高层建筑地基方案优化设计的论文.doc

高层建筑地基方案优化设计的论文 摘要：针对高层建筑地基基础方案进行分析阐述了对地基基础进行科学设计的必要性同时介绍了进行高层建筑地基基础方案设计过程中应当遵循的原则内容有：合理设置沉降缝充分利用地下空间提升建筑稳定性掌握结构计算形式最后结合贵州省某高层建筑基本情况探讨了场地地质概况和地基基础设计方案对比管桩的使用等方面内容 关键词：高层建筑；地基基础；沉降缝；稳定性 随着城市化进程的不断加快城市人口不断增加城市用地越来越紧张近几年我国城市建设过程中高层建筑为越来越多高层建筑极大的节约了用地拓宽了人们的活动空间在高层建筑工程施工过程中地基基础设计十分重要其关系到建筑的稳定性和使用寿命因此对高层建筑地基基础优化设计进行分析意义深远 1地基基础设计重要性 在高层建筑施工过程中地基基础具有重要意义同时也是高层建筑建造过程中的基础性内容因为在对地基基础进行具体设计过程中关系系数的设计难度较大地基在土地下埋设不光会受到地质环境的影响地下水也会对其产生影响结合相关数据进行分析结果显示通常情况下在对普通地基基础进行建造过程中造价基本上在工程造价的56%之间若出现一些较为复杂的情况则需进行较深的埋置这时会追加造价造价比例会上升到总造价的10%左右1工程单位会使用一些特殊方式进行处理从这一点上可以看出对地基进行具体设计过程中需要对不同基础方案进行对比进行择优选择尽可能的降低造价最终获得较好的经济收益 2高层建筑地基基础方案选择原则 2.1合理设置沉降缝 在对高层建筑地基进行具体设计过程中需对多方面因素进行分析从具体应用层面上分析先要对沉降缝进行科学合理的设计第一步在实施基础设计过程中对主流应用形式进行分析如果有沉降不合理情况就需要以形变状态为依据对基础底面进行适当调整不但会因为不均匀沉降问题使其受到影响基础设施形式或者基础设施施工水平较差均会导致其受到一定影响在具体设计过程中技术人员应当应用相应的基础设计流年按照嵌固手段对其进行具体设计不同建筑类型之间存在着较大差异为了实现防水目的可以对基础结构进行适当调整选择最为合理的方案2 2.2充分利用地下空间 高层建筑在扩大空间范围过程中也需要适当扩大地下空间如果对空间进行具体扩大过程中有不合理的操作可能会对空间带来一定的影响从而导致建筑地基无法合理使用对相关规定进行分析发现在对高层建筑基础进行埋设过程中要求其达到建筑高度的57%同时还需要对结构稳定性进行充分考虑对碱性和移动性的因素进行充分考虑如果出现密度较大的情况为了实现施工的基本要求需要施工人员及时进行填土工作明确了施工基本高度后相关工作人员应当积极了解并确定已有的计算基础针对结构应用的方式和类型进行明确3对基层岩石尽心积极分析找出可能会对高层建筑结构带来影响的因素同时技术人员应当将锚杆当成基础适当增加现有结构基础的造价管理程序 2.3提升建筑稳定性 站在建筑稳定性的角度进行分析会带来极为深远的影响高层建筑基础中基层岩石会因为场地面积而受到影响技术人员具体操作过程中需对基层岩石所具备的承载力以及地压缩能力进行充分利用对其应用能力进行合理有效的分析最终形成成本投入的目的同时土层自身也会对地基带来一定影响为了增强全体应用强度需要在住宅区进行相应的桩基设计此后在商业区建立起一个类似地下停车场的功能区针对促使建筑稳定性受到影响的因素以及各方面需求进行充分合理的分析最终挑选出科学合理的设计方案 2.4掌握结构计算形式 针对高层建筑现有结构所对应的计算方式也存在特殊性为了实现数学规划理论方面的基础性要求在实施初期设计过程中需要对选择方面进行合理优化结合相关技术操作手段以及管理规范对其中的变量差异进行积极分析并优化此外还需对基础结构构件的截面尺寸进行科学合理的优化针对相关人工智能系统和专家系统而言在基础设计过程中应用的十分广泛技术人员可以对其作出适当的调整和计算4在这一过程中主要是将经济效益作为核心内容并且对质量和稳定性进行兼顾将这一内容作为原则最终对设计方案进行合理优化和选择 3案例分析 3.1工程概况 以贵州某高层建筑为例项目为高层住宅楼主楼部分地上32层地下2层长65m宽18.8m层高3m结构总体高度为96.45m室内外高差为0.45m建筑结构的主要形式为剪力墙结构其中的主楼四周是一层地下车库层高为4.5m结构形式是剪力墙结构主楼的四周有一层地下车库层高为4.5m其主要结构形式为框架结构、0.000相对与绝对标高为1008.25m建筑的基础埋深为8.2m建筑企业对场地抗震设防裂程度进行设置程度为度所设计的基本地震加速度值控制在0.2g地震分组设计为第一组 3.2场地地质概况和地基基础设计方案对比 结合对该地地质勘查报告结果发现该地的地基土层主要是第四系全新统冲击层对土质从上到下进行划分分别为素填土、粉砂、粉质粘土、细砂共同构成场地没有液化土层存在三种类型的场地土属于抗震一般的地段主楼传至就出的作用效应在正常使用极限状态下作用的主要标准组合是478kPa其基底的持力层位于层粉质粘土这时的地基场地承载力所具备的特征值为faK=100kPa对其进行深度修正之后还是无法满足设计需要这种情况下需要对其进行地基处理或者使用深基础（1）对CFG桩复合地基施工技术进行使用在具体施工过程中施工速度较快工期较短施工过程中质量控制相对容易同时工程造价相对低廉这种技术已经成为当地和周边地区高层建筑建设过程中应用的比较普遍的技术之一该项目在实施CFG桩时使用的桩径为500mm桩距控制在1500mm采用正三角形满堂布桩的方式进行施工所设置的桩的长度为20m同时对混凝土强度等级进行控制本工程使用的是C25桩端进入5层粗砂不小于100000mm技术人员在桩的顶端设置了级配砂石褥垫层这一垫层的厚度为300mm上面设置了1400mm厚的筏板CFG工程一共使用了574根桩技术人员在施工现场完成了CFG桩的检测其中的单桩承载力已经达到了1000kN同时对复合地基承载力进行计算得出的结果为520kPa（2）在一些高层建筑当中其竖向荷载较大对桩基进行应用能够减小地基变形情况还能够在一定程度上提高结构整体安全方面的复合地基5对本工程地基进行勘察结合勘察结果发现5层细砂工程具有良好的性能厚度也相对较大埋藏的深度较浅和基底之间相差12m左右的距离但是在桩的极限端位置所具备的阻力为2500kPa某桩基是否和这一工程相符合还需要作出进一步分析 3.3管桩的使用 使用挤土夯扩混凝土大头桩要比CFG桩造价低大约低出5%左右在进行试桩施工检测结果进行分析发现这一工程当中大头桩存在一定问题这些问题包括：桩的端头仅进入了第层细砂层中的1m左右的深度地勘报告所提供的极限端阻力为1200kPa通过这种方式能够使其被提升到7000kPa这种情况下难以保障其安全性对柴油锤进行使用对其进行施打产生较为剧烈的震动同时也发出较大的噪音当穿透3层粉质粘土层时施工相对困难击打的次数较多施工进度比较缓慢对工期影响进行综合考虑采用挤土夯扩混凝土大头桩进行施工在本工程中并不合理 4结束语 在高层建筑当中地基基础设计占据着重要的地位对地基基础进行具体施工过程中质量的好坏对整个工程质量均产生一定影响高层建筑层数较多需要在地基上进行建设这种情况下对地基基础方案进行具体设计过程中只有对地基基础设计方案进行不断完善和优化才能为高层建筑接下来的施工奠定基础 参考文献 1张荣才.刚性桩复合地基和桩基础设计计算理论对比J.防灾科技学院学报XX19（02）：3843. 2汤永净赵锡宏.软土地基超高层建筑补偿桩筏基础案例再分析J.岩土力学xx3