第五章高层建筑箱形基础(一)

1、第第5章章 高层建筑箱形基础高层建筑箱形基础5.1 概述一、箱形基础的适用范围当上部结构荷载较大而地基土又比较软弱时，高层建筑基础常采用箱形基础。二、箱形基础的组成箱形基础是由钢筋混凝土顶板、底板、内外侧墙板组成的空间格构式整体结构。三、补偿性基础的概念补偿性基础是指建筑物的总重量与基础范围挖去的土总重量(含地下水重)相等，基础底面附加压力等于零，上部荷载在地基内不产生附加应力和变形。 箱形基础的组成示意图补偿性基础的分类补偿性基础的分类：根据基础底面平均压应力大小可分为：全补偿性基础：即基础底面平均压应力等于基底的自重压应力；部分补偿性基础：即基础底面平均压应力大于基底的自重压应力。箱形基础

2、设计应遵循的规范高层建筑箱形与筏形基础技术规范(JGJ 699) 高层建筑混凝土结构技术规程(JGJ 32002) 5.2 箱形基础的构造要求 箱形基础的材料箱形基础的混凝土强度等级不应低于C20，采用密实混凝土刚性防水方案时，其外围结构的混凝土抗渗要求不应低于S6。箱形基础的埋置深度箱形基础的埋置深度必须满足地基承载力、地基变形和稳定性要求，以减小建筑物的整体倾斜，防止倾覆和滑移。采用天然地基时应不小于建筑物高度的1/12；在地震区箱形基础的埋深不宜小于建筑物高度的1/10。 箱形基础的平面尺寸 平面形状应力求简单，基础底面的形心应尽量与上层结构的竖向荷载重心相重合。对单幢建筑物，基底平面形

3、心宜与结构竖向长期荷载重心重合，两者间偏心距e应满当恒载与活载组合时，eb/60； 当恒载、活载与风荷载组合时， eb/30 。式中b为矩形箱形基础底板的宽度或长度。箱形基础的高度 箱形基础高度一般取建筑物高度的1/81/12，且不宜小于箱形基础长度的1/18，也不小于3m。 箱形基础的顶板和底板(1)基础底板厚度不应小于250mm，顶板厚度不应小于150mm。顶板和底板的厚度应满足抗剪承载力要求，底板的厚度还应满足抗冲切承载力要求。在实际工程中，底板由于受力和防水要求，厚度一般在500600mm以上；顶板厚度一般可达300350mm。箱形基础的顶板和底板均应采用双层双向配筋，当底板厚度大于1

4、000mm时，应在板的中面加配一层钢筋网片。 箱形基础的顶板和底板(2)顶板和底板配筋时，钢筋直径不小于14mm，间距一般为100200mm。箱形基础的顶板和底板钢筋，如有接头应优先采用焊接接头，当采用搭接接头时，应按受拉搭接长度考虑。箱形基础的内外侧墙板 箱形基础的外墙应沿建筑物四周布置，内墙沿上部结构的柱网或剪力墙位置纵横向均匀布置。平均每平方米基础面积上的墙体长度不应小于400mm，且墙体水平截面面积不得小于基础面积的1/10，其中纵墙配置量不小于总配置量的3/5。箱形基础的内外侧墙板(2)外墙板的厚度不应小于250mm，内墙板的厚度不应小于200mm。 箱形基础的内外侧墙板应采用双层双

5、向配筋，外墙的竖向钢筋直径不宜小于12mm，水平钢筋直径不宜小于lOmm，间距均不宜大于200mm；内墙的竖向及水平钢筋直径不宜小于lOmm，间距均不宜大于200mm。除上部与剪力墙相连的墙体以外，内外墙顶部及底部宜配置不少于两根直径25mm的通长构造钢筋，这些通长构造钢筋在搭接和转角处的连接长度应按受拉搭接长度考虑。 通长构造钢筋示意图墙体钢筋的接头位置 通长上部钢筋的接头位置，宜在墙体中部1/3跨处；通长下部钢筋的接头位置，宜在支座范围内；墙体水平钢筋的接头位置，外墙外筋在中间1/3跨处；外墙内筋在支座范围内；内墙钢筋截断时，每次只能截断1/3。墙体上开洞口 箱形基础的内墙板上应尽可能少开

6、洞，洞口应设在柱间居中位置，洞边至柱中心的距离不宜小于1200mm。墙体洞口削弱处钢筋的构造要求： 墙体洞口削弱处钢筋的构造要求底层柱与箱形基础连接 底层柱纵向钢筋伸入箱形基础墙体的长度为 ： 外柱、与剪力墙相连的柱、仅一侧有墙和四周无墙的地下室内柱，应全部直通到基础底；其它内柱可把四角的纵向钢筋直通到基础底，其余钢筋可伸人墙内45d。当有多层箱形基础时，上述直通到基础底的纵向钢筋可仅伸至箱形基础的最上一层的墙底。现浇底层柱与箱形基础连接时，在墙边与柱边或柱角与八字角之间的净距不宜小于50mm。 现浇底层柱与箱形基础连接构造预制柱与箱形基础连接构造箱形基础的变形缝 当箱形基础长度大于40m时，

7、可沿基础长度每隔20m至40m留一道贯通顶板、底板和墙体的施工后浇带，后浇带宽度不宜小于800mm，后浇带宜设在柱距三等分的中间范围内。后浇带处的顶板、底板和墙体内钢筋可以贯通不断。施工后浇带可在顶板浇注混凝土14天后，采用比设计强度等级提高一级的无收缩水泥配制的混凝土浇筑密实，并加强养护。箱形基础的防水 采用密实混凝土刚性防水方案，必要时可采用架空隔水层方案或柔性防水方案 。5.3 箱形基础地基计算 (2) 当偏心荷载作用时2. 地基承载力验算二、地基变形验算天然地基上箱形基础的地基变形与一般建筑物浅基础相比较，有两个主要特点：由于大面积的基坑深开挖，引起比较明显的基坑土(卸载)回弹变形。因

8、此，基坑由于卸载产生的回弹变形影响是不可忽略的。 上部结构与基础及地基的共同作用，在建筑物施工过程中，随着基础和上部结构刚度及荷载的逐步形成的，基础沉降、基底反力也相应渐次发展。 地基变形的三个阶段：自重应力阶段变形，指建筑物加载至等于基础开挖的土重时地基变形；附加应力阶段变形，是指建筑物加载自超过自重应力起至设计荷载相应的总应力为止这个阶段地基变形，该阶段地基变形约为基础的最终沉降量的3550； 恒应力阶段变形，是指建筑物竣工后的地基长期变形，约为基础的最终沉降量的30一35。箱形基础地基沉降的特点自重应力阶段变形和附加应力阶段变形占基础最终沉降的2/3，而浅基础一般为20。 箱形基础最终沉降量的计算修正的分层总和法箱形基础沉降计算经验系数箱形基础的允许沉降应考虑建筑的使用要求和相邻建筑的影响确定。（上海试行规定规定地基的最终平均沉降350mm）由于箱形基础埋深较大，计算基底平均附加应力时，可以考虑扣除水浮力。箱形基础的地基沉降的计算深度整体倾斜验算箱形基础地基倾斜的特点：作为一个刚性整体发生整