陳力

【摘 要】近年來，隨著經(jīng)濟的發(fā)展，特別是隨著改革開放的不斷深入，我國的經(jīng)濟建設(shè)取得了巨大的進步，與此同時，我國在建筑行業(yè)的發(fā)展也是十分巨大的。在設(shè)計高層建筑結(jié)構(gòu)的時候，基礎(chǔ)設(shè)計是非常重要的。要是沒有把基礎(chǔ)做好，建筑就會出現(xiàn)裂縫，更嚴(yán)重的整個高層建筑會傾塌，高層建筑地下空間的開發(fā)越來越受到人們的重視，樁箱（筏）的基礎(chǔ)設(shè)計也因此受到普遍歡迎，筆者結(jié)合了在設(shè)計當(dāng)中積累的經(jīng)驗，簡略的介紹高層建筑樁筏基礎(chǔ)的設(shè)計。筆者通過對高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的基礎(chǔ)設(shè)計的研究，對設(shè)計中需要注意的問題進行闡述。

【關(guān)鍵詞】高層建筑；結(jié)構(gòu)設(shè)計；基礎(chǔ) ；樁筏基礎(chǔ)；設(shè)計

【中圖分類號】TU470 【文獻標(biāo)識碼】A 【文章編號】1672-5158（2013）03-0212-02

一、前言

高層建筑基礎(chǔ)想要牢固，就應(yīng)該采用一些整體性好，并且能滿足地基承載力和建筑物容許變形要求，而且能調(diào)節(jié)不均勻沉降的基礎(chǔ)形式；采用筏板基礎(chǔ)或者帶柱基的筏板基礎(chǔ)是可以的，必要的時候也可以采用箱形基礎(chǔ)。

二、高層建筑基礎(chǔ)的要求

能力。

三、在進行基礎(chǔ)設(shè)計時，應(yīng)該注意如下問題

1.在中國國內(nèi)目前的高層建筑基礎(chǔ)設(shè)計普遍都是直接采用電算程序得到的各種荷載效應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)組合，以及同一地基或樁基承載力特征進行設(shè)計，高層建筑邊角豎向結(jié)構(gòu)較大軸力主要就是風(fēng)荷載和地震作用引起的，把此永久作用和短期作用等同的來看，邊角豎向結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)就會被加大了，中部豎向結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)不能夠增強的原因就是由于相應(yīng)重力荷載的長期作用，某些高層建筑的地下室底部橫向墻體八字裂縫典型盆式差異沉降，這樣的現(xiàn)象發(fā)生跟前面的因素有直接的關(guān)系。

2.在嵌巖高層建筑結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)時候，采用砂質(zhì)或者其他材質(zhì)褥墊層在基礎(chǔ)周邊和底面設(shè)置，墊層的厚度范圍是50毫米到10毫米之間，肥槽填充混凝土的做法是不能采用的。根據(jù)受沖切承載力計算來確定平板式筏基的板厚，不平衡彎矩作用在沖切面上的附加剪力是應(yīng)該需要考慮的，而且板的厚度不能低于400米。筏形基礎(chǔ)應(yīng)的頂面和底面配置雙向鋼筋網(wǎng)片，鋼筋之間的間距能低于于150毫米，比300毫米大也不好；鋼筋的受力直徑不能比12毫米小。柱寬比梁板式筏基梁寬大的時候，可以采用在柱邊用肋梁加腋，這樣的話就會滿足構(gòu)造的要求。在梁高取值梁板式筏基的時候應(yīng)該把底板厚度包括在內(nèi)，正截面受彎及斜截面受剪承載力是梁截面應(yīng)該滿足的，應(yīng)對基礎(chǔ)梁頂面柱下局部受壓承載力進行驗算。應(yīng)該根據(jù)地基土的承載力、上部結(jié)構(gòu)的布置及其荷載的分布等因素來確定筏板基礎(chǔ)的平面尺寸，偏心距的計算可以取消。

3.在設(shè)計樁基的時候要因地制宜的設(shè)計，在選樁的型號上，成樁的工藝方面，承載力取值的方法上，各地各自的經(jīng)驗都比較成熟，而且很規(guī)范。在選擇樁基和設(shè)計承臺的時候，要根據(jù)上部結(jié)構(gòu)類型、荷載大小、樁穿越的土層、樁端持力層土類、地下水位、施工條件和經(jīng)驗、制樁材料供應(yīng)條件等因素來綜合的考慮。

4.應(yīng)該根據(jù)地基土承載力和上部結(jié)構(gòu)布置以及荷載大小等因素來確定箱形基礎(chǔ)的平面尺寸。

四、高層建筑樁筏基礎(chǔ)作用影響因素的分析

1、彈性模量Es地基 和相對剛度K p 的樁影響

（一）對高層建筑產(chǎn)生影響的平均沉降，如果有較大的彈性模Es的樁間土，那平均沉降就會在高層建筑上發(fā)生；相對剛度小的樁，那高層建筑的平均沉降就會加大。

（二）在影響高層建筑差異沉降的時候，起了決定性的作用是筏基剛度，不明顯的影響，在Es 和Kp上呈現(xiàn)出來了。

（三）上部荷載的影響，在被樁筏分擔(dān)的時候，越小的彈性模量的樁間土Es，分擔(dān)荷載的筏基，就會產(chǎn)生很大的比例；彈性模量樁的Ep越小，那分擔(dān)荷載的筏基，其比例就越大。

2、樁長和樁間距的影響

（一）樁長的影響

影響樁筏分擔(dān)荷載的樁越長，就會有很小的比例來分擔(dān)荷載的筏基。對樁頂反力分布以及筏基內(nèi)力大小有關(guān)樁的長度變化的影響是不明顯的。高層建筑的樁越長，差異沉降的建筑物比例就越小，但是樁的長細(xì)比對建筑物的差異沉降不是影響的上部結(jié)構(gòu)剛度和筏板厚度主要因素。

（二）樁間距的影響

影響高層建筑差異沉降的平均沉降，在10 以內(nèi)的s/d，均會稍微增加高層建筑的差異沉降和平均沉降，說明沒有急劇的影響；對樁筏分擔(dān)上部荷載的影響，樁間距增大，對樁筏分擔(dān)上部荷載具明顯的影響。樁間距增大，角樁反力和邊樁反力明顯減小；當(dāng)s/d 達到某值時，樁頂反力分布趨于均勻，即內(nèi)部樁反力均等于角樁反力、邊樁反力。s/d 增大，樁分擔(dān)上部荷載的比例大大減小，而筏板分擔(dān)上部荷載的比例將大大增加。如果樁間土有較高的承載力，那么可通過增大樁間距來充分發(fā)揮樁間土的承載力；對樁頂反力分布的影響樁間距增大，對樁頂反力分布的影響也是明顯的。

3、抽樁對基礎(chǔ)沉降及筏基分擔(dān)上部荷載的影響

我們得知，通過實際經(jīng)驗，這個影響甚微，如果抽去同樣數(shù)日的內(nèi)部樁對基礎(chǔ)沉降和筏基分擔(dān)荷載的。而如何同樣數(shù)目的角樁和邊樁抽去的話，這個影響將增大，充分顯示，在樁筏基礎(chǔ)設(shè)計中，合理布樁的重要性，角樁和邊樁密一些，內(nèi)部樁疏一些，可以達到充分發(fā)揮樁筏基礎(chǔ)的效果和節(jié)省的目的。適當(dāng)增大樁間距，對樁間土的承載力，我們可以充分利用，其實質(zhì)是減少樁數(shù)，在抽樁過程中，抽筏基下什么部位的樁對基礎(chǔ)沉降及筏基分擔(dān)上部荷載的影響少一點呢？

五、高層建筑樁箱（筏）基礎(chǔ)與地基共同作用的設(shè)計建議

1、目前出現(xiàn)的共同作用實踐的例子，就是減少沉降樁或樁間距大于6 倍樁徑的疏樁即符合樁基。對于非嵌巖端承樁，樁間距離加大，樁數(shù)減少，讓筏（或箱）底的地基承載力充分發(fā)揮，這種方法是可行的。

2、若常規(guī)設(shè)計被采用的話，可適當(dāng)減少樁承擔(dān)的荷載，在Pp=P-PwA-（5-10）%P=（95-90）%P-Pw·A式中，P：上部總荷載（包括箱（筏）基）；Pp：表示樁承擔(dān)的荷載；Pw：表示浮力；A：箱（筏）基礎(chǔ)平面面積。

3、可采用S=20CM～30CM的方法，這樣可適當(dāng)加大高層建筑樁（筏）基礎(chǔ)的容許沉降。

六、結(jié)束語

綜上所述，高層建筑基層設(shè)計的重要性是毋庸置疑的，我們想要保證建筑結(jié)構(gòu)安全，只有選擇合理的基礎(chǔ)形式及計算方法，并且降低工程造價。在高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中，極其重要的是基礎(chǔ)設(shè)計，適用、扎實的基礎(chǔ)，是關(guān)鍵所在，是確保高層建筑質(zhì)量的關(guān)鍵。在進行設(shè)計高層建筑結(jié)構(gòu)時，要將當(dāng)?shù)厍闆r適當(dāng)?shù)亟Y(jié)合，可能存在的一系列影響因素一定要考慮好，做好基礎(chǔ)設(shè)計。