浅谈高层基础设计中典型问题的处理

开篇：润墨网以专业的文秘视角，为您筛选了一篇浅谈高层基础设计中典型问题的处理范文，如需获取更多写作素材，在线客服老师一对一协助。欢迎您的阅读与分享！

【摘要】城市化脚步的加快使得高层建筑的需求量很大，各个城市的高层建筑如雨后春笋般层出不穷。高层建筑的基础设计是极为重要的，因为基础设计是否可靠关系着建筑物是否安全。高层基础设计的过程中经常会碰见一些问题，本文仅对其中部分典型的问题进行了讨论，提出了处理问题的一些方法，供给读者参考。

【关键词】高层建筑 基础设计 沉降差

中图分类号： TU97 文献标识码： A 文章编号：

一、前言

我国正向着城市化和现代化的方向快速前进着，各种高层建筑层出不穷，林立于各个城市之中。高层建筑设计的基础设计是保证建筑物质量安全的必要部分，其重要性不言而喻。然而在高层建筑基础设计中，难免出现这样或那样的问题。只有将这些问题处理好了，高层基础设计的工作才能够顺利进行。

由于建筑物承载的各种负荷要由基础来承受，并将这种压力传递给地基，因此，基础对于建筑物的结构是很重要的。高层建筑本身的特性决定了其上部结构要承受的负荷很大，所以使得高层基础具有埋深大、工期长、耗材多、造价高等特点。因此，高层基础设计要满足以下要求：①总沉降和差异沉降合乎规范允许值；②达到天然地基或复合地基及桩基承载力的要求；③地下结构满足建筑防水的要求；④减小施工对于周围建筑或设施的影响；⑤考虑综合收益，包括基础施工的材料及造价，还有天气环境、施工周期与条件等影响。我国地域辽阔，难免有些城市处于地震构造带上，这时高层建筑应该尽量建造在抗震有利带，而避开不利带。然而有时情况并不允许这样做时，就要通过某些有效措施，让建筑物遇到地震时不会因为地基失稳而破坏，或者发生过度下沉及倾斜。

从上面可以看出，高层建筑的基础设计对建筑结构安全的重要性。所以要参考各种工程资料，综合各种影响因素，以安全合理、质量可靠、经济实用为目标。

二、主楼与裙房沉降差问题

现代高层建筑很多都是主楼加裙房的样式。这种样式中由于主楼和裙房的高度不一样，所以它们对基础产生的荷载压力也就不一样。对于基础上存在的压力差，必须要通过某些措施来消除，否则主楼和裙房之间就会产生沉降差，进而危害到建筑物上部结构的安全。针对主楼和裙房之间沉降差的问题，以下是一些解决措施。

1、主楼与群房之间设置沉降缝

方法之一就是在主楼和裙房间设置沉降缝。沉降缝和抗震缝的设置应该尽量统一，这是为了达到上部结构抗震要求的同时又能确保个体的独立沉降。沉降缝的缝宽应该符合抗震缝的要求。基础断开后主楼基础的埋深应比裙房大。若它们之间埋深差异较大，那么施工时就要按照先深基础后浅基础的顺序进行。用粗砂充填地面之下的沉降缝，压实系数要大于等于0.94，确保侧面填土对建筑的约束力。

2、设置沉降后浇带

如果设置沉降缝的方法不能进行，则可以通过在主楼和裙房间设置沉降后浇带的途径来解决沉降差问题。若主楼基础面积能够达到地基负载力和及变形要求，那么后浇带应该设置在和主楼相接的裙房的第一跨中；如果要求达到地基负载力、减少建筑物的沉降量，则后浇带应该设置在离主楼边柱的第二跨中。沉降后浇带的施工依据建筑物封顶后的沉降状况进行。封顶后砂土、碎石土层可基本完成沉降。低压缩黏土完成50%~80%，中压缩20%~50%，高压缩5%~20%，实测地基沉降≤1mm/月可认为沉降基本完成。如果地下室要设置沉降后浇带，那么就要

加强施工监督，以免后浇带的设置使得地下室侧面墙壁内外发生位移变形；如果存在地下水，那么就要控制好水位。后浇带施工完毕后才能进行基础土的填埋。

3、裙房下人为设置软弱层

如果高层建筑的地基条件比较好，那么基础形式通常是主楼为筏板基础，裙房则为独立基础加防水板。这时就要考虑裙房下人为设置软弱层。软弱层可以使用砂石、煤灰渣，或者是一定厚度的聚苯板。通过软弱层的沉降可以解决主楼和裙房间的沉降差问题。

4、采用桩基础

桩基础简称桩基，它是一种负载能力强、变形小的基础类型。桩基主要是在地质条件差的地方或者施工要求高时采用。若是地基条件不好，就可以通过桩基础来降低沉降差。依据基础的受力桩基可分为摩擦桩及承载桩。主楼的桩基可以使用后者，它的负载能力较强、变形小；裙房的桩基可以使用前者，通过控制摩擦桩的长度，来解决主楼和裙房间的沉降差问题。

5、地基处理

过大的沉降常常是因为其中几层相对软弱层，若是对它们进行加固，就能很好的加强地基的负载能力，降低沉降差。目前对持力层的处理常用CFD桩法。对于基础下较深部位软弱层的加强可以采用高压注浆旋喷法或压力调平灌浆法[1]。北京国航大厦就使用了后者方法，效果显著。

三、大体积混凝土的浇筑和温度区段超长问题

大体积混凝土的浇筑和温度区段超长可能会让结构产生裂缝，影响结构质量和安全。处理办法有：

1、设计层面

（1）加强温度敏感部位的保温，加大构件中抵抗温度筋的配筋率。

（1）设置温度后浇带。在适合的地方设置温度后浇带，混凝土收缩大致完成后浇筑更高级的微膨胀混凝土。

（2）某些基础对裂缝的要求较高，则可以采取施加预应力的方法。在基础中施加预应力能够让混凝土保持受压状态，就能够抑制混凝土产生裂缝。

（4）大体积混凝土应该使用水化热小的水泥，或在混凝土中加入辅料降低水化热。粉煤灰就是常用的辅料之一，粉煤灰混凝土在大体积基础混凝土浇筑中经常被使用。因为粉煤灰能够减小水泥使用量、降低水化热，而且后期强度也比较高。

（5）选择好的骨料。好的骨料可以很好的对抗因为混凝土的干缩及温度变化所产生的拉张，降低裂缝产生的概率。

（6）混凝土中掺入必要的添加剂。减小水灰比能够降低混凝土的干缩程度，混凝土减水剂能够在确保混凝土和易性的前提下明显减少水的使用量。混凝土微膨胀剂能够在混凝土凝固时起到一些膨胀效果，以此弥补混凝土的干缩，还能通过膨胀的压力来减小产生的概率。

（7）降低混凝土的浇筑温度。降低骨料和水的温度能够有效的控制住混凝土的浇筑温度。而且必要时，可以通过向混凝土中加冰达到降低混凝土浇筑温度的目的。

2、施工控制层面

（1）科学把握大体积混凝土的浇筑施工工艺及实施方法，确保浇筑工作的连续性。

（2）做好混凝土的测温与养护工作。做好设计工作及施工控制工作，能够在一定程度上解决大体积混凝土的浇筑和温度区段超长问题。

四、抗浮问题

如果施工区地下水的水位比较高，而裙房下面又有一定深度的地下室，那么抗浮问题就不可避免的成为了高层基础设计的一个典型问题。而解决这个问题一般采用以下两种方法：①结合上部结构体系设置配重进行抗浮；②基础设置抗浮锚桩或锚杆。设计时要注意一点：某些施工区地下水的水位浮动较大，设计最高水位的持续时间就比较短。那么设置的抗浮锚桩或锚杆就可能经常性的保持在受压状况，这就可能会导致裙房的沉降量降低，从而使主楼和裙房之间的沉降差加大。

五、结语

以上就是高层基础设计中经常遇到的一些典型问题的解决措施。高层基础设计中遇到的问题多种多样，这里只罗列了其中一部分，在实际工作中肯定还有许多其它问题等待更好的解决方案，这就需要设计工程师们共同去思考、努力去解决处理。总之，高层基础设计对于高层建筑设计是非常重要的。只有拥有一个合适且稳固的基础，才能保证高层建筑的质量和安全。在高层基础设计中，要因地制宜，考虑到方方面面的影响因素，最终高质量、保安全的完成基础设计工作。

参考文献

[1]赵建宁.高层建筑基础设计的几点体会[J].甘肃科技,2009,(11):117-118,186.

[2]蒋璐.关于高层建筑基础设计的几点思考[J].低温建筑技术,2009,(10):99-102.

[3]糜永红.浅谈高层建筑基础设计[J].建筑技术开发,2009,(12):13-15.

[4]吕天媛.浅析高层建筑的基础设计中应考虑的几个问题[J].黑龙江科技信息,2012,(02):308,78.