高层建筑结构的基础设计

第八讲高层建筑结构的基础设计基础是房屋结构的重要组成部分，房屋所受的各种荷载都要经过基础传至地基。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，材料用量多，施工周期长，工程造价高等特点。为此，高层建筑基础设计时应满足以下几方面的要求：(1)基础的总沉降量和差异沉降量满足规范规定的允许值；（2）满足天然地基或复合地基承载力及桩基承载力的要求；（3）地下结构满足建筑防水的要求；（4）预先估计在基础施工过程中对毗邻房屋或市政设施的影响，并尽可能避免或减轻这种影响和干扰；（5）应考虑综合经济效益，不仅考虑基础本身的用料和造价，还应考虑土方、降水、施工条件和工期等因素。地震区的高层建筑宜选择对抗震有利的地段，避开不利地段，当条件不允许避开不利地段时，应采取可靠措施，使建筑物在地震时不致由于地基失稳而破坏，或者产生过量下沉或倾斜。由以上可知，高层建筑基础的设计对房屋的正常使用和安全至关重要，应根据岩土工程勘探资料，综合考虑上部结构类型、材料情况、施工条件和使用功能要求等因素，做到安全适用、技术先进、经济合理、确保质量。一、基础的选型和埋置深度高层建筑基础的选型应根据上部结构情况、工程地质、抗震设防要求、施工条件、周围建筑物和环境条件等因素综合考虑确定。应选用整体性好、能满足地基的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。天然地基上的筏形基础比较经济，宜优先采用；必要时也可采用箱形基础；当地质条件好、荷载较小，且能满足地基承载力和变形的要求时，也可采用交叉梁基础或其它基础形式；当地基承载力和变形不能满足设计要求时，可采用桩基或复合地基。搞基础是否发生奴倾斜是高层建寄筑是否安全的只关键因素。高暂层建筑由于质秩心高、荷载大渴，对基础底面贼一般难免有偏止心，故在沉降疏过程中，建筑超物总重量对基速础底面形心将喊产生新的倾覆宣力矩增量，而质此倾覆力矩增接量又产生新的棕倾斜增量，倾卫斜可能随之增益长，直至地基顽变形稳定为止杜。因此，为减雹少基础产生倾蔽斜，应尽量使沸结构竖向荷载鲜重心与基础平邀面形心相重合叹，当偏心难以叮避免时，应对佣其偏心距加以顺限制。《高层桨规程》规定，端在地基土比较互均匀的条件下灾，箱形基础、否筏形基础的基陡础平面形心宜钳与上部结构竖泼向永久荷载重惭心重合。当不尼能重合时，偏非心距面e链宜符合下式要铺求：便对低压缩性地归基或端承桩基项的基础，可适就当放宽偏心距扮的限制。按上印式计算时，裙丘房与主楼可分悟开考虑。风为使高层建筑侄结构在水平力犯和竖向荷载作影用下，其基底颈压应力不致过咳于集中，为此座，可通过限制反基础底面压应即力较小一端的足应力状态来实镇现。《高层规蛛程》规定，高陡宽比大于虹4逝的高层建筑，亡基础底面不宜喘出现零应力区悦；高宽比不大疏于江4冒的高层建筑，吵基础底面与地浸基之间零应力砌区面积不应超殖过基础底面面舟积的指15俩％。当满足上票述要求时，高负层建筑结构的颗抗倾覆能力具爹有足够的安全减储备，不需再耐验算结构的倾棍覆问题。对裙村楼和主楼质量熔偏心较大的高腾层建筑，裙楼乞与主楼可分别汉进行基底应力任计算。丑二、基础的埋吗置深度阅高层建筑基础价必须有足够的休埋置深度，这寨主要是考虑了焰以下几方面的查因素：腐（慕1妨）增大基础埋悄深可保证高层蜘建筑在水平荷代载（风和地震非作用）作用下何的地基稳定性赠，减少建筑的夫整体倾斜，防道止倾覆和滑移棵，利用土的侧帜限形成嵌固条艰件，保证高层膀建筑的稳定；拦（阴2闲）由于基础增钓大埋深，可使渴地基的附加压油力减小，且地篇基承载力的深蒸度修正也加大海，则可以提高跨地基的承载力娱，减少基础的冤沉降量；容（天3点）增大基础埋砌深，可使地下毙室外墙与土体和之间的摩擦力射和被动土压力渴增大，从而限怕制了基础在水塘平荷载作用下想的摆动，使基阔础底面上反力服分布趋于平缓朴；芳（施4睛）地震作用下疏结构的动力效副应与基础埋置留深度关系较大皇，增大埋深，嚷可使阻尼增大柴，结构的地震帝反应减小，而堆且土质越软，改埋置深度越大须，地震反应减末小得越多。因乓此增大埋深有雄利于建筑物抗场震。实测表明更，有地下室的混建筑地震反应笛可降低（争20感—泳30声）％。饥基础的埋置深刚度对房屋造价奶、施工技术措齿施、工期以及践保证房屋正常展使用等都有很眠大的影响。基才础埋置太深，仙还会增加房屋胡的造价；而埋捞置太浅，通常讲又不能保证房慰屋的稳定性。嚷因此，基础设旋计时应根据实阴际情况选择一脑个合理的埋置河深度。当基础抚直接搁置在基右岩上时，可以统不考虑埋深的究要求，但一定眨要做好地锚，园保证基础不发扑生滑移。号基础的埋置深直度指有效埋深永，一般指从自贪室外地面起算斧，天然地基算附至基础底面的赶下皮标高，桩困基础算至承台畏的下皮标高；雄当室外地面不许等高时，应按拍较低的一侧起在算，如下图所第示；当地下室细周围无可靠侧摄限时，应从具狂有侧限的地面谢起算。《高层钳规程》规定，亦高层建筑基础瘦的埋置深度，锋对天然地基或颂复合地基，可养取房屋高度的趣1/15汁；对桩基础，照可取房屋高度悦的撞1/18第（桩长不计在统内）。当建筑骡物采用岩石地犹基或采取有效削措施时，在满必足地基承载力脊、稳定性要求躲及当有可靠依旺据时，基础埋堡置深度可适当拌减小。当地基慌可能产生滑移僻时，应采取有紧效的抗滑移措揉施。蹄当高层建筑的偷地下室周边需悦要设置连续的车采光井时，土辈体与采光井的团挡土墙接触，恐不能对基础形巡成有效的侧限亿，此时应每隔胃一段距离，在邪基础与采光井鸽外壁之间设置矮连接短墙，以城利用周围土体吊对基础产生侧妄限，保证水平匆力的传递。握高层建筑一般寇带有裙房，当飘主楼与裙房用述沉降缝分开时备，主楼的有效纪埋置深度应从见有侧限的地坪号起算。张若主楼与裙房沿基础的埋置深核度相同，则主截楼的有效埋置扮深度为零，此掠时基础埋置深旅度没有受到侧笔向限制，宜将发主楼基础的埋巩置深度增大，步则主楼与裙房究两基础埋置深亚度的差值为主周楼基础的有效炒埋深。在不得栏已情况下，亦耀可在主楼与裙溉房基础之间的欲沉降缝内填充补松散、坚硬的怪材料（如粗砂骆），使两者之得间可以传递水起平力，同时又丘不妨碍沉降缝聋两侧基础发生旱相对沉降。菌三、高层建筑亚基础与裙房基右础的连接闪高层建筑常常渗附有层数不多竟，用作门厅、刊商店、餐厅等塔的裙房，裙房旧一般柱距较大日，比较空旷，杀高层部分与裙刺房两者之间上作部刚度和荷载奉相差悬殊，基藏础附加压力差亦别极大，导致哗基础沉降量不贺同，理应设置再沉降缝将二者列基础分开，以愤避免差异沉降坝量对上部结构肉的影响。实际聚上，高层部分墙与裙房之间基营础是否需要断捎开，应根据地作基土质、基础宰形式、建筑平那面体形等情况巧区别对待。当摸采用天然地基仰，而地基承载瓶力较小，预计没主楼与裙房基嫁础的绝对沉降风量及差异沉降艺量均较大时，竞应在主楼与裙祥房之间设置沉府降缝将二者断杆开，使彼此可婚以自由沉降。丧当地基土质较掏好，或采用桩制基础，高层部径分和裙房基础奥各自的沉降量剧及二者差异沉锋降量都比较小撑，且计算比较游可靠时，主楼孙与裙房之间的慈基础及上部结矛构可以连成整屯体，不需设置授沉降缝。从房番屋的建筑使用肤功能及防水要默求考虑，亦不蝇希望设置沉降愚缝。目前，国语内高层建筑的另主楼与裙房之洲间多数不设永何久缝，实测表享明，当主楼地客基下沉时，由恰于土的剪切传址递，主楼以外伪的地基也随之缺下沉，其影响惰范围随土质而拌异，即地基沉串降曲线在主楼元与裙房的连接倡处是连续的，紫不会发生突变茫的差异沉降，省而是在裙房若滋干跨内产生连茎续性的差异沉时降。沸当高层建筑主舒楼与裙房之间糟不设置沉降缝冒时，为了减小炸差异沉降引起壶的结构内力，眉可采用施工后非浇带的措施。杜施工后浇带设六置在裙房一侧辛，宽度不应小疯于油800mm改，其位置宜设串在距主楼边的灶第二跨内、从席基础到裙房屋狗顶所有的构件叛上。后浇带中桂的钢筋最好是洋先断开（若以馅后采用搭接，畜要求钢筋留出廊锚固长度；若俭以后采用焊接皂，钢筋可以切缩断），也允许叨钢筋不切断而吗直接连通起来阳。在施工期间逝，后浇带混凝犬土先不浇筑，伪这样主楼与裙售房可以自由沉客降，到施工后明期，沉降基本请稳定后再浇筑工混凝土连为整过体。当采用天肾然地基时，后叠浇带混凝土通速常待主楼结构训施工完毕后浇狼筑；如果采用叼以端承桩为主献的桩基础，由泼于桩基础沉降和差较小，可根绑据施工期间的窄沉降观测结果妇，随时浇筑后链浇带混凝土。供后浇带浇筑用洽的混凝土，宜俩采用浇筑水泥题或硫酸铝盐等庆早强、快硬、酒无收缩的水泥趴；同时，基础悦底板及地下室鲜外墙在施工后柏浇带处要做好漂防水处理。译北京西苑饭店携新楼，主楼地打下疑3乓层，地上伸23跨层，加塔楼总惹高度裁93.51m皱；裙房地下价2充层，地上坏2绩—抽3脾层；主楼采用液箱形基础，底艺面标高为盗-12m制，支承在砂卵济石层上，裙房蛛采用交叉梁基摩础，底面标高帝为梁-7.55瓶—纽-9呈.5m必，支承在粉砂往层上。由于基知底土质较好，率绝对沉降量小童，该结构采用垃了主楼与裙房凤之间不设沉降质缝而连为整体辫的方案，为减虎小主楼与裙房岩之间的差异沉吃降量，在施工限期间，从基础眨到裙房屋顶留急有后浇带，如才图所示，待主苏楼施工至厕23佳层时浇筑后浇惹带连为整体。焦下图所示为某钥高层建筑平面六，主楼均为矩知形平面框筒结英构钻，庸Ⅰ恐、益Ⅱ加栋分别为穷14引层和血18钱层松，怖Ⅲ以、漂Ⅳ梨栋分别为牛28唱层和虑23脚层，由防震缝砌分为两段；裙企房银5牺层，与主楼共让用一个基础，悲施工时在主楼惧与裙房之间留芽有后浇带。纳四、地基、基鬼础和上部结构民的共同作用分柄析版地基、基础和走上部结构三者半是一个整体，召要正确地求得万基础的真实受喊力情况，必须滚考虑三者的共拘同作用，就是艇把地基、基础嫂和上部结构看筝作一个彼此相富互协调工作的丑整体，在连接顿点和接触点处荡满足变形协调桃条件以求得整贴个系统的变形识和内力。由于岂这种计算分析尼方法十分复杂夺，有待于进一酸步完善，目前撕尚不能完全用倚于实际工程。香实际工程中，既一般是将上部划结构与基础分圾离开，并假定书它固定于基础颂顶面（图耀(缝a)为），然后按结削构力学方法求话得支座反力战(拴图脆(扰b))僚，并反作用于财基础，作为基朝础承受的荷载还(泥图帽(舍c))才。塌当考虑地基与卷基础的共同作彼用时，将基础供看作（弹性）坏地基上的梁或隔板，按照不同冤的地基模型根妇据静力平衡条链件和接触点处男的变形协调条鼠件计算基底反轮力及基础的内猛力。当不需要有考虑地基与基祖础的共同作用猛时，假定基底饺反力为直线分异布，将柱视为俩支座，基础看青成倒置的连续怒梁或板，在基科底净反力作用课下按结构力学巡方法计算基础险内力。站由上可知，目役前对上部结构痛的分析，一般决不考虑与地基辛、基础的共同匙作用；基础的尝分析有时虽考锻虑了与地基的兵共同作用，但所通常也不计入司上部结构的影绒响。尽管如此垃，掌握地基、杰基础、上部结歇构相互作用的着基本概念将有鲜助于了解各类织基础的性能、第正确选择地基租基础方案、评戚价常规分析与沙实际之间的可捏能差异、理解级影响地基变形吩允许值的因素微等有关问题。胡因此，高层建李筑基础应根据们上部结构和地片质状况进行设骨计，宜考虑地个基、基础与上遥部结构相互作隙用的影响。唯1钟、上部结构刚陕度对基础内力累的影响眯从与地基变形始相互作用的观要点出发，上部咬结构可分为刚宽性结构、柔性绝结构和半刚性鸟结构。当上部栋结构为绝对刚盘性时，地基变劳形只使各柱均污匀下沉（图燥(瓶a)妨）；若忽略柱欣端的转动约束甘作用，则柱端钻可视为基础梁寇的不动铰支座绿，亦即基础犹舟如倒置的连续棍梁，不产生整讨体弯曲，在基滥底反力作用下茂只产生局部弯闻曲。当上部结将构为绝对柔性炼时，上部结构凉对基础的变形挡毫无制约作用朝（图臣(认b)追），基础梁在疯产生局部弯曲预的同时，还产排生很大的整体冬弯曲。由上可裤见，两种情况理下基础梁的挠纹曲形式及相应离的内力图有很显大的差别。长工程中的实际塘结构常介于上毅述二者之间，宪属于半刚性结瞧构。一般根据心工程经验定性滚地判断比较接鉴近哪一种情况急，了解可能出暗现的地基变形季特征并判定结阻构出现破坏的匹部位，以便采更取有效措施。魄如上部结构为既剪力墙结构房哄屋，则接近于黄绝对刚性结构唉；单层排架房速屋接近于柔性甩结构。但是刚江度较大的上部耳结构在抵抗和旋调整地基变形污的同时，结构盖内部将产生很侵大的附加应力捆；反之，上部怪结构刚度愈小隶，产生的附加着应力也愈小。介2单、基础刚度对尝地基反力的影睛响同绝对柔性基础肚且当忽略上部援结构刚度时，羞其抗弯刚度为密零，对荷载传指递无扩散作用屑，如同荷载直语接作用在地基璃上，基底反力酬分布与它受到茅的荷载分布完扩全一致，因此线基础中不产生困弯矩和剪力。毫在均匀分布荷亡载作用下，基爹础的沉降是中趋间大而两边小丝，呈盆形（图部(仪a)赔）；为了使基疯础的沉降趋于捕均匀，荷载分许布应是中间小若两边大，呈不穴均匀状（图齐(轮b)淘）壶当基础为绝对宾刚性时，其抗胜弯刚度为无限链大，不论上部愤结构的刚度大决小和荷载分布扔，基础受力沉轰降后仍保持为挠平面。若上部辉结构荷载的合扩力作用点通过瞒基底的形心，模则基础产生均孝匀沉降，基底漏反力分布为边何缘大而中间小落的曲线（图崖(昆a)幅中的实线）；奴当荷载偏心作盛用时，基础沉权降后为一倾斜惜的平面，基底好反力分布也为象不对称的曲线羞（图羽(台b)声中的实线）。毕由上可知，刚已性基础在调整乐基础沉降使之夫均匀的同时，痒还使基底反力摘分布由中间向为两边转移；刚写性基础这种能大跨越基础中间素，将承受的荷执载向两边转移点的现象称为基旱础庙的触“砍架越作存用喜”棍。显然，基础味的刚性越大，曲这储种猎“染架越作逃用性”堪也越大，因而防基础中部受到勉的弯矩也越大洞。当基底边缘夕处的压应力超馅过了地基土的式线弹性阶段时擦，随着塑性区策的发展，基底滥反力产生重分执布，塑性区最歌先出现在边缘类处，使反力减碌小，并向中部涨转移，形成马员鞍形分布，如践图中的虚线所说示。斜实际上，基础乞的刚度是有限毒的，因而其基来底反力分布介衡于上述两种情普况之间。理论密分析与实验研寸究表明，基底艺反力不仅与基情础刚度有关，叶还涉及到土的奉类别与其变形同特性、荷载大国小与分布、土针的固结与蠕变敞特性、以及基党础的埋置深度经与形状等多种石因素。如果基掉础底面积足够万大，有一定埋继置深度，荷载梨不大，地基尚持处于线性变形炭阶段，则基底描反力分布为马搏鞍形（图吐(炊a)炼）。砂土地基挤上的小型基础铃，埋置深度较浙浅或荷载较大淋时，基础边缘诚塑性区的扩大千导致这部分地害基土所卸除的棵荷载必然转移弹给基底中部的史土体，使中部局基底反力增大半，呈抛物线形辩（图储(币b)迁）。当荷载非令常大，以致地仁基接近整体破疾坏时，基底反屑力更加向中部洋集中而呈钟形柜（图崖(陷c)毕）腥3兰、地基条件对无基础受力的影净响刻基础的受力状盾况还取决于地爽基土的压缩性总及其分布的均枪匀性。当地基柴土不可压缩时劝，基础不仅不祸会产生整体弯碗曲，局部弯曲灯也很小，同时拥上部结构因沉勺降产生的附加倡应力亦很小。册实际工程中，改常遇到的地基宁土均有一定（唉有时较大）的剧压缩性，且其怪分布有时也不汤均匀。如下图种所示的两种情邻况，基础弯矩山图截然不同。元五、筏形基础狗设计立筏形基础也称督为片筏基础或很筏式基础，是论高层建筑中常逝用的一种基础接形式，它适用幅于高层建筑地容下部分用做商钉场、停车场、盐机房等大空间为房屋。筏形基流础具有整体刚惩度大，能有效存地调整基底压嫌力和不均匀沉鸽降，并有较好旅的防渗性能；胃同时，天然地部基上的筏形基麻础以整个房屋合下大面积的筏续片与地基相接差触，可使地基础承载力随着基扁础埋深和宽度薄的增加而增大宽，使基础的沉铃降随着埋深的影增加而增大，野因而它具有减亏小基底压力和旷调整不均匀沉睁降的能力。方筏形基础可分蕉为平板式筏形创基础和梁板式两筏形基础，如容下图所示。平黎板式筏形基础属[的图（彩a达）差]鞭是一块厚度相滴等的钢筋混凝博土平板，其厚伯度通常为芹1m咸—跟2.5m棒，故混凝土用各量大，但施工房方便，建造速质度快。梁板式县筏形基础照[贡图（井b大）、（害c浴）叨]贤的底板厚度较剂小，在两个方蹄向上沿柱列布锅置有肋梁，以良加强底板的刚茧度，改善底板细的受力。这种讲基础实质上是勿一个钢筋混凝级土肋梁楼盖，兵其优点是节省秋混凝土用量，朝但模板及施工忆较复杂。平板乌式筏形基础适检用于柱荷载不赖大、柱距较小廉且等柱距的情攀况，当荷载较厕大时，可以加轿大柱下的板厚葡[气图（稿d看）妻]育；当柱荷载较哭大且不均匀，限柱距又较大时崇，可采用梁板伪式筏形基础。部1穗、筏形基础尺掀寸的确定痕筏形基础的平势面尺寸应根据补地基土的承载睁力、上部结构糕的布置及其荷呼载的分布等因介素确定。在确筝定基础平面尺亩寸时，为避免岸基础发生过大赤的倾斜和改善盟基础受力状况避，应使基础平雾面形心与上部姜结构竖向荷载军重心之间的偏级心距满足要求馅；否则，可通旨过改变基础底弦板在四边的外只伸长度来调整占基底的形心位单置，或采取减等小柱荷载差的冰措施，调整上蚂部结构竖向荷裙载的重心，尽愈可能使上部结枝构竖向荷载的萌重心与基础平胜面的形心相重孤合。大当满足地基承傲载力时，筏形炮基础的周边不隆宜向外有较大糊的伸挑扩大。逃当需要外挑时缸，其外挑长度洋一般不宜大于续同一方向边跨尿柱距的抵1/4拉—妻1/3,狠同时宜将肋梁甩伸至筏板边缘错；周边有墙的箩筏形基础，其津外挑长度一般霉为茧1m夹左右，也可不池外伸。箩平板式筏形基芒础的板厚可根烟据受冲切承载路力计算确定，摧板厚不宜小于父400mm型。冲切计算时淡，应考虑作用头在冲切临界截但面重心上的不军平衡弯矩所产夫生的附加剪力最。当柱荷载较只大，等厚度筏浴板的受冲切力柱不能满足要求任时，可将筏板氧上面增设柱墩蒸或在筏板下局突部增加板厚或薄配置抗冲切钢蚂筋来提高受冲榨切承载力。对移墙下筏式基础陕，宜采用等厚判度的平板式筏糕板，设计时可商根据上部结构艺开间及荷载大租小由经验确定枝，也可根据楼牵层按每层经50mm训估算，并进行拢受冲切承载力吴计算。梁板式活筏形基础的底仇板除计算正截筹面受弯承载力秒外，其厚度尚尿应满足受冲切猜承载力和受剪超承载力的要求吹；对概12踩层以上建筑的园梁板式筏形基短础，其底板厚盟度与最大双向么板格的短边净秧跨之比不应小内于泄1/14扬，且不得小于锈400mm吴。肋梁截面应秆满足正截面受闯弯及斜截面受酸剪承载力，并喷应验算底层柱津下的肋梁顶面族局部受压承载映力；肋梁高度睡取值应包括底勉板厚度在内，斗梁高不宜小于磨平均柱距的毛1/6触；肋梁的宽度前不宜过大，在削设计剪力满足搅的条件下，当瓶梁宽小于柱宽役时，可将肋梁课在柱边加腋以董满足构造要求衔（下图汪(a)煤、厕(归b)亮）；因此，肋哑梁截面应综合俗考虑荷载大小咬、柱距、地质属条件等因素，姿经计算满足承治载力的要求。团当柱荷载较大远时，可在柱侧揭肋梁加腋。屿底层柱、墙与洪梁板式筏形基稼础的肋梁连接善应满足下图所达示的构造要求繁，即柱、墙的于边缘至肋梁边虚缘的距离不应察小于菜50mm聋。隆2隆、筏形基础的没基底反力及内茅力计算航筏形基础的设袍计方法，根据疗采用的假定不肤同可分为刚性萍板方法和弹性恰板方法两大类都。弹性板方法瓣又可分为经典高解析法、数值怕分析法（如有堵限差分法、有糟限单元法和样牌条函数法）和算等代交叉弹性化地基梁法等；适弹性板方法虽渴未考虑上部结秃构的作用，但度考虑了地基与尝基础的相互作延用，与实际情静况较为符合。弊刚性板方法也肆称为倒楼盖法犹，常用的有板姨带法和双向板暂法，该方法既击不考虑上部结屋构刚度，也不侦考虑地基、基旗础的相互作用即，即假定基础应为绝对刚性，胞地基反力呈直东线分布。由于岛刚性板方法较治为简单，且在环多数情况下也极能满足工程计配算的需要，在轧工程中得到了锦广泛应用。本饮节仅介绍刚性留板方法。足当地基土比较罗均匀，上部结堵构刚度较好，琴平板式筏形基课础的厚跨比或闲梁板式筏形基钉础的肋梁高跨捉比不小于傻1/6楚，柱间距及柱吧荷载的变化不适超过娇20着％时，高层建帝筑的筏形基础候可仅考虑局部宋弯曲作用，按菊倒楼盖法（即回刚性板方法）村进行计算。按颗刚性板方法计咽算时，假定基雕础底板相对于丙地基而言是绝峰对刚性的，则得筏形基础的内牧力可按基底反铲力直线分布进叠行计算。当不贴符合上述条件康，如地基比较扁复杂、上部结央构刚度较差，激或柱荷载及柱哥间距变化较大新时，筏形基础愧的基底反力宜蛇按弹性板方法种进行计算。盾将坐标原点置电于筏形基础的金形心处，则基嘱底反力可按下独式计算抢由上式求得基诚底反力后，可喘进行地基承载星力验算。基础驼内力计算时采典用基底净反力殿，计算时应扣笼除底板自重及轻其上填土自重劈，将基底净反条力视为荷载，谷按倒楼盖法进虚行筏形基础内搅力的计算。雁（牺1插）平板式筏形饭基础内力计算泥对平板式筏形杨基础，当相邻笔柱荷载和柱距饰变化不大时，遍可将筏板在斗x兄方向划分为相柳互垂直的板带枝，板带的分界晒线为相邻柱列暖间的中线，如良下图示，取出烈每一条板带按妹独立的条形基编础进行内力计使算。骤由于独立的板歪带没有考虑板垄带相互间的剪碎力影响，致使短每一条板带柱舒荷载总和与基扯底净反力总和避不平衡，因此同，在计算板带棕内力之前应进闻行必要的调整辛。图中的削ABCH艇板带，柱荷载隙总和为史基底净反力的废平均值为封柱荷载和基底群净反力均按其违平均值进行修生正，则柱荷载购的修正系数为孝修正的基底平闯均净反力可按助下式计算野计算简图如上伏图所示，可采聪用静力平衡法剧或弯矩分配法包等进行基础板平带的内力计算朽。半对平板式筏形案基础，当一个役计算单元荷载纹相差不超过分20%崖时，可将地基享反力视为均匀幻分布，按柱网没划分为纵、横挨两个方向的柱沿下板带和跨中稠板带，采用无郑梁楼盖中的计掉算方法，如等嘉代框架法、经坡验系数法等，愤可进行柱下板舱带和跨中板带敲的内力分析。竿对柱下板带中宇，柱宽及其两状侧各病0.5扣倍板厚且不大债于脚1/4脉板跨的有效宽本度范围内，其虫钢筋配置量不征应小于柱下板除带钢筋数量的使一半，且能承胸受部分不平衡军弯矩。由（仙2赠）梁板式筏形艘基础内力计算淡当框架的柱网辈在纵横两个方无向上尺寸的比吵值小于健2渡，且在柱网单趴元内不再布置当次肋梁时，可饿将筏形基础近车似地视为一倒嫌置的楼盖，地贿基净反力作为拢荷载，筏板按沉双向多跨连续哪板计算，肋梁莲按多跨连续梁评计算，如下图滴所示。由于基马础与上部结构项的共同作用，仗致使基础端部袋处的基底反力通增加，亭因此，边跨跨毫中弯矩以及第脑一内支座的弯砖矩值宜乘以鞠1.2铺的系数。作用葵于筏形基础底倘板上的地基净摇反力可按疑450耐线所划分的范耳围，分别传到融纵向肋梁和横签向肋梁上去，目在进行肋梁内怪力计算时，可瓶将肋梁上的三贵角形和梯形分捎布荷载近似地蚕化为等量均布绳荷载。为了减切小基础底板的爸厚度，可在柱融网间增设次肋仪梁，当底板区顿格边长之比大遭于汁2笋时，基础底板周按连续单向板集计算，肋梁仍州按连续梁计算遍。按上述方法葡计算的连续梁蚀支座反力一般各不等于柱荷载镜，如果二者差搞值较大，应作附必要的修正，捧修正方法同条遗形基础计算的桑倒梁法。完3陆、配筋计算及摇构造针筏形基础的混舒凝土强度等级及不宜低于延C30植，垫层厚度通治常取柱100mm序。当有防水要伴求时，混凝土嫌的抗渗等级按哀规范要求。当涛采用刚性防水枣方案时，同一胳建筑的基础应乘避免设置变形奴缝。可沿基础抵长度每隔嚷30洽～傻40m偏留一道贯通顶笼板、底板及墙锅板的施工后浇胳带，带宽不宜令小于络800mm,坛且宜设置在柱善距三等分的中必间范围内。后杏浇带处底板及模外墙宜采用附丹加防水层；后蛇浇带混凝土宜工在其两侧混凝愚土浇灌完毕两岂个月后再进行盟浇灌，其强度弊等级应提高一饿级，且宜采用村早强、补偿收飞缩的混凝土。崇筏形基础的底能板一般仅进行鹊正截面承载力胸计算，肋梁应广进行正截面受狂弯承载力和斜征截面受剪承载药力计算。对平房板式筏基，按联柱下板带的正启弯矩配置板内馅底部钢筋，按袍跨中板带的负体弯矩配置板内歪上部钢筋。钢瞧筋间距不应小倒于精150mm辜，宜为遗200和～阔300mm劈，受力钢筋直亿径不宜小于染12mm丑。采用双向钢宾筋网片配置在县板的顶面和底觉面。筏形基础续的配筋除满足监计算要求外，准平板式筏形基戚础的底部和梁协板式筏形基础赶的底板和肋梁逗，其纵横方向氏的底部钢筋尚像应有病1/2古—吧1/3伟贯通全跨，且桶其配筋率不应诵小于晨0.15%铺，顶部钢筋按坊计算配筋全部厘贯通。潮采用筏形基础牵的地下室，其纹混凝土外墙厚共度不应小于刊250mm岔，内墙厚度不匙应小于快200mm荡。墙的截面除厦满足承载力要雾求外，尚应考耽虑变形、抗裂梢及防渗等要求肝。墙体内应设伙置双面钢筋，喉竖向和水平钢久筋直径不应小序于呜12mm绞，间距不应大虫于笨300mm披。禽六、箱形基础枣设计胆箱形基础是由躺钢筋混凝土顶携板、底板、外难墙和内墙组成固的空间整体结滩构，是高层建茂筑中广泛采用浸的一种基础形刮式。它具有很渔大的刚度和整寇体性，能有效灶地调节基础的穿不均匀沉降，凯常用于上部结幼构荷载大，地治基软弱且分布吓不均匀的情况导；由于箱形基叠础的埋置深度断较大，周围土铸体对其具有嵌婆固作用，因而槐可以增加建筑育物的整体稳定既性，并对结构最抗震有较好的呼效果；同时，驳因挖除了相当壁厚度的土层，箩减少了基础底冤板的附加压力退，使高层建筑阳可以建造在比鸭较软弱的天然咸地基上，形成俊所谓补偿性基查础，从而取得茧较好的经济效悬果。但另一方垂面，由于形成例箱形基础的纵浆横墙较多，而只且墙上开洞面仇积也受到限制纠，当地下室要启求有较大空间则或建筑功能上障要求较灵活布父置时（如地下周室作为商场、碍停车场等），叫就难以采用箱奔形基础。衬1喇、箱形基础的般补偿性及其利添用尺箱形基础的埋句置深度一般较肤大，基础底面父处的土自重应妨力勉和水压力咸在很大程度上逢补偿了由于建道筑物自重和荷构载产生的基底衣压力。如果箱悠形基础有足够液的埋置深度，昂使得基底土自神重应力和水压章力之和恰好等油于基底压力，赛即这这说明施加于旬箱形基础底面鄙上的压力等于蜘开挖基坑时挖失去土的重量，屠建筑物的重量申全部由挖除土受的重量所补偿科。从理论上讲灌，基底附加压铲力等于零，在掏地基土中就不沸会产生附加应挨力，因而也就鹅不会产生地基和沉降，亦不存骗在地基承载力赵问题，按照这聋种概念进行地装基基础设计称屯为补偿性设计珠。但是，由于止在施工过程中恼，基坑开挖解米除了土自重，奥使基坑发生回爸弹，当建造上与部结构和基础驰时，土体会再葡度受荷而发生出沉降，在这一对过程中，地基双中的应力发生连了一系列的变滔化，因此实际祖上不存在那种盟完全不引起沉春降和承载力问柏题的理想情况糖，但如果能精招心设计、合理怠施工，就能有锹效地发挥箱形景基础的补偿作聚用。斥当闯时，基坑挖除尺的土和水的重竭量超过了应补灶偿的建筑物的禁全部重量，这祥类基础称为超你补偿性基础；馅反之，当爹时，称为欠补舞偿性基础。根脾据经验，采用灶完全补偿性基加础要求的地下炎室深度见表欣12.4.1普，表中上部结拥构层的平均重竟量按每层待6.5样kN已/序m皇2送忠斑估算，地下室侧平均层高为暖4m床。显然，埋置土深度增大，箱仁形基础的补偿饥作用越大，但凑同时也带来土软方量大，施工哀困难等问题，堤需要综合考虑犯。揭2岔、箱形基础的幼一般规定奇箱形基础的平摩面尺寸应根据帆地基土承载力嗓和上部结构布打置以及荷载大素小等因素确定救。外墙宜沿建渗筑物周边布置潜，内墙沿上部求结构的柱网或背剪力墙位置纵赚横均匀布置，外墙体水平截面拴总面积不宜小套于箱形基础外平墙外包尺寸的慎水平投影面积跃的乘1/10垦。对基础平面的长宽比大于对4亩的箱形基础，按其纵墙水平截豆面面积不应小奶于箱基外墙外狐包尺寸水平投含影面积的墨1/8玻。箱基的偏心刮距应符合要求松。对与高层主左楼相连的裙房昨基础，若采用获外挑箱基墙或鹊外挑基础梁的匠方法，则外挑更部分的基底应杰采取有效措施等，使其具有适厌应差异沉降变捡形的能力。昂箱形基础的高分度应满足结构然的承载力和刚埋度要求，并根抚据建筑使用要临求确定。为了页使箱形基础具雹有一定的刚度吗，能适应地基迫的不均匀沉降列，满足使用功役能上的要求，以减少不均匀沉直降引起的上部狸结构附加应力妈，一般不宜小桃于箱基长度（阴不计墙外悬挑涂板部分）的蹦1/20剧，且不宜小于鹊3m本。当建筑物有课多层地下室时袜，可以仅将最招下面一层或两孟层地下室设计君为箱形基础，箩也可将全部多悔层地下室设计刚成箱形基础。俗墙体是保证箱元形基础整体刚裤度和纵、横向瓜受剪承载力的台重要构件。外踏墙沿建筑物四伪周布置，内墙认一般沿上部结狭构柱网和剪力斯墙纵、横向均形匀布置。要求雪墙体数量应满付足，每平方米神基础面积上墙奏体长度不少于贩400mm奴，墙体水平截屋面面积不小于武基础总面积的吴10%景，在长矩形平巧面箱形基础中犬，纵墙数量不葬少于墙体总量鼻的惜60%虾。上述规定中泻，墙体均为毛培长度和毛截面腥面积（不扣除报洞口），基础裁面积也不包含驴底板外挑部分译。积顶板、底板及咸墙体的厚度，柿应根据受力情窄况、整体刚度竹和防水要求确解定。无人防设丙计要求的箱基田，基础底板不到应小于咏300mm丧，外墙厚度不驴应小于搬250mm抖，内墙的厚度哀不应小于梢200mm嘴，顶板厚度不锦应小于堵200mm侄。大箱形基础的墙旗体应尽量不开渴洞、少开洞或逢开小洞，洞口闻宜设在柱间居围中部位，应避脂免开偏洞和边舍洞。洞口边缘茧至柱中心距离泰不宜小于秧1.2m戒，开口系数应等符合下式要求驻式中的墙面总耕面积指柱距与弦基础高度的乘顽积。缓3话、箱形基础基热底反力计算降确定基底反力剑是箱形基础设域计的关键问题直，由于影响基邀底反力的因素像较多，如土质玩、上部结构的闻刚度、荷载分抹布和大小、基扑础埋深、尺寸血和形状等，精职确地确定箱形泼基础基底反力命是一非常复杂浆和困难的问题标，可以按照弹喘性地基上的梁狂板理论计算，霜不仅工作量大妹，且计算结果孤与实测值比较嫂差别较大，因咏此，至今尚没葛有一种可靠而菜实用的计算方批法。搞实测结果表明匆，在软土地区固，纵向基底反医力一般呈马鞍箭形，反力最大穴值离基础端部火的距离约为基对础长边的俩1/9但—罪1/8烈，最大值为平姥均值的奸1.06冰—假1.34蹄倍（图畜(题a)五）；在第四纪袋粘性土地区，别纵向基底反力驶分布曲线一般吉呈抛物线形，放最大反力值约租为平均值的什1.25叼—衔1.37其倍（图烦(哀b)态）歉我国《高层建屯筑箱形与筏形贿基础技术规范温》在大量实测胁资料的基础上病，提出了箱形宿基础基底反力愚实用计算方法努，可称待为秤“才实测反力系数里法呼”俩。该法将基础鸭底面划分为若傲干个区格（如痕纵向匪8么格，横向喜5轿格或季8且格），骡第枪i摧区格的基底反叶力可按下式确肃定部可根据不同的巨土质查表定忍,仍由于底板区格撑内的基底反力识系数均为对称剂（下图），表杯中仅给出了绸1/4华底板区格内的涝反力系数。救表适用于上部劈结构与荷载比醒较匀称的框架漫结构，且地基拢土比较均匀，费底板悬挑部分阿不超过话0.8m净，不考虑相邻链建筑的影响以魂及符合规范构丝造要求的单栋害建筑物的箱形枕基础。当纵横显方向荷载不匀永称时，应分别鞋求出由荷载偏条心产生的纵横拨向力矩引起的既不均匀基底反既力（按直线变殊化计算），然梁后将该不均匀杨反力与反力系袋数表计算的反液力进行叠加。柔对不符上述条亭件的情况，如掩刚度不对称或迷变刚度结构、纺地基土层分布获不均匀等，应棚采用其它有效贼的基底反力计锋算方法。杂4禾、箱形基础内虚力分析说箱形基础顶板遮和底板在地基盈反力和水压力捎及上部结构传涨下来的荷载作暂用下，整个箱蜘形基础将发生州弯曲，称为整临体弯曲，其承碍担的弯矩按基贪础刚度占整体墨结构总刚度的另比例分配；同增时，顶板和底伟板在楼面荷载咸和基底反力作登用下，也将产慈生弯曲，称为葡局部弯曲。因低此，顶板和底葵板的弯曲应力始应按整体弯曲山和局部弯曲的找组合进行分析住。实测和计算朽分析表明，上胆部结构刚度对猛基础内力有较袍大影响，由于播上部结构参与战共同作用，分企担了整个体系颗的整体弯曲应固力，基础内力插将随上部结构倘刚度的增加而渗减小，但这种登考虑共同作用添的分析方法计弓算上比较复杂膜，距实际应用辣还有一定的距字离。目前在实冒际工程中是根仗据具体的上部肉结构体系分别榆采用下述两种拌计算方法。芳（喝1凤）按局部弯曲恭计算僻当地基压缩层删深度范围内的腊土层在竖向和砖水平方向皆较沃均匀，且上部露结构为平立面疏布置较规则的辰框架、剪力墙被、框架年-维剪力墙结构时殃，箱形基础的跟顶、底板可仅腥考虑局部弯曲庸计算。计算时街底板反力应扣赵除板的自重，届顶板荷载按实谜际考虑。移考虑到整体弯手曲的影响。纵瓜横方向支座钢调筋尚应有雕1/3扶至戏1/2锤的钢筋连通，轧且连通钢筋的涌配筋率分别不菊小于眨0.15袋％（纵向）、锐0.10咽％（横向），虹跨中钢筋按实啊际需要的配筋惠全部连通。放（胜2扔）同时考虑局些部弯曲和整体朴弯曲计算伟对不符合上述贼要求的箱形基股础，应同时考扣虑容局部弯曲向和眉整体弯曲某作用。计算整插体弯曲时应考级虑上部结构与况箱形基础的共粮同作用。首先蜻根据上部结构梦荷载和地基反情力系数求出箱员形基础的基底叠反力，再根据庆上部结构的折作算刚度和箱形栋基础的刚度按飘刚度分配法求锣出箱形基础应忽承担的整体弯投矩，然后计算阶在使用荷载作住用下顶板的局立部弯矩、底板衰在基底反力作熊用下的局部弯亩矩。底板局部航弯曲产生的弯弓矩应乘以付0.8妨折减系数，最欲后，顶板、底省板按整体弯矩岔计算的钢筋与捎按局部弯矩计稀算的钢筋叠加险。对框架结构秀，箱形基础的互自重应按均布略荷载处理。傅箱形基础承受仍的整体弯矩躺可按其刚度的吉大小按下式计塑算盘上式适用于等丰柱距和柱距相诸差不超过饿20穷％的框架结构蜓。在箱形基础叮顶、底板配筋痛时，应综合考千虑承受整体弯没曲的钢筋与局鉴部弯曲的钢筋丘配置部位，以不充分发挥各截目面钢筋的作用乐。渣在计算箱基内占力时，荷载中晕可不计风荷载漆及设防烈度小史于或等于重8胜度时的地震作建用，亦即在一旋般情况下，只迅考虑垂直荷载贫，不考虑水平牙荷载。订5悉、箱形基础配逼筋和构造寇箱形基础的混知凝土强度不宜骡低于阵C30翼，宜采用密实扎混凝土防水；湿垫层厚度通常祥取冤100mm年。当有防水要白求时，混凝土匠的抗渗等级须词按规范的要求析。奋箱形基础的顶热板、底板、墙陵体及洞口过梁眉均应根据内力棍分析结果进行饶配筋。顶板、左底板及墙体均泻应采用双层双语向配筋。墙体晓的竖向和水平誉钢筋直径均不耍应小于俯10mm捉，间距均不应示大于范200mm亚。除上部为剪珠力墙外，内、声外墙的墙顶处渗宜配置两根直伞径不小于除20mm败的通长构造钢火筋。钢筋接头雷宜采用机械连捆接；采用搭接保接头时，搭接瓣长度应按受拉面钢筋考虑。上五部结构底层柱兰纵向钢筋伸人抖箱形基础墙体柄的长度，对柱晴下三面或四面钩有箱形基础墙仙的内柱，除柱耀四角纵向钢筋哭直通到基底外驱，其余钢筋可射伸入顶板底面报以下僚40狱倍纵向钢筋直扬径处，对外柱辞、与剪力墙相垂连的柱及其他查内柱的纵向钢历筋应直通到基暖底。洽七、桩基础设杠计悉桩基础是高层听建筑中广泛采找用的一种基础慢形式，适用于麦上部结构荷载雁较大，地基在斧较深范围内为规软弱土且采用裂人工地基无条藏件或不经济的蜘情况下。桩基斗础由承台和桩咱身两部分组成待（下图所示）押，承台承受上鞭部结构传来的负荷载，并把它榜分布到各根桩厅，在通过桩传读到深层土上；星因此，在承受渠竖向荷载时，废桩基础的作用虾是将上部结构弹的荷载通过桩稻尖传到深层较绳坚硬的地基中普，或通过桩身俘传给桩身周围签的地基中；对洒于水平荷载，蜂主要是依靠承沟台侧面以及桩事上段周围土体窝的挤压力来抵默抗。1、桩的类型仆（江1介）按桩的传力厨方式分类诱作用在桩顶的影竖向外荷载由杏桩侧摩阻力和蓄桩端阻力共同枪承受，摩阻力浸和端阻力的大客小及占外荷载引的比例主要由驾桩侧和桩端地昼基土的性质、千桩的几何尺寸北、桩与土的刚什度比以及施工圣工艺等决定。较根据摩阻力和涂端阻力占外荷格载的比例大小慨把桩基划分为布摩擦型桩和端摩承型桩（下图盗所示）侧摩擦型桩步(惭图雹(a))抬是指作用在桩券顶的竖向极限煤荷载全部或主袖要由桩侧阻力围承受。在实际五工程中这类桩封占有较大比例跨。根据桩侧摩窝阻力分担总荷候载的比例，摩基擦型桩又分为习纯摩擦桩和端吸承摩擦桩两种彻。它适用于软焦弱土层较厚，宿下部有中等压嘴缩性的土层，按而坚硬土层距羊地表很深的情印况。姨端承型桩患(胁图服(b))井是指作用在桩潜顶的竖向极限其荷载全部或主愤要由桩端阻力湿承受，桩侧阻碍力相对桩端阻爱力而言较小，椅或可忽略不计离。根据桩端阻重力发挥的程度杜和分担荷载的等比例，又分为魄摩擦端承桩和股端承桩两种。轿它适用于表层谊软弱土层不太锦厚，而下部为敬坚硬土层的情还况。屑（泥2迹）按桩身材料候分