老庄结构之《基础选型和设计的12大要点和规律》

广州老庄结构之《基础选型和设计的十二大要点和规律》

1、工程设计中最常用的基础形式有独立基础、筏板基础以及桩基础三种。基础在结构中具有十分重要的作用，一旦基础出现问题则难以补救甚至造成倒塌等严重后果，因此基础设计应特别谨慎，并适当留有一定的安全储备（一般至少10%）。

2、地基的本质是土，基础的本质是与土紧密联系的混凝土构件，独立基础、筏板基础是浅基础，桩基础是深基础。基础设计其实是同时设计土和基础两个不同的部分。凡是设计跟土有关的均采用荷载标准组合，凡是设计与基础有关的均采用荷载基本组合。

3、地面以下5米以内（无地下室）或底板底处土的地基承载力特征值（可考虑深度修正）fa与结构总平均重度p=np0 (p0为楼层平均重度，n为楼层数，有地下室时应考虑地下室)之间关系对基础选型影响很大，一般规律如下：

若p≤0.3fa,可以采用独立基础；

若0.3fa＜p≤0.5fa,可采用条形基础；

若0.5fa＜p≤0.8fa,可采用筏板基础；

若p＞0.8fa,应采用桩基础或进行地基处理后采用筏板基础。

4、 独立基础平面形状应优先采用正方形，当采用矩形平面时，长宽比尽量控制在1.5以内。

5、 独立基础有锥形基础和阶梯型基础两种。锥形基础不需要支模，施工方便，但对混凝土坍落度控制要求较严格，独立基础最小配筋率不应小于0.15%，独立基础不必计算裂缝，独立基础的高度应确保冲切验算，且计算配筋率不大于最小配筋率。

6、 筏板基础分为平板式筏板和梁板式筏板，梁板式筏板在2000年之前和落后地区应用较多，目前一线城市一般主要采用平板式筏板，平板式筏板具有受力合理且施工方便快捷等明显优点，综合经济性明显优于梁板式筏板。

7、 筏板厚度与柱网间距、楼层数量关系最大。柱网越大、楼层数越多，筏板厚度越大。工程设计中可先按50mm每层估算一个筏板厚度，然后对筏板进行抗冲切验算，宜使得冲切安全系数为1.2-1.5为宜，局部竖向构件处冲切不满足规范要求时可采用局部加厚筏板或设置柱墩等措施处理。然后在用JCCAD进行筏板有限元计算分析，计算时一般采用弹性地基梁板模型（且考虑上部结构刚度），机床系数可根据筏板下土按JCCAD说明书推荐值的低值采用，且应考虑上部结构刚度作用。同时筏板厚度应确保80%筏板面积的计算配筋为构造配筋(0.15%的配筋率)，仅局部需另加钢筋，否则应加厚筏板厚度。

8、 筏板混凝土强度等级一般为C30、C35，最大为C40.

9、 筏板厚度一般较大，为了混凝土浇捣方便，筏板钢筋间距一般为200-400mm，优先采

用300mm，局部另加钢筋间距也为300mm。当筏板下土承载力特征值大于180Kpa时，筏板均不必按混凝土结构设计规范计算裂缝。

10、最常用的桩基础类型为预应力混凝土管桩、泥浆护壁灌注桩、旋挖成孔灌注桩、人工挖

孔灌注桩。

（1）预应力混凝土管桩不宜用于有孤石或较多碎石土的土层，也不宜用于持力层岩面倾斜或无强风化岩层的情况，一般主要用于层数不大于30层的建筑中，桩径一般为300-600，其中以直径400、500应用最多；

（2）泥浆护壁灌注桩江湖称为万能桩，施工方便，造价低，应用范围最广，但其施工现场泥浆量最多，外运渣土量大，对周边环境影响很大，因此，难以在大城市市中心应用，桩径一般为600-1200，其中以600-800应用最多；

（3）旋挖成孔灌注桩对环境影响较小，造价较高，主要用于对环境要求较高的区域，深度不应超过60米，且要求穿越的土层不能有淤泥等极软土。桩径一般为800-1200mm,最常用的桩径一般为800、1000mm。

（4）人工挖孔桩施工方便快捷，造价较低，人工挖孔桩易发生人生安全事故，不得用于含有淤泥、粉土、砂土的土层，否则很容易塌孔出安全问题。桩径一般为1000-3000mm(广州地区桩径不小于1200mm)。

11、桩径选择原则：

（1）对于摩擦为主的桩宜采用较小直径的桩，对于灌注桩不宜小于600mm；

（2）对于以端承为主的桩，当单桩承载力由地基强度控制时应优先考虑扩底灌注桩，当单桩承载力由桩身强度控制时，应选用大直径或者提高混凝土强度等级。

12、桩承台设计原则：

（1）承台平面尺寸：先根据竖向构件承受的荷载以及单桩承载力特征值确定桩数，然后根据规范对桩距的要求进行桩的布置，承台下桩布置尽量采用方形间距布置以使得承台平面为矩形，方便承台设计和施工。

（2）承台厚度应通过计算确定，承台厚度需满足抗冲切、抗剪切、抗弯等基本要求。当桩数不多于两排时，一般情况下承台厚度有冲切和抗剪条件控制；当桩数为3排及其以上时，很可能承台厚度由抗弯控制。