哈尔滨工业大学建筑设计研究院
摘要：本文主要依据工程实例来对软如地基上主裙楼建筑桩筏基础设计进行了简要的分析，这种主群楼建筑桩筏基础是地基的一种主要的形式，其主要被应用于建筑地基施工中，而且在软土地基上有着明显的应用优势。希望通过本文的探究能够为相关的人员提供一定的参考和借鉴。
关键词：软土地基；主裙楼；桩筏基础；设计
经济的发展带动了建筑行业的发展，目前的建筑施工中，往往会遇到软土层，在软土层进行地基的修建，需要对地基基础的承载力进行合理的设计，而针对目前软土地基上的住裙楼建筑而言，采用的最佳基础形式就是桩筏基础，桩筏基础的设计有着很多的优点，该基础设计形式有着较大的应用价值。下面本文就主要针对软土地基上住裙楼建筑桩筏基础设计进行更为深入的分析。
1.工程概况
某大厦建设在某市的郊区位置，该建筑的占地面积达到了2981.5㎡，就该建筑的总体施工面积而言，总共有20142.3㎡。该建筑分为主楼和裙楼，其中主楼的楼层总数为24层，地下2层，地上22层，之所以设置地下室，主要是作为人防设施进行使用，同时也是作为地下停车场使用，为了最大限度的满足停车需要，所以在原有的基础上，又向一侧进行了扩建，扩建的距离为20.2m。该建筑主要采用的是框架剪力墙结构修建，在施工之前对该区域的土质结构进行了详细的勘察，该区域的土质条件较差，其中还有软土层，因此，在进行基础施工的时候，需要对地基进行有效的加固处理，以提升地基的强度。同时，该建筑工程在进行地基设计的过程中，采用的地基形式主要为桩筏基础形式，但是该建筑的主楼与裙楼之间的负荷差异过于明显，所以，在对桩筏基础进行设计的过程中，还需要充分的考虑到沉降的问题，这是相关的设计人员需要关注的重点问题。
2.初步设计分析
清楚了解施工现场的土质条件后，可以将地质土层中的卵石层以及圆砾层作为建筑的桩基的持力层，然而，在施工现场中，圆砾层还没有被揭穿，而工程地质条件又较差，加上建筑楼层数有24层，荷载较大，在这种情况下，可以先将卵石层作为持力层，在经过详细的计算分析后，相关的设计人员就要开始针对单桩进行实验和计算，就相关的实验结果可以明确的了解到，如果只采用三根桩柱来承载整体建筑的负荷，而这三根桩柱无法满足建筑荷载的具体要求，而在实验的过程中，采用的实验值为8600N，已经超出了桩柱的承载范围，在设计上也超出了桩柱承载设计的极限值。
在初步设计完成之后，就需要相关的设计人员能够依据初步设计方案中的要求来对主楼进行合理的桩基础设计，为保障主楼的稳定性，需要采用的桩柱总数为1000根左右，每一根桩柱的长度都要控制为60m，将桩柱打入到卵石层中，打入的深度要控制在4m。在地下室扩建的一侧位置处，要设置至少890根桩柱，每根桩柱的长度也要控制为60m，而进入卵石层的深度也要在4m。主楼所选择的筏板，其厚度要控制为1900mm，而在地下室扩建的区域，也需要采用筏板进行修建，而筏板的形式要选择梁板式，所选梁板的厚度要控制在460，桩柱顶部的承台尺寸要控制为1500×1700×1900，针对承台进行连接的过程中，可以采用拉结地梁，并且选用的拉结地梁尺寸为500×1400，应用混凝土进行浇筑，最好将混凝土的强度等级设定为C40。
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3.软土地基上主裙楼建筑桩筏基础设计分析
3.1桩位平面整体设计
该建筑工程在进行桩筏基础设计的过程中，需要先对桩位平面进行整体的设计，在设计中要对桩柱的数量进行合理的设定，并对桩柱的半径进行有效的划定，在保障桩柱竖向承载力的基础上，有效的满足地基变形的具体要求。在平常的桩位平面整体设计中，需要坚持三心重合的设计原则，由于该建筑工程设置有主楼以及裙楼两个部分，两者之间的荷载力差距又相对过大，所以，在对桩位平面进行布置的过程中，主要采用的桩柱布置形式就是满桩布置，但是由于裙房相较于主楼来说，荷载力要较小，所以在布桩的过程中，要采用一桩一柱的方式进行布桩。
合理的采用各种有效的软件来对桩位平面上的桩柱布置进行计算，从而可以生成一个桩顶的反力图，依据该图中的要求来对主楼的桩顶反力进行分析，由分析的结果可以了解到，主楼的桩顶反力并没有过多的变化，在桩顶的位置，出现的最大的反力大概为3500KN，而这一最大的反力主要出现在筒体的核心位置处。裙房下桩顶反力显著减小，但与上部导荷载得到的柱底轴力相比，整体计算得到的桩顶反力偏大。这是由于裙房基础采用的是承台加地梁加地下室底板的模式。
根据分析表明：裙房采用梁板式筏板，其受力以格状地梁为主，柱网中间板作用较小，无论内力、沉降还是桩反力的分布形式都和与地梁等高厚度板十分类似，从受力性能及沉降角度出发，粱板式结构具有相当好的性能。本工程采用400x1500的地梁，450的底板，满足上述格状地梁的要求，即相当于1500高的等厚度板，因此裙房的筏板刚度也是相当好的。而裙房第一跨柱贴近主楼，受筏板刚度的作用，部分主楼荷载传递到了裙房的桩上，特别是第一跨拄下桩上。这一点，工程设计人员应引起足够的重视。
3.2沉降分析
在利用相关软件计算对整个筏板进行有限元剖分时，不考虑柱下承台的作用，虽然单元和节点并不是很多，但是板的形状非常复杂，计算沉降时耗时较长。
根据桩端沉降等值线图分析，主楼范围内的沉降呈锅底形变化，在中间简体下出现最大值8.7cm，四角为最小值约3.3cm，最大差异沉降为5.4cm。而北侧地下室由于筏板刚度的影响，沉降变化剧烈处没有出现在与主楼连接部位，而是又向北推了一跨，该跨沉降出现了陡降段。
由于主楼与北侧地下室之间不宜设沉降缝。因此在北侧地下室与主楼之间施工时须留设1条1m宽的沉降后浇带，待主楼结顶时再用比原混凝土强度等级高一级的微膨胀混凝土浇筑。主楼结顶时，粉质粘土的压缩已完成一半以上，因此在后浇带浇筑后，不至于引起影响安全使用的结构裂缝。根据以上分析，后浇带设置在靠近主楼的地下室一跨上不合适。因为，此跨间沉降变化不大，而应设置于北侧地下室的第二跨中，此处沉降变化剧烈。
4.结语
桩筏基础施工是当前建筑工程施工中处理软土地基的主要技术方法，以上通过某主裙楼建筑的实例工程进行分析，探讨了在进行桩筏基础设计时应当注意的问题。当然在实际的工程施工设计中，除了要注意到本文所述的几点事项以外，还应当充分结合建筑工程的实际地质状况，以及主裙楼的设计结构形式，来对建筑的桩筏基础施工设计进行整体分析，全面考虑，以设计出最佳的基础施工方法。
参考文献：
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论文作者:樊庆玲
论文发表刊物:《基层建设》2016年1期
论文发表时间:2016/5/19
标签：主楼论文; 基础论文; 建筑论文; 地基论文; 地下室论文; 荷载论文; 形式论文; 《基层建设》2016年1期论文;