論文導(dǎo)讀：高層建筑中基礎(chǔ)工程的設(shè)計與施工對高層建筑本身及其周圍環(huán)境的安全至關(guān)重要，其造價與工期對高層建筑總造價和總工期有舉足輕重的影響。對某一具體高層建筑物，可能有多種基礎(chǔ)設(shè)計方案可供選擇，只有經(jīng)過技術(shù)經(jīng)濟比較，嚴(yán)格遵照國家有關(guān)規(guī)范進(jìn)行設(shè)計，才能得出較經(jīng)濟合理的方案�，F(xiàn)將基礎(chǔ)類型的選擇與一般要求進(jìn)行簡要說明。
關(guān)鍵詞：高層建筑，基礎(chǔ)類型，選擇，設(shè)計要求
1．前言
高層建筑中基礎(chǔ)工程的設(shè)計與施工對高層建筑本身及其周圍環(huán)境的安全至關(guān)重要，其造價與工期對高層建筑總造價和總工期有舉足輕重的影響。對某一具體高層建筑物，可能有多種基礎(chǔ)設(shè)計方案可供選擇，只有經(jīng)過技術(shù)經(jīng)濟比較，嚴(yán)格遵照國家有關(guān)規(guī)范進(jìn)行設(shè)計，才能得出較經(jīng)濟合理的方案。現(xiàn)將基礎(chǔ)類型的選擇與一般要求進(jìn)行簡要說明。
2.基礎(chǔ)選型
2.1高層建筑基礎(chǔ)的常用形式
高層建筑的上部結(jié)構(gòu)荷載很大, 基礎(chǔ)底面壓力也很大, 一般的獨立基礎(chǔ)己不能滿足承載力的技術(shù)要求, 因此, 應(yīng)采用特殊形式的基礎(chǔ)，常用的基礎(chǔ)形式有梁式基礎(chǔ)、筏形基礎(chǔ)、箱形基礎(chǔ)、樁基礎(chǔ)、地下連續(xù)墻基礎(chǔ)等，以及這些基礎(chǔ)的聯(lián)合使用。
�。�1）鋼筋混凝土梁式基礎(chǔ)
這種基礎(chǔ)一般設(shè)置在柱列下或剪力墻下，適用于地基承載力較高而上部結(jié)構(gòu)不是很高、載荷不是很大、沒有地下室的情況。
�。�2）交梁式條形基礎(chǔ)
它是用兩個方向的梁式基礎(chǔ)把柱縱橫相互聯(lián)系起來。當(dāng)?shù)鼗休d力較高，上部的柱子傳來的荷載較大，沒有地下室，而單獨基礎(chǔ)或柱下條形基礎(chǔ)均不能滿足地基承載力要求時, 可在柱網(wǎng)下縱橫兩向設(shè)置交梁式基礎(chǔ)(也成十字交叉條形基礎(chǔ))。這種結(jié)構(gòu)的形式比單獨基礎(chǔ)的整體剛度好, 有利于荷載分布。
（3）筏形基礎(chǔ)
它是由鋼筋混凝土組成的覆蓋建筑物全部底面積的連續(xù)底板構(gòu)成。筏形基礎(chǔ)的平面尺寸應(yīng)根據(jù)地基土的承載力、上部結(jié)構(gòu)的布置及其載荷的分布等因素確定。筏形基礎(chǔ)又有平板式和梁板式兩種類型。有地下室和沒有地下室的情況都適用。
�。�4）箱型基礎(chǔ)
基礎(chǔ)的整體外形如箱，由鋼筋混凝土底板、頂板和縱橫墻體組成一個整體結(jié)構(gòu)。這種基礎(chǔ)剛度很大，可減少建筑物的不均勻沉降。高層建筑一般設(shè)地下室，可結(jié)合使用要求設(shè)計成箱型基礎(chǔ)。
�。�5）樁基礎(chǔ)
由設(shè)置于土中的樁和承接基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)和上部結(jié)構(gòu)的承臺組成。樁有預(yù)制樁、灌注樁、人工挖孔樁（墩）和鋼樁等，具有承載能力大, 能抵御復(fù)雜荷載以及能良好地適應(yīng)各種地質(zhì)條件的優(yōu)點 , 尤其是對于軟弱地基土上的高層建筑, 樁基礎(chǔ)是最理想的基礎(chǔ)形式之一。
�。�6）地下連續(xù)墻
這是在土中鉆、挖、沖孔成槽，在槽內(nèi)安放鋼筋網(wǎng)（籠）、澆注混凝土而形成的一種地下鋼筋混凝土墻體。它的適用范圍很廣，如建筑物地下室、水池、設(shè)備基礎(chǔ)、地下鐵道、船閘、護(hù)岸、防滲墻等，均可采用地下連續(xù)墻，既可當(dāng)做基礎(chǔ)又可當(dāng)做支護(hù)。
（7）聯(lián)合基礎(chǔ)
有時為了加強基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的整體性和穩(wěn)定性,如提高其抵御水平荷載的能力,、一定程度上調(diào)整不均勻沉降的能力、防水能力等，要將兩種或兩種以上的基礎(chǔ)形式聯(lián)合使用。論文參考網(wǎng)。如當(dāng)受地質(zhì)或施工條件限制, 單樁的承載力不高, 而不得不滿堂布樁或局部滿堂布樁才足以支承建筑荷載時可考慮樁基礎(chǔ)與片筏基礎(chǔ)聯(lián)合使用；當(dāng)在軟弱地基土上建造高層建筑時可考慮樁基礎(chǔ)與箱型基礎(chǔ)聯(lián)合使用，以及其他基礎(chǔ)形式的聯(lián)合使用。
2.2 基礎(chǔ)類型的選擇
高層建筑的基礎(chǔ)選擇應(yīng)考慮以下條件綜合各方面因素選定:
(1)上部結(jié)構(gòu)的類型、整體性和結(jié)構(gòu)剛度；
(2)地下結(jié)構(gòu)使用功能要求；
(3)地基的工程地質(zhì)條件；
(4)抗震設(shè)防要求；
(5)施工技術(shù)、基礎(chǔ)造價和工期；
(6)周圍建筑物和環(huán)境條件。在進(jìn)行高層建筑基礎(chǔ)方案選擇時，應(yīng)進(jìn)行多種基礎(chǔ)方案的分析
比較，選擇出既安全可靠又經(jīng)濟合理的基礎(chǔ)形式。
一般情況下，高層建筑應(yīng)采用整體性好、能滿足地基承載力和建筑物容許變形要求并能調(diào)節(jié)不均勻沉降的基礎(chǔ)形式。工程地質(zhì)條件是選擇基礎(chǔ)類型的重要依據(jù)。對于一般場地，當(dāng)建筑物不太高，地基土層承載力較高、壓縮性低，或基巖就在地表時，可選擇天然地基梁式基礎(chǔ)或筏形基礎(chǔ)；若地基下仍有一定厚度（3~5 m）粘土層時，應(yīng)首先考慮箱型基礎(chǔ)或筏形基礎(chǔ)加大埋深，再考慮樁箱、樁筏以硬土層為持力層；場地地震基本烈度大于等于7度，淺部又存在可液化土層時，應(yīng)采用樁基穿透可液化層，支承在非可液化土層中；當(dāng)?shù)鼗脸休d力不足、土層厚薄不均、存在較大的地基沉降或不均勻沉降時，應(yīng)選擇與樁基組合成聯(lián)合基礎(chǔ)。
目前已建的高層建筑中，采用最多的基礎(chǔ)類型是筏形基礎(chǔ)、箱型基礎(chǔ)或樁箱、樁筏基礎(chǔ)。近年來，由于對地下室空間使用功能要求的提高，內(nèi)隔墻較多的箱型或樁箱基礎(chǔ)的采用已越來越少，而帶地下室的筏形或樁筏基礎(chǔ)的采用越來越多。
筏形基礎(chǔ)和箱型基礎(chǔ)在地基土比較均勻的條件下，基礎(chǔ)平面形心宜與上部結(jié)構(gòu)豎向永久載荷重心重合。當(dāng)不能滿足重合時，偏心距宜符合e小于等于0.1W/A的要求。式中W為與偏心方向一致的基礎(chǔ)底面邊緣抵抗矩；A為基礎(chǔ)底面的面積。論文參考網(wǎng)。對低壓縮性地基或端承樁基的基礎(chǔ)，可適當(dāng)放寬偏心距的限制。計算偏心距時，裙房與主樓可分開考慮。
3.基礎(chǔ)的一般設(shè)計要求
3.1 基本要求
在進(jìn)行基礎(chǔ)設(shè)計時，為確保建筑物的安全和正常使用，必須滿
足下述三方面要求:
(1)基地壓力小于或等于地基的允許承載力；樁基礎(chǔ)或復(fù)合樁基礎(chǔ)要求基地總荷載小于或等于樁基承載力與樁間地基土承載力的總和。
(2)地基計算變形量小于建筑物允許變形值。
(3)水平力作用時滿足穩(wěn)定性要求。以上三個要求為基本要求，對不同的高層建筑物應(yīng)分別對待。
3.2 埋深要求
為保證高層建筑在垂直載荷和水平載荷作用下的穩(wěn)定性，高層建筑基礎(chǔ)應(yīng)滿足一定的埋置深度要求。在確定埋置深度時，應(yīng)考慮建筑物的高度、體形、地基土質(zhì)、抗震設(shè)防烈度等因素。埋深從室外地面算至基礎(chǔ)底面，宜符合下列要求：
�。�1）天然地基或復(fù)合地基：埋深大于等于建筑物高度的1/15。
�。�2）樁基礎(chǔ)：埋深大于等于建筑物高度的1/8（樁長不計在內(nèi)）。
建筑物高度系指從室外地坪到屋面的高度（不包括突出屋面的電梯間、水箱等局部附屬部分）。當(dāng)建筑物采用巖石地基或采取有效措施時，在滿足地基承載力、穩(wěn)定性要求并滿足基地零應(yīng)力區(qū)要求的前提下，基礎(chǔ)埋深可適當(dāng)減小。論文參考網(wǎng)。當(dāng)?shù)鼗赡墚a(chǎn)生滑移時，應(yīng)采取有效的抗滑措施。
3.3防水要求
當(dāng)高層建筑基礎(chǔ)為帶地下室的筏形基礎(chǔ)、箱型基礎(chǔ)等地下結(jié)構(gòu)時，基礎(chǔ)混凝土不僅強度要滿足要求，還要滿足防水要求。當(dāng)有防水要求時，混凝土抗?jié)B等級應(yīng)根據(jù)地下室最大水頭與防水混凝土厚度的比值按基礎(chǔ)防水混凝土的抗?jié)B等級表采用，且不應(yīng)小于0.6Mpa。必要時可設(shè)置架空排水層。
4.結(jié)束語
在進(jìn)行高層建筑基礎(chǔ)選型和設(shè)計時，如能按照其各自的一般原則，再結(jié)合實際情況，綜合考慮上部結(jié)構(gòu)、地基情況、工程造價等各方面因素，選擇合理形式進(jìn)行設(shè)計，可以為工程建設(shè)提供很多方便。
【參考文獻(xiàn)】
[1]劉起霞.特種基礎(chǔ)工程.北京：機械工業(yè)出版社,2008,6.
[2]陳國興，樊良本等.基礎(chǔ)工程學(xué).北京：中國水利水電出版社,2002.
[3]晏文峰.高層建筑基礎(chǔ)選型與設(shè)計[J].中外建筑,2007,（1）：85-86.
[4]李雄鷹.淺談地基處理與基礎(chǔ)設(shè)計[J].園林、建筑與規(guī)劃設(shè)計,2008,（5）：54-56.
