摘 要：建筑基礎(chǔ)設計的好壞對于整個工程的施工質(zhì)量、使用安全以及工程經(jīng)濟指標都有著巨大影響。高層建筑由于自身特性，對于基礎(chǔ)設計的要求更高。文章結(jié)合某高層住宅樓基礎(chǔ)設計的具體過程，對高層建筑基礎(chǔ)方案選取的復雜性、重要性進行了討論，并就基礎(chǔ)設計中的一些重點問題提出自己的體會和建議。

關(guān)鍵詞：基礎(chǔ)設計；方案選??；經(jīng)濟性

引言

作為建筑結(jié)構(gòu)設計的重要組成部分，基礎(chǔ)設計決定了建筑基礎(chǔ)的技術(shù)質(zhì)量水平，進而關(guān)系到整個工程的安全性，對業(yè)主的財產(chǎn)安全和人身安全有著至關(guān)重要的影響。此外，建筑基礎(chǔ)工程的建設成本是整個建筑土建工程造價的主要組成，對于工程總的投資水平有非常大影響。優(yōu)化基礎(chǔ)設計，特別是提高基礎(chǔ)方案的選取質(zhì)量，對于提高施工企業(yè)經(jīng)濟效益具有關(guān)鍵性影響。

1 實例工程情況簡介

工程類別為高層住宅樓，全高為99.9米，塔樓部分的長度為53.4米，建筑面積總量為25360平方米。其中，地面以上建筑33層，一層包括架空綠化、入戶門廳和庫房等設施，層高7.0米。裙房位于樓體北側(cè)，層數(shù)一層，作為獨立商戶用房。室外、室內(nèi)高度相差0.1米；主樓地下一層，分為庫房和設備用房兩部分，地下車庫位于主樓南側(cè)，與主樓地下一層相連，主樓二層以上層高2.9米，類型為居民住宅。

2 施工場地地質(zhì)條件介紹

通過前期巖土工程勘察可知，工程現(xiàn)場地形較為平坦，存在0.8米的相對高差。場地地貌屬洛河一級階地類型。抗震設防烈度類別為7度，建筑場地屬Ⅱ類類別，場地特征周期為0.35s。工程位置附近地質(zhì)條件較好，沒有全新活動斷裂帶，也未發(fā)現(xiàn)滑坡、崩塌、泥石流、震陷等不良地質(zhì)作用，場地地基未發(fā)現(xiàn)地震液化土層，地層結(jié)構(gòu)穩(wěn)固，適合工程建筑。自上而下，土層分為如下四類。第一層為雜填土。顏色黃褐摻雜，主要由磚塊、水泥塊等建筑垃圾和粘性土組成，多為建筑工程剩余土壤組成，結(jié)構(gòu)松散，固結(jié)程度較低，土層厚度不超過3米。第二層為黃土狀粉質(zhì)粘土，顏色呈黃褐摻雜，土質(zhì)硬度位于可塑和硬塑之間，土層中含有大量針孔狀孔洞，有鹽類晶體析出，外觀呈菌絲狀，顏色發(fā)白。有少量炭屑和蝸牛殼碎屑。相較于第一層，本層土壤切面光澤較為明顯，具有中等程度的干強度和韌性，搖振實驗未見異常情況發(fā)生。壓縮系數(shù)平均值α1-2為0.348MPa-1，壓縮性能適中，濕陷系數(shù)最大值0.038，濕陷情況屬于輕微到中等的程度。局部由于人工挖掘造成土壤缺失，推斷堆積時間不長。土層厚度大約在1.1米至3.8米之間。第三層為黃土狀粉質(zhì)粘土，顏色呈黃褐色，土質(zhì)硬度位于可塑和硬塑之間，土層中含有大量針孔狀孔洞，有鹽類晶體析出，外觀呈菌絲狀，顏色發(fā)白。土層內(nèi)含有為數(shù)不多的小姜石，顆粒粒徑從1毫米到1厘米都有。搖振實驗未見異常情況發(fā)生。土層切面略顯光滑，具有中等程度的干強度和韌性。壓縮系數(shù)平均值α1-2為0.250MPa-1，縮性能適中，濕陷系數(shù)最大值0.053，濕陷情況屬于輕微到中等的程度。土層厚度大約在1.5米至5.5米之間。第四層為卵石，顏色混雜，主要成分是石英巖，卵石外形圓滑，多為圓形或接近圓形，多數(shù)卵石粒徑位于2厘米至5厘米之間，最大粒徑超過25厘米，卵石含量約為百分之七十，其余為圓礫、中粗砂，也有少部分粘性土壤。該層未揭穿，最大揭露厚度12.8米。

根據(jù)上述信息，結(jié)合本項工程具體情況，我們對該塊場地的各土層的天然地基承載力特征值作如下建議：第一層雜填土層建議作清除處理，第二層黃土狀粉質(zhì)粘土的地基承載力特征值為110千帕，第三層黃土狀粉質(zhì)粘土的地基承載力特征值為135千帕，第四層卵石地基承載力特征值為500千帕。

3 選擇基礎(chǔ)方案

選擇基礎(chǔ)方案前要深入分析場地沿途性質(zhì)和地層上部結(jié)構(gòu)的詳細信息，認真比對各個方案的技術(shù)、經(jīng)濟指標，確保實現(xiàn)工程質(zhì)量和經(jīng)濟效益的和諧平衡和最優(yōu)化。首先確定主樓的基礎(chǔ)形式，具體按照如下步驟進行：

第一步確定主樓基底應力。主樓地面以上33層，地下1層，共34層，工程主體結(jié)構(gòu)為剪力墻形式，以16KN/m2的標準計算，主樓基地應力為544KN/m2。此項計算未將基礎(chǔ)外擴納入計算范圍。

第二步確定持力層。由前期工程地質(zhì)勘察可知，第4層卵石層頂面標高約為-7.3米，最大揭露厚度12.8米（未穿透），地基承載力特征值Fak為500KN/m2，具有較好的承載能力，深度適宜，不存在軟弱夾層，故確定為持力層。

第三步確定基礎(chǔ)埋置深度。在確定基礎(chǔ)埋深時要綜合考慮地下室標高、最小埋置深度、持力層埋深、基礎(chǔ)形式等因素，確保符合各方面要求。（1）按地下室標高計算，地下室地面標高為-4.8米，再加上閥板基礎(chǔ)的厚度1.5米，則基底標高應為-6.3米。（2）按埋置深度計算，按照2002年版《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》中有關(guān)規(guī)定，天然地基最小埋置深度應為地上部分高度的十五分之一，本工程所建建筑地面以上部分高度為99.9米，室外和室內(nèi)高度相差0.1米，基底標高應為-6.8米。（3）由前期工程地質(zhì)勘察可知，第4層卵石層頂面標高約為-7.3米。

第四步確定基礎(chǔ)形式。通過對主樓基底應力、持力層、基礎(chǔ)埋深等內(nèi)容的綜合分析，擬定主樓基礎(chǔ)形式采用閥板基礎(chǔ)，地基持力層定位第4層卵石層，筏板底標高為-7.3米。

第五步根據(jù)主樓基礎(chǔ)形式及與主樓間的關(guān)系確定裙樓等外部結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)形式。（1）主樓南、北兩側(cè)分別為地下車庫和一層商店，其中，地下車庫為框架結(jié)構(gòu)，商店為框架-剪力墻結(jié)構(gòu)，由于客觀原因，車庫、商店和主樓之間不方便設置施工縫。基于以上原有，南北兩側(cè)建筑的基礎(chǔ)形式、持力層均要與主樓保持一致，以防止基礎(chǔ)沉降不均引發(fā)質(zhì)量問題。（2）此外，車庫的立柱和擋土墻分別采用獨立基礎(chǔ)和條形接觸，同樣使用第4層卵石層作為地基持力層，地下室地面至持力層頂面高度差為2.5米（第4層卵石層頂面標高約為-7.3米，地下室地面標高為-4.8米，兩者相差2.5米）。具體施工方法有以下兩種：方法一是基礎(chǔ)底面坐落于持力層。地下室地面至基礎(chǔ)底部參照室內(nèi)地坪的標準進行回填施工。該方法具有回填技術(shù)要求低、持力層承載力高，方便調(diào)節(jié)的優(yōu)點，但同時也造成了鋼筋、混凝土用量上升，施工成本增加的問題。方法二是先進行挖方施工直至持力層，然后使用砂卵石回填，再在砂卵石墊層上進行基礎(chǔ)施工。該方法有利于節(jié)省用量，降低施工成本，但回填技術(shù)較高。通過逐項對比上述方法各項技術(shù)、經(jīng)濟指標，結(jié)合工程具體施工環(huán)境，認為方法二更加適合。

4 沉降驗算

以本工程各項實測數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，經(jīng)過細致的沉降計算，上文選擇的基礎(chǔ)方案下的各項沉降數(shù)據(jù)滿足相關(guān)規(guī)范，說明基礎(chǔ)方案選擇合理、準確。同時，為避免主樓與裙房等附屬設施沉降差異過大危害工程質(zhì)量安全，在設計上采用了沉降后澆帶的施工技術(shù)。

5 結(jié)束語

高層住宅樓建筑工程基礎(chǔ)方案的選擇對于工程質(zhì)量安全和經(jīng)濟效益影響重大。在設計前期要全面勘察施工場地，認真分析地質(zhì)條件、土層特性等因素，結(jié)合對建筑上部結(jié)構(gòu)的深入研究，對待選方案的技術(shù)指標、安全生產(chǎn)、經(jīng)濟效益、施工工藝等各方面內(nèi)容進行詳細對比，在此基礎(chǔ)上確定基礎(chǔ)方案，以保障工程經(jīng)濟效益和社會效益的最大化。

參考文獻

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