探析高层建筑基础结构设计要点及其措施

袁有云

摘 要 基础结构是高层建筑结构的重要组成部分，由于高层建筑层数多、上部结构荷载很大，导致使其基础具有埋置深度大、施工周期长以及工程造价高等特点。因此为了保障高层建筑基础结构质量，本文阐述了建筑基础结构设计等级以及高层建筑结构设计要求，对高层建筑基础结构设计要点及其措施进行了探讨分析。

关键词 基础结构设计;等级;高层建筑;设计要求;设计要点;措施

1建筑基础结构设计等级的分析

建筑基础结构设计等级分为甲级、乙级、丙级三种，其中甲级用于30层以上的高层建筑、大面积的多层地下建筑物、体型复杂且层数相差超过10层的高低层连成一体建筑物、复杂地质条件下的坡上建筑物、对基础结构变形有特殊要求的建筑物、对原有工程影响较大的新建建筑物、场地和基础结构条件复杂的一般建筑物、位于复杂地质条件上地下室的基坑工程、开挖深度大于15m的基坑工程以及周边环境条件复杂、环境保护要求高的基坑工程等;乙级用于除甲级、丙级以外的基坑工程、工业与民用建筑物;丙级用于次要的轻型建筑物、场地和基础结构条件简单，荷载分布均匀的七层及七层以下民用建筑，还有一般工业建筑物以及非软土地区且场地地质条件简单、基坑周边环境条件简单、环境保护要求不高且开挖深度小于5.0m的基坑工程。

2高层建筑基础结构设计要求的分析

高层建筑基础设计要求主要体现在：①高层建筑基础结构设计，应综合考虑建筑场地的地质状况、上部结构的类型、施工条件、使用要求，确保建筑物不致发生过量沉降或倾斜，满足建筑物正常使用要求。还应注意与相邻建筑的相互影响，了解邻近地下构筑物及各项地下设施的位置和标高，确保施工安全。②高层建筑基础结构设计需要充分考虑地下水位。需要降低地下水位的，应在施工时采取有效措施，避免因基坑降水而影响邻近建筑物、构筑物、地下设施等正常使用和安全。同时还应注意降水的时间要求，以免停止降水后，水位过早上升，使建筑物发生上浮等问题。

3高层建筑基础结构设计要点分析

（1）桩基础设计和桩箱基础设计要点的分析。高层建筑桩基础设计形式通常情况下能够承受更多的应力，因此在高层建筑基础设计的过程中，通常将其应用在地基土层比较硬的情况下，此时高层建筑工程上部结构承载力不足，因此我们需要采取相应的措施保证桩基础的设计质量。桩基础设计的优势就在于，桩体的长度较长，能够完全深入到地基土层中去，并且将所有的荷载力都转移到土层深处，避免地基发生严重的沉降。而桩箱基础设计则与桩基础设计密不可分，实际上桩箱基础指的就是桩基础和箱形基础结合的一种基础设计形式。沉降量比较小，同时拥有更加突出的抗弯能力和卸载能力，这种桩箱基础的应用单位不太广，主要是在地基基础比较软的情况下，或者是重型建筑的基础设计中。桩基础位置的选择是桩箱基础设计的难点和重点，不一样的地基土层具有不一样的性质，怎样布设桩基础才能得到最大化的承力效果，还需要在实际的设计工作中进一步进行分析，以期能够取得最佳的基础设计效果。

（2）独立基础设计要点分析。高层建筑的独立基础通常根据其不同的性质可以分成刚性基础和柔性基础，在应用独立基础的过程中如果柱距较大，则需要应用独立基础，同时独立基础往往具有更好的性价比，优势十分突出。在设计独立基础的时候，往往需要考虑到地基的实际特征，比如说地基的压实情况如果比较好且可压缩比不大，则应该采用刚性基础，而一些特殊情况下则采用柔性基础，这样一来能够有效地避免地基压缩发生的不均匀沉降。独立基础设计在桩下基础的应用中，通常会和混凝土结构共同成型，而后成为一个整体结构，稳定性比较好。

（3）箱形或筏型基础设计要点分析。高层建筑工程建设过程中的地基承载力不足，且建筑设计对地基承载力的要求较高，在这种情况下应该应用箱形或筏形基础以满足实际的建设需求。除此之外，高层建筑中往往会有地下室和地下车库这一类的地下建筑，在这种情况下则应该采用筏形基础设计方案，同时确保其设计效果，实际上，箱形或筏型基础设计中，最难以保证的就是基础整体的弯曲应力。所以说在进行设计工作的时候，通常我们可以把基础和高层建筑的上部结构当作是一个结构，而后对其进行共性设计。实际上这里提到的共性设计，指的就是利用共同作用分析法，将高层建筑工程的上部结构和基础看作是一个整体，而后对其保持力、变形承载能力等等进行统一化研究。和过去的方法比较而言，这种方法显然具有更高的合理性。

4高层建筑基础结构设计措施的分析

（1）注重基础结构、上部结构以及地基三者共同作用。基础结构与上部结构和地基土三者之间的共同作用是客观存在的。当然，在实际的设计中不可能全部都考虑得到。但是对于地基模型的以及参数，必须要根据这三个方面共同分析的结果来选择;在构造和配筋上反映对共同作用结果的考虑，是完全可能和必要的。例如：在同一大面积整体筏形基础上建有多幢高层和低层建筑时，筒体下筏板厚度和配筋宜按上部结构、基础与地基土的共同作用的基础变形和基底反力计算确定。带裙房的高层建筑下的大面积整体筏形基础，其主楼下筏板的整体挠度值不应过大，主楼与相邻的裙房柱的差异沉降确保两者差异沉降不至过大，减少由此产生的结构次应力。

（2）加强基础结构体系建设。良好的高层建筑基础结构体系是建筑工程非常关键的一部分。因此在实际的高层建筑工程施工过程中，建立一个完整的、有效地高层建筑基础结构体系能够在很大程度上避免一系列潜在的工程问题。在高层建筑的施工现场，高层建筑基础结构设计人员对建筑结构体系的变化，需要灵活应对。通常如果建筑基础结构体系非常规范良好，对于高层建筑竖向压力的变化就可以很好的适应，但是在实际情况中由于承重墙分布过于杂乱或者是其他问题的存在，必须加强高层建筑基础结构体系建设[1]。

5結束语

综上所述，基础结构设计对于高层建筑工程建设的顺利实施非常重要，并且基础结构质量是确保高层建筑质量的关键所在。因此在高层建筑基础结构设计时，需要结合当地的实际，对相关问题进行具体分析，同时严格结构设计要点控制，并采取有效的措施开展基础结构设计，从而保障高层建筑结构工程建设的顺利实施。

参考文献

[1] 何亮.建筑结构设计中的基础设计分析[J].四川水泥，2018，（1）：51.