高层建筑结构地下室和基础设计应注意的问题分析

赵 卫

（山东省城镇规划建筑设计院，山东 济南 250000）

1 高层建筑结构地下室应注意的问题

1.1 地下室基础设计的选型

目前，在我国的诸多高层建筑设计中，地下室是必然存在的一项。对于地下室的设计，最为基础的设计部分，必须要结合该建筑所存在地区的具体状况进行研究。比如，地质条件的水位高低情况，建筑的总体结构类型，以及所建设建筑的类型。除此之外，还应当对周围环绕的相关建筑要进行考虑，保证在建设该建筑中，以及建设完工之后，都不能对附近的建筑造成影响。同时，要考虑到施工人员在施工的过程中所遇到的危险，要避免这些意外发生的可能，尽可能选择性能较好的基础形式。必须要考虑到建筑所在的地基对自身的承载力，从而满足建造建筑的目的，保证建筑处于安全状态中，还要符合经济以及人们的正常使用。对中小高层的建筑来说，在进行地下室基础设计时，主要有条形交叉梁基础设计，以及筏板基础设计等。筏板基础的设计可以根据建筑物自身的特征。

1.2 抗浮设计的注意事项

由于地下室的结构和位置比较特殊，必须要考虑到地底下水位上升对建筑造成的影响，所以需要进行地下室的抗浮设计。在进行抗浮设计时，要对地底下水位的浮力进行计算，应用到岩土工程勘察报告。同时，还应当对抗浮的设计进行验算，便于保证地下室设计的合理和安全性。抗浮验算时，要对永久荷载的分项系数进行取值，但由于各个地区的荷载规范有所区别，应当根据地区标准的荷载规范来对建筑物的抗浮能力进行计算，要求建筑物的抗浮能力必须要满足：建筑物永久荷载能力/水位的浮力≥1.05。在抗浮设计中还应当注意，当抗浮设计的水位比平常的较高时，地下车库以及地下室必须要施行抗浮措施，由于情况不同，要根据建筑的具体特征来决定采取的具体措施。当建筑的地下室或者地下车库和高层建筑的基础楼层不是整体结构，而且还存在较远的距离，彼此之间不会因为沉降带来的差异而受到影响时，可以实施的抗浮措施有：抗拔桩或者压重。还有一种可能，即高层建筑楼层与地下车库为整体建造，而且高层建筑在建造时用的是天然地基，这时，为了避免地下室与高层建筑之间形成差异沉降所带来的底板出现开裂，在沉降满足的情况下优先采用抗拔桩抗浮措施。

2 基础设计中应该注意的问题研究

2.1 荷载效应的标准组合

荷载效应的计算必须要严加勘察，一旦出现误差，势必会带来严重的后果。在时代的发展下，人们目前对荷载效应的标准进行计算时，采用的是电算程序计算出来的。在自然灾害中，地震效应对地下室的影响比较大，当地震效应以及风荷载给建筑边角带来的竖向轴力相对而言比较大的时候，如果把这种短暂的荷载和永久的荷载以相同的方式对待的话，不能够使中部竖向结构的基础增强，反而会引起边角竖向结构的基础过大，这种情形会引起地下室的横向墙面产生裂缝。正因如此，这时应当提高承载力的特征值。在进行高层建筑基础设计时，要考虑到中立荷载的作用对地基造成的变形，应当减少这种现象的发生。当基础面积以及深埋要按照地基的承载力进行确定，或者桩数要按照单桩承载力来进行确定时，这时传到基础或承台底面的荷载效应，可以采用荷载效应在正常使用状态下的标准组合。在计算地基变形的具体情况时，可以不计算地震效应以及风荷载带来的作用，但是传到基础底面的荷载效应，应当使用荷载效应正常使用的极限状态下的永久组合。

2.2 筏板的基础设计

筏板的基础设计，需要考虑到的因素比较多。在进行平面尺寸的基础设计时，要考虑地基的承载力以及荷载的分布状态。平板式筏板的厚度，要考虑到冲切面上受到的附加力带来的影响，可以借助受冲切承载力来进行计算，筏板的厚度必须要大于等于四十厘米。筏板的基础设计，同时与地基的特征有着很密切的关联，在地基的上部结构刚度较强，并且柱荷载和结构柱的距离变化小于百分之二十。此时，考虑到的应当是部分弯曲的作用，否则，按照弹性地基板来对筏板基础的内部承受力来进行计算和研究。

2.3 设计桩基基础时的注意事项

对桩基基础的设计，要根据各个地区的具体规范制度来进行。地质的上部结构类型，以及荷载承受的大小，地底下的水位高低以及具体的施工条件，还有更多比较复杂的因素，决定着桩基的选择和承台的设计。桩基的设计必须要考虑到安全和经济实用性。对这一点的考虑，要使建筑的施工和设计以及使用等都具有一定的安全保障。同时为了减少成本的之处，提高建筑所带来的经济效益。在进行桩基竖向承载力，以及抗拔承载力额确定时，要根据静载试桩的结果来进行估算。除此之外，在桩基要承受一定的永久水平作用力时，对水平变化的范围要进行验算。还要对甲级设计等级的桩基础设计，还有些对沉降的要求相对比较严格的建筑的桩基础等，只有进行沉降计算，才能够减少高层建筑结构基础设计中出现的一系列的问题，给人们的生活带来可靠的安全保障。

3 结语

总之，高层建筑是现代城市中必不可少的一种组成结构，为了给人们带来一定安全的居住环境，必须要提高高层建筑的质量，加强对高层建筑施工过程中的每一项设计环节。建筑工程相关的企业，一定要对高层建筑结构地下室和基础设计中出现的问题加以重视，采用最有效的措施杜绝这些问题的出现，只有这样才可以促进建筑行业的不断发展，才能够给人们带来安全的居住环境和生活场所。