某高层住宅楼基础设计实践

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1、某高层住宅楼基础设计实践　　【提要】本文结合工程实例，对某高层住宅楼的桩基础设计进行了分析，供同行参考。　　【关键词】单桩承载力嵌固端沉降计算锚固长度　　1、工程概况　　某商品房，项目总占地面积公顷，项目总建筑面积为平方米，其中地上建筑面积为平方米，地下建筑面积为平方米。本项目4个地块以及5个组团分组团建设，由52幢高层住宅楼，地上18层，地下一层，为纯剪力墙结构；多幢沿街商业、1幢农贸中心、四座地下车库，均为框架结构。　　2、工程地质状况　　该拟建场地内地基土均属第四纪全新世Q4至晚更新世Q3沉积土，，对

2、此深度范围内揭遇的地基土，按其结构特征、土性不同和物理力学性质上的差异可划分为8个主要工程地质层，其中第①、③、⑧层又可进一步划分为若干个亚层。其地基土的构成和特征详见如下表一。场地内第②层褐黄色粉质粘土，土质较好，分布稳定，，可作为变电房、垃圾收集点等一层配套设施的天然地基持力层。第⑦、⑧1-2、⑧2-1层土质较好，可作为本工程住宅楼的桩基持力层、沿街商业配套公建、及地下车库的抗拔桩持力层。　　3、基础设计　　根据地质工程勘察院提供的岩土工程勘察报告，场地的抗震设防烈度为7度，所属的设计地震分组为第一组，

3、设计基本地震加速度为，地基土属软弱土，场地类别为Ⅳ类。　　高层住宅的桩基设计　　高层住宅为18层，建筑高度为米，基础采用桩基础+地下室等厚度筏板型式。绝大部分高层住宅的持力层为第○7层砂质粉土层，但是在组团4，5地块第○7层砂质粉土层缺失，桩基持力层为⑧1-2层粉质粘土，下面以51#楼设计为例，桩位布置图根据地基基础设计规范第条　　Rd=Rsk/γs+Rsp/γp=Up∑fsili/γs+fpAp/γp　　选用PHC500的预应力管桩，桩长39m，单桩竖向极限承载力设计值：　　Rd=Rsk/γs+Rsp/γ

4、p=Up∑fsili/γs+fpAp/γp　　=/　　+/=　　取整1200KN，桩长38米。　　桩基础设计　　根据SATWE计算结果：荷载总值：F=144874KN，地震作用下产生的总剪力设计值Qx=KNn>F/Rd=144874/1230=，考虑筏板的刚度，桩间距按倍即1750mm尽量布置在剪力墙下。　　单桩水平承载力计算　　Rhd=χoa　　=*^3*/*=　　验算地震作用桩基的水平承载力时，应将单桩水平承载力设计值乘以调整系数：　　RhE=*Rh=*=/n=/126=　　图一51#楼桩位布置图　　筏

5、板的结构设计　　在确定筏板的板厚时，主要由桩的反力对底板的冲切来确定，除此之外，还要考虑基础的刚度和地基土之间的相互作用的影响，因为基础沉降的不均匀性荷载分布和地基土的不均匀性势必导致基础的不均匀沉降，若无法控制在允许范围内，则有必要增加基础底板的刚度。基础与地基土的相对刚度规定筏板基础的板厚由抗冲切和剪切来确定，而在抗冲切验算时必须减除冲切范围内的反力，基础与地基土的相对刚度对该反力的大小有一定程度的影响当基础相对地基土有较大的刚度时，该反力会相对较小，因而由抗冲切确定的板厚会相对较大，反之基础板厚会相对

6、较小。　　基础板的内力计算　　①筏板基础的板厚通常较大，其空间受力性强，普通的薄板理论已不再适用，而应采用考虑板剪切变形的中厚板理论或三维实体单元来分析。②由于筏板基础的空间受力性强，按三维实体单元求得基础板的内力不仅有弯矩及剪力，而且有轴力，按该法求出的基础板的内力进行配筋计算时，应按偏心受拉或偏心受压构件进行计算。③本工程基础设计采用中国建筑科学研究院基础工程计算机辅助设计JCCAD软件进行计算分析，在进行桩筏筏板有限元方法计算中比较采用二种计算模型：　　1）弹性地基梁板模型　　当不考虑上部结构刚度对基

7、础的影响时，计算结果显示边桩最大反力超过倍的单桩承载力设计值，且筏板配筋局部变异比较大，与考虑上部结构刚度对基础的影响计算结果相比差异很大，证明此模型严重背离实际结构的工作状况，故而此结构必须考虑上部刚度影响.　　2）倒楼盖模型　　对于纯剪力墙住宅结构体系，采用模型2的计算模型和早期的手工计算常采用的模型的受力特性比较接近，但倒楼盖模型的底板只是一块刚性板，没有考虑筏板的整体弯曲，计算结果显示，该计算模型计算结果偏于不安全。所以不建议采用倒楼盖计算模型。　　沉降计算　　沉降计算是地基验算的重要组成部分，在筏

8、板基础的结构设计中起重要作用。只要能对变形的计算参数合理取值，选用合适的计算方法，并根据地区经验作出修正，就仍能获得与实际情况较接近的总沉降计算值。　　根据地基基础设计规范第条桩基最终沉降量采用以Mindlin应力计算公式为依据的单向压缩分层总和法计算，由JCCAD计算结果显示，沉降量S=，这个是符合当地类似工程的经验沉降数值的。　　基础施工应该注意的一些问题　　施工降水，施工中应将水位限制在基础板底以下，当建至