高层建筑主楼与裙楼间基础整体设计方法

赵春燕

[摘 要]当前，随着城市化发展水平的不断提高，高层建筑的建设数量和建设水平越来越高，而在这一过程中，人们对建筑自身的美感在发展的过程中出现了一定的问题，高层建筑设计的过程越来越复杂，这样一来也就使得建筑设计专业的人员必须要采取有效的措施对其予以研究，这样一来也使得基础处理的难度大幅增加。本文主要分析了高层建筑主楼与裙楼间基础整体设计方法，以供参考和借鉴。

[关键词]沉降缝 主群楼基础主体设计 沉降计算 计算

中图分类号：TB482.2 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）04-0130-01

在高层建筑设计的过程中，为了更好的保证设计的效果，不能在设计中设置大量的沉降缝，对于地震地区而言就更不可能采取设置沉降缝的方式，所以在对高层建筑进行设计的过程中，采取了一些构造上的措施去对沉降量予以严格的控制，主楼和裙楼的基础设计也就成了十分关键的一个环节。

1、主、裙楼基础整体设计概述

主裙楼基础整体设计通常就是指将主楼和裙楼的基础采取一定的措施连接成一个整体对其加以设计，在这中间不会设置沉降缝，这样也就很好的保证了建筑在空间上的连续性。

现代的高层建筑中，对其自身的综合功能要求相对较为严格，同时对建筑的立面效果也有了更高的要求，再加上对通风采暖和电气管线布置的要求也越来越严格，所以在设计的过程中已经不能大量的设置沉降缝，在多地震地区更是无法实现，因为沉降缝会将一个整体分成若干个独立的个体，在地震的过程中会出现相互碰撞的现象，所以在这样的情况下就可能会出现非常严重的震害问题。而一些平面设置相对较为合理的复杂型高层建筑并没有设置沉降缝，所以在这一过程中一般也不会产生非常大的震害现象。所以在当前高层建筑设计和施工的过程中，会从总体上或者是构造上采取更加有效的措施来对沉降差予以严格的控制。

2、设计的主要步骤

2.1 结构分析

在结构分析法中，子结构法可以很好的阐释上部结构的刚度和荷载凝聚的整个过程，上部结构的刚度和荷载箱基础转移的过程主要可以分成两个阶段，第一个阶段是主楼的刚度、荷载箱裙楼面顶面的位置凝聚，第二个阶段通常是已经对主楼的刚度进行了充分的考量，在此基础上的裙楼刚度荷载箱基础顶面转移的过程。基础结构分析和简化的过程中为梁、板、筏等因素进行详细的分析，所以从整体上来说，主裙楼基础整体的设计以及结构整体的分析都是十分关键的，当前在分析的过程中也应用了多种软件。

2.2 整体基础设计

2.2.1 合理选择主楼和裙楼的结构和基础形式

首先是建筑平面设置的过程中要更加的简单，而当其自身的结构复杂性较强的时候就需要采取合理的加强结构来对其整体性予以有效的控制。其次是在设计的过程中应该采用轻型的材料，这样也就可以十分显著的减轻建筑物的自重。第三，采取有效的措施将基础埋在不同的土层当中，主楼的基础的持力层应该选择在低压缩性的土层当中。裙楼的基础持力层在中压缩性土层的上方，这样也就使得二者的沉降差在一个相对较为合理的区间。第四，在裙楼的面积不是很大的时候，裙楼可以悬挑在主楼的基础上。第五，在设计和施工的过程中要采用桩基础，如果在有条件的情况下还要采取有效的措施减少沉降量。第六，在设计的过程中可以根据实际的需要选择不同的基础形式，这样一来就可以增大基地自身的面积，减少这一过程中所产生的附加应力，从而也减少了主楼的沉降，同时也可以有效的减少主楼基底压力扩散对群楼产生的不利影响，这样也就使得二者产生的沉降差处在相对较小的水平。最后一点就是要如果在设计的过程中采用箱筏基础的时候，一定要对其的尺寸和形状予以充分的控制，同时还要在这一过程中对基础平面的形心和上部结构纵向永久荷载的重心偏心距予以严格的控制。

主楼和裙楼不设缝时，由于地基土变形的连续性，决定了交界点两端的变形一致，一般可根据地基土土质、荷载、结构形式而选择刚性连接或柔性连接。基础变形较小时可采用刚性连接，当主楼和裙楼之间差异沉降较大时，交界处基础和上部结构宜采用半刚接或铰接，以减少差异沉降引起的结构内力。

2.2.2 采用灵活的布桩方式

由带裙楼的高层建筑基础的工作状态可知，平均沉降值越大，主楼和裙楼的相互影响也越大，从而导致两者“对倾”的可能性增大，因此必须控制平均沉降。一般情况下，采用长桩基础的高层建筑沉降较小，如果再合理调整主楼和裙楼的桩长、承载力及桩间距，控制差异沉降，就可能在满足构造、冲切、刚度等要求的前提下，减少基础底板的内力。

2.2.3 准确计算基础沉降

带裙楼的高层建筑基础的沉降计算可采用《规范》给出的计算方法计算，也可采用共同作用的方法。当采用共同作用方法计算时，首先把主楼和裙楼当作设缝而进行计算，考虑相互影响的情况下预估基础的平均沉降和差异沉降，然后再把主楼和裙楼当作不设缝的整体进行计算，在预估的差异沉降的变形差的前提下预估基础的整体挠曲以及相应的基础内力。

（1）如果沉降差在1.5‰～3.0‰，则整体挠曲一般在0.33‰以内，主楼和裙楼采用整体基础并可同时施工。如果沉降差和相对倾斜较大，应再调整基础形式，或改变桩长、桩距等重新计算。

（2）如果预估差异沉降、相对倾斜较大，又无有效措施调整时，可采用设置“后浇带”措施而不设缝。

2.2.4 后浇带的设置

如采取设置后浇带措施应注意以下几点：

（1）在计算时应分成三个阶段：第一阶段，施工阶段主楼、裙楼用后浇带分开，应分别计算并考虑相互影响；第二阶段，浇筑后浇带，将主楼与裙楼连成整体时；第三阶段，完工后的长期效应。

（2）后浇带的位置应视主楼的平均沉降值而设在主楼外裙楼的第一个开间或第二个开间的内力较小处。

（3）如果主楼和裙楼间的预估沉降差较大时后浇带两侧的结构需预留计算所得的沉降差。

（4）先施工主楼，待主楼主体基本完工后，再施工裙楼，并尽量推迟主楼与裙楼之间后浇带的浇筑时间，使其差异沉降尽量减小。

（5）后浇带的“封闭”时间是后浇带成功与否的关键，无限期地推后也不现实。在工期、工序允许的前提下，宜按以下方法确定“封闭”时间。

根据实际沉降观测值并计算后期沉降差能满足设计要求后进行“封闭”。

砂土类地基在主楼结构封顶，并完成大部分砌筑后，其沉降量将完成70%左右，这时即可“封闭”后浇带，如果是粘性土地基则需尽量长的时间。

3、结语

主楼和裙楼之间如果设置沉降缝会使得建筑整体的设计和布局产生非常大的阻碍，此外也这一过程中也会对建筑自身的经济性产生十分不利的影响，因此在高层建筑主楼和裙楼基础设计的过程中越来越多的使用到了无缝设计，但是在设计的过程中必须要使用更加科学合理的方式，这样才能保证其设计的质量和水平。

参考文献

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