筏形基础与箱形基础精品PPT课件
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(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？
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
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
筏形基础与箱形基础行业标准：高层建筑箱形与筏形基
础技术规范 JGJ6-99
国家标准：建筑地基基础设计规范 GB50007-2002
基本要求：
(1)偏心距e（荷载效应准永久组合）
e≤0.1W/A
(3-59)
式中W为与偏心距方向一致的基础底面边缘抵抗矩。
减少偏心距的措施：
1)调整结构布置方案
2)改变基础形状和尺寸
• 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.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
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）
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。
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
浮桥基础节点类型：
例题
a点采用Ⅲ型节点，b点采用Ⅳ型节点，Mp=800t·m。
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
方法二：
spkb n i i1
i1
E0i
式中pk为基底平均压力；E0为土的变形模量。
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：
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？
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
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
筏形基础与箱形基础行业标准：高层建筑箱形与筏形基
础技术规范 JGJ6-99
国家标准：建筑地基基础设计规范 GB50007-2002
基本要求：
(1)偏心距e（荷载效应准永久组合）
e≤0.1W/A
(3-59)
式中W为与偏心距方向一致的基础底面边缘抵抗矩。
减少偏心距的措施：
1)调整结构布置方案
2)改变基础形状和尺寸
• 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.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
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）
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。
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
浮桥基础节点类型：
例题
a点采用Ⅲ型节点，b点采用Ⅳ型节点，Mp=800t·m。
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
方法二：
spkb n i i1
i1
E0i
式中pk为基底平均压力；E0为土的变形模量。
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：