高层建筑基础类型的选择与一般要求
作者：滨州分公司来源：论文联盟网
高层建筑中基础工程的设计与施工对高层建筑本身及其周围环境的安全至关重要，其造价与工期对高层建筑总造价和总工期有举足轻重的影响。对某一具体高层建筑物，可能有多种基础设计方案可供选择，只有经过技术经济比较，严格遵照国家有关规范进行设计，才能得出较经济合理的方案。现将基础类型的选择与一般要求进行简要说明。
1．前言
高层建筑中基础工程的设计与施工对高层建筑本身及其周围环境的安全至关重要，其造价与工期对高层建筑总造价和总工期有举足轻重的影响。对某一具体高层建筑物，可能有多种基础设计方案可供选择，只有经过技术经济比较，严格遵照国家有关规范进行设计，才能得出较经济合理的方案。现将基础类型的选择与一般要求进行简要说明。
2.基础选型
2.1高层建筑基础的常用形式
高层建筑的上部结构荷载很大, 基础底面压力也很大, 一般的独立基础己不能满足承载力的技术要求, 因此, 应采用特殊形式的基础，常用的基础形式有梁式基础、筏形基础、箱形基础、桩基础、地下连续墙基础等，以及这些基础的联合使用。
（1）钢筋混凝土梁式基础
这种基础一般设置在柱列下或剪力墙下，适用于地基承载力较高而上部结构不是很高、载荷不是很大、没有地下室的情况。
（2）交梁式条形基础
它是用两个方向的梁式基础把柱纵横相互联系起来。当地基承载力较高，上部的柱子传来的荷载较大，没有地下室，而单独基础或柱下条形基础均不能满足地基承载力要求时, 可在柱网下纵横两向设置交梁式基础(也成十字交叉条形基础)。这种结构的形式比单独基础的整体刚度好, 有利于荷载分布。
（3）筏形基础
它是由钢筋混凝土组成的覆盖建筑物全部底面积的连续底板构成。筏形基础的平面尺寸应根据地基土的承载力、上部结构的布置及其载荷的分布等因素确定。筏形基础又有平板式和梁板式两种类型。有地下室和没有地下室的情况都适用。
（4）箱型基础
基础的整体外形如箱，由钢筋混凝土底板、顶板和纵横墙体组成一个整体结构。这种基础刚度很大，可减少建筑物的不均匀沉降。高层建筑一般设地下室，可结合使用要求设计成箱型基础。
（5）桩基础
由设置于土中的桩和承接基础结构和上部结构的承台组成。桩有预制桩、灌注桩、人工挖孔桩（墩）和钢桩等，具有承载能力大, 能抵御复杂荷载以及能良好地适应各种地质条件的优点 , 尤其是对于软弱地基土上的高层建筑, 桩基础是最理想的基础形式之一。
（6）地下连续墙
这是在土中钻、挖、冲孔成槽，在槽内安放钢筋网（笼）、浇注混凝土而形成的一种地下钢筋混凝土墙体。它的适用范围很广，如建筑物地下室、水池、设备基础、地下铁道、船闸、护岸、防渗墙等，均可采用地下连续墙，既可当做基础又可当做支护。
（7）联合基础
有时为了加强基础结构的整体性和稳定性,如提高其抵御水平荷载的能力,、一定程度上调整不均匀沉降的能力、防水能力等，要将两种或两种以上的基础形式联合使用。论文参考网。如当受地质或施工条件限制, 单桩的承载力不高, 而不得不满堂布桩或局部满堂布桩才足以支承建筑荷载时可考虑桩基础与片筏基础联合使用；当在软弱地基土上建造高层建筑时可考虑桩基础与箱型基础联合使用，以及其他基础形式的联合使用。
2.2 基础类型的选择
高层建筑的基础选择应考虑以下条件综合各方面因素选定:
(1)上部结构的类型、整体性和结构刚度；
(2)地下结构使用功能要求；
(3)地基的工程地质条件；
(4)抗震设防要求；
(5)施工技术、基础造价和工期；
(6)周围建筑物和环境条件。在进行高层建筑基础方案选择时，应进行多种基础方案的分析
比较，选择出既安全可靠又经济合理的基础形式。
一般情况下，高层建筑应采用整体性好、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。工程地质条件是选择基础类型的重要依据。对于一般场地，当建筑物不太高，地基土层承载力较高、压缩性低，或基岩就在地表时，可选择天然地基梁式基础或筏形基础；若地基下仍有一定厚度（3~5 m）粘土层时，应首先考虑箱型基础或筏形基础加大埋深，再考虑桩箱、桩筏以硬土层为持力层；场地地震基本烈度大于等于7度，浅部又存在可液化土层时，应采用桩基穿透可液化层，支承在非可液化土层中；当地基土承载力不足、土层厚薄不均、存在较大的地基沉降或不均匀沉降时，应选择与桩基组合成联合基础。
目前已建的高层建筑中，采用最多的基础类型是筏形基础、箱型基础或桩箱、桩筏基础。近年来，由于对地下室空间使用功能要求的提高，内隔墙较多的箱型或桩箱基础的采用已越来越少，而带地下室的筏形或桩筏基础的采用越来越多。
筏形基础和箱型基础在地基土比较均匀的条件下，基础平面形心宜与上部结构竖向永久载荷重心重合。当不能满足重合时，偏心距宜符合e小于等于0.1W/A的要求。式中W为与偏心方向一致的基础底面边缘抵抗矩；A为基础底面的面积。论文参考网。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。计算偏心距时，裙房与主楼可分开考虑。
3.基础的一般设计要求
3.1 基本要求
在进行基础设计时，为确保建筑物的安全和正常使用，必须满
足下述三方面要求:
(1)基地压力小于或等于地基的允许承载力；桩基础或复合桩基础要求基地总荷载小于或等于桩基承载力与桩间地基土承载力的总和。
(2)地基计算变形量小于建筑物允许变形值。
(3)水平力作用时满足稳定性要求。以上三个要求为基本要求，对不同的高层建筑物应分别对待。
3.2 埋深要求
为保证高层建筑在垂直载荷和水平载荷作用下的稳定性，高层建筑基础应满足一定的埋置深度要求。在确定埋置深度时，应考虑建筑物的高度、体形、地基土质、抗震设防烈度等因素。埋深从室外地面算至基础底面，宜符合下列要求：
（1）天然地基或复合地基：埋深大于等于建筑物高度的1/15。
（2）桩基础：埋深大于等于建筑物高度的1/8（桩长不计在内）。
建筑物高度系指从室外地坪到屋面的高度（不包括突出屋面的电梯间、水箱等局部附属部分）。当建筑物采用岩石地基或采取有效措施时，在满足地基承载力、稳定性要求并满足基地零应力区要求的前提下，基础埋深可适当减小。论文参考网。当地基可能产生滑移时，应采取有效的抗滑措施。
3.3防水要求
当高层建筑基础为带地下室的筏形基础、箱型基础等地下结构时，基础混凝土不仅强度要满足要求，还要满足防水要求。当有防水要求时，混凝土抗渗等级应根据地下室最大水头与防水混凝土厚度的比值按基础防水混凝土的抗渗等级表采用，且不应小于0.6Mpa。必要时可设置架空排水层。
4.结束语
在进行高层建筑基础选型和设计时，如能按照其各自的一般原则，再结合实际情况，综合考虑上部结构、地基情况、工程造价等各方面因素，选择合理形式进行设计，可以为工程建设提供很多方便。