高層住宅的基礎設計論述范文

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1基礎設計概況

本工程所建高層住宅層數(shù)為33層，基底單位面積荷載較大，如采用預制樁，受最小樁中心距須滿足4d限制（國家標準《建筑樁基技術規(guī)范》表3.3.3），若采用墻下布樁，樁數(shù)較少，樁端須穿越第⑨層進入較深土層，獲得較大的承載力方可滿足上部荷載需要。場地土層中，第⑨層黃褐色粉砂層厚度較大，其雙橋靜探qc平均值=15.440MPa，中下部標貫擊數(shù)N達到36~44，沉樁阻力很大，根據(jù)現(xiàn)有設備，很難將工程樁送至設計標高，因此本工程高層住宅樁型宜選擇混凝土鉆孔灌注樁。確定樁型后，再根據(jù)持力層確定樁長。根據(jù)地質報告，本工程的第⑨層為粉砂層，第⑩層為粉質黏土層均可作為樁端持力層。分別為兩種樁長的做了兩組試樁（各3顆）。第一種樁有效樁長為22m,采用樁端樁側同時注漿，樁端注漿3t，樁側注漿1.5t；第二種樁有效樁長為35.5m,采用樁端樁側同時注漿，樁端注漿1.5t，樁側注漿1.5t。

在達到規(guī)范要求時間后，做靜載荷試驗。根據(jù)檢測報告，第一種樁的單樁豎向抗壓極限承載力為6000kN,已接近極限狀態(tài)。第二種樁的單樁豎向抗壓極限承載力為6700kN,還未達到近極限狀態(tài)。因為檢測時，實際樁長大于有效樁長，還應再減去樁頂標高以上側摩阻力約400kN，才是單樁豎向抗壓極限承載力。經過與地質勘察單位及檢測單位討論，認為第一種樁的沉降量較大，而且群樁的沉降量遠大于單樁的沉降量，作為摩擦型樁，加長樁長可以有效地減小沉降量；并且根據(jù)計算第一種樁的承載力計算，很多墻下布樁布不開。最后采用第二種樁有效樁長為35.5m，樁端樁側同時注漿，樁端注漿1.5t，樁側注漿1.5t，單樁豎向抗壓極限承載力取6000kN。樁長及承載力確定后，進行基礎設計，本工程采用中國建筑科學研究院PKPM之JCCAD的樁筏筏板有限元程序進行計算，具體參數(shù)取值如圖2。

在計算模型中最常采用的是前兩種。本工程采用的是彈性地基梁板模型，因為這種模型采用的是文克爾假定，地基梁內力的大小受地基土彈簧剛度的影響，并且考慮了整體彎曲變形的影響，計算出來的梁端剪力與柱子的荷載是相平衡的。而倒樓蓋模型中的梁只是普通鋼筋混凝土梁，其內力的大小只與該板傳遞給它的荷載有關，而與地基土彈簧剛度無關。底板只是一塊剛性板，不受整體彎曲變形的影響。各點的反力均相同，由此計算得到的梁端剪力無法與柱子的荷載相平衡。但這種方法比較接近于手算結果。在上部結構影響選項中選取考慮上部結構影響。由于本工程的高寬比比較大，在考慮上部結構剛度影響時，風荷載產生的彎矩較大，為滿足樁效應計算，布樁時適當增加了南北兩端的樁數(shù)。

本工程有兩種基礎形式可以選擇：一種是樁筏，另一種是墻下布梁+抗水板；選用樁筏時，根據(jù)計算，樁筏厚度取為1300mm,由于單樁承載力較大，布樁大多在墻下或附近。用樁筏筏板有限元程序進行計算，布樁如圖3，沉降圖如圖4。筏板的配筋大都為構造配筋。當選用墻下布梁+抗水板時，基礎梁尺寸900mm×1300mm，抗水板厚500mm。為了使地梁的受力合理，減小地梁內力，樁盡量布置在剪力墻下。在結構的中拉設基礎梁，在梁下布樁，可減少南北兩端的樁數(shù)。具體樁位圖參見圖5。由于樁大多布置在墻下，只有不在墻下的地梁配筋較大。基礎底板的配筋考慮了水浮力的影響，計算結果表明，基礎底板也大多按構造配筋。沉降量也滿足計算要求。如圖6所示。

以上兩種布樁方式均滿足要求，并且總體樁位形心與上部結構重心重合，各墻下局部布樁數(shù)也和上部荷載重心相平衡。樁筏基礎，施工比較簡便，但混凝土量和鋼筋用量均較高，當使用墻下布梁+抗水板時，施工比較復雜，但混凝土量和鋼筋用量均較少，綜合考慮這兩種基礎形式在造價上相差較大，最后采用墻下布梁+抗水板這種基礎形式。

2建議與結論

本文針對濱州市某33層高層建筑基礎設計做了詳細的探討。首先根據(jù)地質情況與工程的實際情況確定了樁的形式及樁的入土長度。然后采用大型通用設計軟件PKPM中的JCCAD進行計算與設計。以結構安全性為首要，對JCCAD的運算結果沉降圖做了精確的分析。最后，在滿足沉降安全的條件下，綜合節(jié)約經濟方面考慮，最終確定了采用墻下布梁+抗水板這種基礎形式。

建筑結構設計人員應該根據(jù)所處工程的具體情況，遵從“具體問題具體分析”原則，并且本著在滿足安全的基本條件下，節(jié)約成本，減少資源浪費。只有這樣，建筑師才能設計出既安全又合理的方案。

作者：張云海李春智張新鑫單位：濱州市規(guī)劃設計研究院濱州市建筑設計研究院