12 基础设计

12.1 一般规定

12.1.1

本条是基础设计的原则规定。高层建筑基础设计应因地制宜,做到技术先进、安全合理、经济适用。

高层建筑基础设计时,对相邻建筑的相互影响应有足够的重视。并了解掌握邻近地下构筑物及各类地下设施的位置和标高,以便设计时合理确定基础方案及提出施工时保证安全的必要措施。

 

12.1.2

在地震区建造高层建筑,宜选择有利地段,避开不利地段,这不仅关系到建造时采取必要措施的费用,而且由于地震的不确定性,一旦发生地震将带来不可预计的震害。

 

12.1.3

高层建筑的基础设计,根据上部结构和地质状况,从概念设计上考虑地基基础与上部结构相互影响是必要的。

高层建筑深基坑,施工期间的防水及护坡,既要保证本身的安全,同时必须注意对邻近建筑物、构筑物、地下设施的正常使用和安全。

 

12.1.4

高层建筑采用天然地基的筏形基础是比较经济的。当采用天然地基,承载力或沉降不能完全满足需要时,可采用复合地基。目前国内在高层建筑中采用复合地基已经有比较成熟的经验,在原地基承载力不足时可根据需要把地基承载力提高到 300~500kPa ,满足一般高层建筑的需要。

现在多数高层建筑的地下室,用做汽车库、机电用房等大空间,采用整体性好和刚度大的筏形基础,因此,没有必要强调采用箱形基础,除非有特殊要求。

当地质条件好、荷载较小、且能满足地基承载力和变形要求时,高层建筑采用交叉梁基础也是可以的。地下室外墙一般均为钢筋混凝土,因此,交叉梁基础的整体性和刚度也是很好的。

 

12.1.5

高层建筑由于质心高、荷载重,对基础底面一般难免有偏心。建筑物在沉降的过程中,其总重量对基础底面形心将产生新的倾覆力矩增量,而此倾覆力矩增量又产生新的倾斜增量,倾斜可能随之增长,直至地基变形稳定为止。因此,为减少基础产生倾斜,应尽量使结构竖向荷载重心与基础平面形心相重合,当偏心难以避免时,应对其偏心距加以限制。

基础是否发生倾斜是高层建筑是否安全的关键因素。在基础下沉的过程中,若上部结构荷载重心相对基底形心偏心过大,随着沉降量的增加,基础的倾斜随之增大。若基础的总体沉降量较小,即使上部结构荷载重心相对基底形心有偏心,也不会导致基础的明显倾斜。因此,其实质是基础的倾斜角应满足现行有关国家标准的规定,至于均匀沉降量的大小,只要不影响建筑的使用功能(包括有关管线的安全和正常使用),是不会威胁结构安全的。本条是从偏心控制的角度来限制基础的倾斜程度。对低压缩性地基或端承桩基的基础,由于绝对沉降量相对较小,倾斜量也相对较小,因此可适当放宽偏心距的限制。

 

12.1.6

为使高层建筑结构在水平力和竖向荷载作用下,其地基压应力不致过于集中,对基础底面压应力较小一端的应力状态作了限制。同时,满足本条规定时,高层建筑结构的抗倾覆能力具有足够的安全储备,不需再验算结构的倾覆问题。因此,本次修订中未再列入原规程 JGJ 3—91 第 4.3.2 条关于倾覆计算的规定。

对裙楼和主楼质量偏心较大的高层建筑,裙楼与主楼可分别进行基底应力计算。

 

12.1.7

地震作用下结构的动力效应与基础埋置深度关系较大,软弱土层时更为明显,因此,高层建筑的基础应有一定的埋置深度,当抗震设防烈度高、场地差时,宜采用较大埋置深度,以抗倾覆和滑移,确保建筑物的安全。

根据我国高层建筑发展情况,层数越来越多,高度不断增高,按原来的经验规定天然地基和桩基的埋置深度分别不小于房屋高度的 1/12 和 1/15 ,对一些较高的高层建筑而使用功能又无多层地下室要求时,对施工不便且不经济。因此,本次修订中对基础埋置深度作了调整。同时,在满足承载力、变形、稳定以及上部结构抗倾覆要求的前提下,埋置深度的限值可适当放松。基础位于岩石地基上,当可能产生滑移时,还应验算地基的滑移。

 

12.1.8

带裙房的大底盘高层建筑,现在全国各地应用较普遍,高层主楼与裙房之间根据使用功能要求多数不设永久缝。我国从 80 年代初以来,对多栋带有裙房的高层建筑沉降观测表明:地基沉降曲线在高低层连接处是连续的,不会出现突变。高层主楼地基下沉,由于土的剪切传递,高层主楼以外的地基随之下沉,其影响范围随土质而异。因此,裙房与主楼连接处不会发生突变的差异沉降,而是在裙房若干跨内产生连续性的差异沉降。

高层建筑主楼基础与其相连的裙房基础,若采取有效措施的,或经过计算差异沉降量引起的抗弯承载力满足要求的,裙房与主楼连接处可以不设沉降缝,也可不考虑裙房各跨差异沉降对结构的内力影响。否则,必须考虑差异沉降的影响。

 

12.1.11

有窗井的箱形基础或筏形基础地下室,窗井外墙实为地下室外墙,设置分隔墙与主体基础外墙连接,既减少了窗井外墙的水平计算跨度,又增大了整体刚度。窗井外墙应计算侧向土压产生的内力及配筋。

 

12.1.12

本条是依据现行国家标准《粉煤灰混凝土应用技术规范》 GBJ 146 ,为充分利用粉煤灰混凝土的后期强度而规定的。