高層建筑主樓與裙樓的整體基礎設計

1、<p>　　高層建筑主樓與裙樓的整體基礎設計</p><p>　　摘要：現(xiàn)代高層建筑，為了提高建筑立面效果以及達到建筑使用功能要求等諸多因素，沉降縫的設置不太現(xiàn)實；尤其對于地震地區(qū)，通過設置“縫”把房屋分為獨立區(qū)域反而會因為不同單元間的碰撞而造成震害；而雖體型復雜但平面布局合理的高層建筑，沒有設置縫反而震害較輕。因此，高層建筑設計時，為了滿足整體要求盡量避免設置沉降縫，而是從構(gòu)造或者布置上通過采取措施來

2、減少沉降差。鑒于以上問題，是否能把主樓和裙房的基礎采取整體設計，從而解決防水失效問題是值得研究。 </p><p>　　關鍵詞：高層建筑；主樓；裙樓；整體基礎設計 </p><p>　　中圖分類號：TU97文獻標識碼： A </p><p>　　一、高層建筑主樓和裙房基礎整體性設計的可行性分析 </p><p>　　主樓和裙樓兩者之間的基礎整

3、體設計，目前比較側(cè)重于兩者采取基礎不同形式，主樓和裙房之間不設置沉降縫。事實上，由于高層建筑的裙房和主樓兩者之間荷載以及結(jié)構(gòu)剛度相差懸殊，兩者之間必定會存在一定量沉降差，若對其沉降差處理不當必定會造成兩者的結(jié)構(gòu)與基礎出現(xiàn)開裂而影響結(jié)構(gòu)安全與使用要求。因此，裙房和主樓采用不同的基礎形式，設法減少兩者之間的沉降差，對于確保主樓和裙房基礎的整體設計十分重要。高層建筑的主樓和裙房兩者基礎采取整體設計，須具備以下幾個可行性條件： </p&g

4、t;<p>　　1、主樓和裙房基礎采取整體設計可行性關鍵是選取合理的基礎沉降計算分析以及合理計算出主樓和裙房之間的沉降差，結(jié)合該地區(qū)可靠的沉降數(shù)據(jù)，合理選取兩者之間的整體基礎方案，設置有效的過渡形式。 </p><p>　　2、設法減小主樓和裙房之間的沉降差，通過增加主樓沉降量的同時減小裙房沉降量。如主樓采取輕質(zhì)材料，以減小主樓的整體重量，同時對主樓采取補償式基礎形式，以減小主樓的沉降量；而對于裙房

5、來說，則應提高其基礎的柔性如可采取獨立基礎形式，以增加裙房的沉降量。 </p><p>　　3、如果經(jīng)準確計算的確裙房和主樓之間的沉降差不能滿足兩者基礎的整體設計，則可通過考慮兩者的施工順序來減小兩者沉降差，如先采取主樓施工，讓其沉降預先進行，通過設置后澆帶來實現(xiàn)，同時加強裙房和主樓兩者的沉降觀測，對后澆帶的高度以及層數(shù)進行科學決策。 </p><p>　　二、高層建筑主樓和裙房基礎整體性

6、設計 </p><p>　　1、基礎整體性分析 </p><p>　　對于高層建筑主樓和裙房基礎的整體性設計時所采取的結(jié)構(gòu)分析適宜采用子結(jié)構(gòu)法，該分析方法能準確反映整體性基礎的上部結(jié)構(gòu)的荷載和剛度的凝聚過程，該方法把整體性基礎的上部結(jié)構(gòu)的荷載和剛度的凝聚過程分為兩個階段。第一階段為主樓結(jié)構(gòu)的荷載和結(jié)構(gòu)剛度凝聚到裙房板頂面；第二階段為考慮到主樓結(jié)構(gòu)剛度的裙房荷載和剛度凝聚到整體式基礎頂面；然

7、后再對基礎簡化為梁、板、筏，再進行結(jié)構(gòu)分析。 </p><p>　　2、主樓和裙房的結(jié)構(gòu)和基礎形式設計 </p><p>　　當高層建筑的主樓和裙房基礎采取整體性設計，即采取基礎不設縫設計，可采取如下設計措施：盡可能對于建筑平面布置采取簡單形式，如果對于建筑體型較為復雜的，則應采取加強結(jié)構(gòu)整體性的方案。對于主樓結(jié)構(gòu)盡可能采取輕型材料，以有效地減小主樓建筑物的自重荷載。應當把主樓和裙房基礎分

8、別設置在不同土層上，主樓結(jié)構(gòu)的基礎持力層應設置在低壓縮性的土層，對于裙房的基礎持力層則應設置在中壓縮性土層，從而減小兩者之間的沉降差。對于裙房面積較小的情況，則可把裙房直接懸挑在主樓基礎上。主樓和裙房基礎采取不同形式，例如主樓基礎采取樁箱基礎或箱基外挑，以有效地擴大基礎底面積，從而降低地基附加應力，最終減小沉降差。對于場地地基條件良好，而且沉降差不大，或者建筑在使用上沒有特殊要求，則主樓和裙房同時采取筏基或者箱基。 </p>

9、<p>　　3、采取靈活的布樁形式 </p><p>　　對于帶有裙房的高層建筑的基礎工作狀態(tài)來說，基礎的平均沉降值越大，對于主樓與裙房的相互影響越大，從而導致主樓和裙房兩者的基礎“對傾”性概率增大。因此必須控制高層建筑中主樓和裙房兩者的平均沉降。工程實踐上通常采取長樁基礎的高層建筑沉降較小，同時再通過合理調(diào)整主樓和裙房的樁長、承載力與樁間距，可有效控制主樓和裙房的差異沉降，從而在滿足構(gòu)造、沖切以及

10、剛度等前提下，減少基礎底板的內(nèi)力。 </p><p><b>　　4、基礎沉降計算 </b></p><p>　　主樓和裙房整體性基礎沉降計算采取共同作用方法進行，先把主樓和裙房考慮沉降縫進行沉降計算，結(jié)合兩者之間的相互影響預估主樓和裙房基礎的沉降差；再把主樓和裙房不考慮沉降縫進行基礎整體性計算，在所預估的沉降差前提下，預估整體式基礎的整體撓曲和對應的基礎應力。對于主

11、樓和裙房兩者基礎的沉降差在1.5‰-3.0‰范圍內(nèi)，其基礎整體撓曲通常在0.33‰內(nèi)，這時主樓和裙房可以采取整體式基礎并且同時施工。對于預估沉降差較大而且兩者基礎的相對傾斜較大的，則可采用設置后澆帶的方式而不設縫。這時由于采取后澆帶施工，應當給出后澆帶合理的施工流程，以減小建筑物的后期沉降。 </p><p>　　三、高層建筑主樓與裙樓的整體基礎設計應注意的問題 </p><p>　　1、

12、主、裙房之間差異沉降的準確預測，地區(qū)性持久觀察與經(jīng)歷效年的分析研究結(jié)果的積累，采用高質(zhì)量、高可靠度的現(xiàn)場與試驗數(shù)據(jù)，結(jié)合計算分析，是解決這一關鍵問題必不可少的。 </p><p>　　2、基本設計原則是盡可能減少主樓的重量和沉降量（例如采用輕質(zhì)材料、采用補償式基礎和樁基），同時在不導致破裂的前提下提高裙房基礎的柔性，甚至可能采用獨立基礎。但應指出的是，即使基底附加壓力為負值，其沉降仍不能忽略不計。 </p&

13、gt;<p>　　3、采取和不斷改進主、裙房之間的連接的有效形式，使之保持整體性，滿足較高的抗震要求。又允許承受可能產(chǎn)生的后期沉降差。 </p><p>　　4、主樓應先行施工，讓沉降盡可能預先發(fā)生，設計良好的后澆帶，并精心觀察與施工。 </p><p>　　5、在中密至密實地基上較有可能將沉降差調(diào)整到較小的范圍（一般在3cm以內(nèi)）。在軟土地區(qū)，沉降計算的準確程度一般較低，完

14、工的長期沉降量較大，預測更困難，故在軟土地區(qū)應慎重采用。這也對軟土地區(qū)沉降觀測、計算和其可靠度提出了更高、更迫切的要求。此外，對高烈度區(qū)也應慎重采用，分析中應考慮地震可能產(chǎn)生的地基永久變形。 </p><p>　　6、建筑平面體形。從抗震設計考慮，裙房的結(jié)構(gòu)剛度與高層主樓的結(jié)構(gòu)剛度相比顯然懸殊的，如果裙房在主樓一側(cè)伸出較長，在地震作用下，由于剛度中心與質(zhì)量中心偏心距較大，扭轉(zhuǎn)影響較大。因此，設不設變形縫必須根據(jù)建

15、筑平面情況區(qū)別對待。 </p><p>　　7、地基土質(zhì)，由于高層主樓與群發(fā)的基礎附加壓力相差較大，基礎差異沉降是顯然的。為此把基礎埋置在不同土層，采取不同基礎形式或高層主樓采用樁基，是差異沉降減小。 </p><p>　　8、為減少上部結(jié)構(gòu)由于高低層之間基礎差異沉降引起的內(nèi)力，裙房在與主樓連接的一跨梁線剛度應盡量小。 </p><p><b>　　結(jié)束語

16、 </b></p><p>　　高層建筑主樓和裙房之間的不均勻沉降采取沉降縫的措施以逐漸變得不現(xiàn)實，相反高層建筑主樓和裙房兩者基礎的沉降差在可控制值內(nèi)采取整體性設計而不設置沉降縫以及不留后澆帶因其有很大的優(yōu)勢，可預測其將廣泛應用于高層建筑的基礎設計中。而如果預估沉降差較大，則可采用設置后澆帶的方式同樣可應用到基礎的整體性設計而不設縫。但沒有經(jīng)過嚴謹?shù)幕A選型以及主樓和裙房之間的基礎沉降差計算而一味追求

17、基礎的整體性誰，這將導致工程實踐結(jié)果不盡人意，同時還會給結(jié)構(gòu)帶來較大的安全隱患。因此，高層建筑主樓和裙房基礎的整體性設計應當建立在科學的設計基礎上。 </p><p><b>　　參考文獻 </b></p><p>　　[1] JGJ3－2010，高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程［S］.北京：中國建筑工業(yè)出版社 ，2010. </p><p>　　[