（安徽寰宇建筑设计院 安徽 合肥 230051）
【摘 要】多塔楼高层建筑与大面积地库裙房连为整体是当前建筑行业的发展所趋，相关统计资料显示，这种大底盘的高层建筑迅猛发展，基础是高层建筑的核心结构之一，关系到高层建筑众多方面等问题，天然基础在造价，施工周期等方面有着无法比拟的优势。本文从实际工程中探讨多塔楼高层建筑采用天然基础设计的可行性，详细叙述了实际多塔楼高层建筑采用天然基础的设计过程及需要注意的要点。最后，根据工程实际施工周期及使用效果，总结这次成功的设计可以根据工程实际情况用于推广。
【关键词】多塔楼高层建筑；天然基础设计
【中图分类号】TU97 【文献标识码】A 【文章编号】1002-8544（2017）18-0073-02
1.工程简介
文华阁工程位于合肥市滨湖新区洞庭湖路和玉龙路交口东北角。由合肥永华房地产开发有限公司开发建设，总建筑面积约74298m2，4栋高层建筑物总高度99.8m左右，均与地下2层车库连为整体，地上34层，地下室深16.15米，建筑性质为住宅。该建筑为钢筋混凝土剪力墙结构，基础型式为天然筏板基础，抗震设防类别为丙类，抗震设防烈度为7度，设计地震分组为第一组，剪力墙抗震等级为二级，建筑场地类别为Ⅱ类。内外墙均采用煤矸石，结构主要受力钢筋采用HRB400级高强钢筋。
2.基础方案的选取
本工程基础我院初步确定为: 高层拟采用卧置于经CFG桩处理过的地基土上，地库拟采用长螺旋钻孔灌注桩抗浮，筏板承受竖向荷载和局部抗浮。但甲方要求加快施工进度，争取早日取得销售许可，不同意采用桩基，希望采用天然基础。文华阁4栋高层是与二层地库连为整体的多塔楼结构，二层地库层高均很高为6.3米，室外覆土1.35米，高层及地库底板面标高为-13.95米，根据地质报告，基础埋置于③层粘土上，③层粘土的地基承载力特征值fak=320KPa，经修正后基本能满足承载力要求。由于这种多塔楼基础相连的高层建筑采用天然基础在合肥尚属首次，我院为慎重起见，邀请了业内专家进行了可行性论证，根据专家意见，要求甲方对该地块选取三个点进行与基础埋置深度相同的浅层载荷板试验，据载荷板试验结果，③层粘土的承载力特征值fak提高至352 KPa。与主楼相连的地库筏板考虑主楼基础应力的扩散，在厚度及配筋均需加强设计。
3.基础设计过程
本工程4栋高层条件相差不大，现选取2#楼的计算过程及结果进行分析。
（1）地基承载力的修正，地基承载力在考虑抗拔桩等有利条件，修正深度采用地下车库的折算厚度，主楼地下室底板厚2.2m，覆土1.2m，车库地下室底板厚1.2m，负一层顶板厚0.30cm负二层楼板厚0.25m，计算后土的折算厚度为5.0米，按《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2001）中式5.2.4计算如下：fa=352+0.3x18（6-3）+1.6×18×(5.0-0.5)=497KPa
（2）由于主楼和车库整体相连且均采用天然地基，应考虑沉降差对结构内力的影响，所以主楼筏板厚度取值2.2米，C40砼，外挑3米后设置沉降后浇带。地库筏板厚度取值1.2米，C40砼。分别采用单塔及多塔整体计算结果进行包络设计。计算结果显示，主楼标准组合下地基反力均在350～400KPa左右，配筋除在筏板悬挑处出现较大配筋外其余处均为构造配筋，基础在准永久荷载作用下沉降量均在15～20mm左右。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在计算过程中反复调整筏板形心与楼重心尽量重合。其他计算均满足规范要求。
（3）由于本工程高宽比较大，在后浇带未封闭之前，对水平荷载作用下的稳定性进行了验算。在风荷载和地震荷载作用下，抗倾覆验算显示无零应力区，结构的刚重比计算大于2.7，不需考虑重力二阶效应。
（4）地库筏板承受竖向荷载，地库抗浮采用人工挖孔桩，一柱一桩，计算结果显示筏板配筋均是构造。
4.后期使用结果
该小区2010年动工，已于2013年竣工并交付使用，基础施工周期提前一个月有余，使甲方按计划开盘，资金得到回笼。施工期间及竣工后均持续进行了沉降量的观测，每次沉降量观测结果与上次沉降量的变化均在规范允许范围内，最终沉降观测结果显示每栋楼沉降量均在14mm左右，与计算结果相近。达到了预期的设计效果。且在后续的多次实地探访，并未发现地库开裂，底板，侧墙，顶板均无渗漏水等现象，说明本工程不均匀沉降控制较好，未对结构造成明显的影响。
5.多塔楼高层建筑基础采用天然基础设计时应注意要点
（1）在设计之前应充分调研与本工程相邻的高层建筑的沉降观测数据，作为设计可行性的参考依据。
（2）高层建筑基底反力很大，所以基础的持力层及下卧层应有较高的承载力特征值及压缩模量。为了准确测定地基承载力特征值，可以选取适当的点进行与基础埋置深度相同的载荷板试验。
（3）多栋高层建筑与地库或裙房连为整体时，采用天然基础时应特别注意主楼与裙房及地库的沉降差异的影响。这会影响后期的使用，甚至是结构的安全。设计时可以采取“放”，“抗”相结合的技术措施。“放”如设置沉降后浇带，调整筏板悬挑长度降低主楼筏板应力。“抗”如加强主楼和地库筏板的抵抗能力，以及地库顶板的抵抗能力。
（4）高层建筑在后浇带未封闭之前，结构处于无侧限状态，所以设计时应验算未封闭之前结构在水平荷载作用下的稳定性。调整筏板的形心并与楼重心应重合，使筏板受力均匀。
6.总结
现阶段高层建筑已经普遍使用，对于30层以上的且与大面积深地库相连的建筑，采用天然地基时很多设计人员都很担心地基承载力不足或不均匀沉降对建筑物的不利影响，一般采用地基处理，纯桩基或桩基加筏板相结合等基础形式。这种常规的基础形式造价高，施工工期长。结合工程实际情况，采用天然基础，只要设计措施得当，也能满足安全及使用要求，不失为一种创新的基础设计，在缩短施工周期方面有着无法比拟的优势，并符合国家提倡的节能环保、节约资源、技术进步的发展方向。
参考文献
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论文作者:范海燕
论文发表刊物:《建筑知识》2017年18期
论文发表时间:2017/9/19
标签：基础论文; 高层建筑论文; 主楼论文; 塔楼论文; 荷载论文; 地基论文; 工程论文; 《建筑知识》2017年18期论文;