邱老师讲义建筑地基与地下室设计中常遇问题解析

1、建筑地基与地下室设计中建筑地基与地下室设计中常遇问题解析常遇问题解析主讲人：邱仓虎主讲人：邱仓虎2010年年04月月设置地下室的作用设置地下室的作用1、减少地基的附加应力和沉降量、减少地基的附加应力和沉降量2、有利于满足天然地基的承载力和上部结构的整体稳定性、有利于满足天然地基的承载力和上部结构的整体稳定性3、减少上部结构的地震反应，对抗震有利、减少上部结构的地震反应，对抗震有利4、档土墙的被动土压力和摩檫力限制了基础的摆动，使基础底板、档土墙的被动土压力和摩檫力限制了基础的摆动，使基础底板压力的分布趋于平缓压力的分布趋于平缓地下室结构的抗震设计地下室结构的抗震设计，除考虑上部结构地震作用以外

2、，还应考虑地下室结构本身的地震作用，这部分地震作用与地下室埋深不同土质和基础转动有关。日本规范规定建筑结构埋置深度在20m以下可不考虑地震作用。我国2001抗震规范明确了在一定条件下考虑地震与结构相互作用，可考虑各楼层地震剪力的折减，对地下室结构的地震作用如何取值未作明确规定。因此一般埋置深度的地下室地震作用，可不考虑折减。当地下室层数较多以及地基产生零应力情况时，地下室部分的地震作用可考虑适当折减。一、高层建筑结构计算分析时嵌固部位的确定及对基础设计一、高层建筑结构计算分析时嵌固部位的确定及对基础设计的影响的影响 1.地下室顶板作为上部结构嵌固部位的条件地下室顶板作为上部结构嵌固部位的条件

3、（1）地下室顶板结构应为梁板体系，且该层楼面不得开大洞，楼面框）地下室顶板结构应为梁板体系，且该层楼面不得开大洞，楼面框架梁应有足够的抗弯刚度，地下室顶板部位的梁柱节点左右梁端截面实际受架梁应有足够的抗弯刚度，地下室顶板部位的梁柱节点左右梁端截面实际受弯承载力之和不宜小于上下柱端实际承接力之和。弯承载力之和不宜小于上下柱端实际承接力之和。 对于边柱和角柱，由于只有一面有梁，为满足该梁端截面受弯承载力对于边柱和角柱，由于只有一面有梁，为满足该梁端截面受弯承载力不小于上柱下端实际受弯承载力的要求，可采用增大梁载面、或不增大梁截不小于上柱下端实际受弯承载力的要求，可采用增大梁载面、或不增大梁截面而增

4、加梁配筋的方法。面而增加梁配筋的方法。 地下室柱截面每侧的纵向钢筋面积，除满足计算要求外，不应小于地地下室柱截面每侧的纵向钢筋面积，除满足计算要求外，不应小于地上一层对应柱每侧纵筋面积的上一层对应柱每侧纵筋面积的1.1倍，地下室抗震墙的配筋不应少于地上一倍，地下室抗震墙的配筋不应少于地上一层抗震墙的配筋。层抗震墙的配筋。一、高层建筑结构计算分析时嵌固部位的确定及对基础设计的影响一、高层建筑结构计算分析时嵌固部位的确定及对基础设计的影响 一、高层建筑结构计算分析时嵌固部位的确定及对基础设计的影响一、高层建筑结构计算分析时嵌固部位的确定及对基础设计的影响 011100hAGhAGr （2）地下室结

5、构布置应保证地下室顶板及地下室各层楼板有足够的平面）地下室结构布置应保证地下室顶板及地下室各层楼板有足够的平面内整体刚度和承载力，能将上部结构的地震作用传递到所有的地下室抗侧力内整体刚度和承载力，能将上部结构的地震作用传递到所有的地下室抗侧力构件上。为此，地下室顶板厚度不宜小于构件上。为此，地下室顶板厚度不宜小于180mm，混凝土强度等级不宜小，混凝土强度等级不宜小于于C30，双层双向配筋，配筋率不小于，双层双向配筋，配筋率不小于0.25%。 （3）地下室结构应能承受上部结构屈服超强及地下室本身的地震作用，）地下室结构应能承受上部结构屈服超强及地下室本身的地震作用，可近似要求地下室结构的侧向刚

6、度与上部结构侧向刚度之比不小于可近似要求地下室结构的侧向刚度与上部结构侧向刚度之比不小于2，侧向，侧向刚度比可用下列剪切刚度比刚度比可用下列剪切刚度比r估计（式中符号的含义见规范）：估计（式中符号的含义见规范）：1.如不能满足上述如不能满足上述1条款条件，则嵌固部位应取至地下二层顶板（有地下二层）条款条件，则嵌固部位应取至地下二层顶板（有地下二层）或基础顶面（有一层地下室）。或基础顶面（有一层地下室）。2. 抗震规范抗震规范6.1.3条规定，当地下室顶板作为上部结构的嵌固部位时，地条规定，当地下室顶板作为上部结构的嵌固部位时，地下一层的抗震等级应与上部结构相同，地下一层以下的抗震等级可根据具体

7、下一层的抗震等级应与上部结构相同，地下一层以下的抗震等级可根据具体情况采用三级或更低等级；情况采用三级或更低等级； 依理相推，当地下二层顶板作为上部结构的嵌固部位时，地下二层抗依理相推，当地下二层顶板作为上部结构的嵌固部位时，地下二层抗震等级应与上部结构相同，地下二层以下的抗震等级可依据具体情况采用三震等级应与上部结构相同，地下二层以下的抗震等级可依据具体情况采用三级或更低等级。级或更低等级。一、高层建筑结构计算分析时嵌固部位的确定及对基础设计的影响一、高层建筑结构计算分析时嵌固部位的确定及对基础设计的影响 1.如地下二层顶板做为嵌固部位时，建筑物高度如地下二层顶板做为嵌固部位时，建筑物高度H

8、应算至地下二层顶板。建筑应算至地下二层顶板。建筑高度与抗震等级有直接关系，见高度与抗震等级有直接关系，见高规高规表表6.1.2。2.抗震设防的剪力墙底部加强部位高度为墙肢总高度的抗震设防的剪力墙底部加强部位高度为墙肢总高度的1/8和底部两层二者的和底部两层二者的较大值。加强部位高度指地面以上的，地下部分按规定延伸。较大值。加强部位高度指地面以上的，地下部分按规定延伸。3.室外地平至室外地平至0.000处的距离，对一层地下室或多层地下室均应小于第一层处的距离，对一层地下室或多层地下室均应小于第一层地下室层高地下室层高h的的1/3，否则，否则，H的取值，应向下增加一层的高度（图的取值，应向下增加一

9、层的高度（图1-1）。）。图图 1-1 地下室地下室一、高层建筑结构计算分析时嵌固部位的确定及对基础设计的影响一、高层建筑结构计算分析时嵌固部位的确定及对基础设计的影响 框 架 或 框 剪室 外 地 平刚 度 较 大之 地 下 室HHH 0.000 0.000 0.000室 外 地 平室 外 地 平框 架 或 框 剪筏 基刚 度 较 大之 地 下 室一 层 地 下 室外 墙 为 混 凝 土 墙楼 盖 加 强 整 体 性且 无 大 洞 口H(a)(b)(c)1.当嵌固端由当嵌固端由0.000移至地下二层顶板时，考虑地下一层顶板对上部结构实移至地下二层顶板时，考虑地下一层顶板对上部结构实际存在的嵌

10、固作用（受地下室周边挡土墙及墙外填土影响），将地下一层顶际存在的嵌固作用（受地下室周边挡土墙及墙外填土影响），将地下一层顶板和地下二层顶板分别作为上部结构的嵌固端，进行相应的分析计算，并取板和地下二层顶板分别作为上部结构的嵌固端，进行相应的分析计算，并取不利值包络设计。此时，地下一层顶板厚可适当降低至不利值包络设计。此时，地下一层顶板厚可适当降低至160mm，梁可不满，梁可不满足嵌固部位的要求。足嵌固部位的要求。2.对超高层建筑，宜做嵌固端移至基础顶面的补充计算，对结构取不利值进行对超高层建筑，宜做嵌固端移至基础顶面的补充计算，对结构取不利值进行包络设计。包络设计。 3.在坡地上建房，应最低边

11、地面作为室外地面考虑有关基础埋深、房屋适用高在坡地上建房，应最低边地面作为室外地面考虑有关基础埋深、房屋适用高度、抗震等级等，有侧向土压边应将土压力作为水平外荷载参与整体计算。度、抗震等级等，有侧向土压边应将土压力作为水平外荷载参与整体计算。一、高层建筑结构计算分析时嵌固部位的确定及对基础设计的影响一、高层建筑结构计算分析时嵌固部位的确定及对基础设计的影响 1.高层建筑的基础埋深，当按较低一侧地面计算不满足混凝土高规高层建筑的基础埋深，当按较低一侧地面计算不满足混凝土高规12.1.7.1条条要求时，设计应验算整体结构抗倾覆指标需满足规范要求，并应对基槽回填要求时，设计应验算整体结构抗倾覆指标需

12、满足规范要求，并应对基槽回填土的压实系数提出要求等，加强周边土对基础的侧限约束。土的压实系数提出要求等，加强周边土对基础的侧限约束。2.工程实例工程实例 （1）深圳田厦国际中心深圳田厦国际中心 （2）安徽广电新中心工程东区主楼安徽广电新中心工程东区主楼 一、高层建筑结构计算分析时嵌固部位的确定及对基础设计的影响一、高层建筑结构计算分析时嵌固部位的确定及对基础设计的影响 二二多、高层主楼地下室及地下车库楼盖结构选型多、高层主楼地下室及地下车库楼盖结构选型 1. 高层建筑地下室的层数取决于使用功能、地基情况和地高层建筑地下室的层数取决于使用功能、地基情况和地区性。地下室楼盖当采用梁板式时，为满足机

13、电管线通区性。地下室楼盖当采用梁板式时，为满足机电管线通行、汽车库净高，对行、汽车库净高，对8.4m左右的柱网间距层高最少可左右的柱网间距层高最少可3.6m；当采用无梁楼板加平托板柱帽时，对；当采用无梁楼板加平托板柱帽时，对8.4m左右的左右的柱网间距层高最少可取柱网间距层高最少可取3.1m。二、多、高层主楼地下室及地下车库楼盖结构选型二、多、高层主楼地下室及地下车库楼盖结构选型 1. 地下车库顶部有覆盖土层时，无梁楼盖的平托板柱帽为地下车库顶部有覆盖土层时，无梁楼盖的平托板柱帽为少影响有效空间可部分上反。少影响有效空间可部分上反。 2. 楼盖结构的不同类型，与层高大小有直接关系，层高不楼盖结

14、构的不同类型，与层高大小有直接关系，层高不同对基础埋深、内外墙高度、基坑护坡、土方多少、施同对基础埋深、内外墙高度、基坑护坡、土方多少、施工降水、工期等影响各不相同。工降水、工期等影响各不相同。二二多、高层主楼地下室及地下车库楼盖结构选型多、高层主楼地下室及地下车库楼盖结构选型 三三地下室外墙的计算与构造地下室外墙的计算与构造 1.高层建筑一般都设有地下室，层数为高层建筑一般都设有地下室，层数为1-4层不等。地下室外墙的厚度层不等。地下室外墙的厚度一般不小于一般不小于300mm，混凝土强度等级取，混凝土强度等级取C30，为控制混凝土裂缝不，为控制混凝土裂缝不应采用高强度；应采用高强度；三、地下

15、室外墙的计算与构造三、地下室外墙的计算与构造 一一地下室外墙的计算与构造地下室外墙的计算与构造2、地下室外墙承受的荷载。、地下室外墙承受的荷载。 水平荷载水平荷载侧向土压力、地下水压力、室外地面活载、人防等效静荷载；侧向土压力、地下水压力、室外地面活载、人防等效静荷载； 竖向荷载竖向荷载上部及地下室结构的楼盖传重和自重；上部及地下室结构的楼盖传重和自重； 水压力：水位不急剧变化的水压力按永久荷载考虑；水位急剧变化的水水压力：水位不急剧变化的水压力按永久荷载考虑；水位急剧变化的水 压力按可变荷载考虑。压力按可变荷载考虑。 土压力：计算钢筋混凝土侧墙受弯及受剪承载力时，土压力引起的效应土压力：计算

16、钢筋混凝土侧墙受弯及受剪承载力时，土压力引起的效应为永久荷载效应。当考虑由可变荷载效应控制的组合时，土压力的荷载分项为永久荷载效应。当考虑由可变荷载效应控制的组合时，土压力的荷载分项系数取系数取1.2；当考虑由永久荷载效应控制的组合时，其荷载分项系数取；当考虑由永久荷载效应控制的组合时，其荷载分项系数取1.35。1.建筑结构荷载规范建筑结构荷载规范（B500092001）表）表4.1.1中第中第8项的消防车荷载，项的消防车荷载，系指消防车直接行驶于楼板上时，其轮压折合成等效均布荷载。当地下一系指消防车直接行驶于楼板上时，其轮压折合成等效均布荷载。当地下一层顶板之上有覆土或其它填充物时，消防车轮

17、压应按照覆土厚度折合成等层顶板之上有覆土或其它填充物时，消防车轮压应按照覆土厚度折合成等效荷载（见表效荷载（见表3-1和表和表3-2），不应直接采用），不应直接采用35KN/m。绿化庭院荷载宜。绿化庭院荷载宜取取10KN/m。 表表3-1 消防车（消防车（300KN级）轮压作用下单向板的等效均布荷载值级）轮压作用下单向板的等效均布荷载值/KN/ m板跨板跨/m 覆土厚度覆土厚度/m 0.25 0.50 0.75 1.00 1.25 1.50 1.75 2.00 2.50 2 35.0 32.0 29.1 26.1 23.2 20.2 17.2 14.3 11.3 三、地下室外墙的计算与构造三、

18、地下室外墙的计算与构造 表表3-2 消防车（消防车（300KN级）轮压作用下双向板的等效均布荷载值级）轮压作用下双向板的等效均布荷载值/KN/ m板各的板各的短边短边跨度跨度/m 覆土厚度覆土厚度/m 0.25 0.500.751.001.251.501.752.002.50 2.035.032.029.126.123.220.217.214.311.32.533.130.427.724.922.219.516.814.011.33.031.328.826.323.821.318.816.313.811.33.529.427.124.922.620.318.115.813.611.34.027

19、.525.523.521.419.417.415.413.311.34.525.623.822.020.318.516.714.913.111.35.023.822.220.619.117.516.014.412.911.35.521.920.619.217.916.615.314.012.611.36.0 20.018.917.816.715.714.613.512.411.3三、地下室外墙的计算与构造三、地下室外墙的计算与构造1.地下车库顶部有较厚覆土时，顶板荷载即以恒载为主，此时荷载地下车库顶部有较厚覆土时，顶板荷载即以恒载为主，此时荷载分项系数取由永久荷载效应控制组合的分项系数。分项系

20、数取由永久荷载效应控制组合的分项系数。 2.计算地下室外墙的土压力时，当地下室施工采用大开挖方式、无计算地下室外墙的土压力时，当地下室施工采用大开挖方式、无护坡桩或连续墙支护时，地下室外墙承受的土压力宜取静止土压护坡桩或连续墙支护时，地下室外墙承受的土压力宜取静止土压力，静止土压力系数力，静止土压力系数K0，对一般固结土可取，对一般固结土可取1-sin(土的有效土的有效内摩擦角内摩擦角)，一般情况取，一般情况取0.5。 3.地下室外墙截面设计中，竖向荷载及风荷载或地震作用产生的内地下室外墙截面设计中，竖向荷载及风荷载或地震作用产生的内力一般不起控制作用，墙体配筋主要由垂直于墙面的水平荷载产力一

21、般不起控制作用，墙体配筋主要由垂直于墙面的水平荷载产生的弯矩确定，而且通常不考虑与竖向荷载组合的压弯作用，仅生的弯矩确定，而且通常不考虑与竖向荷载组合的压弯作用，仅按墙板弯曲计算墙的配筋。按墙板弯曲计算墙的配筋。三、地下室外墙的计算与构造三、地下室外墙的计算与构造1.地下室外墙可按考虑塑性变形内力重分布计算弯矩，有利配筋构造及节省钢地下室外墙可按考虑塑性变形内力重分布计算弯矩，有利配筋构造及节省钢筋用量。考虑塑性变形内力重分布，只在受拉区混凝土可能出现弯曲裂缝，筋用量。考虑塑性变形内力重分布，只在受拉区混凝土可能出现弯曲裂缝，但由于裂缝较细微不会贯通整个截面厚度，对防水仍有足够抗渗能力。但由于

22、裂缝较细微不会贯通整个截面厚度，对防水仍有足够抗渗能力。2.地下室外墙裂缝宽度按当地要求控制。地下室外墙裂缝宽度按当地要求控制。 北京地基规范北京地基规范，当地下室外墙外侧设有建筑防水层时，外墙最大裂缝，当地下室外墙外侧设有建筑防水层时，外墙最大裂缝宽度的限值可取宽度的限值可取0.4mm。供参考。供参考。1.地下室外墙可根据支承情况按双向板或单向板计算水平荷载作用下的弯矩。地下室外墙可根据支承情况按双向板或单向板计算水平荷载作用下的弯矩。在工程设计中，一般按楼板和基础底板作为外墙板的支点按单向板在工程设计中，一般按楼板和基础底板作为外墙板的支点按单向板(单跨、单跨、两跨或多跨两跨或多跨)计算，

23、在基础底板处按固端、顶板处按铰支座。计算，在基础底板处按固端、顶板处按铰支座。三、地下室外墙的计算与构造三、地下室外墙的计算与构造1.地下室外墙与基础底板交接处，底板计算时在外墙端一般按铰支座考虑，底地下室外墙与基础底板交接处，底板计算时在外墙端一般按铰支座考虑，底板上下钢筋端部没必要弯折，外墙外侧钢筋下端弯折后直段长度按其搭接与板上下钢筋端部没必要弯折，外墙外侧钢筋下端弯折后直段长度按其搭接与底板下钢筋相连，按此构造底板端部实际已具有与外墙固端弯矩同值的承载底板下钢筋相连，按此构造底板端部实际已具有与外墙固端弯矩同值的承载力。力。2.为控制温差和干缩引起的垂直裂缝，外墙水平分布筋直径宜细不宜

24、粗，对一为控制温差和干缩引起的垂直裂缝，外墙水平分布筋直径宜细不宜粗，对一般墙体，配筋率应般墙体，配筋率应0.25%，钢筋间距不大于，钢筋间距不大于200mm；对超长外墙，配筋率；对超长外墙，配筋率应应0.5%，钢筋间距不大于，钢筋间距不大于150mm。3.地下室外墙在与基础底板、楼板交接处不必设置暗梁。地下室外墙在与基础底板、楼板交接处不必设置暗梁。三、地下室外墙的计算与构造三、地下室外墙的计算与构造1.多、高层建筑地下室，底板基础之底板是否外挑，可按以下原则确定。多、高层建筑地下室，底板基础之底板是否外挑，可按以下原则确定。 （1）当地基土质较好，基底面积即使不外挑，也能满足承载力及沉降量

25、）当地基土质较好，基底面积即使不外挑，也能满足承载力及沉降量之要求，当有柔性防水层（油毡类、涂料类时），底板不宜外挑。之要求，当有柔性防水层（油毡类、涂料类时），底板不宜外挑。 （2）其他条件同第一款，但无柔性防水层时，底板宜按构造外挑，外挑）其他条件同第一款，但无柔性防水层时，底板宜按构造外挑，外挑长度可取长度可取0.51.0m。 （3）当地基土土质较差，承载力或沉降量不能满足设计要求时，可根据）当地基土土质较差，承载力或沉降量不能满足设计要求时，可根据计算结果，将底板向外挑出。挑出长度大于计算结果，将底板向外挑出。挑出长度大于1.50m2.0m时，对于有梁伐基，时，对于有梁伐基，应将梁一同

26、挑出，以减少板内内力。对于无梁筏基，宜设置柱下平板柱帽。应将梁一同挑出，以减少板内内力。对于无梁筏基，宜设置柱下平板柱帽。1.裙房或地下车库地下室的基础采用独立柱基抗水板时，外墙条形基础可与外裙房或地下车库地下室的基础采用独立柱基抗水板时，外墙条形基础可与外墙外侧平并与抗水板整体分析。墙外侧平并与抗水板整体分析。三、地下室外墙的计算与构造三、地下室外墙的计算与构造1.有窗井的地下室，窗井外墙是钢筋混凝土，并应有足够横隔墙与主体地下室有窗井的地下室，窗井外墙是钢筋混凝土，并应有足够横隔墙与主体地下室外墙相连接。外墙相连接。2.无上部结构柱相连的地下室外墙不宜设附壁桩，外墙附壁柱应按无上部结构柱相

27、连的地下室外墙不宜设附壁桩，外墙附壁柱应按“T”形截面形截面偏心受压计算。偏心受压计算。3.工程实例工程实例 （1）北京中冠大厦）北京中冠大厦 （2）北京中国银行信息中心二期工程）北京中国银行信息中心二期工程 三、地下室外墙的计算与构造三、地下室外墙的计算与构造四四多高层建筑基础设计与构造多高层建筑基础设计与构造 1、基础选型考虑的因素、基础选型考虑的因素四、多高层建筑基础设计与构造四、多高层建筑基础设计与构造 （1）高规高规（JGJ3-2002）12.1.1条规定，高层建筑条规定，高层建筑的基础设计，应综合考虑建筑场地的地质状况及水位、上的基础设计，应综合考虑建筑场地的地质状况及水位、上部结

28、构类型、使用功能、施工条件以及相邻建筑的影响，部结构类型、使用功能、施工条件以及相邻建筑的影响，以保证建筑物不发生过量沉降或倾斜，并能满足正常使用以保证建筑物不发生过量沉降或倾斜，并能满足正常使用要求。还应注意了解邻近地下构筑物及各类地下设施的位要求。还应注意了解邻近地下构筑物及各类地下设施的位置和标高，以确保基础的安全、施工中不发生问题。多层置和标高，以确保基础的安全、施工中不发生问题。多层建筑的基础设计也应遵守此规定。建筑的基础设计也应遵守此规定。 四、多高层建筑基础设计与构造四、多高层建筑基础设计与构造 （2）在与现有建筑相邻较近的区域新建多高层房屋时，）在与现有建筑相邻较近的区域新建多

29、高层房屋时，必须考虑新建房屋的基础下沉对现有建筑产生不均匀沉降必须考虑新建房屋的基础下沉对现有建筑产生不均匀沉降的影响，应采取有效措施。例如加强基坑支护设计，控制的影响，应采取有效措施。例如加强基坑支护设计，控制新建房屋基坑周边稳定；采用复全地基或桩基等，控制新新建房屋基坑周边稳定；采用复全地基或桩基等，控制新建房屋基础沉降与现有建筑基础间差异沉降在规范范围内。建房屋基础沉降与现有建筑基础间差异沉降在规范范围内。 （3）多高层建筑应选用整体性好、能满足地基承载力和建筑物）多高层建筑应选用整体性好、能满足地基承载力和建筑物容许变形要求、并能调节不均匀沉降的基础形式，达到安全实用容许变形要求、并能

30、调节不均匀沉降的基础形式，达到安全实用和经济合理的目的。和经济合理的目的。 根据上部结构类型、层数、荷载及地基承载力，可采用条形交根据上部结构类型、层数、荷载及地基承载力，可采用条形交叉梁、满堂筏板或箱形基础。筏板基础可以是梁板式和平板式，叉梁、满堂筏板或箱形基础。筏板基础可以是梁板式和平板式，当建筑物层数较多，地下室柱距较大，基底反力很大时，宜优先当建筑物层数较多，地下室柱距较大，基底反力很大时，宜优先采用平板式。采用梁板式筏基时，基础梁截面大必然增加基础埋采用平板式。采用梁板式筏基时，基础梁截面大必然增加基础埋置深度，当水位高时更为不利，梁板的混凝土需分层浇注，且支置深度，当水位高时更为不

31、利，梁板的混凝土需分层浇注，且支模费事，因而增长工期，综合经济效益可能反而比平板式差。模费事，因而增长工期，综合经济效益可能反而比平板式差。 2、基础设计应符合下列规定、基础设计应符合下列规定（1）所有建筑物的地基计算均应满足承载力计算的有关规定）所有建筑物的地基计算均应满足承载力计算的有关规定（2）设计等级为甲级、乙级的建筑物，均应按地基变形计算）设计等级为甲级、乙级的建筑物，均应按地基变形计算（3）当地下水埋藏较浅，尚应对地基进行抗浮验算）当地下水埋藏较浅，尚应对地基进行抗浮验算1.地基承载力深度修正时基础埋置深度的取值地基承载力深度修正时基础埋置深度的取值四、多高层建筑基础设计与构造四、

32、多高层建筑基础设计与构造 基础埋置深度基础埋置深度d，一般从室外地面算起。，一般从室外地面算起。地基规范地基规范（GB50007-2002）5.2.4条的条文说明指出，当裙房与主楼连为一体的结构，对于主楼条的条文说明指出，当裙房与主楼连为一体的结构，对于主楼结构地基承载力的深度修正，宜将基础底面以上范围内的荷载，按基础两结构地基承载力的深度修正，宜将基础底面以上范围内的荷载，按基础两侧的超载考虑，当超载宽度大于基础宽度两倍时，可将超载折算成土层厚侧的超载考虑，当超载宽度大于基础宽度两倍时，可将超载折算成土层厚度基础埋深，基础两侧超载不等时，取小值（图度基础埋深，基础两侧超载不等时，取小值（图4

33、-1）。也就是当多、高层）。也就是当多、高层主楼周围为连成一体的筏形基础的裙房（或仅有地下停车库）时，基础埋主楼周围为连成一体的筏形基础的裙房（或仅有地下停车库）时，基础埋置深度，可取裙房基础底面以上所有竖向荷载（不计活载）标准值（仅有置深度，可取裙房基础底面以上所有竖向荷载（不计活载）标准值（仅有地下停车库时应包括顶板以上填土及地面重）地下停车库时应包括顶板以上填土及地面重）F（kN/m2）与土的重度）与土的重度r（kN/m3）之比，）之比，即即dF/r（m）。）。 四、多高层建筑基础设计与构造四、多高层建筑基础设计与构造 ddF图图4-1 主楼裙房主楼裙房四、多高层建筑基础设计与构造四、多

34、高层建筑基础设计与构造 北京细则北京细则规定，地基承载力进行深度修正时，对于有地下室的满规定，地基承载力进行深度修正时，对于有地下室的满堂基础（包括箱基、筏基以及有整体防水板的单独柱基），其埋置深度一堂基础（包括箱基、筏基以及有整体防水板的单独柱基），其埋置深度一律从室外地面算起。当高层建筑附有裙房且为整体基础时（不论是否有沉律从室外地面算起。当高层建筑附有裙房且为整体基础时（不论是否有沉降缝分开），可将裙房基础底面以上的总荷载折合成土重，再以此土重换降缝分开），可将裙房基础底面以上的总荷载折合成土重，再以此土重换算成土厚，并以此深度进行深度修正。当高层建筑四边的裙房形式不同，算成土厚，并以此

35、深度进行深度修正。当高层建筑四边的裙房形式不同，或仅一、二边为裙房，其他两边为天然地面时，可按加权平均方法进行深或仅一、二边为裙房，其他两边为天然地面时，可按加权平均方法进行深度修正（即主楼的地基承载力各边各自深度修正后的地基承载力度修正（即主楼的地基承载力各边各自深度修正后的地基承载力边长边长/总边长）。总边长）。 1.抗浮验算抗浮验算四、多高层建筑基础设计与构造四、多高层建筑基础设计与构造 （1）地基规范地基规范3.0.3条规定，岩土工程勘察报告应提供用于计算条规定，岩土工程勘察报告应提供用于计算地下水浮力的设计水位。结构抗浮验算必须依此设计水位进行。验算建筑地下水浮力的设计水位。结构抗浮

36、验算必须依此设计水位进行。验算建筑物抗浮能力应满足：建筑物永久荷载物抗浮能力应满足：建筑物永久荷载/水浮力水浮力1.0。 （2）抗浮验算时永久荷载的分项系数取值，各地区可能不同，）抗浮验算时永久荷载的分项系数取值，各地区可能不同，2006年年版版荷载规范荷载规范（GB50009-2001）3.2.5条的条文说明：当地其他结构条的条文说明：当地其他结构设计规范中有具体规定时，应按结构设计规范的规定执行；当没有具体规设计规范中有具体规定时，应按结构设计规范的规定执行；当没有具体规定时，永久荷载分项系数应按工程经验采用，北京市和上海市规定的分项定时，永久荷载分项系数应按工程经验采用，北京市和上海市规

37、定的分项系数为系数为1.0。水浮力的分项系数按。水浮力的分项系数按北京细则北京细则规定的为规定的为1.0，按上海市规定，按上海市规定的为的为1.2。 四、多高层建筑基础设计与构造四、多高层建筑基础设计与构造 （3）当抗浮设计水位较高，裙房满堂地下室或地下车库需要采取抗浮）当抗浮设计水位较高，裙房满堂地下室或地下车库需要采取抗浮措施时，应按工程具体情况区别对待。如果裙房满堂地下室或地下车库是措施时，应按工程具体情况区别对待。如果裙房满堂地下室或地下车库是独立建筑，与多、高层主楼基础不连接成整体，并有一定距离，不会因差独立建筑，与多、高层主楼基础不连接成整体，并有一定距离，不会因差异沉降造成影响时

38、，抗浮措施可根据经济技术比较采用抗浮锚杆、抗拔或异沉降造成影响时，抗浮措施可根据经济技术比较采用抗浮锚杆、抗拔或压重等方法。多、高层主楼基础与裙房满堂地下室或地下车库连接整体，压重等方法。多、高层主楼基础与裙房满堂地下室或地下车库连接整体，均采用桩基时，抗浮可采用抗拔桩方法；多、高层主楼采用天然地基预估均采用桩基时，抗浮可采用抗拔桩方法；多、高层主楼采用天然地基预估有若干沉降量时，裙房或地下车库抗浮宜采用压重（素混凝土，容重不小有若干沉降量时，裙房或地下车库抗浮宜采用压重（素混凝土，容重不小于于30kN/m3钢渣混凝土或砂石料）方法，不宜采用抗浮桩或抗浮锚杆，否钢渣混凝土或砂石料）方法，不宜采

39、用抗浮桩或抗浮锚杆，否则必将加大其与多、高层主楼之间的差异沉降，尤其如北京市由于考虑南则必将加大其与多、高层主楼之间的差异沉降，尤其如北京市由于考虑南水北调的影响，岩土工程勘察报告提的抗浮设计水位较高，但目前实际地水北调的影响，岩土工程勘察报告提的抗浮设计水位较高，但目前实际地下水位非常低，如果采用抗拔桩或抗浮锚杆，裙房或地下车库与主楼间基下水位非常低，如果采用抗拔桩或抗浮锚杆，裙房或地下车库与主楼间基础差异沉降将是突出的问题。础差异沉降将是突出的问题。 1.偏心距的确定偏心距的确定四、多高层建筑基础设计与构造四、多高层建筑基础设计与构造 （1）地基规范地基规范8.4.2条和条和高规高规12.

40、1.5条规定了筏形基础平面形条规定了筏形基础平面形心与上部结构竖向永久荷载重心不重合时，要求偏心距心与上部结构竖向永久荷载重心不重合时，要求偏心距e0.1W/A，并指出：，并指出：此要求针对单幢建筑物，裙房与主楼可分开考虑，对低压缩性地基或端承桩基此要求针对单幢建筑物，裙房与主楼可分开考虑，对低压缩性地基或端承桩基的基础可适当放宽偏心距的限制。的基础可适当放宽偏心距的限制。 （2）对偏心距限值的目的是为了建筑物整体稳定和限制倾斜，避免在）对偏心距限值的目的是为了建筑物整体稳定和限制倾斜，避免在地震作用下基础底面出现拉应力，满足地震作用下基础底面出现拉应力，满足抗震规范抗震规范（GB50011-

41、2001）4.2.4条的规定。因此，主楼与裙房、或平面错开的各部分如能各自满足上述公式的条的规定。因此，主楼与裙房、或平面错开的各部分如能各自满足上述公式的要求，总体上就更能满足稳定要求了。要求，总体上就更能满足稳定要求了。 关于倾斜，应对各部分地基变形进行计算，既要使各主楼满足关于倾斜，应对各部分地基变形进行计算，既要使各主楼满足地基地基规范规范规定，主楼与裙房或地下车库基础之间的差异沉降也应满足规范规定的规定，主楼与裙房或地下车库基础之间的差异沉降也应满足规范规定的允许值。允许值。 1.地下室不设沉降缝、伸缩缝应采取的措施地下室不设沉降缝、伸缩缝应采取的措施四、多高层建筑基础设计与构造四、

42、多高层建筑基础设计与构造 （1）高规高规12.1.8条的条文说明指出，我国从条的条文说明指出，我国从20世纪世纪80年代初以来，年代初以来，多对栋带有裙房的高层建筑（不设永久缝）沉降观测表明：地基沉降曲线在高多对栋带有裙房的高层建筑（不设永久缝）沉降观测表明：地基沉降曲线在高低层连接处是连续的，不会出现突变。高层主楼地基下沉，由于土的剪切传递，低层连接处是连续的，不会出现突变。高层主楼地基下沉，由于土的剪切传递，高层主楼以外的地基随之下沉，其影响范围随土质而异。因此，裙房与主楼连高层主楼以外的地基随之下沉，其影响范围随土质而异。因此，裙房与主楼连接处不会发生突变的差异沉降，而是在裙房若干跨内产

43、生连续性的差异沉降。接处不会发生突变的差异沉降，而是在裙房若干跨内产生连续性的差异沉降。高层建筑主楼基础与其相连的裙房基础，若采取有效措施，或经过计算差异沉高层建筑主楼基础与其相连的裙房基础，若采取有效措施，或经过计算差异沉降量以不设沉降缝，也可不考虑裙房各跨差异沉降对结构的内力影响。否则，降量以不设沉降缝，也可不考虑裙房各跨差异沉降对结构的内力影响。否则，必须考虑差异沉降的影响。必须考虑差异沉降的影响。四、多高层建筑基础设计与构造四、多高层建筑基础设计与构造 （2）应采取有效措施使主楼与裙房基础的沉降差值在允许范围内。减）应采取有效措施使主楼与裙房基础的沉降差值在允许范围内。减少高层主楼基础

44、沉降可采取下列措施：少高层主楼基础沉降可采取下列措施：1）地基持力应选择压缩性较低的土层，）地基持力应选择压缩性较低的土层，其厚度不宜小于其厚度不宜小于4m，并且无软弱下卧层；，并且无软弱下卧层；2）适当扩大基础底面面积，以减小）适当扩大基础底面面积，以减小其压应力；其压应力；3）当地基持力层为压缩性较高的土层时，可采取高层主楼基础为）当地基持力层为压缩性较高的土层时，可采取高层主楼基础为桩基础或复合地基、裙房为天然地基的方法，或高层主楼与裙房采用不同直径、桩基础或复合地基、裙房为天然地基的方法，或高层主楼与裙房采用不同直径、长度的桩基础，以减少沉降差。长度的桩基础，以减少沉降差。 为使裙房基

45、础沉降量接近主楼基础沉降值，可采取下列措施：为使裙房基础沉降量接近主楼基础沉降值，可采取下列措施：1）裙）裙房基础埋置在与高层主楼基础不同的土层，使裙房基底持力层土的压缩性大于房基础埋置在与高层主楼基础不同的土层，使裙房基底持力层土的压缩性大于高层主楼基底持力层土的压缩性；高层主楼基底持力层土的压缩性；2）裙房采用天然地基，高层主楼采用桩基）裙房采用天然地基，高层主楼采用桩基础或复合地基；础或复合地基；3）裙房基础应尽可能减小基础底面面积，不宜采用满堂基础，）裙房基础应尽可能减小基础底面面积，不宜采用满堂基础，以柱下单独基础或条形基础为宜，并考虑主楼基底压力的影响。以柱下单独基础或条形基础为宜

46、，并考虑主楼基底压力的影响。四、多高层建筑基础设计与构造四、多高层建筑基础设计与构造 （3）当裙房地下室需要有防水时，地面可采用防水板做法，柱基之间）当裙房地下室需要有防水时，地面可采用防水板做法，柱基之间设梁支承抗水板或无梁平板，在抗水板下铺设一定厚度的易压缩材料，如泡沫设梁支承抗水板或无梁平板，在抗水板下铺设一定厚度的易压缩材料，如泡沫聚苯板或干焦碴等，使之避免因柱基或条形梁基础沉降时抗水板成为满堂底板。聚苯板或干焦碴等，使之避免因柱基或条形梁基础沉降时抗水板成为满堂底板。易压缩材料的厚度可根据基础最终沉降值估计。抗水板上皮至基底的距离宜不易压缩材料的厚度可根据基础最终沉降值估计。抗水板上

47、皮至基底的距离宜不小于小于1m，抗水板下原有土层不应夯实处理，压缩性低的土层可刨松，抗水板下原有土层不应夯实处理，压缩性低的土层可刨松200mm（图（图4-2）。）。图图 4-2 独立柱基抗水板独立柱基抗水板四、多高层建筑基础设计与构造四、多高层建筑基础设计与构造 （4）在设计基础防水板时，应注意防水板配筋除满足地下水浮力要求）在设计基础防水板时，应注意防水板配筋除满足地下水浮力要求外，应满足抗弯构件最小配筋率要求，依据混凝土规范外，应满足抗弯构件最小配筋率要求，依据混凝土规范9.5.2条，配筋率应不条，配筋率应不小于小于0.15%。1.筏板厚度的确定及有关构造筏板厚度的确定及有关构造 （1）

48、梁板式筏基底板除计算正截面受弯承载力外，其厚度尚应满足受）梁板式筏基底板除计算正截面受弯承载力外，其厚度尚应满足受冲切承载力、受剪切承载力的要求。梁板式筏形基础的板厚，对冲切承载力、受剪切承载力的要求。梁板式筏形基础的板厚，对12层以上的层以上的建筑应建筑应400mm，且板厚与最大双向板格的短向尺寸之比宜，且板厚与最大双向板格的短向尺寸之比宜1/14。也可参考。也可参考下表估算：下表估算：基底平均反力基底平均反力(kpa) 底板厚度底板厚度(m) 基底平均反力基底平均反力(kpa) 底板厚度底板厚度(m) 150200 L0/14L0/10 300400 L0/8L0/6 200300 L0/

49、10L0/8 400500 L0/7L0/5 注：注：L0为最大双向板格的短向尺寸为最大双向板格的短向尺寸(m)。四、多高层建筑基础设计与构造四、多高层建筑基础设计与构造 （2）当采用平板式筏板时，筏板厚度一般由冲切承载力确定。在基础）当采用平板式筏板时，筏板厚度一般由冲切承载力确定。在基础平面中仅少数柱的荷载较大，而多数柱的荷哉较小时，筏板厚度应按多数柱下平面中仅少数柱的荷载较大，而多数柱的荷哉较小时，筏板厚度应按多数柱下的冲切承载力确定，在少数荷载大的柱下可采用柱帽满足抗冲切的需要。当地的冲切承载力确定，在少数荷载大的柱下可采用柱帽满足抗冲切的需要。当地下室地面有架空层或填层时可采用往底板

50、上置柱帽形式，但柱帽上皮距地面宜下室地面有架空层或填层时可采用往底板上置柱帽形式，但柱帽上皮距地面宜100mm（图（图4-3）；地下室地面无架空层或填层时，可采用底板下置柱帽形）；地下室地面无架空层或填层时，可采用底板下置柱帽形式（图：无架空层或垫层）。式（图：无架空层或垫层）。图图 4-3 基础底板基础底板四、多高层建筑基础设计与构造四、多高层建筑基础设计与构造 平板式筏基筏板的最小厚度宜平板式筏基筏板的最小厚度宜400mm，计算时应考虑作用在冲切临，计算时应考虑作用在冲切临界截面重心上的不平衡弯矩所产生的附加剪力。距柱边界截面重心上的不平衡弯矩所产生的附加剪力。距柱边ho/2冲切临界截面的

51、最冲切临界截面的最大剪应力大剪应力tmax应按应按基础规范基础规范8.4.7条计算。条计算。 （3）当基础底板的电梯井坑、集水坑的周边有钢筋混凝土墙时，这些）当基础底板的电梯井坑、集水坑的周边有钢筋混凝土墙时，这些墙已是底板的支座，底板上部钢筋没有必要沿坑边下弯，只需伸入墙内至对边，墙已是底板的支座，底板上部钢筋没有必要沿坑边下弯，只需伸入墙内至对边，而墙的竖向筋应伸至抗底，沿坑边的水平分布筋可与墙的相同（图而墙的竖向筋应伸至抗底，沿坑边的水平分布筋可与墙的相同（图4-4a）。）。图图 4-4a四、多高层建筑基础设计与构造四、多高层建筑基础设计与构造 当基础底板的电梯井坑、集水抗的周边或一侧无

52、钢筋混凝土墙时，底当基础底板的电梯井坑、集水抗的周边或一侧无钢筋混凝土墙时，底板上部钢筋在坑边应下弯，并与坑底上部钢筋相互搭接，且满足塔接长度要求；板上部钢筋在坑边应下弯，并与坑底上部钢筋相互搭接，且满足塔接长度要求；底板下部钢筋与坑底下部的弯折钢筋也应按搭接，且满足搭接长度要求（图底板下部钢筋与坑底下部的弯折钢筋也应按搭接，且满足搭接长度要求（图4-4b）。）。 图图 4-4b 电梯井抗、集水坑的周边有墙或沿一方向两边有墙时，抗底板厚度按电梯井抗、集水坑的周边有墙或沿一方向两边有墙时，抗底板厚度按支承情况满足冲切和剪切承载力后可小于基础底板厚度，因为坑底跨度远小于支承情况满足冲切和剪切承载力

53、后可小于基础底板厚度，因为坑底跨度远小于基础底板跨度，减小坑底板厚度有利于节省土方及混凝土用量。基础底板跨度，减小坑底板厚度有利于节省土方及混凝土用量。 四、多高层建筑基础设计与构造四、多高层建筑基础设计与构造 （4）地下室外墙竖向钢筋与基础底板的连接，因为外墙厚度一般远小）地下室外墙竖向钢筋与基础底板的连接，因为外墙厚度一般远小于基础底板，底板计算时在外墙端常按铰支座考虑，外墙在底板端计算时按固于基础底板，底板计算时在外墙端常按铰支座考虑，外墙在底板端计算时按固端，因此底板上下钢筋可伸至外墙外侧，在端部可不设弯钩（底板上钢筋锚入端，因此底板上下钢筋可伸至外墙外侧，在端部可不设弯钩（底板上钢筋

54、锚入支座长度按支座长度按5d就够），外墙外侧竖向钢筋在基础底板弯后的直段长度与底板就够），外墙外侧竖向钢筋在基础底板弯后的直段长度与底板下钢筋相连（按其搭接长度要求），按此构造底板端部实际已具有与外墙固端下钢筋相连（按其搭接长度要求），按此构造底板端部实际已具有与外墙固端弯矩同值的承载力，工程设计时底板计算也可考虑此弯矩的有利影响（图弯矩同值的承载力，工程设计时底板计算也可考虑此弯矩的有利影响（图4-5）。）。 图图 4-5 外伸底板外伸底板四、多高层建筑基础设计与构造四、多高层建筑基础设计与构造 （5）当基础底板伸出外墙时，底板上筋及下筋端部也可不弯直钩。如）当基础底板伸出外墙时，底板上筋及

55、下筋端部也可不弯直钩。如果为构造可设置纵横构造筋，直径果为构造可设置纵横构造筋，直径1216mm，间距，间距200mm（图（图4-6）。）。 图图 4-6 底板底板 四、多高层建筑基础设计与构造四、多高层建筑基础设计与构造 （6）按倒楼盖法计算的平板式筏基，柱下板带和跨中板带的承载力应）按倒楼盖法计算的平板式筏基，柱下板带和跨中板带的承载力应符合计算要求。柱下板带在柱宽及其两侧各符合计算要求。柱下板带在柱宽及其两侧各0.5倍板厚且倍板厚且1/4板跨的有效宽度范板跨的有效宽度范围内的钢筋配置量，应大于柱下板带钢筋的一半，且应能承受部分不平衡弯距围内的钢筋配置量，应大于柱下板带钢筋的一半，且应能承

56、受部分不平衡弯距dmM的作用，以保证板柱之间的弯矩传递，并使筏板在地震作用过程中处于弹的作用，以保证板柱之间的弯矩传递，并使筏板在地震作用过程中处于弹性状态，保证柱根处能实现预期的塑性铰。（图性状态，保证柱根处能实现预期的塑性铰。（图4-7）。）。 图图 4-7 有效宽度有效宽度b20.5h00.5h0h0+b2 考虑到整体弯曲的考虑到整体弯曲的影响，柱下板带和跨中板带影响，柱下板带和跨中板带的底部钢筋应有的底部钢筋应有1/21/3贯贯通全跨，且配筋率应通全跨，且配筋率应0.15%；顶部钢筋应按实际配筋全部顶部钢筋应按实际配筋全部连通。连通。四、多高层建筑基础设计与构造四、多高层建筑基础设计与

57、构造 （7）筏板基础的混凝土强度等级不宜低于）筏板基础的混凝土强度等级不宜低于C30，垫层厚度一般为，垫层厚度一般为100mm，有垫层时钢筋保护层的厚度，有垫层时钢筋保护层的厚度40mm。 （8）由框）由框-剪结构和框架剪结构和框架-核心筒结构的上部剪力墙（筒）延伸的地下核心筒结构的上部剪力墙（筒）延伸的地下室墙（筒），在楼板部位按上部楼层要求同样设暗梁。由剪力墙结构上部墙延室墙（筒），在楼板部位按上部楼层要求同样设暗梁。由剪力墙结构上部墙延伸的地下室墙，以及框架结构、框伸的地下室墙，以及框架结构、框-剪结构和框架剪结构和框架-核心筒结构仅在地下室设置核心筒结构仅在地下室设置的内外墙，在楼板部

58、位均可不设置构造梁。各类结构地下室所有内外墙下在基的内外墙，在楼板部位均可不设置构造梁。各类结构地下室所有内外墙下在基础底板部位均没有必要设置构造地梁。础底板部位均没有必要设置构造地梁。 （9）地下室外墙及柱间仅有较小洞口的内墙，墙下可不设置基础梁。）地下室外墙及柱间仅有较小洞口的内墙，墙下可不设置基础梁。当柱间内墙仅地下室底层有墙而上部无墙时，此墙可按深梁计算配筋。底板应当柱间内墙仅地下室底层有墙而上部无墙时，此墙可按深梁计算配筋。底板应按单向或双向板计算。按单向或双向板计算。四、多高层建筑基础设计与构造四、多高层建筑基础设计与构造1.筏板不一定均需伸出外墙边筏板不一定均需伸出外墙边 （1）

59、地下室周边有墙时，当基础底面已满足地基承载力，筏板（包括）地下室周边有墙时，当基础底面已满足地基承载力，筏板（包括平板式、梁板式及箱形基础筏板）可不外伸，有利外包防水操作。当需要外伸平板式、梁板式及箱形基础筏板）可不外伸，有利外包防水操作。当需要外伸挑扩大时，应按悬臂板式考虑其承载力。挑扩大时，应按悬臂板式考虑其承载力。混凝土高规混凝土高规12.2.7条的条文说明条的条文说明 （2）筏形基础的平面尺寸，应根据地基承载力、上部结构的布置以及）筏形基础的平面尺寸，应根据地基承载力、上部结构的布置以及荷载情况等因素确定。当上部为框架结构、框荷载情况等因素确定。当上部为框架结构、框-剪结构、框架剪结构

60、、框架-核心筒结构和筒核心筒结构和筒中筒结构时，筏形基础底板面积应当比上部结构所覆面积稍大些，使底板面积中筒结构时，筏形基础底板面积应当比上部结构所覆面积稍大些，使底板面积来满足地基承载力时，如采用梁板式，底板挑出的长度从基础边外皮算起横向来满足地基承载力时，如采用梁板式，底板挑出的长度从基础边外皮算起横向（短跨方向）宜（短跨方向）宜1200mm，纵向宜，纵向宜800mm；对平板式筏形基础，其挑出长；对平板式筏形基础，其挑出长度从柱外皮算起宜度从柱外皮算起宜2000mm。四、多高层建筑基础设计与构造四、多高层建筑基础设计与构造1.地下室基础梁、板的设计地下室基础梁、板的设计 （1）高层建筑上部