高层建筑地基基础方案的优选探讨

摘要：随着高层建筑的不断增多，对高层建筑地基方案的选择有了新的要求。在发展过程中必须以建筑基础为研究点，结合建筑场地的实际需求，确定优化方案。高层建筑的地基是建筑结构应用过程中最重要的组成部分，其涉及到整个高层建筑的安全性。文章以高层建筑地基的特点和基本要求为研究点，对基础方案的合理选择进行了分析。

关键词：高层建筑；地基处理；地基基础方案；优化选择；建筑基础；建筑场地 文献标识码：A

中图分类号：TU972 文章编号：1009-2374（2015）22-0125-02 DOI：10.13535/ki.11-4406/n.2015.22.061

当前我国已经建成的10层以上的高层建筑大约有3亿多m2，工程主体造价比较多，涉及到的基础造价金额随之提升。高层建筑的地基是影响整体结构的关键性因素，关系到建筑结构的整体安全，因此在基础建设阶段必须对其引起重视，并按照固定的应用形式对其进行合理有效的分析。当前我国部分大城市，包括上海、香港、厦门等地，高层建筑的数量日益增多，对地基基础施工有了更高的要求。要求相关工作人员必须结合建筑地基的施工形式，合理选择建筑方案。

1 高层建筑地基基础设计实践

为了适应社会发展趋势，在基础建设阶段必须根据地基基础方案的变化形式，结合地基条件影响因素，根据设计要求的变化，确定合理的设计方案。以下将对高层建筑地基基础设计实践进行分析：

1.1 “箱基热”的情况

高层建筑的基础方案选择是影响高层建筑地基基础施工的重要因素，在实践过程中必须根据实际情况，确定基本施工程序。建筑施工过程中曾经出现“箱基热”的情况，“箱基热”带动了刚性基础地基的相互作用，在应用过程中必须根据设计形式和桩基管理程序的要求，对基本应用程序进行调整，进而使其适应建筑发展体系的基本要求，包括广州中天大厦、广东国际大厦、北京京城大厦等。

1.2 楼层设置

在高层建筑设计过程中，存在楼层设计差异的情况，基于荷载力、基底反弹力及地基沉降相差比较大，因此需要在已有的发展基础上根据主楼和群楼设计的差异性，结合工程体系的具体要求，对主楼间距进行适当的调整。另外，涉及到混凝土收缩和温度伸缩的情况，在设计阶段必须取消后浇带设计程序，采用条基设计模式。采用该设计形式的建筑结构主要包括广州淘金花园高层住宅楼。北京联合国网络中国发展中心基础为厚板筏基，根据地基土反力的分布设计基础而取消后浇带。所有地基反力采用的是SAP84软件系统进行计算，对上部结构、地基形式进行详细的分析。

1.3 箱基形式分析

基于现有高层地基基础方案设计的重要性，在优化选择阶段必须按照地下室设计形式的基本要求对其进行整合性分析。如果内外墙体比较厚，则表明竖向刚度比较大，在应用阶段需要尽量减少内墙的厚度，避免造成浪费的情况。

2 高层建筑地基基础设计的依据和要求

高层建筑在整体发展过程中受到多种因素的影响，如果控制不当，则会出现质量问题，以下将对高层建筑地基基础设计的依据和要求进行分析。

2.1 主要依据

影响高层建筑设计的因素有很多，因此高层建筑地基设计是一个复杂的过程体系，在整体性发展阶段必须明确理论依据，并根据方案设计的差异性，选择适当的设计形式。高层建筑地基整体性规划设计阶段包括抗震设计、上部设计及地下室设计等程序，基于其发展的特殊性，在应用阶段必须按照安全管理形式的需求，提供合理的检测报告，并保证检测报告的真实性，将监测体系作为基础设计的主要依据之一。

2.2 设计要求

基于高层建筑设计的差异性，在具体应用阶段需要按照固定的应用体系对其分析。为了保证建筑模式的真实性，则需要按照固定的设计要求执行。其中涉及到地基稳定性设计、结构严谨性设计及整体形式的规划等，在具体应用过程中要以横向承载力为发展目标，不断提升抗震水平。基于地基基础设计特殊性，在具体应用阶段需要按照设计形式的要求对其进行设计，为了避免出现选择不合理的情况，必须提前对其进行精确的计算，满足设计要求。

3 高层建筑地基基础方案的选择形式

建筑体系在已有的发展形式要求下，需要以设计模式为应用标准，基于其设计的差异性，必须按照固定的应用形式详细的分析。以下将对高层建筑地基基础方案选择形式进行分析：

3.1 合理设置沉降缝

高层建筑地基基础设计涉及到多种因素，在具体应用阶段必须合理设计沉降缝。首先在基础设计阶段，必须对主楼应用形式进行分析，如果存在沉降不合理的情况，则需要结合变形应用方向，对基础底面进行适当的调整。除了不均匀沉降的影响之外，如果基础设计形式或者施工顺序差异比较大，在设计阶段要应用基础设计理念按照嵌固方法进行合理有效的设计。由于建筑类型存在比较大的差异，为了起到防水的作用，可以对基础结构进行适当的调整，使其适应方案选择规范。

3.2 充分利用地下空间

高层建筑在扩大现有空间范围的同时，地下空间面积比较大，如果利用不合理则直接造成空间应用不当，进而对建筑地基的合理利用造成影响。JGJ3-2002规定，高层建筑基础的埋深可取建筑高度的1/18～1/15，考虑到结构稳定性的影响，必须对抗碱性、移动性进行分析，如果出现密实度比较大的情况，为了满足施工基本建设要求，必须立即进行填土。确定建筑基本高度后，要求专业工作人员在现有的计算基础上对结构应用方式和类型有确切的了解。考虑到基层岩石对高层建筑整体性的影响，可以以锚杆为应用基础，在现有的结构基础上，增加造价管理程序。

3.3 提升建筑的稳定性

建筑稳定性是影响其长远发展的重要因素，高层建筑的基础多是在基层岩石上，受到场地面积的影响，在具体操作过程中，可以充分利用基层岩石的承载力和低压缩性能，并对应用形式进行合理有效的分析，达到降低资金投入的目的。另外由于土层自身因素的影响，为了提升其整体应用强度，在住宅区可以采用桩基设计形式，商业区建立地下停车区。建筑稳定性涉及到很多影响因素，必须经过技术经济分析形式对其进行监测，最终选择合理的方案。

3.4 掌握结构计算形式

针对现有的结构计算形式特殊性，为了适应数学规划理论的要求，在初期设计阶段必须对应用方案进行优化选择，按照技术操作规范和管理标准，结合优化分析的变量差异，对基础结构构件截面尺寸进行合理的优化。专家系统和人工智能操作系统应用比较广泛，经过反复的计算和调整后，需要以经济效益为出发点，在优化选择的同时选择合理的方案。

4 结语

针对高层地基基础方案设计的多样性，在建设过程中必须结合实际情况，根据具体应用形式的差异性，结合方案优化形式，选择适当的基础设计方案。相关工作人员全面掌握建筑地基设计形式和要求，根据规范要求，明确设计模式和设计形式，考虑到多种因素的影响，减少不良因素的影响，合理进行选择。

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作者简介：才向群（1972-），男，河北乐亭人，天津市建恒地基基础检测有限公司副经理，副总工，工程师，研究方向：地基与基础。