地基承载力修正计算在超高层建筑基础设计中的应用(精)

地基承载力修正计算在超高层建筑基础设计中的应用 王喜堂1 徐钢1 朱岩1 李三元1 杨国先1 张民芳2 1 深圳市同济人建筑设计有限公司 2 沈阳茂业置业有限公司 摘要 建筑地基基础设计规范 GB 50007 2002 5 2 4规定了地基承载力特征值 的修正公式 但在实际工程中应用地基承载力特征值修正的例子并不多见 特别是 在超高层建筑的地基基础设计中就更加少见了 本文根据对在建的沈阳茂业中心 292 高的超高层建筑 采用筏板基础 根据其地质报告基础持力层为圆砾层 地基承载 力特征值为650 但设计需要的地基承载力特征值为760 其中110 地基承载力差额是通过对地基承载力特征值的修正来弥补的 本文通过对沈阳茂 业中心工程对地基承载力修正计算和设计 为今后工程的基础设计及地基承载力 修正设计计算提供参考依据 关键词 承载力特征值 修正系数 基础埋深 1 工程简介 沈阳茂业中心建筑物主要包括 商业裙楼 地上6层 高度27 地下3层 深度14 4 框架结构 筏板基础 基础厚度1 住宅楼 地上45层 高度 163 7 地下3层 深度14 4 框剪结构 筏板基础 基础厚度3 公寓楼 地上54层 高度191 5 地下3层 深度14 4 剪力墙结构 筏板基础 基础厚度3 5 主塔楼 地上70层 高度292 地下3层 深度14 4 框筒结构 筏板基础 基础厚度4 5 6 5 其效果图如图1所示 基础平面图如图2所示 其中主塔楼采用筏板基础是本工程 基础设计的重点和难点之一 同时也是全国第一座292 高的超高层建筑采用筏板基础的建筑物之一 特别是根据 沈阳茂业城岩土工程勘 察报告 提供的地基承载力特征值为650 但主塔楼的基础设计需要的地基承载力特征值为760 其中110 地基承载力差额是通过对地基承载力特征值的修正计算来弥补 图2 沈阳茂业中心筏板基础平面图 2 规范公式说明 在 建筑地基基础设计规范 GB50007 2002 中规定 地基承载力特征值可由载荷 试验或其他原位测试 公式计算并结合工程实践经验等方法综合确定 当基础宽 度大于3 或埋置深度大于0 5 时 从荷载试验或其他原位测试 经验值等方法确定的地基承载力特征值应按下式 修正 1 3 0 5 为地式中 为修正后的地基承载力特征值 基承载力特征值 本工程 650 为基础宽度和埋深的地基承载力修正系数 本工程 3 0 4 4 为基础底面以下土的重度 地下水以下取浮重度 本工程 12 04 基础底面以上土的加权平均重度 地下水位以下取浮重度 本工程 12 49 为基础底面宽度 基础宽度小于3 按3 取 大于6 按6 取 为基础埋置深度 一般自室外地面标高算起 本工程筏板基础宽度大于6 修正时宽度只能取6 因此本工程的地基承载力修正关键在于深度修正 即 的计算 根据土体极限平衡理论 一个条形荷载板置于土体表面上 当荷载下的土体处于塑 性平衡状态时 塑流边界如图3所示 图中1区为 弹性核 区 39 图1 沈阳茂业中心效果图 王喜堂 男 深圳市同济人建筑设计有限公司 地址 深圳市南山区朗山路11号同方 信息港D栋五楼 电话 随基础一起向下移动 2区为过度区 一组滑动面为由对数螺线形成的曲面 另一组 则是辐射向的曲 图4 主塔楼修正计算超载范围示意图 主塔楼北侧的超载折算成土层厚度计算 据计算得裙楼荷重下的基础底面平均压 力为112 地下水对裙楼的浮力为95 那么扣除水浮力后裙楼荷重下的基础底面平均压力为17 超载折算成土层厚度为1 34 规范的规定是将基础底面以上范围的荷载折算成土层厚度作为基础埋深 主塔楼 基础底面跟裙楼基础底面还有高差有5 5 如图40 5所示 因此 基础底面以上范围的荷载折算成土 层厚度作为基础埋深为6 84 础的超高层建筑之一 为超高层建筑的基础设计提高参考依据 节约工程造价 参考文献 1 GB50007 2002建筑地基基础设计规范 S 北京 中国建筑工业出版社 2002 21 22 2 华南理工大学 东南大学 浙江大学 湖南大学 地基及基础