建筑基礎設計范文

導語：如何才能寫好一篇建筑基礎設計，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公文云整理的十篇范文，供你借鑒。

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關鍵詞：抗浮設計水位、抗浮穩(wěn)定性驗算、抗浮構件布置

中圖分類號：S611 文獻標識碼：A 文章編號：

隨著城市建設的高速發(fā)展，很多高層建筑的基礎埋深超過10m，甚至超過20m，地下水的賦存和滲流形態(tài)對基礎工程的影響日漸突出，正確確定建筑的抗浮設計水位并進行科學的基礎抗浮設計成為一個牽涉巨額造價及施工難度和周期的十分關鍵的問題。

1.基礎抗浮設計水位的確定

基礎抗浮設計中，容易混淆“防水設計水位”和“抗浮設計水位”這兩個概念。防水設計水位，一般用于地下室的建筑外防水設計及確定地下室外墻及基礎的混凝土抗?jié)B等級，涉及的只是地下室防水設計標準問題，與結構構件的其它設計無關；而抗浮設計水位，適用于結構的整體穩(wěn)定性驗算、地下室結構構件設計，是與結構設計最密切的指標，也是影響地下結構經濟性的重要指標。

對于建筑基礎的抗浮設計水位，勘察、設計人員應遵照《巖土工程勘察規(guī)范》（GB 50021-2001）及《高層建筑巖土工程勘察規(guī)程》（JGJ 72-2004）的相關規(guī)定進行勘察和分析。根據(jù)《高層建筑巖土工程勘察規(guī)程》（JGJ 72-2004）第8.6.2條，場地地下水抗浮設計水位的綜合確定宜符合下列規(guī)定：

1）當有長期水位觀測資料時，場地抗浮設計水位可用實測最高水位，無長期水位觀察資料時，應按勘察期間實測最高水位并結合場地地形地貌、地下水補給、排泄條件等因素綜合確定。

2）場地有承壓水且與潛水有水力聯(lián)系時，應實測承壓水位并考慮其對抗浮設計水位的影響；

3）只考慮施工期間的抗浮設防時，抗浮設計水位可按一個水文年的最高水位確定。

2.基礎抗浮受力計算

建筑基礎抗浮設計的內容有抗浮穩(wěn)定性驗算、抗浮承載力計算和抗浮變形驗算，當建筑基礎存在浮力作用時必須進行上述三項內容的計算，以滿足相關規(guī)程規(guī)范的要求。基礎（除樁基礎外）抗浮承載力計算和抗浮變形驗算可按《混凝土結構設計規(guī)范》（GB50010-2010）、《建筑地基基礎設計規(guī)范》（GB50007-2011）的相關內容進行，在此不再贅述。下面著重講述抗浮穩(wěn)定性驗算的相關內容。

對于簡單的浮力作用情況，建筑基礎的抗浮穩(wěn)定性應符合《建筑地基基礎設計規(guī)范》（GB50007-2011）第5.4.3條的要求：

（2.1）

式中： ―建筑物自重及壓重之和標準值（kN）；

―浮力作用標準值（kN）；

―抗浮穩(wěn)定安全系數(shù)，一般情況下可取1.05；

當抗浮穩(wěn)定性不滿足公式2.1要求時，或者采用壓重法不可行時可以設置抗浮構件等措施來抵抗水浮力。對于大面積地下室上建有多棟高層和多層建筑時，建筑自重分布不均勻，應分區(qū)、分塊進行基礎的抗浮穩(wěn)定性驗算，高層建筑范圍內的基礎利用自重一般都能滿足公式（2.1）的要求，不必采取其它措施；多層建筑范圍內的基礎則不同，僅利用自重一般不能滿足公式（2.1）的要求，需采取增加壓重或設置抗浮構件（抗拔樁和抗浮錨桿）等措施。

當設置抗浮構件時，應按《建筑樁基技術規(guī)范》（JGJ94-2008）第5.4.5條計算抗浮構件的承載力和估算某區(qū)塊內的抗浮構件總數(shù)n：

（2.2）

（2.3）

式中： ―按荷載效應標準組合計算的抗浮構件承受的拔力（kN）；

―抗浮構件的抗拔極限承載力標準值（kN）；

―抗浮構件自重（kN），地下水位以下取浮重度，對于擴底抗浮構件應按《建筑樁基技術規(guī)范》（JGJ94-2008）5.4.6-1確定樁、土柱體周長，計算樁、土自重；

3.基礎抗浮構件的布置方式

水的浮力是均勻作用在基礎底板上的，除基礎底板自重及其上的壓重外，基礎底板抵抗水浮力的作用是不均勻分布的，可能集中作用在柱底和抗浮構件上，或者線性作用在上基礎梁上。據(jù)此基礎底板在自重和水浮力作用下可以分成兩個區(qū)域，基礎梁影響區(qū)域和純底板抵抗區(qū)域。當某區(qū)段基礎抗浮驗算滿足公式（2.1）時，根據(jù)上部結構類型可分別采用獨基加防水板基礎、條基加防水板基礎或筏板基礎，當不滿足公式（2.1）時，則必須采用抗浮構件來平衡水浮力，這時抗浮構件可按下面兩種布置：

第一種布置，按公式（2.3）計算所需抗浮構件總數(shù)n，然后均勻布置在基礎梁下。第二種布置，按公式（2.3）計算所需抗浮構件總數(shù)n，然后均勻布置在純底板抵抗區(qū)域，如圖4.1所示。其中第二種布置方式，水浮力的傳力路徑更直接，應優(yōu)先采用第二種布置。

抗浮構件的第二種布置計算可分解為以下二個步驟：

1）基礎梁影響區(qū)域寬度：由基礎梁傳遞的結構自重線荷載除以的水浮力強度得到。其中基礎梁傳遞的結構自重線荷載，是根據(jù)基礎梁線剛度分配柱子承擔的結構自重得到。

2）純底板抵抗區(qū)域中每根抗浮構件的所分攤面積的邊長：，其中L

和B為某區(qū)塊內柱的縱橫向間距，n為按公式（2.3）計算所需的抗浮構件總數(shù)。

4.結語

設計人員在進行基礎抗浮設計時，必須掌握抗浮設計的基本概念，特別要對建筑基礎的分區(qū)塊抗浮設計的穩(wěn)定性驗算和抗浮構件的承載力計算有較為深刻的認識，這樣才能合理的布置抗浮構件，正確地進行基礎抗浮設計。

參考文獻：

[1] GB50007-2011《建筑地基基礎設計規(guī)范》.北京：中國建筑工業(yè)出版社,2011

[2] JGJ94-2008《建筑樁基技術規(guī)范》.北京：中國建筑工業(yè)出版社,2008

[3] GB50021-2001《巖土工程勘察規(guī)范》.北京：中國建筑工業(yè)出版社,2009

[4] JGJ72-20041《高層建筑巖土工程勘察規(guī)程》.北京：中國建筑工業(yè)出版社,2004

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[關鍵字] 高層建筑；基礎設計；研究

中圖分類號：TU2文獻標識碼： A 文章編號：

一、建筑基礎

所謂建筑基礎是指位于建筑物的最下部深埋于自然地坪以下的承受建筑物上部所傳來的各種荷載的建筑體，它是房屋的主要受力構件，因此要求其構造穩(wěn)定、堅固、耐久、能經受冰凍、地下水及化學物質的侵蝕，保證足夠的使用期限。[1]

二、建筑基礎的分類

1.建筑物的基礎可以分為獨立基礎、條形基礎、筏板基礎、箱型基礎和樁基礎。

2.獨立基礎是指呈獨立的塊狀、形成有臺階形、錐形、杯形的基礎。

3.條形基礎是指呈連續(xù)的帶形基礎，它包括柱下條形基礎和墻下條形基礎。

4.筏板基礎是一塊支撐著許多柱子或墻的鋼筋混凝土板，土板直接作用于地基上，一塊整板把所有的單獨基礎連在一起，不僅使地基上的單位受壓面積減少而且使整個地基的承載力增大。

5.箱型基礎是指由底板、頂板、側板和一定數(shù)量的內隔墻構成的整體而言剛度較好的鋼筋混凝土箱形結構，此種結構對于抗地震荷載極為有用。[2]

基礎的重要性是由其在建筑工程總造價中所占的比重這一重要參量所決定的。基礎工程所消耗的水泥、鋼筋之多、施工難度之大都是決定造價的主要因素。

三、高層建筑基礎設計選型的重要作用

1.高層建筑基礎選型不當或設計方案不合理將產生嚴重后果，它將嚴重影響建筑物的使用安全性，不合理的設計可能引起建筑物基礎承載力不足而導致建筑物不均勻開裂、傾斜或沉降，給工程造成難以修復的質量問題。

2.選擇合理的高層建筑基礎設計可以相對的縮短工期。據(jù)調查研究發(fā)現(xiàn)基礎工程的施工工期占到整個工期的30℅，而由于地質條件、周圍環(huán)境等因素的介入，這種比例將會上揚。因此合理的建筑基礎設計對節(jié)省工時具有重要意義。

3.選擇合理的高層建筑基礎設計可以大大降低工程成本。有資料顯示，基礎工程在整個建筑工程的施工成本中占據(jù)重要比重，一般情況下可以高達20℅～30℅，在地質結構復雜或建筑工程施工結構復雜時所占比例會相應增長。因此，選擇合理的建筑基礎設計能夠有效的降低建筑工程造價。

四、高層建筑基礎選型的依據(jù)

1.地質條件的影響。影響高層建筑選型的非常重要的因素就是地質條件因素。地質條件中持力層因素和穿越土層因素是兩個重要參考變量，持力層的承載力和壓縮模量決定了所選擇的類型，比如當持力層距離地面較淺（不大于2m）、持力層壓縮模量較大時就應選取柱下獨基型的高層建筑基礎選型。

2.上部建筑結構形式的影響。上部結構形式不同對于地基的不均勻沉降敏感度也不盡相同，框架、剪力墻等因素決定了上部結構的形式相異。

3.樁的尺寸因素

樁長和樁截面積的選擇收到各種因素的制約，處于安全方面的考慮，人工挖孔樁不得大于30m，而

沉管灌注樁鋼管長度的不超過24m。預應力管樁和預制方樁由廠家設定，一般為10～15米。工程中往往采用接樁的方法使樁的長度達到持力層約定的最低標準，而其接頭數(shù)量一般為2～3次，不超過4次。至于樁徑，轉孔樁、錘擊預制樁由于機器工具的限定樁徑往往小于800mm，而人工挖孔樁由于人身體的工作空間的需要必須大于800mm。

4.基礎選型設計應根據(jù)建筑物用途上的具體要求，比如為了滿足地下車庫、地下商場等各種建筑類型的需求。

5.基礎設計要滿足構造的需要。比如箱型基礎要滿足高度、埋深、偏心距、沉降控制等要求。

6.周圍建筑物對于基礎選型的影響。周圍建筑物對于基礎選型的影響是很大的，比如在與已有建筑物間距過小時若采用筏型基礎或箱型基礎就有可能在深基坑開挖時對已有建筑物的主體或基礎造成開裂、下沉等損壞；又如高層建筑基礎采用預制樁的話，在打樁時的震動會對周圍建筑造成開裂或者雨篷、女兒墻等結構的倒塌、傾覆、墜落等。

7.施工人員的配備。高素質的施工隊是由一批掌握專門的施工技術、熟悉施工程序和有著理性思維的優(yōu)秀人才組成的，他們可以在施工期間有效利用現(xiàn)有資源包括人力、物力、財力，以高效率的施工進度、低成本的施工理念來保障施工質量。

8.應該依據(jù)建筑結構的整體特點、建筑物層數(shù)、寬度、荷載量等綜合因素考慮最佳的高層建筑基礎類型。

9.工期和性價比的因素

任何一項建筑工程工期和性價比都是首要的考慮因素。建筑工程的基礎選型也必須考慮工期和工程造價這兩方面的因素，對設計方案進行全方位的經濟技術論證，通過多個施工方案的對比選出最適合、造價最少和所取得的經濟效益最高的選型方案。

五、常見高層建筑基礎類型的分析

1.柱下獨立基礎

柱下獨立基礎的適用于無地下室、地基荷載較少、土層較好、柱網(wǎng)分布均勻、上部為框架結構的情況。

2.樁基礎

樁基礎是高層建筑基礎常用的之一，它適用于高層建筑結構給基礎施加很大的水平和垂直荷載；淺表土層土質松軟承載力較低；對于不均勻沉降有很強的敏感性；處于地震頻發(fā)區(qū)等諸種情況下。

3.箱型基礎

這種基礎也是高層建筑經常選用的類型之一，由于箱型基礎具有很大的剛度和韌性，對于地基的不均勻沉降起到很好的調節(jié)和控制乃至減少作用，因此該種類型適用于地基土層松軟和上部結構荷載又非常大的情況。

4.十字交叉鋼筋混凝土條形基礎

十字交叉鋼筋混凝土條形基礎主要適用于三種情況：第一，當高層建筑上部結構是剪力墻或者是框架結構無地下室、地基較差、荷載較大時為了減少不均勻沉降和增加基礎的整體性而采取這種基礎。第二、當高層建筑上部結構是剪力墻框架結構、地基條件較好、無地下室是采用此種結構。第三、當上部結構是剪力墻框架結構、無特殊防水要求、設有地下室、柱網(wǎng)、地基較穩(wěn)定、荷載及開間分布比較均勻是采用這種基礎設計。

5.筏型基礎

簡要來講筏型基礎適于三種情況。第一、由于高層建筑的柱距較小、柱子的荷載較大而必須將基礎連成一個整體才能夠滿足地基容許承載力的情況下；第二、地基土層結構松軟，使用條形基礎并不能夠滿足地基容許的承載力和上部結構的容許變形度的情況下；第三、由于地震荷載和風荷載其主要作用，而又要求高層建筑的基礎擁有足夠的穩(wěn)定性和剛度的情況下。

六、對于高層建筑基礎設計的建議

目前的流行觀點是高層建筑基礎設計綜合考慮上部結構、地基和基礎的共同影響。然而任何一種觀點在流行一段時間后會由于現(xiàn)實的論證而暴露出其不足之處，以上提及的綜合考慮上部結構、地基和基礎的 觀點也不例外這是由于上部結構的剛度形成存在滯后性，由于上部結構在建造過程中是逐步實現(xiàn)的因此其剛度的形成也是分階段的，而在考慮這一因素時就不得不聯(lián)想到這一滯后過程能否被真實模擬以及其模擬程度的準確性對于評估分析結果的影響。所以，對于高層結構的基礎設計要隨著新的建構力學的發(fā)展和新的建材的使用而逐步完善。

參考文獻

[1] 莫海鴻，楊小平．基礎工程[M]．JE京：中國建筑工業(yè)出版社，2003．

[2] 陳曉平．基礎工程設計與分析[M]．北京：中國建筑工業(yè)出版社，2005．

[3] 黃和平．共同作用條件下基礎與上部結構的相互影響[J]．武漢工業(yè)大學學報，1999，(3)：53—55．

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【關鍵詞】選擇；設計；大體積混凝土施工

近年來，我國高層建筑發(fā)展迅速，而基礎作為高層建筑結構體系的重要組成部分，也日益被業(yè)內人士所重視。高層建筑基礎承擔著將上部結構的荷載傳遞給地基的重要作用。基礎工程所耗費鋼材大、水泥用量多、施工難度大，都造成基礎工程造價在整個工程中比重較大，而且當?shù)刭|條件復雜時，比重還會增加。因此，選擇合理的基礎形式是保證建筑結構安全、降低工程造價的一個有效措施。

1 地質勘察

高層建筑已經在城市中推廣開來，為城市的發(fā)展和建設帶來了諸多便利，一幢高層建筑能提供上萬個工作職位，已相當于一個小城市的規(guī)模，人們在同一個屋檐下交流，方便快捷。然而對建筑本身的安全性有了更高的要求。因此，高層建筑工程比起一般工程投資更大，前期工作準備時間更長，技術要求更高。精準和更為時效的地質勘查無疑會為后續(xù)工作提供一個良好的開端。勘察的主要包括對場區(qū)的地震地質、工程地質和水文地質調查，這將為基礎方案的選擇和分析提供依據(jù)。就目前我國的高層建設情況而言主要存在以下問題：主要表現(xiàn)在前期工作時間不足。國外高層項目一般準備時間都在五年以上，有的甚至達三十年。而我國由于受到多方面的影響，尤其是甲方的投資規(guī)劃，投資理念等導致工期緊迫，準備時間往往較短。這樣在對地下斷層、地震活動規(guī)律、基礎形式的選擇和試驗、基坑對周面的影響等準備不夠充分，不能提供一個經濟有效的方案，而僅僅滿足一般性要求。

現(xiàn)行規(guī)范的一些計算方法已經不能滿足工程需要。這主要是兩方面的原因，一是近年來地下水的下降；一個是新的課題的出現(xiàn)。水對土的強度和變形有著很大的影響，地下水在下降的過程中受到隔水層的影響，在下降的過程中形成了多層地下水的分布格局。對于已經解決和正在面對的課題，總結不足，沒有提煉出共性的東西，還不能形成具有指導意義的文本。

空間的限制不僅讓建筑向空間發(fā)展，同時也向地下發(fā)展，這樣對于基礎埋置深度超過20m的高層建筑基礎將與周圍的地下廣場、地下車庫等協(xié)同工作。

以上問題相互關聯(lián)，也是發(fā)展的結果。

針對這些問題首先是應有充足的前期準備工作。有些工程準備時間是挺長的，只是時間都浪費在了程序和手續(xù)上了。如果能簡化程序，將更多的時間放在地質勘察和基礎選型和試驗上，那么基礎的設計將能更好的反應地質的變化，節(jié)約不必要的浪費，安全性也將有更高的提升。其次是新的計算方法的研究探索。充足的前期準備工作為新的計算方法的提出和驗證提供了保證。工程周期短造成的一個很大問題就是基礎設計偏于保守，也就是說承載力要大于實際需求。如上述地下水下降不均勻導致地下水分層的問題，若按地下最高水位考慮比起按多層水考慮計算得出的基礎彎矩和剪力偏大。因此盡應根據(jù)工程實際的變化調整計算方法，使得基礎的設計和選型更為科學合理。最后是對于眾多地下工程和基礎的一些相互作用和影響還沒有展開系列的研究工作，對次還沒有清楚的了解，為此應當未雨綢繆，為將來城市的發(fā)展掃除障礙。

2 基礎選型

高層建筑基礎選型是高層建筑基礎設計的第一步，也是高層建筑基礎設計的關鍵。合理的選擇基礎形式是必不可少的一個重要環(huán)節(jié)。但是高層建筑基礎選型設計的因素眾多，包括場地的水文地質條件、建筑物的使用要求、上部結構體系類型、施工技術條件和周圍環(huán)境等，同時要保證所選型式滿足造價要求。因此，基礎選型應具備身后的理論基礎和長期的工程經驗。所以基礎選型時應注意一下幾點。

基礎方案選擇時，常常應使所選系統(tǒng)能較好的滿足多個目標要求，并能實現(xiàn)性能目標的優(yōu)化。即要滿足經濟技術性能的要求，還要考慮滿足施工性能及其與上部結構、地震性質、周邊環(huán)境與基坑支護等的適應性等方面的性能，同時，在諸多的性能目標之間，常存在著非線性的相互作用，部分目標之間還具有矛盾性的特征，選型優(yōu)化首先應抓主要問題，兼顧協(xié)調次要性能，如果片面考慮抓大放小，將使性能得不到優(yōu)化。

隨著地基處理技術與工程基礎的內涵與外延的擴展，是很多地基處理方案融合、吸收了深基礎的特點，其處理深度與適用范圍得到了延伸和拓寬，為滿足各類地基處理的要求提供了可能；同時，地基基礎技術的發(fā)展，有關基礎形式與地基處理方案的融合，使地基基礎的艱險有日益模糊化的趨勢，實際工程中出現(xiàn)了一些性能優(yōu)良的地基與基礎融合體，如復合樁筏（箱）基礎、復合樁基等。

在基礎實際設計過程中，常常需要經過設計、計算、修改、再次計算等多次反復進行，導致耗費時間，效率地下。隨著計算機技術和人工智能的不斷發(fā)展和應用，使得設計人員的計算工作量減輕，將經驗性的判斷分析以及規(guī)范條文等繁瑣的工作交由計算完成，從而提高了基礎選型的效率和設計質量。

3 大體積混凝土施工

高層建筑的基礎常常面對施工中遇到的大體積混凝土施工問題，由于工程師過于注重工期而忽視施工中的一些材料特性，在大體積混凝土施工中往往導致混凝土開裂，對于大體積混凝土的開裂主要是由于水泥水化時放出的熱量難以散發(fā)，在內部蓄積起來，引起結構內部溫度升高，形成較大的內外溫差，導致混凝土結構的開裂。因此在設計時應采取以下措施：適當?shù)姆謱臃謮K，合理設置施工縫和后澆帶，以減小約束應力。

科學地選擇配筋形式。從混凝土的抗裂性能和施工性能來講，鋼筋具有兩個方面的作用：一是承擔和傳遞應力，二是給混凝土的教主和密實增添了障礙。前者可以阻止混凝土裂縫的擴展，而后者則是阻礙混凝土的流動，鋼筋越密，阻礙作用越強。

通常規(guī)定，混您泥土中集料粒徑不大于鋼筋最小間距的1／3。因此，對于大體積混凝土應注意這一矛盾，科學地選擇配筋形式。

即要考慮結構跟部分的受力特征，又要考慮施工。盡可能采用較晚齡期的強度。采用什么齡期的強度是混凝土配合比設計時所考慮的一個非常重要的因素。過分的強調早強則限制了礦物外加劑的使用，而礦物外加劑的摻入將使得混凝土的放熱量降低，但是早期強度貢獻較小，主要是貢獻于混弄土的后期強度。

預置冷卻水管。大體積混凝土之所以特別注意混凝土的放熱量是因為混凝土內部的熱量不易散發(fā)，使得混凝土內部的溫度提高，形成較大的內外溫差。在大體積混凝土中埋設冷卻水管可以通過循環(huán)水帶走混凝土澆筑快內部的熱量，降低混凝土的內部溫度，減小內外溫差。

對于大體積混凝土基礎，在與巖石地基或混凝土墊層之間設置隔離層。約束是導致混凝土在產生各種非力學變形時開裂的重要條件。在混凝土與地基之間設置隔離層有利于減小他們之間的約束，因而可減小開裂的可能。

參考文獻

[1]張在明.北京地區(qū)高層和大型公用建筑的地基基礎問題[J].巖土工程學報,2005.1.

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【關鍵詞】高層建筑 基礎設計 探討

一、前言

高層建筑基礎選型的主要依據(jù)

在基礎工程設計中，根據(jù)各地區(qū)不同的地質條件，選擇合理的基礎形式，是個關鍵問題。一般情況下應考慮以下條件：高層建筑基礎首先應滿足基礎本身的強度要求，上部荷載分布應盡量均勻；基礎應支承在較堅固或較均勻的地基上，應考慮持力層及其下臥層的整體穩(wěn)定性，同一棟建筑不宜采用多種不同類型的基礎形式；應滿足建筑物使用上的要求，因此，應考慮深基坑開挖和地下水抽排對周圍建筑物的影響，以及地下水造成施工難度的增加和對工程質量的影響。

二、高層建筑基礎選型

在高層建筑基礎設計中，常用的基礎類型有嵌巖樁基礎、天然地基鋼筋混凝土塊式或筏式基礎以及樁筏基礎等。在基礎選型時必須考慮建設場地的地質條件，合理選擇基礎持力層，同時還應考慮施工周期，工程投資等綜合因素。

1、嵌巖樁基礎

在高層建筑基礎設計中，由于上部結構傳至基礎的荷載大，故常用的設計方法是選擇以一定厚度的中風化巖層或穩(wěn)定的微風化巖層作持力層，通過嵌巖樁將上部結構荷載傳至巖層。采用嵌巖樁基礎持力層變形幾乎趨向于零，樁尖承載力大，同時還可考慮樁側與土的摩擦力，按經驗公式計算，單樁承載力高，較容易滿足上部結構荷載對基礎承載力要求，且設計計算簡單，但亦存在著施工周期較長，特別是樁施工完后要等樁的混凝土強度達到設計要求的強度時方可對樁身質量進行檢測，對施工工期有一定的影響，工程造價也略微偏高。

2、天然地基鋼筋混凝土塊式或筏式基礎

我國廣東省部分地區(qū)由于特定的地質歷史條件，形成了一種典型的上軟下硬的巖土地層，該地層結構硬塑殘積層或強風化軟巖埋深較淺，較為適合選擇作具有兩層地下室的高層建筑基礎持力層。選擇采用天然地基作基礎持力層時，需特別注意考慮地基承載力確定及地基變形驗算問題。天然地基塊式或筏式基礎具有施工方便、工期短、節(jié)約投資等優(yōu)點，建議設計人員在條件允許情況下盡量選用。

3、樁筏基礎

在我國沿海城市如上海、海口、汕頭等，其巖土地層結構的特點是基巖層埋深較深，嵌巖樁基礎幾乎無法實施，只能采用摩擦樁基礎，但摩擦樁承載力較低，不一定能滿足高層建筑上部結構荷載對基礎承載力的要求，因此樁筏基礎是這部分地區(qū)高層建筑基礎設計的重要選擇。樁筏基礎的基本原理是樁土的協(xié)同工作，樁與土在沉降及收縮固結過程中相互協(xié)調達到穩(wěn)定的平衡狀態(tài)，筏板底土層與摩擦樁共同承擔上部結構荷載。

三、高層建筑箱（筏）形墓礎設計建議

通過對一 些工程高層建筑箱（筏）基與地基共同作用計算資料和實測研究資料的分析可知，高層建筑箱（筏）基采用共作用方法設計可使設計結果更符合實際，今提出一些設計建議。

1、地基強度校核：當場地具有比較穩(wěn)定的地下水位，高層建筑箱（筏）形基礎，埋深5m左右的地基強度可按下式校核，以進一步挖掘地基的潛在能力。

P- Pw =py≤R （1 ）

上式中：P-— 基底平均總壓力

Pw — 基底的水浮力；

py- 基 底的有效壓力；

R— 經 過修正后的地基容許承載力。

2、地基反力確定：地基反力的確定對高層建筑箱形基礎的設計十分重要。對于矩形箱形基礎，根據(jù)實測地基反力分布的特點。自重應力階段的地基反力分布與結構竣工時的地基反力分布基本相同的事實，在引用箱基反力系數(shù)表時可以這樣來計算結構竣工時任一區(qū)格i的地基反力Pi

Pi= aiP1+ P （2）

上式 中 ：P1—自重應力階段的平均地幕反力；

P1+ P — 結構竣工時的平均地基反力；

ai— 區(qū)格i的地基反力系統(tǒng)

用上式求得的邊緣地基反力 Pi是小于ai（P1+P ）的，因為在箱基邊緣的地基反力系數(shù)大多數(shù)是大于1的，用式（2）求得地基反力分布更平緩些。除此外，亦可用共同作用分析方法來計算地基反力分布和大小。如采用剛性板彈塑性地基模型共同作用分析得到的地基反力可以作為軟土地基設計用地基反力分布。

3、上部結構傳來的荷載重心應盡量與箱基底板形心重合：為了防止發(fā)生不利于使用的橫向整體傾斜。若重心和形心相差太大，可采用箱基底板懸挑或箱基懸挑的方法。底板懸挑長度與底板厚底之比不宜大于4a。

4、高層框架結構箱基底板鋼筋應力的計算高層框架結構箱基底板鋼筋應力計算除采用規(guī)范方法外，建議采用共同作用整體計算。為了簡化起見。計算單元可采用箱基加上1-3層上部結構來計算底板鋼筋應力。實測和理論分析表明：這樣計算的整體彎曲箱基底鋼筋應力是符合實際的。

5、上部結構的次應力問題：共同作用分析表明：上部結構底下兩層的邊墻、邊柱會出現(xiàn)過大內力。建議用共同作用方法獲得邊墻、邊柱的內力，以進行配筋設計。否則，用常規(guī)設計應適當提高其安全系數(shù)。

四、高層建筑樁箱（筏）甚礎設計建議

共同作用 的設計方法正在逐步形成，并在工程中可以使用，有的已在使用。通過對高層建筑樁箱（筏）基礎與地基共同作用的工程設計和實測研究結果的分析，本文提出如下建議：

1、加大樁間距，減少樁數(shù)，充分發(fā)揮筏（或箱）底的地基承載力是可行的。具體設計時，根據(jù)當?shù)毓こ淘O計的實踐經驗和試驗而定。目前出現(xiàn)的減少沉降樁或疏樁均是共同作用實踐的例子。

2、若仍采用常規(guī)設計，樁承擔的荷載可適當減小為：

Pp =P -P wA-（5-10）%P =（9 5- 90 ）% P -Pw . A

上式 中 ：P— 上部總荷載（包括箱（筏）基）；

Pp—— 樁 承擔的荷載；

Pw—— 浮力；

A—— 箱 （筏）基礎平面面積。

3、高層建筑樁箱（筏）基礎的容許沉降可適當加大，可采用[S]=20-30cm。

4、一般的高層住宅或賓館，當標準層的平面面積與箱（筏）平面相同時，內樁可排得稀疏些。

5、高層建筑樁箱基礎盡可能采用軸線樁，高層/建筑柱筏基礎盡可能采用柱對樁的排列方法。

6、高層建筑樁箱基礎底板設計時只計局部彎矩，整體彎矩可略。用26%的總荷載或地下水浮力作為

地基反力來設計樁箱基礎的箱基底板。

7、高層建筑樁箱（筏）基礎沉降計算建議分別計算建筑物竣工時的沉降和最終沉降。

8、當箱基內墻間隔為3.3～ 3.5m總荷載為250-500KPa時，高層建筑樁箱基礎樁沿軸線布置時，箱基底板厚度H可按下式確定：

H=30 （p≤250KPa）

H=0.12P （250KPA≤P≤500KPa）

上式中：P-- 高層建筑總荷載（KPa） ；

h— 箱基底板厚度（cm），

9、 高層建筑樁箱（筏）基礎的底板埋置深度

《高 層 建 筑箱形與筏形基礎技術規(guī)范》指出：對于樁基，基礎埋置深度不宜小于H/18（H為建筑物地面以上的高度）。通過研究建議基礎埋置深度不宜小于H/30。可見，基礎埋置深度不宜小于H/18的建議是保守的。

結論

樁筏基礎設計是雙控的，從優(yōu)化角度理解，承載力和沉降僅僅是兩個約束條件。在特定條件下，承載力和沉降往往只是其中一個起主控作用。在深厚軟黏土地地基上的樁筏基礎，沉降往往是設計的主控要素，應提倡以沉降控制設計的設計思想。樁同工作理論在樁筏復合基礎設計中具有明顯的效益。在高層建筑設計中，基礎方案十分重要，應采用穩(wěn)妥可靠經濟的方法，充分發(fā)揮地基潛力，降低造價。

【參考文獻】

[1]GB 50007-2002，建筑地基基礎設計規(guī)范 [s]

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關鍵詞：高層建筑；結構工程；基礎設計

1. 前言

   高層建筑具有樓層多、高度高、施工作業(yè)面較小的特點，所以其在建設施工過程中會隨著施工高度的不斷增加，促使上層建筑對地面的荷載承受壓力不斷提高。因此，為保證高層建筑在施工過程中不出現(xiàn)地面塌陷、建筑結構不均勻沉降的問題，就必須對其地面基礎設計和施工進行嚴格控制。基礎工程設計施工與上層建筑的設計建設方案、工期要求、地質條件、基礎結構等因素息息相關。基礎工程的設計和施工對高層建筑本身及其周圍環(huán)境的至關重要，其造價與工期對高層建筑總造價與總工期有舉足輕重的影響。

2. 高層建筑基礎的設計理論

   高層建筑的上部結構具有很大的剛度，它和基礎結構及地基三者實際上構成了一個共同作用的體系。然而長期以來，由于人們認識上的局限性以及計算手段的缺乏，在設計計算中往往人為地切割了各部分之間的聯(lián)系，而把上部結構和基礎結構作為兩個獨立的單元分別進行考慮，亦即首先把基礎結構作為上部結構的固定支座，求得上部結構在荷載作用下的內力和基礎結構固定處的反力，然后把該反力作用于彈性地基的基礎上計算基礎的內力。這種方法沒有考慮上部結構與地基基礎的共同作用，忽略了上部結構對基礎的約束（亦即上部結構剛度的貢獻）作用。它所導致的結果：一是基礎彎矩和縱向彎曲過大，基礎設計偏于保守；二是沒有考慮基礎實際存在的差異沉降對上部結構引起的次應力，在某些部位低估了上部結構的內力，從而使這些部位計算結果偏于不安全。

   2.1 上部結構的剛度對基礎受力狀況的影響

   假設上部結構為絕對剛性，當?shù)鼗冃螘r，各豎向構件只能均勻下沉；如忽略豎向構件端部的抗轉動能力，則豎向構件支座可視為基礎梁的不動鉸支座，亦即基礎梁猶如倒置的連續(xù)梁，不產生整體彎曲，卻以基底分布反力為外荷載，產生局部彎曲。反之，假設上部結構為絕對柔性，對基礎的變形毫無約束作用，于是基礎梁在產生局部彎曲的同時，還經受很大的整體彎曲。于是，兩種情況下基礎梁的內力（例如彎矩）分布形式與大小產生很大的差別。實際結構物常介于上述兩種情況，其整體剛度的考慮非常困難，只能依靠計算軟件分析。在地基、基礎和荷載條件不變的情況下，增加上部結構的剛度會減少基礎的相對撓曲和內力，但同時導致上部結構自身內力增加，即是說，上部結構對減少基礎內力的貢獻是以在自身中產生不容忽視的次應力為代價的。還應注意的是上部結構的剛度貢獻也并不是無限。

   2.2 地基條件對基礎受力狀況的影響

   基礎受力狀況（乃至上部結構的受力狀況）還取決于地基土的壓縮性（即軟硬程度或剛度）及其分布的均勻性。當?shù)鼗敛豢蓧嚎s時（例如基礎坐落在未風化的基巖上），基礎結構不僅不產生整體彎曲，局部彎曲亦很小；上部結構也不會因不均勻沉降產生次應力。實踐中最常遇到的情況卻是地基土有一定的可壓縮性，且分布不均，這樣，基礎彎矩分布就截然不同。基礎與地基界面處往往顯示出摩擦特征。由于土的強度有限，形成的摩擦力也有限，不會超過土的抗剪強度。孔隙水壓力的變化，可能改變壓縮過程中摩擦力的大小與分布。此外，外荷載的分布和性質、基礎的相對柔度以及土的蠕變等涉及時間變化的效應等都會影響到界面條件。因此，應從完全光滑一直到完全粘著這兩種極端情況之間來慎重估計界面摩擦的影響。

   2.3 上部結構與基礎和地基共同作用的概念及分析方法

   上部結構與地基和基礎三者是彼此不可分離的整體，每一部分的工作性狀都是三者共同作用的結果。共同作用分析，就是把上部結構、基礎和地基看成是一個彼此協(xié)調工作的整體，在連接點和接觸點上滿足變形協(xié)調的條件下求解整個系統(tǒng)的變形與內力。在共同作用分析中，上部結構和基礎通常是由梁、板組成，因此可以采用有限單元法、有限條法、有限差分法或解析方法建立上部結構和基礎的剛度矩陣，并利用變形協(xié)調條件與地基的剛度矩陣耦合起來。地基首先需確定采用何種地基模型：線彈性地基模型，非線彈性地基模型還是彈塑地基模型。然后建立地基的剛度矩陣。當然也可以采用有限單元法、有限差分法或解析法建立地基的剛度矩陣。但是習慣上用所謂的結構力學法來建立各種地基模型的柔度矩陣，然后求逆得到它們的剛度矩陣，與上部結構和基礎的剛度矩陣耦合起來，從而求得地基反力和沉降。在共同作用分析中，可以根據(jù)實測結果把基礎和上部結構的實際剛度進行共同作用分析，并考慮施工過程的影響，把結構荷載和剛度形成情況分別考慮來進行共同作用分析。

   3. 高層建筑基礎設計中應注意的問題

   3.1 保證荷載的可靠傳遞

   基礎結構應具有必要的強度和剛度，以保證將高層建筑上部結構作用于基礎頂面的巨大豎向、水平向荷載與力矩，可靠地傳給地基土或樁頂。

   3.2 參與變形協(xié)調，減少不均勻沉降

   基礎結構介于上部結構與地基土之間，其剛度大小及其在平面上的分布，對調整不均勻沉降、減少整體和局部撓曲至關重要。例如：多、高層建筑中，當采用條形基礎不能滿足上部結構對地基承載力和變形的要求，或當建筑物要求基礎具有足夠的剛度以調節(jié)不均勻沉降時，可采用筏型基礎。筏型基礎的平面尺寸，在地基土比較均勻的條件下，基底平面形心宜與上部結構豎向永久荷載的重心重合。當不重合時，在荷載效應準永久組合下，宜通過調整基底面積使偏心距符合要求。

   3.3 內力分析中，應盡可能考慮基礎結構與上部結構和地基土的共同作用

   基礎結構與上部結構和地基土三者之間的共同作用是客觀存在的。當然，在實際工程設計中往往不可能都做到，特別是地基模型及其參數(shù)的選取，對共同作用的結果影響甚大；但在構造和配筋上反映對共同作用結果的考慮，是完全可能和必要的。例如：在同一大面積整體筏型基礎上建有多幢高層和低層建筑時，筒體下筏板厚度和配筋宜按上部結構、基礎與地基土的共同作用的基礎變形和基底反力計算確定。帶裙房的高層建筑下的大面積整體筏型基礎，其主樓下筏板的整體撓度值不應大于 0.5‰，主樓與相鄰的裙房柱的差異沉降不應大于1‰，裙房柱間的差異沉降不應大于 2‰。

4. 結語

   綜上所述，高層建筑的上部結構，基礎及地基組成了一個共同作用的體系，在高層建筑基礎設計中，要有效利用上部結構剛度，充分考慮地基條件對基礎受力的影響，合理選擇基礎形式，運用共同作用的理論設計地基和基礎，達到減少基礎內力與沉降、降低基礎造價的目的。

參考文獻：

[1]穆保崗,施明征,龔維明,蔣永生;樁基逆作法在高層建筑中的應用[J];東南大學學報(自然科學版);2000年01期

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關鍵詞：巖溶、 復合地基、筏板基礎、基礎優(yōu)化

一、工程總概況

某住宅小區(qū)是由8 棟住宅樓組合而成，塔樓部分擬建地上33 層，地下2 層，裙樓部分地下2 層，地上無建筑，為帶局部轉換的剪力墻結構，如圖1 所示。本文先從先行施工的C5~C8 的部分基礎介紹其優(yōu)化過程。

圖1 塔樓平面分布示意圖

本小區(qū)工程原設計基礎形式是沖孔灌注樁，因為要考慮到地下樁端的持力層為溶洞底面之下的微風化泥巖又或者是灰?guī)r，因此從中加大原主樁的承受力。從工程的地質報告可以看出C5、C8 棟場地地質情況呈良好狀況，而C6、C7棟的地質情況則較為復雜，地下溶洞發(fā)育較為寬廣，加上底板以下的土層分布有兩層砂層以及局部土洞，關于地下溶巖的目前發(fā)展情況，地質報告不詳，因此需要在工程樁施工中加大力度，已經完成大約130 根，在這一130根樁中大部分位于C5 和C8 塔樓的范圍內。而在C6、C7 塔樓范圍內樁的施工過程當中，由于地下溶巖的發(fā)育較好，在打樁過程中時常發(fā)生塌孔狀況，給施工進度受到阻滯。下文根據(jù)綜上所述的施工現(xiàn)場的情況，因而決定對C5~C8 的基礎方案進行優(yōu)化。

二、分析工程地質條件

根據(jù)地質的巖土勘察及超前鉆探報告中可以看出，該工程的場地地質是屬于沖積階地，地面相坦。而在實際的場地上第四系覆蓋層中包括有人工填土、沖積淤泥質土、砂層、粉質粘土及殘積土，下伏白堊系和三疊系沉積巖所形成的。

而場地地下水主要為沖積區(qū)內第四系孔隙潛水以及深部基巖裂隙、巖溶水。在勘探過程中水位掩深在1.9~2.3m之間。場地內砂層、巖溶發(fā)育，地下水豐富況與江水系存在強烈的水力聯(lián)系，水文地質條件較為復雜。

場地巖溶類別呈現(xiàn)有2 種：①第四系覆蓋灰?guī)r的淺覆蓋巖溶，呈東、西條帶狀，形成南北走向，在東條帶上有C6、C7棟建筑；②灰?guī)r上覆泥巖及第四系蓋層的埋藏型巖溶。根據(jù)前期勘探資料可以看出，后者發(fā)展的態(tài)勢相對比較弱，前者的發(fā)展態(tài)勢則較為強烈。巖溶成長的特征有：灰?guī)r（淺覆蓋巖溶區(qū)）巖面起伏波動劇烈，溶溝（槽）極為發(fā)育；在鉆孔時遇到巖溶洞隙率達到75％；溶洞的豎向分叉而形成的多層洞穴甚至會涌動出4、5 層的洞穴，因為受到構造的控制，發(fā)生主導方向為南北向并相互聯(lián)通，而在平面上又形成網(wǎng)狀巖溶以及裂隙管道。巖溶洞穴頂板厚度不足3m 的達68.4%，這一數(shù)據(jù)說明溶洞頂板過薄是其發(fā)良不同層面的特征；洞穴充填率77.8%，但這一充填率是流塑狀粉質粘土且不穩(wěn)定，造成工程上難以取用，再加上地下豐富與江水系存在強烈的水力聯(lián)系，所以溶洞受其江水的水位變化影響著。

三、實施基礎優(yōu)化方案

根據(jù)場地范圍內的溶洞發(fā)展狀況來看，綜上所述進行考慮上部結構的承載情況和施工現(xiàn)場進度來分析，對C5~C8 基礎建設進行優(yōu)化，因此綜合上述情況可以采用以下3 種打樁基礎建設：

㈠采用沖孔灌注樁基礎

以上已分析過，C5 及C8 塔樓范圍內地下溶洞發(fā)育不良，而且從施工進度已反映出C8 塔樓沖孔樁已基本上完成，加上C5 塔樓的沖孔樁也已完成約30 根，從這一基礎上證明了沖孔樁在C5 及C8兩塔樓范圍已實踐了此操作是可行的，因此本次基礎修改方案中的C5、C8 塔樓范圍的工程樁是按原設計樁基礎去操作的。

㈡采用筏板基礎和復合地基

從勘探的報告顯示C6、C7 塔樓范圍由于巖溶發(fā)育較好，造成樁基施工強度加大，故而設計方案改為由筏板基礎＋復合地基基礎。筏板總長約64m、寬約40m。由于C5 與C6、C7 與C8 交接部位的建筑位置空隙限制，只能出挑約100mm。可這出挑長度不夠造成局部應力集中現(xiàn)象，因而設計中只能通過加大板厚和提高此區(qū)域地基的承載力這一措施去改善。經過試算出，筏板基礎厚度設計為1.8m，核心筒部位為2.2m，引發(fā)C5、C6 與C7、C8 交接部位為2.2m。轉換柱下布置板下墩的厚為2.2m。因此以C6 棟核心筒為例來驗算如下：

A、抗沖切驗算：um=22.3m， 內筒最大荷載Nmax=36974kN，筏板最大荷載9.8578×105kN，筏板底面積2617.8m2，平均基底反力376.6kPa；沖切錐體底面積51.73m2，沖切力Fl=17495kN。F1/ umh0＝454.8＜0.7 hpft /=808.3，驗算符合所需。

B、抗剪驗算：筒外h0處邊長29.2m，面積51.73m2，剪力Vs=599.13kN m＜0.7 hp ftbwh0=1569，符合要求。其余結果顯示，柱及剪力墻下筏板的沖切都符合要求，而筏板的配筋也在預算的合理范疇內。

從以上計算結果顯示，筏板基底反力約400kPa，核心筒及C6、C7 交接位置基底反力約500kPa， C5 與C6、C7 與C8 交接部位基底反力約500kPa，故上述各部位設計要求筏板下地基經處理后承載力特征值分別為500，550，600kPa，轉換柱下板跨要求為450kPa。筏板計算模型變形模量按30MPa 考慮，計算結果顯示筏板上柱與剪力墻之間的不均勻沉降最大值小于0.0025 倍柱距，達到其基礎設計方案要求。地基采用CFG 樁復合地基形式，樁徑400，樁身為C25 素混凝土，根據(jù)地基承載力學來說，采用正方形或三角形布樁，分攤平衡力，樁距為1m，樁底進入強風化巖2～3m 或坐落于中微風化巖面。單樁承載力特征值根據(jù)地基承載力要求設計為320～410kN， 施工完成后為410～560kPa，這一系列數(shù)據(jù)顯示，也考慮到地基深度從而去修正，也滿足了設計的要求。

㈢天然基礎+抗拔錨桿

由于塔樓范圍外只建2 層地下室，地面以上又沒有附屬的裙樓，該部分柱承載少，可改用采用開挖方式，然后做墊層，放大腳，做地梁，角柱的天然基礎。持力層為粉質粘土層，承載力特征值要求為200kPa。此外由于上部負荷較少，存在上浮力，故在天然基礎內加設抗拔錨桿，單錨抗拔力設計值220kN，錨桿為150，嵌固層為中風化以上巖層，入巖長度為3m。計算結果顯示天然基礎沉降約32mm，小于0.005 倍柱距，也滿足了基礎設計的規(guī)范要求。

四、進行沉降處理及溶土洞處理

㈠在多種基礎之間結構分縫處理

由于C5～C8 范圍采用了沖孔灌注樁、筏板、天然基礎三種不同的基礎形式，通過物理學的力學以及物體的運動和熱脹冷縮的因素，所以在它們之間要通過設沉降縫或后澆帶來調整其沉降的因素。具體做法如下：筏板基礎與樁基之間設沉降縫，寬150mm，位于沉降縫處的地下室外墻設后澆帶（后澆帶1），待塔樓結構及隔墻砌筑完成15d 后可進行澆搗；筏板基礎與天然基礎之間設調節(jié)豎向沉降后澆帶（后澆帶3），待塔樓結構及隔墻砌筑完成15d 后進行澆搗；樁基與天然基礎之間設調節(jié)沉降后澆帶（后澆帶2），待首層樓面結構完成15d 后進行澆搗。底板分縫如圖2 所示。

圖2 C5～C8 底板分縫布置圖

由于底板設沉降縫及沉降后澆帶，負1 層及首層結構也需要在相應部位設置沉降后澆帶，除對應底板設沉降縫的部位改為設沉降后澆帶外，其余對應部位均按底板相應位置設沉降后澆帶。

㈡對于土洞溶洞處理

第一：源于此場地內覆蓋砂層存在著大量的土洞，為保證CFG 樁成樁的質量，設計要在樁基施工前后進行對土洞的妥善處理。處理如下：施工前采用瓜米石、中粗砂、水泥對土洞進行灌填，保證成樁質量；施工后采用單管旋噴樁對已灌填土洞進行加固， 防止水位變化時使土洞性態(tài)也發(fā)生變化從而破壞其樁的承載力。

第二：由于場地內溶洞部分頂板較薄，防止復合地基在使用時會發(fā)生整體坍塌的問題，采用注漿方法對溶洞頂板厚度小于3m 的溶洞進行加固處理。根據(jù)現(xiàn)場注漿孔揭示的溶洞填充情況確定灌注材料和注漿次數(shù)。空隙、裂隙不良的地段，可采用填充，先灌注水泥砂漿，重復采用水泥漿二次注漿對其加固；對于不可充填或水泥砂漿不能注滿的溶洞，先灌注中粗砂或碎石對溶蝕腔體進行充填，再灌注水泥砂漿，反復進行水泥漿三次注漿的加固。

此外，施工過程中應反復對基礎沉降的觀測，加強對CFG 樁和溶洞、土洞處理的檢測，確保工程的質量。

五、方案的總結

綜觀上述，根據(jù)場地實際情況，此設計方案采用了沖孔灌注樁基礎、筏板基礎+CFG樁復合地基、天然基礎。這三種基礎是在原基礎設計方案上進行優(yōu)化，并采取物體的特征結合結構分縫的措施處理不同基礎沉降的問題，做好沉降觀測工作，確保建筑質量的安全。在復合地基設計中考慮到對土洞、溶洞的處理以保證CFG樁復合地基的安全可靠性。經過專家審核，此設計方案可行，這設計方案也符合生產安全、科學實踐、經濟合理的原則。

參考文獻

［1］ JGJ 79-2002 建筑地基處理技術規(guī)范［S］

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關鍵詞：高層建筑 裙房 基礎設計 沉降差

中圖分類號：TU 375 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2013）03（a）-00-01

隨著建筑功能的日益多樣化、復雜化，高層住宅樓、商住樓、寫字樓、飯店等主樓經常在相鄰側邊設有多層或低層裙房，其主樓地下室與裙房地下室連成一體，用做車庫、機電設備用房或人防。有的主樓旁沒有裙房，但是有地下車庫與主樓地下室連成整體，也可以認為是帶裙房高層建筑的特殊形式。

帶裙房的高層建筑在主樓和裙樓之間存在著非常顯著的荷載差異，容易使基礎產生過大的差異沉降，從而對主體結構產生不利影響。在帶裙房高層建筑基礎設計中，不均勻沉降問題是需要認真解決的重點之一，本文就此方面進行一些討論。

1 沉降的產生因素

地基沉降量是指地基土在上部荷載作用下達到壓縮穩(wěn)定時地基表面的沉降量。地基沉降大小與地基的底部大小有著直接關系。一般，建筑物的層數(shù)越高，自重就會越大，作用在基礎底面上的接觸壓力就越大，地基的豎向變形即沉降量值也就越大。土體壓縮主要是由于土中孔隙體積的減小，也就是孔隙中一部分水和空氣被擠出， 同時土顆粒重新排列，靠攏擠緊。不同土的壓縮性也有很大不同，其主要影響因素包括：環(huán)境因素（如應力歷史、應力路線、溫度等）和土的本身性狀（如土粒粒度、成分和結構、有機質、孔

隙水）。

2 沉降差相關的基礎設計方法

（1）主樓與裙房之間設沉降縫。高層建筑設計的早期階段，由于對帶裙房高層建筑沉降解決受設計理論、實際經驗、觀測數(shù)據(jù)等因素的影響，為穩(wěn)妥起見，要解決兩者間的沉降不均問題，主樓與裙樓之間大多采用設置沉降縫的方法。采用雙柱、雙墻等措施將結構完全斷開，讓沉降不同的兩個結構單元自由運動，也就是所謂“放”的辦法。為了解決高層主樓的側限問題，要在沉降縫之間填塞密實的粗砂等材料；在主樓與裙樓之間的所有地下部分連接處設置止水帶，可以解決防水問題，這些止水帶雖然有一些變形的性能，但畢竟是有限的，過大的沉降，將會使防水失效；為了盡量避免沉降較大的主樓對用沉降縫另一側的裙樓基礎產生過大的下拉力，裙樓基礎最好要遠離主樓，裙樓的上部結構往往要靠懸挑來解決，但這樣，又限制了裙樓與主樓的基礎。

（2）主樓與裙房采用整體基礎。當基礎座置于基巖、卵石層等堅硬地基，或采用樁基時，當建筑總沉降較小時，主樓與裙樓的差異不是很大，可以將主樓、裙房的基礎做成整體，不設縫。常采用以下幾種形式：a.通過樁基整體支撐在基巖或承載力較大的持力層上；b.同置于剛度很大的厚筏板基礎上，以抵抗差異沉降引起的內力；c.當裙房僅有一、兩跨時，也可將裙房放在懸挑基礎上，懸挑基礎長度有限。

（3）主樓與裙房基礎的沉降差調平設計。采用輕質材料減少主樓自重或采用補償式基礎以減少主樓附加壓力，是不均勻的沉降差控制到最小甚至忽略；主樓施工期間要自由沉降，則在主樓與裙房之間應設后澆帶，要想使后期的不均勻沉降很小，就要待主樓結構施工完畢后再澆混凝上。而這種方案在實踐中通常有以下幾種做法。

①筏基與獨立柱基的調平設計。當主樓有一定沉降，希望裙房基礎產生盡可能大的協(xié)同沉降，以利于減少沉降差。這時裙房設置柱下獨立基礎，獨立柱基的承載力按深寬修正后采用，以增大其基底附加壓力。當設置防水板時，防水板下設軟墊層消除板下應力。這是目前新疆地區(qū)采用較多的聯(lián)合設計方式。 ②筏基與柱下條基的調平設計。主樓有多層地下室，采用補償式筏基，基底附加壓應力小，沉降不大。這時，裙房采用柱下條形基礎，以產生相對應的沉降，從而基本消除主、裙房之間的沉降差，兩者的基礎和上部結構則連成整體。③樁筏基礎與獨立柱基或筏基的調平設計。當主樓總高很高或地基土條件決定要采取樁箱或樁筏基礎時，按沉降差盡可能小的要求，決定裙房采用獨立基礎、基礎梁或筏基。而這些，都應由沉降分析來和地質條件綜合確定，處理妥當，可保持樓群的整體性。 如果裙房設有地下室，基底附加壓力甚小，甚至為負值，而天然地基的壓縮性不大，可采用柱下獨立基礎，應指出的是，即便基底附加壓力為負值，獨立柱基的沉降雖然數(shù)值很小，但不能不考慮。當天然地基壓縮性較大，還可改用筏基。壓縮性不是很小時，可采用條形基礎。④筏基與筏基的聯(lián)合設計當?shù)鼗町惓两挡淮蟆⑼翖l件較好，或者功能上有特殊要求時，則主樓與裙房有可能同時采用箱基或筏基。問題的關鍵在于，在保證防水要求的前提下盡可能提高連接處的柔性，且先施工主樓。

（4）設置后澆帶。《建筑地基基礎設計規(guī)范》（GB50007-2011）中規(guī)定，當高層建筑與相連的裙房之間不設置沉降縫時，宜在裙房一側設置用于控制沉降差的后澆帶。一般來說，后澆帶有兩個作用：消除施工期間主樓、裙房間的不均勻沉降；釋放混凝土硬化過程中的收縮應力，起施工后澆縫的作用。要起到減少沉降差的作用，控制后澆時間至關重要。理論上，后澆封閉時間越晚越好，但是從施工工期的角度考慮，不希望推后的時間過長。可以根據(jù)沉降實測值和計算確定的后期沉降差是否滿足要求，從而來確定具體的時間間隔。

3 減少沉降差的技術措施

在設計中有必要采取一定的技術措施減少主樓部分的沉降，同時防止裙房部分沉降量過小。

（1）減少主樓部分沉降的主要措施有：a.采用壓縮模量較高、中密以上的砂類土或碎石土作為基礎持力層，無軟弱下臥層；b.適當擴大基礎底面積，減小基底壓應力；c.當主樓層數(shù)較多或地基土壓縮模量不高時，采用柱基、人工處理地基等方案。

（2）防止裙房沉降量過小的主要措施有：a.柱下基礎盡可能地減小基底面積，優(yōu)先考慮獨立基礎和條形基礎；b.盡量提高地基承載力設計值，當?shù)乜眻蟾娼o出的地基承載力有浮動范圍時取大值，承載力進行深、寬修正，這樣做的最終目的是提高基底壓應力，從而加大沉降；c.可以通過差別主樓、裙房地下室層數(shù)等方式減小裙房基礎埋置深度，控制裙房地基土壓縮性高于主樓，同時地基補償少于主樓。

4 結語

高層建筑主樓和裙樓之間不設置沉降縫的整體設計是一種趨勢，在設計中應該通過經嚴謹?shù)幕A選型、沉降差異計算和合理減小沉降差的技術措施，才能既保證結構主體的安全和正常使用，又達到經濟合理、便于施工的目的。

參考文獻

[1] 建筑地基基礎設計規(guī)范（GB50007-2011）[S].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2011.

篇8

關鍵詞：房屋建筑；建筑結構；結構設計；基礎設計

中圖分類號： TU8 文獻標識碼： A

一．房屋建筑基礎設計概述

在進行房屋建筑的基礎設計時，需要考慮的因素較多，其基礎的面積、承載力、內力及配筋等的確定，需要進行相應的計算才能取得準確的數(shù)據(jù)，所以在計算過程中需要結合工程地質勘察報告、上部結構類型、需要承受的工作荷載效應、施工技術水平及材料等多個方面的因素，只有進行周全的考慮，才能確保基礎設計時各項計算的準確性，確保基礎的安全和穩(wěn)定。

目前在我國房屋建筑基礎工程施工中，通常都會采用深樁基礎來進行施工，利用樁基礎進行施工，不僅施工較為簡單，而且樁基礎受力較為合理，可以使深部土層的承載能力充分的發(fā)揮出來。同時樁基礎與現(xiàn)代施工技術和材料實現(xiàn)了完美的結合，這有效的提高了樁基礎施工技術的水平，使其在基礎工程中發(fā)揮著更好的性能。

在實際工程施工中，由于不同的結構物對施工要求會有所不同，同時施工過程中地質條件和施工方法也會有所不同，所以會利用不同的樁和樁基礎來進行施工。目前在基礎施工中通常會采用端承樁和摩擦樁，由于端承樁其樁底處于巖層和硬土層中，土層具有較好的非壓縮性，這樣就有效的避免了樁發(fā)生沉積，樁具有良好的承載力。而摩擦樁主要是依靠樁側摩擦阻力來承擔豎向荷載，而且樁底土層也會對豎向荷載具有一定的支承力，但由于底部支承的土層具有可壓縮性，所以樁基的沉降量還是會較大的。

在房屋建筑基礎施工時利用樁基礎進行施工時，其受力方式有獨自受力和樁同受力兩種情況，其目的都是為了將上部結構的荷載傳遞給地基。在基礎施工時，如果利用天然地基，則無法對建筑物不同部位下的土層厚度進行有效的控制，所以土層薄、厚及缺失情況都會存在，這樣在建筑物上部結構荷載下不可避免的會導致沉降的發(fā)生，但利用樁基礎作為基礎工程承載時，其承載力則會傳遞給下層的硬土層或是巖石層，能夠更好的實現(xiàn)對建筑物沉降量實現(xiàn)控制。

二.房屋建筑結構設計中的基礎設計

1.房屋建筑結構基礎類型的選擇

房屋建筑基礎的選型應根據(jù)上部結構、工程地質、抗震設防要求、施工條件、周圍建筑物和環(huán)境條件等因素綜合考慮確定，應選用整體性好、能滿足地基的承載力和建筑物容許變形要求并能調節(jié)不均勻沉降的基礎形式。

建筑物選擇什么類型的基礎形式，與地基土的類別和圖層的具體分布情況有緊密的聯(lián)系。在進行工程設計的過程中，經常會遇到一些地質情況，比如地下室底板下的土層為全風化巖層、風化殘積土層、中風化軟巖或強風化巖層，所以，有可能會采用天然基礎。目前，高層建筑的地下空間普遍用作地下停車場，建筑結構中不允許設置太多的內墻，這就限制了箱型基礎的使用。筏板基礎不但能夠充分發(fā)揮地基的承載能力，避免出現(xiàn)不均勻沉降，還能滿足地下空間的使用要求，所以筏板基礎成為當前最理想的基礎形式。筏板基礎主要有平板式筏板基礎和梁板式筏板基礎兩種構造型式，而平板式筏板基礎由于施工較為簡單，被廣泛應用在高層建筑中。在進行基礎設計時，必須滿足以下要求：①基礎所承受的荷重必須小于地基允許的承載力，以保證工程的安全；②要對基礎的總沉降量和差異沉降量進行控制，將其控制在一定的限值內，避免上部結構出現(xiàn)損壞；③在新建房屋時，要分析對自身和周圍房屋的影響，及時采取相應的保護措施。④以安全為前提，考慮建筑的經濟效果。此外，要想建筑工期短、費用低，就不能夠僅考慮基礎，還要充分考慮建筑物的監(jiān)造和運行。在明確基礎形式時，必須全面考慮、分析地基、基礎、上部結構的強度和施工的順序，對在施工和使用的過程中可能會出現(xiàn)的基礎沉降和差異沉降作出準確的估計。設計天然地基上的平板式筏板基礎，除了要滿足上述條件外，還要在上部建筑荷載組合之下的總體軸力和彎矩等作用下，使基底所要承受的最大壓應力絕對不超過地基承載力。此類型的筏板基礎大多數(shù)是補償形式的基礎，只要保證持力層有足夠承載能力，且沒有軟弱的下臥層，在建筑面積強度中心能夠與基礎形心相重合、接近的，都可以選擇平板式筏板基礎。在高層建筑中，經常選擇人工挖孔樁和管樁基礎作為基礎結構形式的樁基礎。人工挖孔樁在打入埋有孔隙水且主要成分為粉土的素填土層中，容易產生流土、流砂現(xiàn)象，施工難度較大，所以不建議使用。中風化泥質粉砂巖層可以作為靜壓預制管樁的持力層，樁長為20 m左右。

2.基礎設計中應考慮的主要因素

房屋建筑的基礎設計是建筑結構設計的重要內容，基礎設計是保證建筑物的正常使用和安全的重要因素。因此，基礎設計時必須做到以下五個方面的要求。（1）基底附加壓力不超過地基承載力或樁基承載力；（2）基礎總沉降量和差異沉降量控制在允許限值以內；（3）適當考慮樁基的運用；（4）預先估計到基礎在施工過程中對毗鄰房屋可能造成的影響；（5）應當考慮綜合經濟效果，不僅考慮基礎本身的用料和造價，還應考慮使用、施工條件和施工工期等因素對經濟效果的影響。

3.充分考慮環(huán)境溫度對建筑結構的影響

在建筑結構設計上，應該考慮環(huán)境溫度對建筑混凝土基礎的影響。在建筑結構中經常出現(xiàn)混凝土基礎裂縫有很大一部分是由于受到外界氣溫的影響而產生的，比如發(fā)生暴雨侵襲、保溫層失效、氣溫驟降等，都可能造成建筑環(huán)境溫度下降，從而導致混凝土表面與環(huán)境產生溫差，由于溫差驟然形成，溫度應力時間較短，容易造成表面裂縫。因此，在建筑結構設計過程中，要嚴格按照設計標準設置伸縮縫，不能為了設計上的簡便和施工的便利用后澆帶代替伸縮縫，設計的過程中要詳細計算環(huán)境溫度對建筑結構的實際影響，在此基礎上確定伸縮縫的寬度，保證能夠達到環(huán)境溫度影響的范圍內。要選擇合適的伸縮縫設施安裝方案和合適的填充材料，這些需要在設計方案中體現(xiàn)出來。同時加強對于頂層屋面的保溫隔熱措施，對于受溫度影響較大的部位來配置直徑小一點的溫度筋。

4.建筑結構基礎設計優(yōu)化建議分析

面對土木工程建筑結構基礎設計工作中存在的諸多問題，進行建筑結構基礎設計的優(yōu)化已經成為建筑工程設計者的必要工作。下面，我們就來對建筑結構基礎設計的優(yōu)化建議進行分析：

（1）關注結構平面圖的設計工作

在土木工程建筑結構基礎的設計工作中，要繪制建筑的結構平圖，要對建筑所處環(huán)境的抗震設防烈度進行分析。如果其度數(shù)為6，就可以按照土木工程行業(yè)的抗震相關標準，在滿足抗震措施的情況之下，進行建筑結構的建模。在設計中，最好不要利用建筑結構軟件進行建模工作，特別是在砌體結構的建造過程中，最好進行直接設計，不能單純地依靠結構軟件。在設計結構平面圖時，要從建筑物的整體出發(fā)。如果建筑物所處地方的抗震防烈度在6之上，就有必要借助結構軟件進行平面圖的設計工作，提高工作的準確度。

（2）關注屋頂結構圖的設計工作

在進行房屋建筑屋坡面板設計時，為了能夠便于施工，可以利用坡面示意圖的形式和大樣詳圖相結合的方法來顯現(xiàn)設計方案。基礎設計過程中，設計人員要具有較強的空間感，對建筑整體結構要熟悉。設計時要從建筑整體角度出發(fā)，對建筑結構大局進行綜合考量，要關注建筑基礎設計的細節(jié)之處。

三．結束語

基礎設計是房屋建筑結構設計的重要內容，在設計過程中，要掌握設計要點，切實提高設計質量，通過采用合理設計方法和策略，促進建筑整體質量的提升。

參考文獻：

[1]廖闊.探析房屋建筑結構基礎設計[J].中國新技術新產品,2013,(7):175-175,176.

[2]徐巍.探析房屋建筑結構基礎設計[J].城市建設理論研究（電子版） ,2014,(2).

[3]張洪福.略論房屋建筑結構基礎設計[J].科技研究,2014,(16):66-66.

篇9

關鍵詞：房屋建筑結構： 基礎設計： 常見的問題

中圖分類號：TU8文獻標識碼： A

引言

隨著我國建筑業(yè)的蓬勃發(fā)展，高層建筑越來越多，對于基礎部分的安全性、穩(wěn)定性的要求越來越高，基礎設計是房屋建筑結構設計中的關鍵，近幾年我國地震災害頻發(fā)，給國家和人民造成嚴重傷害，由此，如何提高房屋建筑基礎部分的整體性性能是當前房屋建設中重點研究問題，基礎設計的重要性還表現(xiàn)在基礎工程在建筑工程總造價中占有較大的比重只有選擇合理的基礎形式及計算方法，才能夠保證建筑結構安全并且降低工程造價。

一、房屋建筑結構設計的的重要性以及遵循的設計原則

建筑房屋結構主要指兩方面：一是房屋的建筑結構。二是房屋的戶型結構，而房屋建筑結構的根本點是為了保證工程建筑物結構的安全性、穩(wěn)定性，在其發(fā)揮正常的使用功能的同時保證它的使用壽命。設計人員在結構設計的時候應本著整體的概念，事先要與業(yè)主進行良好的溝通，即不違背現(xiàn)代的建筑安全、審美的要求，又能滿足個體的生活需求，把兩者進行有機的結合真正達到美觀、舒適。其次，設計人員在進行基礎設計的過程中，除把建筑工程的地基、基礎、以及一些上部結構的構件（例如梁、板、柱、樓梯等）作為重點外，還應通過各種渠道收集地質和氣象數(shù)據(jù)資料，了解當?shù)氐牡刭|構造、地震災害和氣候環(huán)境情況，在這些資料的基礎上進行基礎設計，這樣能夠最大程度地減少不良因素的影響。高層建筑基礎選型是整個結構設計中的一個重要組成部分, 直接關系到工程造價、施工難度和工期, 因此應認真研究場地巖土性質和上部結構特點, 通過綜合技術經濟比較確定.高層建筑的基礎選型應因地制宜, 除基礎應滿足現(xiàn)行規(guī)范允許的沉降量和沉降差的限值外, 整體結構應符合規(guī)范對強度、剛度和延性的要求, 選用樁基或筏基都不是絕對的, 而安全可靠、經濟合理才是基礎選型的標準。

二、基礎設計（基礎選型）的基本條件

1、了解場地地基狀況（各層土層和巖層的厚度及埋深，承載能力等）――由工程地質勘察報告資料提供；

2、場地地下水狀況（埋深，豐寡程度，水質等）――區(qū)分施工期間及房屋正常使用之后的不同情況；

3、上部結構墻柱軸力大小――由上部結構整體計算結果提供；

4、地下室層數(shù)及總埋深――涉及基礎持力層深度，基坑支護結構設計和現(xiàn)場基礎施工順序；

5、施工條件――場地周邊房屋、道路、市政管道的影響，城市對噪音和污染的限制。

三、基礎設計的幾種常見基礎設計形式：

1、獨立基礎

統(tǒng)稱為擴展基礎。擴展基礎的作用是把墻或柱的荷載側向擴展到土中，使之滿足地基承載力和變形的要求。根據(jù)柱荷載偏心距大小，基礎斷面可為方形或矩形，當柱矩較大時，常為獨立基礎。這樣較為經濟。為了增強基礎整體性，也可采用拉梁適當拉結，以增強適應地基變形和抗振能力，多層建筑上部結構為框架體系時，如地基承載力較高，地基變形較小，荷載及柱網(wǎng)分布較均用，宜選獨立基礎，不宜過大，可通過計算確定。一般多層民用建筑中的內柱，多數(shù)可考慮采用獨立基礎，而不用條形基礎，在滿足承載力及變形要求下，經濟效果是較好的。

2、筏板基礎

筏板基礎主要有平板式筏板基礎和梁板式筏板基礎.

當?shù)鼗休d力較低，且地基土質不均勻，而上部結構荷載卻很大，采用十字交叉基礎，有的基礎之間的空隙所剩無幾，有的基礎底面積重疊，已不能提供足夠的基礎底面積時，這時可采用筏板基礎。對于有地下室的結構，它本身不要求防水或防潮，筏板基礎，可直接當?shù)叵率业牡装遄觥．敽奢d不太大時，常采用平板式筏板；當荷載較大時，可采用梁板式筏板。由于筏板基礎的整體剛度較大，故能將各柱或墻體的不均勻沉降調整得較為均勻。高層建筑地下室通常作為地下停車庫，建筑上不允許設置過多的內墻，筏板基礎既能充分發(fā)揮地基承載力，調整不均勻沉降，又能滿足停車庫的空間使用要求，因而就成為較理想的基礎型式。平板式筏板基礎由于施工簡單，在高層建筑中得到廣泛的應用，若采用梁板式筏基時，基礎梁截面大必然增加基礎的埋置深度，當水位較高時還要增加降水的費用。次外，梁板式筏基的混凝土需分層角柱，梁支模又費工時，必然加大工期，綜合經濟效益比平板式筏基要差，因此，在滿足承載力和沉降等相關要求時，宜優(yōu)先采用平板式筏基。

。

3、樁基礎

樁基礎具有承載力高、沉降量小的特點。一般建筑物應盡量采用淺基礎，若地基變形和強度方面都無法滿足要求時，則可采用此種形式的深基礎。下列情況可考慮采用樁基礎：建筑物上部結構荷載較大，而地基上部軟弱，下部有可作為樁端持力層的堅實土層時：天然地基上的淺基礎沉降量過大，即使進行地基處理也不能滿足建筑物要求時；對較為重要的建筑物，雖然地基承載力尚好，但由于對控制沉降有較高要求，不允許有過大沉降，也可考慮采用；對土層不很厚，土質又較差，如做條形基礎，土方量較大，可考慮采用鉆孔，灌注短樁。

四、基礎設計中需要注意的一些問題

1、地基承載力特征值:估算值要注意與地質報告比較，設計中注意地基承載力特征值一般都需要修正

2、地基基礎設計等級為甲級、乙級的建筑物應按《建筑地基基礎設計規(guī)范》 GB 50007-2011 . 3.0.2條進行地基變形設計。、

3、對建筑物的樁基應進行沉降驗算（強條）：

1）地基基礎設計等級為甲級的建筑物樁基。

2）體形復雜、荷載不均勻或樁端以下存在軟弱土層的設計等級為乙級的建筑物樁基。

3）摩擦型樁基。

樁基礎的沉降不得超過建筑物的沉降允許值，并應符合《建筑地基基礎設計規(guī)范》（GB50007―2011）表5.3.4的規(guī)定。

4、地基承載力應為特征值。地基基礎設計時，所采用的荷載效應最不利組合與相應的抗力限值應按下列規(guī)定：（《建筑地基基礎設計規(guī)范》（GB50007―2011）第3.0.4條）

1）按地基承載力確定基礎底面積及埋深或按單樁承載力確定樁數(shù)時，傳至基礎或承臺底面上的荷載效應應按正常使用極限其對應荷載效應的標準組合。相應的抗力應采用地基承載力特征值或單樁承載力特征值。

2）計算地基變形時，傳至基礎底面上的荷載效應應按正常使用極限狀態(tài)下荷載效應的準永久組合，不應計入風荷載和地震作用。相應的限值應為地基變形允許值。

3）計算擋土墻土壓力、基礎或斜坡穩(wěn)定及滑坡推力時，荷載效應應按承載能力極限狀態(tài)下荷載效應的基本組合，但其分項系數(shù)均為1.0.

4）在確定基礎或樁臺高度、支擋結構截面、計算基礎或支擋結構內力、確定配筋和驗算材料強度時，上部結構傳來的荷載效應和相應的基地反力，應按承載力極限狀態(tài)下荷載效應的基本組合，采用相應的分項系數(shù)、

5.對建筑在施工期間及使用期間的變形觀測要求，設計人普遍不夠重視。變形觀測工程范圍根據(jù)《建筑地基基礎設計規(guī)范》（GB50007―2011）第10.2.9條（強條），下列建筑物應在施工期間及使用期間進行變形觀測。a.地基基礎設計等級為甲級的建筑物；b.復合地基或軟弱地基上的設計等級為乙級的建筑物；c.加層、擴建建筑物；d.受鄰近深基坑開挖施工影響或受場地地下水等環(huán)境因素變化影響的建筑物；e.需要積累建筑經驗或進行設計反分析的工程。觀測的方法和要求，要符合國家行業(yè)標準《建筑變形測量規(guī)程》JGJ8-2007的規(guī)定

6.地下室外墻與底板連接構造不合理；外墻鋼筋的搭接不符合《混凝土結構設計規(guī)范》（GB50010―2010）根據(jù)縱向鋼筋搭接接頭面積百分率修正搭接長度的要求。，地下室外墻與底板連接構造可參考構造手冊和相關的國標圖集。具體情況應具體分析（比如底板較厚的情形）。

結束語

總之，在實際工作中，只有選擇合理的基礎設計形式，做好每一個細節(jié)的設計，盡可能地提高房屋建筑的功能，才能保證建筑質量，降低建筑成本。隨著我國經濟的進一步發(fā)展，現(xiàn)今的建筑結構基礎設計遠遠不能滿足時代的要求，還需要廣大實踐者和理論家進行不斷探索，從根本上確保設計質量，進而確保房屋建筑工程質量。

參考文獻

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關鍵詞：建筑；場地設計；建筑功能

DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2016.10.101

0 前言

在建筑工程行業(yè)中，場地布置設計起著關鍵性的作用，對每一項工作都有重要的意義對工序性工作的控制，同時關系到整個工程的質量。主要是在與業(yè)主進行施工前期交流時，業(yè)主對設計者的設計理念和設計效果是否滿意起到很到的作用，常常取決于設計者對場地理論分析和場地綜合性的布置、控制的能力如何。文章講述了場地設計的概念、科學依據(jù)和理論知識，指出了場地分析是建筑設計中的不可缺少的一個組成部分，下文結合工程實例，對建筑場地設計進行了分析與探討，望對以后建筑發(fā)展有所幫助。

1 場地設計的措施

場地的組成是比較系統(tǒng)化的，主要由新建建筑物、交通設施、生活區(qū)、綠化景園設施以及工程設施等。為了達到建設的預定效果，場地設計需要對新建筑、生活區(qū)等進行系統(tǒng)合理的安排與設計，針對每一項內容的特性進行不同設計。為了合理有效地開展場地設計，杜絕各種問題出現(xiàn)，就需要形成一個系統(tǒng)的設計理念，綜合考慮各種因素，使場地利用達到最佳的效果，提高建筑場地使用功能。

1.1 與周邊環(huán)境相互協(xié)調

在建筑場地設計中，自然環(huán)境與建筑場地是相輔相成的，自然環(huán)境對建筑場地進行制約，建筑場地又對自然環(huán)境起到改變作用。因此，建筑與環(huán)境的結合、自然與城市的融合、建筑對環(huán)境的尊重，已成為人們關注的重點內容。現(xiàn)階段，建筑行業(yè)的發(fā)展，逐漸由個體向群體化、綜合化、城市化發(fā)展。場地環(huán)境、區(qū)域環(huán)境乃至整體環(huán)境的平衡更應該成為建筑行業(yè)設計者與建設者所關注的重點問題。

1.2 強調內部空間布局的合理性

在建筑施工場地的布設中，新建建筑物與其既有建筑物以及周圍自然環(huán)境需要相互協(xié)調、互相結合的。

1.3 遵循生態(tài)理念

20世紀60年代以后，建筑學慢慢把對建筑環(huán)境的設計放到了一個重要的位置，現(xiàn)代建筑設計逐漸打破建筑原有的設計理念和設計思想，而拓展創(chuàng)新成理念對建筑與環(huán)境整體的設計效果有著重要的作用和意義，文脈意識也漸漸成為了建筑界的普遍共識的要求，同時結合當?shù)氐奈幕瘹v史特征所創(chuàng)作，已經成為建筑師們所關注，并在設計中進行不同角度的探索和嘗試。

2 實例分析

一學校在改造過程中，屬于拆遷建工程，場地周邊有兩條現(xiàn)有城市道路，標高258.5與258.8之間，歷史文保建筑的基礎高度（258.9-259.5）間，我們場地內標高設計為258.75米，將室內+0.000標高定為258.95米，根據(jù)城市用地豎向規(guī)劃規(guī)范 CJJ83-99（城的規(guī)劃高程應比周邊道路的最低路段高程高出0.2 m以上），是不違反設計規(guī)范的，但是，忽略了歷史保護建筑及原有場地標高相互結合，直到地下板施工完成以后，才發(fā)現(xiàn)新建項目場地平整到室外設計標高相比，與周邊幾棟歷史保護建筑的基礎對比，原有的建筑基礎完全暴漏在外面，歷史保護建筑安全性受到了嚴重的威脅，因為地下板施工已經完成而且相應的主體施工也已經接近完工，這樣已經無法對已完成的的工程進行大面積的改動，經專家的反復比較討論，采用

（1）局部地段盡可能抬高標高

（2）地下室頂板加筋

（3）歷史保護建筑周圍做支撐加以圍護。

建筑工程防護加固一項復雜的工程，同時又會增加投資成本，并且會使得工期延遲，但還是到不到預期的使用效果，如果我們在初步的設計階段開始就將場地豎向設計進行詳細考慮認真的加以設計，則這樣的問題就會得到相應的避免。從而就會減少了許多不必要的經濟損失和工期的延誤。

3 場地豎向設計

建筑施工場地的合理設計時一個工程關鍵性工作，會影響到整個工程的層次關系和平面效果，它與規(guī)劃設計、總平面布置有著密不可分的關系。合理的施工場地的豎向設計首先要有的詳細的地區(qū)勘察資料相應的調查資料與設計依據(jù)，以及合理研究報告，上面的工程在豎向設計方面下的功夫不夠完整和充分，其主要特點，就是對場地基礎資料、當?shù)氐牡刭|資料及周圍環(huán)境沒有充分的考慮或者沒有全面的了解資料，豎向設計應取得的基礎資料主要有：

3.1 場地道路布置

施工場地的平面圖設計、以及周圍的臨時設施布置應該充分考慮橫斷面圖、平曲線、超高等設計相關規(guī)范參數(shù)的要求，合理有效的進行結合，同時與建筑場地周圍環(huán)境及外部道路坐標的定位圖、縱橫斷面圖的控制點標高、縱坡度、坡長相互參考相互結合。

3.2 場地排水及防洪設計

如果在施工場地的地區(qū)內調查當?shù)氐慕涤瓯容^大的時候，設計時需要考慮建筑場地地面雨水的排放為題和排放溝槽的流量問題，將場地表面水流排入排水溝河道、城市雨水管網(wǎng)中，在這些排水系統(tǒng)中要綜合考慮接入點位置、容量及走向，同時要了解溝渠河道的排水量及水位變化規(guī)律等情況，在不滿足流水量的要求時，還要進行重新的布設排水溝，調查確定雨水流向場地的徑流面積；了解排水與周圍村民農作物的灌溉的相互關系情況。必須了解和調查清楚當?shù)氐乃魅ハ虻耐寥劳临|等資料，確保地面的植被以及結構不受水流的影響。從而全方位的保證保證地貌不受到大范圍的影響。

4 結語

在實例分析中，建筑設計師通過對場地現(xiàn)狀的分析，用創(chuàng)新的思想對建筑場地進行設計，以滿足新建筑的功能要求，用創(chuàng)新的設計精神對建筑場地進行設計布置。這樣可以保護建筑場地的自然環(huán)境，系統(tǒng)合理的對社會環(huán)境及人為環(huán)境協(xié)調設計，使土地能夠得到合理的利用，提高土地的利用率，讓土地利用達到最佳的狀態(tài)。

參考文獻：