基礎設計對于結(jié)構(gòu)工程師來說是最難的問題之一。筏板基礎作為常見的基礎形式之一，主要應用于高層建筑，適用于地基土質(zhì)差，或建筑物要求基礎有足夠的剛度來調(diào)節(jié)不均勻沉降。目前高層建筑越來越多，筏板基礎作為一種普遍使用的基礎形式，還需要我們不斷研究和探討，以便在安全的基礎上獲得更大的經(jīng)濟效益。

一、當前筏板基礎設計存在的常見問題。

1、設計人員對筏板設計影響因素考慮不足。如地基變形的影響、地下水浮力的影響、基坑開挖引起的土自重應力補償?shù)鹊?。這些問題考慮不足，往往影響工程造價，本來使用天然地基筏板基礎就能滿足要求而卻不恰當?shù)厥褂昧藰斗せA。

2、對筏板厚度計算偏于保守。一是把上部結(jié)構(gòu)和基礎作為兩個獨立的單元分別考慮，在上部荷載作用下求得上部結(jié)構(gòu)內(nèi)力和基礎反力，然后把反力作用在彈性地基上計算基礎的內(nèi)力，這種設計方法沒有考慮上部結(jié)構(gòu)剛度對基礎的作用，從而導致基礎設計偏于保守；二是傳統(tǒng)上憑經(jīng)驗假定，然后再進行沖切驗算，這實際上說明目前在筏板厚度確定的問題上，并沒有什么方法，由此難免造成當前在高層建筑中，不少超過1.5米厚的，個別的厚度竟達4米。

二、筏板基礎設計分析

1、基礎埋深的確定

高層建筑一般均設有地下室，所以筏板基礎的埋置深度往往取決于建筑高度、地下室層數(shù)及層高。如果建筑物的抗傾覆力能滿足要求，就可根據(jù)該深度結(jié)合下臥土層的巖土工程性質(zhì)，進行筏板基礎的天然地基承載力及沉降計算。

2、天然地基承載力的確定

天然筏板基礎屬于補償性基礎，因此地基的確定有兩種方法。一是地基承載力設計值的直接確定法，它是根據(jù)地基承載力標準值按照有關規(guī)范通過深度和寬度的修正得到承載力設計值，并采用原位試驗（如標貫試驗、壓板試驗等）與室內(nèi)土工試驗相結(jié)合的綜合判斷法來確定巖土的特性。二是按補償性基礎確定。深基礎存在地下室開挖所引起的土自重應力補償及地下水的浮力補償，單位面積內(nèi)上部結(jié)構(gòu)對地基的壓力等于上部結(jié)構(gòu)的荷載重量減去挖去的土自重力再減去地下水的浮力。如果筏基底板適當向外挑出，則有更大的可靠度。

3、筏板地基的沉降變形計算

地基的承載力應包括地基承載力和變形兩個方面，尤其對于高層或超高層建筑，變形往往起著決定性的控制作用。筆者認為，雖然目前未能從理論上對地基的變形進行精確計算，但只要能對變形的參數(shù)合理取值，選用合適的計算方法，并根據(jù)地區(qū)經(jīng)驗做出修正，仍能獲得與實際相近的總沉降計算值。按計算參數(shù)分，可分為按壓縮模量計算地基變形，按變形模量計算地基變形，和用壓縮模量和變形模量一起計算地基變形，共三類方法。

4、地基穩(wěn)定性及整體傾斜驗算

地基穩(wěn)定驗算可用圓弧劃動面法按規(guī)范GBJ7-89中5.3.1條進行。當?shù)鼗芰臃秶鷥?nèi)有軟弱下臥層時，應進一步進行擠出驗算，可按規(guī)范GBJ7-89中5.1.6條進行。整體傾斜可根據(jù)豎向偏心荷載，地基不均勻性和相鄰荷載影響，用沉降計算方法按角點法進行計算。

5、基礎的抗浮力設計

不少設計人員擔心地下水位對底板的浮托力而設置抗浮錨桿，現(xiàn)作如下分析：

(1)施工過程中的浮托力是由于基坑內(nèi)積水所致，浮托力的大小與地下室的體積和基坑內(nèi)積水高度有關，只要能在地下室施工過程中有序排水和限制水位，整個基礎結(jié)構(gòu)就能穩(wěn)定。當建至地下室結(jié)構(gòu)和上部結(jié)構(gòu)的重量大于水浮力時方可停止降水，若建成后仍不能大于水浮力，則須抗浮設計。

（2）計算水浮力時，考慮到底板受的是地基巖土裂隙水壓力和孔隙水壓力，其大小與地基巖土的裂隙發(fā)育程度和孔隙率有關，實際的水壓比靜止水壓要小。

（3）要考慮底板與地基巖土粘結(jié)成整體后所能提供的粘結(jié)力，它與兩者的有效粘結(jié)面積有關。

（4）對必須設置抗浮錨桿的底板，可根據(jù)抗浮錨桿的設置數(shù)量適當減少底板配筋。

6、筏板的結(jié)構(gòu)設計

（1）影響筏板厚度的因素

基礎沉降的不均勻性。荷載分布和地基巖土的不均勻性勢必導致基礎的不均勻沉降，若無法控制在允許范圍內(nèi)，則有必要增加基礎底板的剛度和對軟弱地基進行加固處理。

基礎和地基巖土的相對剛度。基礎和地基巖土的相對剛度對該反力的大小有一定程度的影響：當基礎相對地基巖土有較大的剛度時，該反力會相對較小，由抗沖切確定的板厚會相對較大，反之基礎板厚會相對較小。

柱和剪力墻的位置。由于基礎邊緣的地基反力比中間打，因此當柱底具有相同的軸力及沖切面積時，基礎邊緣的柱或剪力墻抗沖切確定的板厚會相對較大。這樣可將柱或剪力墻處一定范圍的基礎底板適當加厚，以滿足沖切要求。

（2）筏板內(nèi)力計算。

筏板基礎的板厚較大，應采用考慮板剪切變形的中厚板理論和三維實體單元來分析；當進行筏板基礎內(nèi)力分析是，宜考慮上部結(jié)構(gòu)的剛度，此時會比較準確反映實際受力情況，可以減少內(nèi)力節(jié)省鋼筋；由于筏板基礎的空間受力性強，按三維實體求得基礎板的內(nèi)力不僅有彎矩及剪力，而且有軸力，按該法求出的基礎板的內(nèi)力進行配筋計算時，應按偏心受拉或偏心受壓構(gòu)件進行計算。

結(jié)語：筏板基礎設計是結(jié)構(gòu)設計的重要方面，其設計合理性與否，關系到建筑物的經(jīng)濟性和安全性，以上是本人參考資料基礎上的一點心得，希望與同仁共同分享。