地下室及基础结构设计要点探讨（精）.doc

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1、地下室及基础结构设计要点探讨摘要:本文根据笔者多年工作经验，以地下室结构设计中的技术要点为主线，辅以一定的经济分析比较，简要分析地下室结构设计中的技术经济问题及其相互关系。关键词：高层建筑；地下室；结构设计随着人们对地下空间需求的不断增长，地下工程在整个建设项H屮所占的比重还会越來越大。由于地下工程材料消耗大、建造周期长、施工难度大，结构设计的好坏将会对整个项Fl的设计周期、施工工期以及建造费用产牛巨大的影响。另外，地下室结构的设计也比较复杂,其屮所涉及的技术问题繁多，主要有:地基承载力及变形问题、抗浮问题、不均匀沉降

2、问题、结构超长问题、基础形式的选取和计算方法问题、人防设计等等。技术问题与经济因索息息相关，先进适用的技术能使建设项H取得良好的经济效益，而经济因素在一定程度上也会制约一些先进技术的使用。因此,如何协调好技术与经济在建设工程小的相互关系问题，是每个设计人员应该认真考虑以下要点：1抗浮对于具有大底盘地下室的高层建筑群体而言，塔楼部分一般在使用阶段不会存在抗浮问题，但裙房及纯地下室部分经常会有抗浮不满足要求，针对此种情况，结合本人的工程设计经验，总结出以下一些措施。1.1确定科学合理的抗浮设防水位D前,地质勘查单位提供的岩

3、土工程勘查报告屮对地下水水位提出了三个指标：1）拟建场地历史最高水位；2）近3〜5年最高水位；3）勘查吋的实测静止地下水位。确定地下室抗浮设防水位时应根据设计规范屮确定的原则：防水耍求严格的地下室，其设防水位可按历年最高地下水位；对防水要求不严格的地下室其设防水位可参照近3〜5年最高水位及勘查吋的实测静止地下水位。1.2在建筑允许的情况下，尽可能提高基坑坑底的设计标高，间接降低抗浮设防水位。具体措施有以下几种：1）采用平板式筏板基础。一般而言，平板式筏板基础的重量与“低板位”梁板式筏板基础JL填覆土的重量基本相当，但后

4、者的基础高度一般要比前者高。2）楼盖提倡使用宽扁梁或无梁楼盖。一般宽扁梁的截面高度为跨度的1/16〜1/22,宽扁梁的使用将有效地降低地下结构的层高，从而相对降低了抗浮设防水位。1.3增加地下室的重量增加地下室本身的重量有以下几方面的优点：1）增加地下室的重量是解决地下室抗浮问题的一个直接有效的方法,但这种方法还应该结合地基土的承载力而定，不能顾此失彼；2）在对主体结构的地基承载力进行深度修正时,增加地下室的重量可以提高主体结构的有效埋置深度，从而提高了主体结构修正后的地基承载力特征值。如果设计屮决定采取增加地下室重量

5、的方法来解决抗浮问题的话，笔者认为可以采用以下两种方法：1）增加基础配重。此种方法大致又有以下几种情况：3.增加基础底板的厚度;b.增加基础顶面覆土厚度；c.基础顶面采用重度大且价格低廉的填料。这三种方法的共同特点是:在增加基础配重用以解决抗浮问题的同时又不可避免的增加了基础的埋置深度，从而相对地提高了地下室抗浮设防水位的高度，因此它不是一种效率最高的方法。2）增加地下室顶板的厚度。这种方法的优点是:在不增加基坑坑底标高的前提下，增加了地下室的重量，而且使用厚板后,地下室顶板的大板块之间可以不再设置次梁，既有利于其他专

6、业的使用，又简化了施工工序；但此种方法的缺点是会略增加地下室顶板框架梁的负荷，而且由于板厚有限,这种方法解决抗浮问题的效果也是有限的。1.4设置抗浮桩表面上看这是一种解决抗浮问题行之有效的方法，但仔细分析，这种方法也有一定的局限性，且不说设置抗浮桩的造价如何，单从结构受力方面讲，由于地下室的抗浮设防水位是根据拟建场地历年最高水位结合近几年的水位变化情况提出来的，即使是经过重新评估后确定的抗浮设防水位，也是按一定的统计规律得出的结论,很显然，这利彷法确定的地下水位在一般的情况下是很难达到的，加Z设计计算的不精确性也使得抗

7、浮桩都具有一定的安全储备，因此，“抗浮桩”实际上长期起着“抗压桩”的作用，这种“反作用”将阻碍有抗浮要求的地下室的合理沉降，血这种变化将会使不设缝的大底盘地下室在主体结构和裙房Z间产牛更大的不均匀沉降差，这正是我们在设计屮想极力避免的；同时设置抗浮桩后,计算基础底板内力及配筋时应考虑地下水压力，这样也会增加基础底板的荷载。另外一方面，如果地下水位长期处于一种较高的水平之上，设置抗浮桩也不乏是一种有效的方式。因此，抗浮桩是一•把双刃剑,使用吋需仔细考虑。方法1和2可以称之为主动方法,而方法3和4是一种被动的方法，有吋方法

8、1、2和3也会同吋使用。2不均匀沉降不均匀沉降对于大底盘高层建筑群而言是一个必须而对而且必须得到很好解决的问题，除非该建筑群直接坐落在坚硬的岩石地基上。1.1采用人工处理地基根据地基处理程度的不同，又有以下两种情况：1)CFG桩地基处理+设置沉降后浇带。此方法的出发点是:在CFG桩复合地基承载能力满足设计要求的前提下，允许主休结构