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(fā)展過程中必須以建筑基礎(chǔ)為研究點,結(jié)合建筑場地的實際需求,確定優(yōu)化方案。高層建筑的地基是建筑結(jié)構(gòu)應(yīng)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(chǔ)方案的合理選擇進行了分析。
關(guān)鍵詞:高層建筑;地基處理;地基基礎(chǔ)方案;優(yōu)化選擇;建筑基礎(chǔ);建筑場地 文獻標(biāo)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(dāng)前我國已經(jīng)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(chǔ)造價金額隨之提升。高層建筑的地基是影響整體結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵性因素,關(guān)系到建筑結(jié)構(gòu)的整體安全,因此在基礎(chǔ)建設(shè)階段必須對其引起重視,并按照固定的應(yīng)用形式對其進行合理有效的分析。當(dāng)前我國部分大城市,包括上海、香港、廈門等地,高層建筑的數(shù)量日益增多,對地基基礎(chǔ)施工有了更高的要求。要求相關(guān)工作人員必須結(jié)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(chǔ)設(shè)計實踐
為了適應(yīng)社會發(fā)展趨勢,在基礎(chǔ)建設(shè)階段必須根據(jù)地基基礎(chǔ)方案的變化形式,結(jié)合地基條件影響因素,根據(jù)設(shè)計要求的變化,確定合理的設(shè)計方案。以下將對高層建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計實踐進行分析:
1.1 “箱基熱”的情況
高層建筑的基礎(chǔ)方案選擇是影響高層建筑地基基礎(chǔ)施工的重要因素,在實踐過程中必須根據(jù)實際情況,確定基本施工程序。建筑施工過程中曾經(jīng)出現(xiàn)“箱基熱”的情況,“箱基熱”帶動了剛性基礎(chǔ)地基的相互作用,在應(yīng)用過程中必須根據(jù)設(shè)計形式和樁基管理程序的要求,對基本應(yīng)用程序進行調(diào)整,進而使其適應(yīng)建筑發(fā)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(shè)置
在高層建筑設(shè)計過程中,存在樓層設(shè)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(fā)展基礎(chǔ)上根據(jù)主樓和群樓設(shè)計的差異性,結(jié)合工程體系的具體要求,對主樓間距進行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。另外,涉及到混凝土收縮和溫度伸縮的情況,在設(shè)計階段必須取消后澆帶設(shè)計程序,采用條基設(shè)計模式。采用該設(shè)計形式的建筑結(jié)構(gòu)主要包括廣州淘金花園高層住宅樓。北京聯(lián)合國網(wǎng)絡(luò)中國發(fā)展中心基礎(chǔ)為厚板筏基,根據(jù)地基土反力的分布設(shè)計基礎(chǔ)而取消后澆帶。所有地基反力采用的是SAP84軟件系統(tǒng)進行計算,對上部結(jié)構(gòu)、地基形式進行詳細(xì)的分析。
1.3 箱基形式分析
基于現(xiàn)有高層地基基礎(chǔ)方案設(shè)計的重要性,在優(yōu)化選擇階段必須按照地下室設(shè)計形式的基本要求對其進行整合性分析。如果內(nèi)外墻體比較厚,則表明豎向剛度比較大,在應(yīng)用階段需要盡量減少內(nèi)墻的厚度,避免造成浪費的情況。
2 高層建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計的依據(jù)和要求
高層建筑在整體發(fā)展過程中受到多種因素的影響,如果控制不當(dāng),則會出現(xiàn)質(zhì)量問題,以下將對高層建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計的依據(jù)和要求進行分析。
2.1 主要依據(jù)
影響高層建筑設(shè)計的因素有很多,因此高層建筑地基設(shè)計是一個復(fù)雜的過程體系,在整體性發(fā)展階段必須明確理論依據(jù),并根據(jù)方案設(shè)計的差異性,選擇適當(dāng)?shù)脑O(shè)計形式。高層建筑地基整體性規(guī)劃設(shè)計階段包括抗震設(shè)計、上部設(shè)計及地下室設(shè)計等程序,基于其發(fā)展的特殊性,在應(yīng)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(jiān)測體系作為基礎(chǔ)設(shè)計的主要依據(jù)之一。
2.2 設(shè)計要求
基于高層建筑設(shè)計的差異性,在具體應(yīng)用階段需要按照固定的應(yīng)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(shè)計要求執(zhí)行。其中涉及到地基穩(wěn)定性設(shè)計、結(jié)構(gòu)嚴(yán)謹(jǐn)性設(shè)計及整體形式的規(guī)劃等,在具體應(yīng)用過程中要以橫向承載力為發(fā)展目標(biāo),不斷提升抗震水平?;诘鼗A(chǔ)設(shè)計特殊性,在具體應(yīng)用階段需要按照設(shè)計形式的要求對其進行設(shè)計,為了避免出現(xiàn)選擇不合理的情況,必須提前對其進行精確的計算,滿足設(shè)計要求。
3 高層建筑地基基礎(chǔ)方案的選擇形式
建筑體系在已有的發(fā)展形式要求下,需要以設(shè)計模式為應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn),基于其設(shè)計的差異性,必須按照固定的應(yīng)用形式詳細(xì)的分析。以下將對高層建筑地基基礎(chǔ)方案選擇形式進行分析:
3.1 合理設(shè)置沉降縫
高層建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計涉及到多種因素,在具體應(yīng)用階段必須合理設(shè)計沉降縫。首先在基礎(chǔ)設(shè)計階段,必須對主樓應(yīng)用形式進行分析,如果存在沉降不合理的情況,則需要結(jié)合變形應(yīng)用方向,對基礎(chǔ)底面進行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。除了不均勻沉降的影響之外,如果基礎(chǔ)設(shè)計形式或者施工順序差異比較大,在設(shè)計階段要應(yīng)用基礎(chǔ)設(shè)計理念按照嵌固方法進行合理有效的設(shè)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(chǔ)結(jié)構(gòu)進行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整,使其適應(yīng)方案選擇規(guī)范。
3.2 充分利用地下空間
高層建筑在擴大現(xiàn)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(yīng)用不當(dāng),進而對建筑地基的合理利用造成影響。JGJ3-2002規(guī)定,高層建筑基礎(chǔ)的埋深可取建筑高度的1/18~1/15,考慮到結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的影響,必須對抗堿性、移動性進行分析,如果出現(xiàn)密實度比較大的情況,為了滿足施工基本建設(shè)要求,必須立即進行填土。確定建筑基本高度后,要求專業(yè)工作人員在現(xiàn)有的計算基礎(chǔ)上對結(jié)構(gòu)應(yīng)用方式和類型有確切的了解??紤]到基層巖石對高層建筑整體性的影響,可以以錨桿為應(yīng)用基礎(chǔ),在現(xiàn)有的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上,增加造價管理程序。
3.3 提升建筑的穩(wěn)定性
建筑穩(wěn)定性是影響其長遠(yuǎn)發(fā)展的重要因素,高層建筑的基礎(chǔ)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(yīng)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(yīng)用強度,在住宅區(qū)可以采用樁基設(shè)計形式,商業(yè)區(qū)建立地下停車區(qū)。建筑穩(wěn)定性涉及到很多影響因素,必須經(jīng)過技術(shù)經(jīng)濟分析形式對其進行監(jiān)測,最終選擇合理的方案。
3.4 掌握結(jié)構(gòu)計算形式
針對現(xiàn)有的結(jié)構(gòu)計算形式特殊性,為了適應(yīng)數(shù)學(xué)規(guī)劃理論的要求,在初期設(shè)計階段必須對應(yīng)用方案進行優(yōu)化選擇,按照技術(shù)操作規(guī)范和管理標(biāo)準(zhǔn),結(jié)合優(yōu)化分析的變量差異,對基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)構(gòu)件截面尺寸進行合理的優(yōu)化。專家系統(tǒng)和人工智能操作系統(tǒng)應(yīng)用比較廣泛,經(jīng)過反復(fù)的計算和調(diào)整后,需要以經(jīng)濟效益為出發(fā)點,在優(yōu)化選擇的同時選擇合理的方案。
4 結(jié)語
針對高層地基基礎(chǔ)方案設(shè)計的多樣性,在建設(shè)過程中必須結(jié)合實際情況,根據(jù)具體應(yīng)用形式的差異性,結(jié)合方案優(yōu)化形式,選擇適當(dāng)?shù)幕A(chǔ)設(shè)計方案。相關(guān)工作人員全面掌握建筑地基設(shè)計形式和要求,根據(jù)規(guī)范要求,明確設(shè)計模式和設(shè)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。
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作者簡介:才向群(1972-),男,河北樂亭人,天津市建恒地基基礎(chǔ)檢測有限公司副經(jīng)理,副總工,工程師,研究方向:地基與基礎(chǔ)。
(責(zé)任編輯:黃銀芳)