高層住宅建筑基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計探討

文/ 沈東磊、高代明、單齊云 青島騰遠(yuǎn)設(shè)計事務(wù)所有限公司 山東青島 266000

二十一世紀(jì)是我國各項社會事業(yè)發(fā)展的時期，人民生活質(zhì)量得到了穩(wěn)定的提升，建筑行業(yè)的進(jìn)步也是水到渠成。目前，城市化進(jìn)程的不斷推進(jìn)，使我國城市可用建筑面積越來越小，因而高層建筑的發(fā)展逐漸受到越來越多的關(guān)注和重視。隨著高層建筑層數(shù)的增加，地基等基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計的難度不斷增加。在這種情況下我們務(wù)必要對高層住宅建筑的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計進(jìn)行分析，爭取找到最佳的設(shè)計思路。

1、高層住宅建筑基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計要點(diǎn)

1.1 獨(dú)立基礎(chǔ)設(shè)計

獨(dú)立基礎(chǔ)通常情況下根據(jù)其不同的性質(zhì)可以分成剛性基礎(chǔ)和柔性基礎(chǔ)，在應(yīng)用獨(dú)立基礎(chǔ)的過程中如果柱距較大，則需要應(yīng)用獨(dú)立基礎(chǔ)，同時獨(dú)立基礎(chǔ)往往具有更好的性價比，優(yōu)勢十分突出。在設(shè)計獨(dú)立基礎(chǔ)的時候，往往需要考慮到地基的實(shí)際特征，比如說地基的壓實(shí)情況如果比較好且可壓縮比不大，則應(yīng)該采用剛性基礎(chǔ)，而一些特殊情況下則采用柔性基礎(chǔ)，這樣一來能夠有效的避免地基壓縮發(fā)生的不均勻沉降。目前中國高層住宅建筑工程中。獨(dú)立基礎(chǔ)設(shè)計占據(jù)了主流地位，在實(shí)際應(yīng)用中也往往能夠取得十分突出的效果。獨(dú)立基礎(chǔ)設(shè)計在樁下基礎(chǔ)中的應(yīng)用中，通常會和混凝土結(jié)構(gòu)共同成型而后成為一個整體結(jié)構(gòu)，穩(wěn)定性比較好。

1.2 箱形或筏型基礎(chǔ)設(shè)計

假如在實(shí)際的建筑設(shè)計中發(fā)現(xiàn)高層住宅建筑工程的地基承載力不足，且建筑設(shè)計對地基承載力的要求較高，在這種情況下應(yīng)該應(yīng)用箱形或筏型基礎(chǔ)以滿足實(shí)際的建設(shè)需求。除此之外，高層住宅建筑中往往會有地下室和地下車庫這一類的地下建筑，在這種情況下則應(yīng)該采用筏形基礎(chǔ)設(shè)計方案，同時確保其設(shè)計效果，實(shí)際上，箱形或筏型基礎(chǔ)設(shè)計中，最難以保證的就是基礎(chǔ)整體的彎曲應(yīng)力。所以說在進(jìn)行設(shè)計工作的時候，通常我們可以把基礎(chǔ)和高層住宅建筑的上部結(jié)構(gòu)當(dāng)作是一個結(jié)構(gòu)，而后對其進(jìn)行共性設(shè)計。實(shí)際上這里提到的共性設(shè)計，指的就是利用共同作用分析法，將高層住宅建筑工程的上部結(jié)構(gòu)和基礎(chǔ)看作是一個整體，而后對其保持力、變形承載能力等等進(jìn)行統(tǒng)一化研究。和過去的方法比較而言，這種方法顯然具有更高的合理性。近年來，信息技術(shù)和計算機(jī)技術(shù)水平的持續(xù)提升，使共同作用分析變得更加輕而易舉，然而其往往需要更高的成本，所以通常情況下不會選用這種分析方法。另外特別需要提到的是箱形與筏型基礎(chǔ)在實(shí)際施工中采用的都是大體積混凝土作為地基結(jié)構(gòu)，稍有不慎很可能出現(xiàn)裂縫情況，所以說我們需要對伸縮縫的設(shè)計投入足夠的精力。

1.3 樁基礎(chǔ)設(shè)計和樁箱基礎(chǔ)設(shè)計

樁基礎(chǔ)設(shè)計形式通常情況下能夠承受更多的應(yīng)力，因此在高層住宅建筑基礎(chǔ)設(shè)計的過程中，通常將其應(yīng)用在地基土層比較硬的情況下，此時高層住宅建筑工程上部結(jié)構(gòu)承載力不足，因此我們需要采取相應(yīng)的措施保證樁基礎(chǔ)的設(shè)計質(zhì)量。樁基礎(chǔ)設(shè)計的優(yōu)勢就在于，樁體的長度較長，能夠完全深入到地基土層中去，并且將所有的荷載力都轉(zhuǎn)移到土層深處，避免地基發(fā)生嚴(yán)重的沉降。而樁箱基礎(chǔ)設(shè)計則與樁基礎(chǔ)設(shè)計密不可分，實(shí)際上樁箱基礎(chǔ)指的就是樁基礎(chǔ)和箱形基礎(chǔ)結(jié)合的一種基礎(chǔ)設(shè)計形式。沉降量比較小，同時擁有更加突出的抗彎能力和卸載能力，這種樁箱基礎(chǔ)的應(yīng)用單位不太廣，主要是在地基基礎(chǔ)比較軟的情況下，或者是重型建筑的基礎(chǔ)設(shè)計中。樁基礎(chǔ)位置的選擇是樁箱基礎(chǔ)設(shè)計的難點(diǎn)和重點(diǎn)，不一樣的地基土層具有不一樣的性質(zhì)，怎樣布設(shè)樁基礎(chǔ)才能得到最大化的承力效果，還需要在實(shí)際的設(shè)計工作中進(jìn)一步進(jìn)行分析，以期能夠取得最佳的基礎(chǔ)設(shè)計效果。

2、高層住宅建筑基礎(chǔ)設(shè)計中應(yīng)注意的問題

高層住宅建筑基礎(chǔ)設(shè)計有著非常高的設(shè)計難度，因此在進(jìn)行設(shè)計的過程中有許多需要注意的問題，主要總結(jié)起來可以從以下兩方面入手進(jìn)行考慮：第一，要注重基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)、上部結(jié)構(gòu)以及地基三者共同作用，保證其整體性。基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)和上部建筑以及地基土層可以說是一體的，在設(shè)計的過程中我們應(yīng)該對其進(jìn)行整體的考量，比如地基模型參數(shù)等等，都需要根據(jù)三項內(nèi)容的共同分析結(jié)果進(jìn)行確定。另外，在設(shè)計配筋和構(gòu)造的過程中也需要遵守共同作用分析原則，舉個例子來說，在同一個大面積的整體筏形基礎(chǔ)上同時建筑了多個高層建筑和低層建筑，在計算筒體下筏板的厚度的過程中，務(wù)必要根據(jù)上部建筑、基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)和地基結(jié)構(gòu)的共同作用進(jìn)行研究。第二，我們務(wù)必要加強(qiáng)建筑結(jié)構(gòu)體系的建設(shè)，保證建筑結(jié)構(gòu)體系的質(zhì)量。建筑結(jié)構(gòu)體系的質(zhì)量直接關(guān)乎到最終的建筑工程建筑效果。所以說，在進(jìn)行高層住宅建筑設(shè)計的時候，確保高層建筑結(jié)構(gòu)體系的設(shè)計水準(zhǔn)能夠避免不必要的各種質(zhì)量問題。在高層建筑的實(shí)際施工中，結(jié)構(gòu)設(shè)計工作者務(wù)必要根據(jù)具體情況對建筑結(jié)構(gòu)體系的設(shè)計進(jìn)行調(diào)整，不能一成不變的采用過去的模式進(jìn)行套用。一般來說，假如建筑結(jié)構(gòu)體系符合設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)且各個方面的數(shù)據(jù)準(zhǔn)確度都合格，那么其必定能夠?qū)Ω邔咏ㄖ怪毕虻膲毫M(jìn)行有效的荷載，然而在實(shí)際工作中我們發(fā)現(xiàn)，承重墻設(shè)計不夠標(biāo)準(zhǔn)、設(shè)計參數(shù)失于合理等等問題比比皆是，直接導(dǎo)致了最終高層建筑結(jié)構(gòu)體系質(zhì)量的下降，所以說在今后的工作中設(shè)計人員應(yīng)該采取有效措施對其進(jìn)行調(diào)整。

結(jié)語：

整體來看，高層住宅建筑基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計工作的重要性毋庸置疑，其關(guān)乎到高層住宅建筑最終的建設(shè)質(zhì)量。因此在今后的工作中設(shè)計人員必須要提升對建筑基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計的重視程度，從各個方面調(diào)整錯誤的建筑策略，避免出現(xiàn)質(zhì)量問題，為我國高層住宅建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計發(fā)展做出一定的貢獻(xiàn)。