高层建筑基础设计的选型与一般要求

分类：建筑设计论文发表 时间：2012-09-14 10:39 关注：(1)

　　摘要：随着高层建筑在我国的工程建设中越来越普遍，高层建筑基础作为高层建筑结构体系的一个重要组成部分，也日益被业内人士所重视，那是因为高层建筑基础承担着将高层建筑上部结构的荷载传递给地基的重要作用，在设计时，应将高层建筑上部结构、基础与地基协同考虑，选择合理的基础形式。经过技术经济比较，严格遵照国家有关规范进行设计，才能得出较经济合理的方案。

　　关键词：高层建筑，基础设计选型;设计要求

　　Abstract: with the high-rise buildings in our country is becoming more and more common in engineering construction, high building foundation as a high building structure of the system is an important part of the industry was also increasingly attention, that is because high building foundation will bear the superstructure of load transfer to the important role of foundation, in the design, should will superstructure and foundation and foundation collaborative consideration, select the reasonable foundation form. After technical and economic comparison, strictly comply with the relevant state regulations, carry out the design, can we reach a more reasonable scheme.

　　Keywords: high building, basic design selection; Design requirements

　　中图分类号：[TU208.3] 文献标识码：A 文章编号：

　　引言

　　高层建筑中基础工程的设计与施工对高层建筑本身及其周围环境的安全至关重要，其造价与工期对高层建筑总造价和总工期有举足轻重的影响。对某一具体高层建筑物，可能有多种基础设计方案可供选择，只有经过技术经济比较，严格遵照国家有关规范进行设计，才能得出较经济合理的方案。现将基础类型的选择与一般要求进行简要说明。

　　1 高层建筑基础设计选型的重要性

　　1.1 高层基础如果设计方法不对或者选型不当，将严重影响建筑物的安全性。不恰当的基础设计，可能因承载力不足引起建筑物的不均匀沉降，导致建筑物开裂或倾斜，引起难以修复的工程质量问题。

　　1.2选择合理的基础形式是降低工程造价的一个有效措施。基础工程在建筑工程造价中占有很大的比重，通常情况下可以达到25%左右，在结构复杂或者地质情况复杂时，所占比重还会有所增加。因此，选择合理的基础形式能够有效降低工程造价。

　　1.3合理选择基础形式对缩短施工工期具有重要意义。据统计，基础工程的施工工期可以占到土建工程工期的30%左右，因此正确选择合理的基础形式对节省施工工期有很大的意义。

　　2 高层建筑基础选型

　　2.1高层建筑基础的常用形式

　　高层建筑的上部结构荷载很大, 基础底面压力也很大, 一般的独立基础己不能满足承载力的技术要求, 因此, 应采用特殊形式的基础，常用的基础形式有梁式基础、筏形基础、箱形基础、桩基础、地下连续墙基础等，以及这些基础的联合使用。

　　2.2钢筋混凝土梁式基础

　　这种基础一般设置在柱列下或剪力墙下，适用于地基承载力较高而上部结构不是很高、载荷不是很大、没有地下室的情况。

　　2.3交梁式条形基础

　　它是用两个方向的梁式基础把柱纵横相互联系起来。当地基承载力较高，上部的柱子传来的荷载较大，没有地下室，而单独基础或柱下条形基础均不能满足地基承载力要求时, 可在柱网下纵横两向设置交梁式基础(也成十字交叉条形基础)。这种结构的形式比单独基础的整体刚度好, 有利于荷载分布。

　　2.4筏形基础

　　它是由钢筋混凝土组成的覆盖建筑物全部底面积的连续底板构成。筏形基础的平面尺寸应根据地基土的承载力、上部结构的布置及其载荷的分布等因素确定。筏形基础又有平板式和梁板式两种类型。有地下室和没有地下室的情况都适用。

　　2.5箱型基础

　　基础的整体外形如箱，由钢筋混凝土底板、顶板和纵横墙体组成一个整体结构。这种基础刚度很大，可减少建筑物的不均匀沉降。高层建筑一般设地下室，可结合使用要求设计成箱型基础。

　　2.6桩基础

　　由设置于土中的桩和承接基础结构和上部结构的承台组成。桩有预制桩、灌注桩、人工挖孔桩(墩)和钢桩等，具有承载能力大, 能抵御复杂荷载以及能良好地适应各种地质条件的优点 , 尤其是对于软弱地基土上的高层建筑, 桩基础是最理想的基础形式之一。

　　2.7地下连续墙

　　这是在土中钻、挖、冲孔成槽，在槽内安放钢筋网(笼)、浇注混凝土而形成的一种地下钢筋混凝土墙体。它的适用范围很广，如建筑物地下室、水池、设备基础、地下铁道、船闸、护岸、防渗墙等，均可采用地下连续墙，既可当做基础又可当做支护。

　　2.8联合基础

　　有时为了加强基础结构的整体性和稳定性,如提高其抵御水平荷载的能力,一定程度上调整不均匀沉降的能力、防水能力等，要将两种或两种以上的基础形式联合使用。

　　3 基础选型的依据

　　在一般情况下，高层建筑基础设计选型时应考虑以下因素的影响：

　　3.1地质条件的影响。地质条件是影响高层基础选型的一个非常重要因素，虽然建设场地的地质条件在多数情况下是隐蔽的、复杂的和可变的，但目前的工程勘察和技术手段，一般能做到相对的准确。作为设计人员，对提供的地质资料要能够进行准确分析和正确判断，进而能够合理地进行基础设计，并在施工过程中根据具体的地质条件变化修改设计。

　　3.2上部建筑结构形式的影响。不同的上部结构，对地基不均匀沉降的敏感程度也不相同，对地基不均匀沉降越敏感的上部结构，则应选择刚度较大的基础形式。因此要根据上部结构的不同结构形式(框架、框架剪力墙、剪力墙结构等)选配合理的基础型式。

　　3.3要根据建筑结构的特点，荷载大小，建筑物层数，高度、跨度大小等因素来选择最佳的基础形式。

　　3.4高层建筑基础设计应满足建筑物使用上的具体要求。

　　4 基础的一般设计要求

　　4.1基本要求

　　4.1.1基地压力小于或等于地基的允许承载力;桩基础或复合桩基础要求基地总荷载小于或等于桩基承载力与桩间地基土承载力的总和。

　　4.1.2地基计算变形量小于建筑物允许变形值。

　　4.1.3水平力作用时满足稳定性要求。以上三个要求为基本要求，对不同的高层建筑物应分别对待。

　　4.2埋深要求

　　为保证高层建筑在垂直载荷和水平载荷作用下的稳定性，高层建筑基础应满足一定的埋置深度要求。在确定埋置深度时，应考虑建筑物的高度、体形、地基土质、抗震设防烈度等因素。埋深从室外地面算至基础底面，宜符合下列要求：

　　4.2.1天然地基或复合地基：埋深大于等于建筑物高度的1/15。

　　4.2.2桩基础：埋深大于等于建筑物高度的1/8(桩长不计在内)。

　　4.3防水要求

　　当高层建筑基础为带地下室的筏形基础、箱型基础等地下结构时，基础混凝土不仅强度要满足要求，还要满足防水要求。当有防水要求时，混凝土抗渗等级应根据地下室最大水头与防水混凝土厚度的比值按基础防水混凝土的抗渗等级表采用，且不应小于0.6Mpa。必要时可设置架空排水层。

　　5 结语

　　在进行高层建筑基础选型和设计时，如能按照其各自的一般原则，再结合实际情况，综合考虑上部结构、地基情况、工程造价等各方面因素，选择合理形式进行设计，可以为工程建设提供很多方便。

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