佛山市顺德建筑设计院有限公司 528300
摘要：各种类型的建筑物都需要把来自建筑物自身的荷载传递到坚实的地基当中，因此地基是否能够具备建筑工程自身的强度和变形要求，对于建筑工程的结构安全会产生很大影响。随着社会制造行业的不断发展，桩基技术也在突飞猛进，从桩的尺寸到承载力都发生了很大的变化。本文分析了地基基础设计的重要性和高层建筑地基基础方案设计原则，重点根据建筑实例分析了高层建筑地基基础方案优化设计策略。
关键词：高层建筑；地基基础；设计方案
随着我国城市化发展的不断加快，城市中的人口数量逐渐增多，造成了城市用地面积越来越紧张。近些年来，高层建筑逐渐出现在了我国城市建设当中，越来越多的高层建筑帮助节约了城市用地，拓宽了人们的活动空间。在高层建筑施工过程中，地基基础设计部分非常重要，能够增加建筑工程使用寿命和使用安全性，因此加强高层建筑地基基础优化设计工作很有必要。
一、地基基础设计的重要性
在高层建筑工程施工过程中，地基基础非常重要，是高层建筑的基础性内容，由于高层建筑的地基基础具体设计过程难度比较大，在土地的埋设下，地基不光会受到地质环境的影响，同时也会受到地下水的影响。详细分析相关数据可见，在通常情况之下，普通高层建筑地基的基础建设造价基本上是工程总体造价的5%-6%之间，如果在施工过程中出现了一些复杂的情况，则需要埋设较深，会在一定程度上追加造价，因此地基基础的建设造价会上升到工程总造价的10%左右。工程建设单位在施工过程中会使用特殊方法处理这些情况。从这一方面我们能够看出，地基具体的设计过程需要对比不同的基础方案，在保证建设质量的情况下优先选择造价成本比较低，最终获取更高的经济效益。
二、高层建筑地基基础方案设计原则
1.合理的设置沉降缝
高层建筑地基进行具体的设计时，需要综合考虑多方面的因素，从应用层面上来说，首先需要科学合理的设计出沉降缝，在基础设计中，分析主流应用形式，如果高层建筑的沉降不合理，需要利用形变状态为设计依据，适当调整基础底面。在具体的设计过程中，施工技术人员需要应用相应的设计理念，按照嵌固手段来进行具体的设计。由于不同的建筑类型拥有不同的设计理念，为了能够达到防水的主要目的，需要适当的调整基础结构，选择更加科学合理的设计方案。
2.充分利用地下空间
高层建筑在需要扩大空间范围时，需要相应的扩大地下空间，在空间扩大过程中如果存在不合理的操作行为，会给空间结构造成一定的影响，导致高层建筑基础地基无法正常使用。分析相关规定可知，高层建筑基础在埋设过程中要求必须要达到建筑高度的5-7%，还要在充分的考虑结构稳定性和碱性、移动性因素。如果建筑工程空间密度比较大，为了能够达到施工基本要求，需要施工人员及时的进行填土作业。在明确除了施工要求的基本高度之后，工作人员需要积极了解已有的计算基础，明确出建筑结构应该使用的建筑方法和建筑类型。积极地分析基层岩石，找到任何能够对高层建筑结构稳定性带来影响的因素。技术人员需要在施工过程中使用锚杆当基础，适当性的增加现有结构基础的造价管理程序。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
3.提升建筑稳定性
从建筑稳定性的角度来进行分析，高层建筑基础当中，基层岩石容易受到场地面积的影响，因此施工技术人员需要在具体的施工过程中，充分的利用基层岩石的承载力还有地压缩能力，合理有效的分析应用能力，最终以节省成本为基础进行设计。土层自身质量同样会对地基带来一定的影响，为了能够提升全体的使用强度，在进行高层建筑的桩基设计时，需要建立起类似于地下停车场的功能区域。高层建筑地基基础稳定性受到了多重因素的影响，因此需要选择科学合理的设计方案。
4.掌握结构计算形式
高层建筑现有结构的计算方式有特殊性，为了达到规划的基础理论要求，在最初的设计过程中，需要合理优化选择，结合相关的基础操作手段和管理规范，分析和优化出其中的变量差异和基础结构构件的截面尺寸。技术人员要适当的进行计算和调整。兼顾设计质量和设计稳定性，是地基基础设计方案的重要原则。
三、案例分析
1.工程概况
以我国贵州某高层建筑为例，住宅楼的主楼部分一共有32层，地下2层，整个楼体的长度是65米，宽18.8米，每一层高3米，楼梯结构的总体高度是96.45米，室内外高度差为0.45米。建筑整体结构的主要形式是剪力墙结构，主楼的四周都是一层地下车库，地下层高是4.5米，同样属于剪力墙结构。主楼的四周地下车库主要结构形式是框架结构，±0.000相对跟绝对标高为100.82米，建筑基础的埋深是8.2米。建筑设计抗震设防裂程度为Ⅷ度，基本地震加速度值为0.2g左右。
2.场地地质概况和地基基础设计方案的对比
结合该地区的地质勘探结果，发现地基土层主要是第四系全新统冲积层，详细的从上到下划分土质，分别是素填土、粉砂、粉质黏土还有细砂共同组成，并没有液化土层的存在。存在三种类型的场地土则属于抗震效果一般的地质类型。主楼传出的作用效果在正常的使用极限状态之下作用主要的标准组合是478kpa，基底的持力层主要是位于第三层的粉质黏土当中，那么这时候计算出地基场地的承载力特征值为faK=100kpa，针对这个数据进行深度修正之后还是无法满足设计需求，在这种情况之下，就需要进行相应的地基处理。
2.1CFG桩复合地基施工技术
在具体的施工过程中CFG桩复合地基施工技术施工速度比较快，工期比较短，先对来说更加容易控制施工质量，工程造价也比较低，因此成为了高层建筑施工过程应用比较普遍的施工技术之一。CFG桩施工时，使用的桩径为500mm，桩距则尽量能够控制在1500mm，使用正三角形满堂布桩的方法，桩的长度是20米，要控制好混凝土的强度。本工程施工时用的是C25，桩端在进入到五层粗砂时不少于100mm，施工技术人员在桩端设置了级配砂石褥垫层，厚度约为300mm，设置了筏板厚度为1400mm。施工技术人员在施工现场检测CFG桩的单桩承载力度是1000kN，复合地基承载力的监测结果是520kpa。
2.2复合地基
在一些高层建筑工程施工过程中，由于自身的竖向荷载比较大，因此桩基的应用能够有效缓解地基变形情况，一定程度上还能够提升整体结构安全稳定性。经过对本工程的勘察可知，其中五层细砂工程具有非常良好的性能，埋藏的深度比较浅，厚度相对来说比较大，跟基底之间相差了十二米左右的距离。在桩的极限端位置具备的阻力为2500kpa，桩基是否符合工程需求，还需要进一步的做出详细的分析。
结语
综上所述，只有不断的完善和优化地基基础设计方案，才能够为高层建筑后期的施工建设工程奠定稳定基础。
参考文献
[1]林如锴.分析高层建筑地基基础方案优化设计[J].建材与装饰,2017,(46):104-105.
[2]兰媛媛.试论高层建筑地基基础设计中CFG桩的合理应用方案[J].门窗,2015,(07):145.
[3]梁敏.高层建筑地基基础方案优化设计分析[J].科技展望,2015,25(01):11.
[4]韩玉栋,蒋莹,李海元,管桦,王云燕,曲江泉.某超高层建筑地基基础方案优化[J].施工技术,2013,42(09):32-35.
[5]华遵孟,张森安,张恩祥,沈秋武.陇东黄土塬场地高层建筑地基基础设计方案分析[J].工程勘察,2010,(S1):267-277.
论文作者:陈琦月
论文发表刊物:《防护工程》2017年第30期
论文发表时间:2018/3/5
标签：高层建筑论文; 地基论文; 地基基础论文; 基础论文; 过程中论文; 结构论文; 技术人员论文; 《防护工程》2017年第30期论文;