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基础设计工作是高层建筑设计工作的重要组成部分，其设计质量的高低对整个工程的安全、造价与工期均产生重要影响。一般高层建筑基础造价约占总造价的1/3，工期约为2～3个月甚至更长。如何既满足安全要求，又最大限度地节约成本，优质、经济地完成高层建筑基础设计，一直是设计单位值得认真思考的问题，也是房地产企业积极探索的一个课题。笔者通过对相关设计规范进行对比分析和实例计算，提出了关于高层建筑基础设计的相关建议。
一、规范对比分析：
《建筑桩基技术规范（JGJ94-94）》第5.2.11条明确，嵌岩桩单桩竖向极限承载力标准值，由桩周土总侧阻力，嵌岩段总侧阻力和总端阻力三部分组成，可按下式计算：
《工程地质勘察规范》（重庆市工程建设标准DBJ50-043-2005）第9.3.2条明确：当岩体完整、较完整、较破碎时，岩质地基极限承载力标准值可由岩石抗压强度标准值乘以地基条件系数确定，完整时地基条件系数取1.60～1.20（坚硬岩与较硬岩取较小值），较完整时取1.20～0.85，较破碎时取0.85～0.55。
对比上述规范条文，我们不难发现：
《建筑桩基技术规范（JGJ94-94）》计算公式中承载力仅与天然湿度下的单轴抗压强度、嵌岩深度和桩尺寸有关，而与岩体状态无关，即只要桩尺寸、嵌岩深度及天然湿度下的岩石单轴抗压强度相同，无论岩体是完整、较完整或较破碎其承载力均相同，这样计算不够严谨，且也与实际情况不符。又从《建筑桩基技术规范（JGJ94-94）》表5.2.11可以看出，嵌岩桩嵌入5倍桩径的承载力比嵌入4倍桩径的承载力还低，显然也不合理。
另据黄求顺教授经过多次试验表明，当嵌岩深度为零时，采用《建筑桩基技术规范（JGJ94-94）》进行地基基础设计时，按桩计算和按天然地基上的基础计算，其承载力相差较大。
而《建筑地基基础设计规范（重庆市工程建设标准DBJ50-047-2006）》通过引入地基条件系数和地基承载力特征值概念避免了上述问题，使地基基础设计更趋规范合理。
二、计算对比分析：
在同一场地，在忽略桩侧土层的侧阻力情况下，假设基础选用人工挖孔桩，嵌岩深度为2倍桩径，桩基持力层基岩完整。现分别采用国标与地标进行计算对比如下：
1.采用《建筑桩基技术规范（JGJ94-94）》公式计算，嵌岩段总极限侧阻力、总极限端阻力标准值为：
由上述计算分析可知：按《建筑地基基础设计规范》（重庆市工程建设标准DBJ50-047-2006）进行高层建筑基础设计时地基极限承载力发挥的潜力更大些，从而使基础设计计算更经济。
三、工程实例：
某住宅楼，三十二层，框架结构，总建筑面积3.2万平方米，荷载25000KN/柱。
场地范围内主要岩土层有全新统人工填土（Q4ml）、残坡积层（Q4el+dl）粉质粘土，中侏罗统沙溪庙组（J2s）的砂岩（Ss）及泥岩(Ms)组成。
场地整体稳定性良好，无断层、危岩、崩塌、滑坡、地下洞室等不良地质作用，适宜兴建拟定建筑。
经采用JCCAD软件计算，计算结果详《某高层住宅挖孔桩基础平面布置图》及《某高层住宅挖孔桩基础地标设计与国标设计比较明细表》。
由计算结果分析可知，本工程采用地标设计比采用国标设计挖孔桩的嵌岩深度及桩身箍筋、纵筋均有减小。经估算，采用地标设计比国标设计节约基础工程直接费用近30万元。
实例证明：采用《建筑地基基础设计规范》（重庆市工程建设标准DBJ50-047-2006）进行高层建筑基础工程设计，在确保建筑工程安全的情况下，嵌岩桩的承载力得到了大幅度提高，建筑工程基础造价得到很好的控制。既经济又合理。
四、结束语
要做好高层建筑基础工程设计工作，需要从以下方面入手：
1.重视工程地质勘查与评估工作
决定高层建筑基础工程(甚至整个工程)安全性、经济性和工期的核心环节是基础选型与地基设计及其先行环节工程地质勘查与评估。基础结构的详细设计固然重要，但基础的形式、基本尺度己在前一个环节中确定。故应充分重视工程地质勘查与评估工作，为基础设计提供详细、准确的场地地质资料。可要求地勘单位根据项目建设场地大小和具体平面布置，进行分区域或者分栋提交地基承载力标准值。
2. 采用地方标准进行基础设计
我国地域辽阔，地质条件复杂多样，基岩上覆土层呈现区域性，国标为了适应各个区域的不同地质条件的需要，在编制时难免有些笼统与保守，因而缺乏针对性。故在进行高层建筑基础设计时，宜结合项目场地工程地质条件的区域性和基础选型的地区经验，优先选用地方标准。
附图：《某高层住宅挖孔桩基础平面布置图》
附表：《某高层住宅挖孔桩基础地标设计与国标设计比较明细表》
参考文献：
《建筑桩基技术规范（JGJ94-94）》
《建筑地基基础设计规范》（重庆市工程建设标准DBJ50-047-2006）
《建筑地基基础设计规范GB50007—2002》
《工程地质勘察规范》（重庆市工程建设标准DBJ50-043-2005）
《地基及基础》（华南理工、东南大学、浙江大学、湖南大学编，中国建筑工业出版社）
《高层商业住宅楼设计与施工方法研究》（张烈明著，2004年湖南大学工程硕士学位论文）
论文作者:杜轩东
论文发表刊物:《基层建设》2015年14期供稿
论文发表时间:2015/12/3
标签：基础论文; 承载力论文; 桩基论文; 重庆市论文; 标准论文; 建筑论文; 高层建筑论文; 《基层建设》2015年14期供稿论文;