，得稳扎稳打。
” 可不是嘛，那钢筋混凝土浇灌出来的筏形基础，密密麻麻的钢筋就像骨架一样，撑起一片天地。
工人们在上面忙活着，汗水湿透了衣服，那安全帽在太阳下闪着光。
这筏形基础面积大着呢，能把大楼的重量均匀地分散开，就像把压力分给了好多小伙伴，每个小伙伴都分担一点，大楼就稳稳当当的。
再说说箱形基础，那可更厉害了。
我和几个工程师讨论的时候，其中一个戴眼镜，镜片都快掉下来的家伙，推了推眼镜说：“箱形基础那是有内涵的。
” 箱形基础就像一个大箱子，有顶板、底板和墙板，就像给大楼造了一个坚固的地下室。
这地下室可不光是放东西的，它能承受更大的压力。
就像一个大力士，能扛起很重很重的东西。
在一些软土地基的地方，箱形基础就大显身手了。
我见过一个在河边建的大楼，那地下的土质软得像豆腐，可这大楼用了箱形基础后，稳得很呢。
它把大楼牢牢地固定在那里，就像把船锚抛进了土里，不管风吹雨打，大楼都纹丝不动。
这筏形和箱形基础啊，就像建筑的根基之魂。
它们虽然在地下，不被人看到，但它们的作用可大了去了。
要是没有它们，那些高楼大厦就像没有根的树，风一吹就得倒。
它们默默地承载着大楼的重量，让我们能在高楼里安心地生活、工作，这就是它们的神奇之
处啊。
高层建筑箱形与筏形基础的设计计算
高层建筑箱形与筏形基础的设计计算
高层建筑箱形与筏形基础的设计计算：
一、基本原理
1、基础重量与基础容积比：使基础的质量与容积之比始终保持在经济的范围内，以达到建筑物的长期稳定。
2、结构支撑力：基础的结构形式决定了支撑力的大小，并且应该充分考虑压力的均衡分布。
3、结构控制力：安全允许控制力要高于基础所承受的压力，因此一般采取"一定比例增大"的原则。
二、箱形基础
1、材料：底板、四壁等组成部件采用钢筋混凝土结构，其截面根据地基情况及荷载的大小确定。
2、计算公式：箱形基础的计算，一般综合考虑地基压力、侧向及支撑力等因素，采用静力平衡方程来评价混凝土结构的安全率。
3、设计要求：为了减少钢筋荷载，保证加固效果，常设置"边桩"，进行支撑力的增大。
三、筏形基础
1、结构原理：筏形基础采用多边形桩等特殊结构，形状类似椭圆，使单位基础所承受的压力比箱形基础降低，具有良好的抗水性能。
2、侧向支撑：为了增加侧向支撑力，常设置断开型土墙或混凝土墙，以抵抗地基位移。
3、抗滑：筏形基础类似于"铁锨"结构，合理设计可以增加土层的抗滑性。
四、总结
高层建筑箱形与筏形基础的设计计算：针对高层不同的负荷设计，箱形基础的安全指标及结构原理比筏形基础更具有普遍性，但筏形基础的侧向支撑比箱形基础更佳，抗水性能更强，并可以增强土层的抗滑性。
综上所述，二者各有优势，用于不同的场合，节省使用成本，更加经济合理。
3[1].8_筏形基础与箱形基础
![3[1].8_筏形基础与箱形基础](https://img.taocdn.com/s3/m/cdc094c6bb4cf7ec4afed0f0.png)
(4)高层建筑筏基（持力层为残积土）与挖孔桩基础的对比 工程实例1：东莞丝绸大厦 地上21层，裙房4层，地下2层。持力层为花岗岩残积层， N =7~15，c =26.6kPa, φ=28.7°，E0=30MPa，fa=566kPa。板 厚2m，上下层钢筋均为φ25@150双向，配筋率ρ=0.17%，板 中部加两层φ12@200钢筋网。+0.00以下用钢量为118kg/m2。计 算沉降104mm，实测沉降70~80mm。 造价（万元） 环境影响 工期 质量保证度 挖孔桩方案 197.6 大（降水） 4个月以上 低 平板式筏基 82.8 小 2个月 高 挖桩1m/日 降水问题 浇筑砼、养护 质量检验 补强 东莞常平镇4栋高层(2-22层,2-15层)改用筏基后共节省180万。
减沉桩基础的简化设计方法
1.确定浅基础的p-s曲线 用规范法求得当基 底附加压力为p0时的地 基沉降s0。 2.确定基础的允许沉降[s] 并由p-s曲线得到相应的 基底附加压力p1及基底压力p。 p1=[s]p0/s0 3.确定桩型、桩长、单桩极限承载力Qu 4.确定桩数n n=(F-pAc)/ξQu 式中ξ为单桩承载力利用系数，一般取ξ=0.8~0.9。
s pk b
n
i i 1
E0i
i 1
式中pk为基底平均压力；E0为土的变形模量。
3.倾斜计算
四、 内力计算方法
1. 简化计算法－－基底反力线性分布 前提：基础相对刚度较大。 (1)倒楼盖法 当地基比较均匀、上部结构刚度较好， 且柱荷载及柱间距的变化不超过20%时， 筏形基础可仅考虑局部弯曲作用，按倒楼 盖法计算。 (2)静定分析法－－板带法 2. 弹性地基板法 有限差分法、有限单元法、有限网格法、近似柔性法。
柱下条形基础筏形和箱型基础
柱下条形基础筏形和箱型基础的施工过 程
1
选址和地形平整
根据设计规划选址，清理施工场地，确保地面平整。
2
排布形式和基础孔制备
根据具体的设计要求，在场地上排布基础位置，进行基础孔的制备。
3
钢筋绑扎和混凝土浇筑
在基础孔中设置钢筋骨架，浇筑钢筋混凝土。
柱下条形基础筏形和箱型基础的实例和案例分 析
实例1
北京国家体育场，采用 了箱型基础结构
柱下条形基础筏形和箱型基础的区别
柱下条形基础
适用于较小的荷载和土质较好的地区。柱下条形基础 的基础孔深度通常较浅，使用钢筋混凝土条形梁时需 要注意受力点的选取。
筏形基础
适用于承载重荷、土质较差和筏子面积较大的情况。 由于底部宽度大，筏形基础对土壤层位换受力要求较 低，成本相对较高。
箱型基础
柱下条形基础筏形的优点和应用
柱下条形基础箱型的优点和应用
承载大荷载
箱型基础是深基础的一种，采用钢筋混凝土结构，并具 有极高的稳定性，能够承载大荷载、冲击负荷等，适用 于钢结构、大型工厂、桥梁等建筑物。
稳定性高
箱型基础独特的截面形状能够分散荷载，确保建筑物的 稳定性，适用于承载荷载较大或地铁、公路等建筑物的 地下空间。
柱下条形基础筏形和箱型基础的设计 考虑因素
1 荷载和设计要求
基于建筑物的荷载和具体的设计要求，选取合适的基础形式，确保基础能够承受建筑物 的荷载，以及各种自然力和人工力作用的影响。
2 地质条件
考虑地基承载力、地基沉降、地基的稳定性和耐用性，针对具体地质条件进行基础设计， 保证基础在服务期内稳定、安全。
3 环境保护
根据环保的要求选择有利于环境保护的建筑基础方式。
实例2
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杆或锚墩。
(3)筏形基础可以提高地基承载力吗？
fa = fak+ ηb γ ( b -3)+ ηd γm(d -0.5)
(2-14)
(4)高层建筑筏基（持力层为残积土）与挖孔桩基础的对比
工程实例1：东莞丝绸大厦
地上21层，裙房4层，地下2层。持力层为花岗岩残积层，
N =7~15，c =26.6kPa, φ=28.7°，E0=30MPa，fa=566kPa。板 厚2m，上下层钢筋均为φ25@150双向，配筋率ρ=0.17%，板
3297
2个月
(5)地下室的补偿作用 p.110 工程实例：省农资培训中心，地上18层，地下3层。原设计采用
筏形基础，地基持力层为中、微风化砂砾岩。在施工基坑 支护结构（挖孔桩）时，发现持力层下存在软弱夹层，于 是设计方将筏基改为挖孔桩基础。
分析：单位面积的总荷载＝21×15=315kPa 挖去的土重＝3 ×4 ×18=216kPa 剩余荷载＝315-216=99kPa（相当于6层楼的荷载）
2. 弹性地基板法 有限差分法、有限单元法、有限网格法、近似柔性法。
后浇带的位置应设在自主楼边缘向外一跨处，确保地下室 裙房有一跨与主楼整浇在一起，以减少高层下的附加应力，充 分发挥“有效共同作用范围”的合理受力形式。
4)采用浮桥式基础设计 浮桥特点：弯矩很小。
潮州湘子桥（广济桥）：十八梭船廿四洲
b点采用Ⅳ型节点，Mp=800t·m。
3.构造要求 板厚：一般不小于400mm 形状：
配筋：
二、 高层建筑筏基地基承载力的确定
若按强度控制（即规范方法）得到的地基承载力不能满足
要求时，可采用变形控制法确定地基承载力。步骤如下： (1)计算地基的极限承载力pu 太沙基公式、魏锡克公式… (2)验算安全系数是否足够
K=pu/p 注：若能确定K，则 fa=pu/K
柱下筏基
平板式：板厚1.5~4m，施工简便 梁板式：较经济 2.应注意的几个问题 (1)满堂基础 实为柱下扩展基础， 但整体性有很大提高。
(2)有桩基础时的地下室底板
可能为筏基（桩筏基础），可能仅为地下室底板，需看设
计意图而定。
若为地下室底板，其受力主要为地下水的浮力。
为减少浮力引起的底板跨中弯矩，常在底板下设置抗拉锚
• 尽快施工上部结构，增大自重； • 在箱格内充水、在地下室底板上堆砂石等重物或在顶板上
覆土，作为平衡浮力的临时措施；
• 将底板沿地下室外墙向外延伸，利用其上的填土压力来平衡 浮力；
• 在底板下设置抗拔桩或抗拔锚杆。当基坑周围有支护桩（墙） 时，可将其作为抗拔桩来加以利用；
• 增大底板厚度。
B. 底板强度验算 地下室施工期间底板的计算简图与使用期不同。
(3)计算地基变形并验算是否满足要求
三、地基变形验算
1.地基变形特性
• 自重应力阶段 回弹变形，再压缩变形
注：降水预压和停止降水引起的地基变形很小，可以忽略。
• 附加应力阶段 • 恒应力阶段
2.最终沉降量计算 方法一：
s=
+
式中pc为基坑底面以上土的自重应力；Eci为土的回弹模量；p0 为基底附加压力； Eci为土的回弹模量。
结论：只要把建筑物的基础或地下部分做成中空、封闭的形式， 那么被挖去的土重就可以用来补偿上部结构的部分甚至全 部重量。这样，即使地基极其软弱，地基的稳定性和沉降 也都很容易得到保证。
(6)抗浮设计 p.111
A .地下室的抗浮稳定性验算 整体抗浮稳定性：K=Gk/Fw≥1.05 偏心验算
抗浮措施：
降很小，则该要求可适当放宽，例如对硬土地基、岩石地基。
岩石地基
3.地基的均匀性
软 硬
(2)基底压力
非抗震设防：pkmin≥0 抗震设防： p ≤faE
pmax ≤1.2 faE 零应力区面积≤0.15A
(3)横向整体倾斜
T
b 100H g
3.8.1 筏形基础
一、 概述
1.类型
墙下筏基：为等厚度（200~300mm）的钢筋混凝土平板，适用 于具有硬壳层（包括人工处理形成的）比较均匀的软弱地 基，六层及六层以下横墙较密的民用建筑。
方法二：
s
pk
b
n
i
i 1
i1
E0i
式中pk为基底平均压力；E0为土的变形模量。
3.倾斜计算
四、 内力计算方法
1. 简化计算法－－基底反力线性分布 前提：基础相对刚度较大。
(1)倒楼盖法 当地基比较均匀、上部结构刚度较好，
且柱荷载及柱间距的变化不超过20%时， 筏形基础可仅考虑局部弯曲作用，按倒楼 盖法计算。 (2)静定分析法－－板带法
措施：1)采用逆作法施工； 2)增大底板（筏基）厚度及配筋； 3)在底板下设置抗拔桩或抗拔锚杆。
(7)高层建筑主楼与裙房间的处理 问题：弯矩过大。
1)设置后浇带－－用于后期沉降较小的情况 规范建议：通常在裙房一侧设置后浇带，后浇带的位置宜设在
距主楼边柱的第二跨内。后浇带砼宜根据实测沉降值并在 计算后期沉降差能满足设计要求后方可进行浇筑。[8] 2)设置沉降缝－－用于后期沉降较大的情况 3)分期施工 先重后轻
工程实例2：大连九州饭店
地上23层，地下1层（车库），筏基厚2m，持力层为强风化千枚状 泥质板岩，初勘fak=400kPa ，承载力不够，详勘fak=520kPa，满足要求。 沉降：实测1.7mm，计算3.4mm。
土方量(m3) 砼用量(m3)
工期
挖孔桩方案 14841
4881
3个月以上
平板式筏基 12162
工程实例－－广州某文体活动中心筏形基础设计
作者：陈兰、徐其功 《地基基础工程》2001年第1期 框架结构，地上6层，地下1层
按式(3-59)验算时须注意： 1.是否属于高层建筑筏形基础？
高层建筑混凝土结构技术规程2002：≥10层或>28m 2.式(3-59)的目的是控制均匀地基上高层建筑的倾斜，若地基沉
中部加两层φ12@200钢筋网。+0.00以下用钢量为118kg/m2。计
算沉降104mm，实测沉降70~80mm。
造价（万元） 环境影响 工期
质量保证度
挖孔桩方案 197.6
大（降水） 4个月以上 低
平板式筏基 82.8
小
2个月
高
挖桩1m/日 降水问题 浇筑砼、养护 质量检验 补强 东莞常平镇4栋高层(2-22层,2-15层)改用筏基后共节省180万。