高層建筑地基基礎方案的優選探討

摘要：隨著高層建筑的不斷增多，對高層建筑地基方案的選擇有了新的要求。在發展過程中必須以建筑基礎為研究點，結合建筑場地的實際需求，確定優化方案。高層建筑的地基是建筑結構應用過程中最重要的組成部分，其涉及到整個高層建筑的安全性。文章以高層建筑地基的特點和基本要求為研究點，對基礎方案的合理選擇進行了分析。

關鍵詞：高層建筑；地基處理；地基基礎方案；優化選擇；建筑基礎；建筑場地 文獻標識碼：A

中圖分類號：TU972 文章編號：1009-2374（2015）22-0125-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.22.061

當前我國已經建成的10層以上的高層建筑大約有3億多m2，工程主體造價比較多，涉及到的基礎造價金額隨之提升。高層建筑的地基是影響整體結構的關鍵性因素，關系到建筑結構的整體安全，因此在基礎建設階段必須對其引起重視，并按照固定的應用形式對其進行合理有效的分析。當前我國部分大城市，包括上海、香港、廈門等地，高層建筑的數量日益增多，對地基基礎施工有了更高的要求。要求相關工作人員必須結合建筑地基的施工形式，合理選擇建筑方案。

1 高層建筑地基基礎設計實踐

為了適應社會發展趨勢，在基礎建設階段必須根據地基基礎方案的變化形式，結合地基條件影響因素，根據設計要求的變化，確定合理的設計方案。以下將對高層建筑地基基礎設計實踐進行分析：

1.1 “箱基熱”的情況

高層建筑的基礎方案選擇是影響高層建筑地基基礎施工的重要因素，在實踐過程中必須根據實際情況，確定基本施工程序。建筑施工過程中曾經出現“箱基熱”的情況，“箱基熱”帶動了剛性基礎地基的相互作用，在應用過程中必須根據設計形式和樁基管理程序的要求，對基本應用程序進行調整，進而使其適應建筑發展體系的基本要求，包括廣州中天大廈、廣東國際大廈、北京京城大廈等。

1.2 樓層設置

在高層建筑設計過程中，存在樓層設計差異的情況，基于荷載力、基底反彈力及地基沉降相差比較大，因此需要在已有的發展基礎上根據主樓和群樓設計的差異性，結合工程體系的具體要求，對主樓間距進行適當的調整。另外，涉及到混凝土收縮和溫度伸縮的情況，在設計階段必須取消后澆帶設計程序，采用條基設計模式。采用該設計形式的建筑結構主要包括廣州淘金花園高層住宅樓。北京聯合國網絡中國發展中心基礎為厚板筏基，根據地基土反力的分布設計基礎而取消后澆帶。所有地基反力采用的是SAP84軟件系統進行計算，對上部結構、地基形式進行詳細的分析。

1.3 箱基形式分析

基于現有高層地基基礎方案設計的重要性，在優化選擇階段必須按照地下室設計形式的基本要求對其進行整合性分析。如果內外墻體比較厚，則表明豎向剛度比較大，在應用階段需要盡量減少內墻的厚度，避免造成浪費的情況。

2 高層建筑地基基礎設計的依據和要求

高層建筑在整體發展過程中受到多種因素的影響，如果控制不當，則會出現質量問題，以下將對高層建筑地基基礎設計的依據和要求進行分析。

2.1 主要依據

影響高層建筑設計的因素有很多，因此高層建筑地基設計是一個復雜的過程體系，在整體性發展階段必須明確理論依據，并根據方案設計的差異性，選擇適當的設計形式。高層建筑地基整體性規劃設計階段包括抗震設計、上部設計及地下室設計等程序，基于其發展的特殊性，在應用階段必須按照安全管理形式的需求，提供合理的檢測報告，并保證檢測報告的真實性，將監測體系作為基礎設計的主要依據之一。

2.2 設計要求

基于高層建筑設計的差異性，在具體應用階段需要按照固定的應用體系對其分析。為了保證建筑模式的真實性，則需要按照固定的設計要求執行。其中涉及到地基穩定性設計、結構嚴謹性設計及整體形式的規劃等，在具體應用過程中要以橫向承載力為發展目標，不斷提升抗震水平。基于地基基礎設計特殊性，在具體應用階段需要按照設計形式的要求對其進行設計，為了避免出現選擇不合理的情況，必須提前對其進行精確的計算，滿足設計要求。

3 高層建筑地基基礎方案的選擇形式

建筑體系在已有的發展形式要求下，需要以設計模式為應用標準，基于其設計的差異性，必須按照固定的應用形式詳細的分析。以下將對高層建筑地基基礎方案選擇形式進行分析：

3.1 合理設置沉降縫

高層建筑地基基礎設計涉及到多種因素，在具體應用階段必須合理設計沉降縫。首先在基礎設計階段，必須對主樓應用形式進行分析，如果存在沉降不合理的情況，則需要結合變形應用方向，對基礎底面進行適當的調整。除了不均勻沉降的影響之外，如果基礎設計形式或者施工順序差異比較大，在設計階段要應用基礎設計理念按照嵌固方法進行合理有效的設計。由于建筑類型存在比較大的差異，為了起到防水的作用，可以對基礎結構進行適當的調整，使其適應方案選擇規范。

3.2 充分利用地下空間

高層建筑在擴大現有空間范圍的同時，地下空間面積比較大，如果利用不合理則直接造成空間應用不當，進而對建筑地基的合理利用造成影響。JGJ3-2002規定，高層建筑基礎的埋深可取建筑高度的1/18～1/15，考慮到結構穩定性的影響，必須對抗堿性、移動性進行分析，如果出現密實度比較大的情況，為了滿足施工基本建設要求，必須立即進行填土。確定建筑基本高度后，要求專業工作人員在現有的計算基礎上對結構應用方式和類型有確切的了解。考慮到基層巖石對高層建筑整體性的影響，可以以錨桿為應用基礎，在現有的結構基礎上，增加造價管理程序。

3.3 提升建筑的穩定性

建筑穩定性是影響其長遠發展的重要因素，高層建筑的基礎多是在基層巖石上，受到場地面積的影響，在具體操作過程中，可以充分利用基層巖石的承載力和低壓縮性能，并對應用形式進行合理有效的分析，達到降低資金投入的目的。另外由于土層自身因素的影響，為了提升其整體應用強度，在住宅區可以采用樁基設計形式，商業區建立地下停車區。建筑穩定性涉及到很多影響因素，必須經過技術經濟分析形式對其進行監測，最終選擇合理的方案。

3.4 掌握結構計算形式

針對現有的結構計算形式特殊性，為了適應數學規劃理論的要求，在初期設計階段必須對應用方案進行優化選擇，按照技術操作規范和管理標準，結合優化分析的變量差異，對基礎結構構件截面尺寸進行合理的優化。專家系統和人工智能操作系統應用比較廣泛，經過反復的計算和調整后，需要以經濟效益為出發點，在優化選擇的同時選擇合理的方案。

4 結語

針對高層地基基礎方案設計的多樣性，在建設過程中必須結合實際情況，根據具體應用形式的差異性，結合方案優化形式，選擇適當的基礎設計方案。相關工作人員全面掌握建筑地基設計形式和要求，根據規范要求，明確設計模式和設計形式，考慮到多種因素的影響，減少不良因素的影響，合理進行選擇。

參考文獻

[1] 閻紅偉，柴萬先.高層建筑地下室結構設計中的若干問題[J].工業建筑，2006，36（10）.

[2] 王向鋒.廈門財富中心地下室及基礎結構設計[J].中華建設，2011，5（19）.

[3] 周建龍，包聯進，童駿，等.天津高銀117大廈基礎設計研究[J].建筑結構，2012，42（5）.

[4] 劉建鑫.高層建筑結構地下室和基礎設計應注意的問題[J].山西建筑，2011，24（4）.

[5] 曾天任.深圳某超高層建筑基礎設計[J].建材世界，2011，5（3）.

作者簡介：才向群（1972-），男，河北樂亭人，天津市建恒地基基礎檢測有限公司副經理，副總工，工程師，研究方向：地基與基礎。

（責任編輯：黃銀芳）