高层建筑基础与地下车库整体基础设计技术要点

1、高层建筑与地下车库整体基础设计技术要点(多塔大底盘地下车库的基础设计要点)1、现行国家规范规程规定要求(1) .筒层建筑垄础与地下车库梏体设计时，地基基础设计等级为甲级，建筑桩皋设计 等级为甲级，应按变形设计，对桩基础应作沉降计算。(2) .基础结构，桩卑结构安全等级，结构设计使用期限和结构重要件系数应按现行 有关建筑结构规范的规定采用，巫耍性系数加不小丁 1. Oo(3) .对于主裙楼连体建筑，当高层主体采用桩基时，裙房(含纯地下室)的桩基刚度 宜相对弱化。按变刚度调平设计的桩皋，宜进行上部结构承台桩土共同工作 分析。(4) .变刚度调平设计，就是考虑上部结构形式、荷载和地层分布以及相互作用

2、效应， 通过调整桩径、桩长、桩距等改变基桩支承刚度分布，以使建筑物沉降趋丁均匀承台内力 降低的设计方法，这是一种概念设计方法。(5) .在同一密体人面积慕础上，建有多栋高层和低层建筑，应按上部结构基础与地皋 共同作用进行变形计算。建筑桩基沉降变形允许值，应根据上部结构对桩基沉降变形的适 应能力和建筑要求确定。(6) .当高层建筑与相连的裙房之间，设置沉降缝时，高层建筑的基础埋深应人丁裙房 基础埋深至少2m,当不满足耍求时，必须采取有效措施，沉降缝地而以下处应用粘土夯 实。(7) .当高层建筑与相连的裙房(纯地下室)之间不设置沉降缝时，应在裙房一侧役置 沉降后浇带，后浇带位置应取在距主楼边柱的第

3、二跨内，后浇带混凝土应振捣密实，宜根 据实测沉降値并计算后期沉降量，能满足设计耍求后方可进行浇注。(8) .当髙层建筑与裙房之间，不许设置后浇带时，应进行地基变形验算，验算时应考 虑地皋与结构变形的相互影响，并采取相应有效措施。(9) .筏形基础地下室施工完毕后，应及时进行基坑回填工作，回填基坑时，应清洗基 坑中的杂物，并应在相对的两侧或四周同时回填并分层夯实，桩基规范规定：承台和地下 室侧墙周阳应采用灰土，级配砂石，丿E实性较好的素土回填，并分层夯实，也可采用素碇 回填。(10) .设计等级为甲级的建筑桩棊应通过单桩静载试验确定单竖向极限承载力标准值。(11) 基桩的布置应符介下列条件：棊桩

4、最小中心距应符介表3. 3.3的规定(桩棊规 范)，排列基桩时应使群桩承载力合力点与竖向永久荷载合力点重合，对丁剪力墙结构的 桩筏基础(平板和梁板式承台)，宜将桩布置丁墙下，对丁框架核心筒的桩筏基础应 按荷载分布考虑相互影响，将桩相对集中布置于核心筒和柱下，应选择较硬土层，作为桩 端持力层，桩端进入持力层深度，对丁粘性土粉土不宜少T 2d,砂土不宜少T* 1.5d,碎 石土不宜少于Id,当存在软弱下卧层时，桩端以下硬持力层厚度不宜少T- 3do(12) .软土地皋的桩皋设计原则应符合下列规定：.软土中的桩棊宜选择中、低床缩 性土层作为桩端持力层；.桩周围软土门重固结、场地填土、地而大而积堆载、

5、降低地 下水位、大面积挤土沉桩等原因而产生的沉降大于某桩沉降时，应视具体匚程情况，分析 计算桩侧负摩阻力对基桩的影响：.采用挤土桩和部分挤土桩时，应采取消减扎隙水压 力和挤土效应的技术措施，并应控制沉桩速率，减少挤土效应对成桩质最、邻近建筑和道 路地下管线和基坑边坡等产生的不利影响；.先成桩后开挖基坑时，必须合理安排皋坑 挖土顺序和控制分层开挖的深度，防止土体侧移对桩的影响。(13) .群桩基础及其基桩的抗拔极限承载力的确定应满足下列规定，对于设计等级甲 级和乙级建筑桩基，应通过现场单桩上拔静载试验确定，按建筑基桩检测技术规范 JGJ106进行，后注浆灌注桩的单桩极限承载力，应通过挣载试验确定

6、，在符介桩规 第6. 7节的注浆技术实施规定的条件下，其后注浆单桩极限承载力标准值可按下式计算：Quk = uEqsikLi+uEPsiqsikLgi+Ppqpk-Ap (5 3 10)(14) .计算矩形桩棊中点沉降时，桩基沉降帚:可按下式简化计算：=4屮Zg.z”flEs(5. 5.7)对甲级设计等级的桩基础应进行沉降计算，受较大水平作用或对水平变位有严格要求 的建筑桩基，应验算其水平变位。(15) .基础耍有一定的埋置深度，在确定埋置深度时，应考虑建筑物的烏度、体形、 地皋土质、地震设防烈度等因素，埋置深度可从室外地坪算至基础底面，并宜符合下列要 求，桩基础可取房屋岛度1/18 (不包括

7、桩长在内)，高宽比大丁 4的高层建筑，基础底而 不宜出现零应力区，高宽比不大于4的高层建筑，基础底面与地基之间零应力区面积不应 超过基础底面积的15%,计算时，质星偏心较大的裙楼与丄楼可分开考虑。(16) .尚层建筑的基础与其相连的裙房基础，可通过计算确定是否设置沉降缝，当设 置沉降缝时，应考虑疝层主楼基础有可靠的侧向约束，及有效埋深，当不设沉降缝时，应 采取有效措施减少差异沉降及其影响。(17) .混凝土抗渗等级应根据地卜水故大水头与防水混凝土厚度的比值按高规表 12.1.9采用，宜不应少T 0. 6MPa,必耍时可设置架空排水层。(18) .当采用刚性防水方案时，同一建筑的某础应避免设置变

8、形缝，可沿基础长度每 隔3040m留一道贯通顶板、底板及墙板的施工后浇带，缝宽不宜小T 800mm,且宜设置 在柱距三等分的中间范围内，后浇带混凝土宜在其两侧混凝土浇注完毕两个刀后再进行浇 灌,其强度等级应提高一级，且宜采用早强补偿收缩后的混凝土。(19) .坡地、岸边桩基的设计应符介下列规定： 、对于建在坡地、岸边的桩基，不御将桩支承于边坡潜在的滑动体上，桩端进入潜在滑裂而以下稳泄岩土层内的深度，应能保证桩基的稳定。 、建筑桩基与边坡应保持一定的水平距离，建筑场地内的边坡必须是完全稳定的边坡，应按建筑边坡匸程技术规范GB50330的规定进行整治，确定 其稳定性。 、新建坡地、岸边建筑桩基丁程

9、应与建筑边坡T程统一规划，同步设计，合理确定施匚顺序。 、不宜采用挤土桩。 、应验算最不利荷载效应组合卞桩慕的胳体稳定，墙和慕桩水平承载力。(20) .地下室防水设计应包插下列内容： 、防水等级和设防耍求。 、防水混凝土抗渗等级。 、其它防水层应用的材料及其技术指标、质量保证体系。 、丁程细部构造的防水措施，选用的材料及其技术指标质帚保证措施。 、工程的防排水系统，地面挡水，截水系统及工程各种洞的防倒灌措施。(21) .地下工程种植顶板结构应符合下列规定： 、种植顶板厚度不小于250mm,最大裂缝宽度不应大丁 0. 2mm,并不贯通。 、种植顶板的结构设计应按种植屋而工程技术规范JGJ155的

10、有关规定执行。(22) .变形缝处混凝土结构的厚度不应小丁 300mm。(23) .除设计指定耍求外，后浇带设计应按防水规范5.2条耍求设计，穿墙管按5. 3条设计,埋设件按5. 4条设计。(24) 地下室匚程及上部结构设计使用补偿收缩混凝土时，应在设计图纸中明确注明 不同结构部位的限制膨胀率指标要求，按补偿收缩混凝土应用技术观程MGJ/T178-2009, 对丁超长超宽的地下室结构按下述耍求设计确定。结构部位限制膨胀率(%)地下室底板和承台20. 02%楼面结构及外墙板30. 03%后浇带、膨胀加强带20. 04%使用限制膨胀率大丁 0. 06%的混凝土时，应预先进行试验研究确定。地下室结构

11、板类构件配筋率宜采用鼻0. 5%0. 8% (按全截面计算)。(25) .按混凝土结构耐久性设计规范GB/T50476-2008规定，地下室结构为I-C等 级，基础结构为I-B等级，其保护层最小厚度与相应的混凝土强度等级，最大水胶比应符 合表4. 3. 1条规定。(26) .按高层民用建筑设计防火规范GB5C045表3.0.2确定建筑构件耐火等级, 耐火极限耍求按附录A确定其结构厚度及截面尺寸，按蒸斥加气混凝土建筑应用技术规 范JGJ/T17-2008附录B蒸压加气混凝土耐火性能，确泄砌体耐火极限的厚度。(27) .地上若干幢建筑，独立或设置防震缝(或伸缩缝)分开，各幢地下室有一层或 多层与地

12、上无建筑地下乍库不设永久缝连接成整体，此类仅地下相连而地上分开的工程， 不作为大底盘多塔楼考虑，按地上单幢建筑结构进行设计计算，地下室按从屈范围(地下 室地上建筑以外二跨部位)(地下室中超出上部主楼范閑且无上部结构的二跨部分)作为 该建筑结构的地下部分，与上部结构整体建模设计分析，无地上建筑的地下乍库结构另行 独立分析计算。(建筑抗震设计规范疑问解答) 、地下室连为整体，地上分为若干独立结构的匸程，地下室顶板应符合“作为上部 结构嵌固部位”的耍求，即必须满足地下一层的侧移刚度人丁首层侧移刚度二倍的条件。 因此在作结构设计之前，必须作结构试算：计算模熨中设嵌固端为基础顶而。不考虑 回填土对地下室

13、约束影响。刚性楼板假定，按剪切刚度比法作整体分析计算、检査其结 果，若不满足二倍的耍求，则应调幣结构构件尺寸和平而布置，使其满足侧移刚度比大于 或等于二倍的条件，方才可按地上单幢建筑结构进行整体设计计算。 、江苏省房屋建筑匸程抗震设防中査细则规定，结构计算嵌固端宜设于基础顶而。 按地上单幢建筑结构进行设计时，以结构计算嵌固端设在地下室底板而模型，作常规结构 整体分析，调整结构布置使其满足有关规范规定，再按照楼板实际情况作弹性楼板假定， 采用总刚分析法作结构内力、变形和配筋设计。（必须满足地下一层与地上首层的侧移刚 度比大于或等r二倍的耍求） 、整体地下室设计模型：将地下室结构单独取出，嵌固部位

14、取在基础顶部，忽略上 部结构的刚度，只考虑其质量，其质輦附加在地下室顶部的相应位置，然后作胳体分析， 与地上单幢建筑结构计算结果作比较，取不利结果作为地下室结构设计控制值。 、对地上单幢建筑结构作补充计算，取嵌固部分设在地下室顶板计算模熨，作幣体 分析，按高规4. 8.5条要求调榕地下室柱截而配筋等构造耍求。（28）.桩基规范第3. 1. 10条规定：对丁规定应作沉降计算的桩基，在其施工过程及建 成后使用期间，应进行系统的沉降观测，戌至沉降稳定（沉降最W0.01mm/d）2、大底盘地下车库基础设计在一些住宅和商住楼的楼群中，为了有较好的生活环境，建筑物之间设置庭园、绿化, 充分利用地下空间设置

15、地下午库，并与各楼房连通，地下部分形成了大底盘地下千库，在 许多工程中，大底盘地下车库长达200400m,宽达200以上，平面尺寸很大，远远超过 X混凝土结构设计规范设置伸缩缝间距的耍求，属丁超长超宽混凝土结构。由丁地上 烏层楼房与纯地下车库的荷载和刚度差异很大，常常会造成棊础内力和棊底反力差异且变 化很大，导致基础发生过大的不均匀沉降，对上部结构造成不利影响。因结构超长超宽会 使混凝上收缩和温度应力大大超过碇的抗拉能力，造成结构处在不安全状态。大底盘地下 车库的结构必须采取有效的技术措施，把大底盘地下乍库的棊础差异沉降控制在工程结构 允许范FR内，不致造成对上部结构的有害影响，把超长结构的混

16、凝土收缩控制在满足使用 耍求范围内，做到安全、适用，确保质最、经济合理、技术先进。2. 1大底盘地下车库的基础设计概述（1）高层主楼桩基设计软土地某条件下，大底盘地下车库基础必须采用桩棊础。大底盘地下乍库，上部为独立高层楼房，单体荷载很大，必须采用桩基础，应根据上 部结构荷载特征，结构类型受力特点，工程地质情况、场地周边环境耍求、施工能力及技 术装备和经济造价约束等条件，选择中低斥缩性土层作为桩某持力层。确定桩型、桩长桩 径和桩距，佔算单桩竖向承载力特征值，按柱下、墙下布桩，形成柱下承台，、墙下条形 承台及局部桩筏承台和满堂桩筏承台，构成梁板桩筏某础或板式桩筏棊础。验算桩顶反力 及桩基础承载力

17、。分析桩基静载试验结果Q-S曲线资料和佔算桩基平均沉降磺。控制桩基 总沉降在工程允许范围内。纯地卜乍库基础，应考虑场地最高水位时抗浮设计，应按抗床抗浮两种匸况设计计算, 对离开主楼外二跨范围内的纯地下车库，其基础梁板结构尚应考虑高层主楼20%上部结构 荷载的地某支撑反力作用。在岛层主楼桩基设计屮，般多采用桩筏式基础方案，由丁该方案需作整体布桩，桩 数多，造价高，施工周期长，且需耍做较厚的胳片筏板，筏板配筋量大，故桩基础的综介 费用値偏高。采用柱卜、墙下布桩，独龙承台皋础形式，可以明显的减少桩数，降低承台 费用，取得较好的经济效益。地下车库部分基础形式采用常规柱下独立桩基承台基础。对 主层主楼荷

18、载较大且剪力墙布觉比较密集的区域墙下布桩时以整休考虔，将不能务H独立 设置的承台连接，从而使得常规小承台转化为人承台，把基础设计为儿块承台连成一体的 形式，对丁轴力较小，邻近剪力墙与之相距较远的区域，基础仍按常规设计为独立桩基承 台，形成多柱下的桩承台皋础，多墙柱下的桩承台慕础。独立布桩的桩数确定:在初步设计时可采用“PM恒+活”数据作为Fd,作布桩设计,施工图设计时,应采用“SATWE恒+活”,“TAT恒+活”，“PMSAP恒+活”数据作为Fd,作布桩设计，“亞如对丁高层及超离层建筑桩某设计需考虑风荷载分析和地震力的影响Ra时，宜采用公式n二里輕计算桩数及布桩，Fd不应采用“PM恒+活”组合

19、值。0.8Ra与各类房屋桩基础相适应采用的单桩竖向承载力特征值，参考建议值如下:住宅房屋 结构层数单桩竖向承戦力 特征值桩型11+1+(2)14001600KN©500管桩,0450X450空心桩，500钻孔桩18+1+1+C2)18002200KN©500管桩,©600管桩，D45OX450空心桩，©600钻孔桩24+2+(2)24002600KN©600管桩，口500><500空心桩，0600钻孔桩28+2+(2)30003300KN©600管桩，0500X500空心桩，©800钻孔桩32+2+(2)3400

20、3600KN©800管桩，E600X600空心桩，©800钻孔桩注:1.2.底层架空、底层架空+顶层跃层(2)指两层地下室钻孔桩应桩底后注浆。预应力管桩决定采用预应力管桩方案的主耍因素是土层分布中的粉砂层的埋深、厚度和分布惜 况，以及设备穿越或打入砂层的能力，由丁呻桩承载力特征值的耍求，桩端往往需耍进入 砂层一定深度或必须穿越砂层，这给沉桩带來相当大的难度。从H前市场的压桩施匸情况 看，最髙压桩力达到8001 （实际配重多按最拓为600t）,能穿越56m中密一密实的砂层, 设计时要考虑壁厚加厚金120,最高斥桩力不超过500t,临丁冃前大吨位的斥桩机在市场 上并不多，因此建

21、议桩端进入（或穿越）砂层的厚度：©100管桩不宜超过2m, 0500管桩 不宜超过3m,（|>600管桩不应超过4m,而且应采用加强桩尖，加厚桩壁厚并选择大吨位沉 桩机械（盐城市一般可进入、粉砂层，入土深度小于47m）（进入粉砂层约56m）, 并先进行试沉桩，以确定沉桩的可行性，由丁预应力管桩进入砂层的深度受到限制，单桩 承载力特征值达不到剪力墙下布桩所需的值，设计可采用加大直径或者采用局部墙外布 桩，N至满堂如桩方式，从造价经济角度來讲满堂布桩尽量避免采用。采用预应力管桩方案时，初步估算单桩承载力特征值和布桩密度，可以采用布桩平而 系数來估计布桩和沉桩的可行性，布桩平面系数可

22、简化为：E鲁警沈豐鸞豊（"）对丁.预制桩，该系数不宜超过5%单桩承叔力特征值（KN）否则很可能带來沉桩和布桩的闲难，例某24层住宅采用（|）600预应力管桩，单桩承载2力時22OOKN,估算布桩系数孙 9刖丄=0。54>。05,说明方案不可行,应提崗单桩承载力特征值，Ra = 15x28x0- 282741 = 2400KN, 一般采用2500KN时，0. 05a = 15x28x0.2827 11 =。048<0 05 町行。2500如果单桩承载力特征値无法提高，（因进入砂层深度受到限制），则考虑放弃管桩慕础 方案，考虑采用钻孔灌注桩方案。一般來讲，由丁受到穿越砂层能力

23、的限制和管桩木身强度的限制，当建筑物层数30 层后，使用管桩的可行性一般比较少了。例如某小区住宅层数28层，单桩承载力特征值采用3000KN,基木满足桩身強度耍求，平面布桩系数为:15x32x0, 2827443000=0. 045 <0. 05基本可在剪力墙下布桩，但从施工角度讲，部分沉桩己十分困难，少数桩身破裂，压 桩过程出现爆裂，说明这些匸程己做到了预应力管桩的极限。（3）钻孔灌注桩设计在预应力管桩施匸中，由于种种原因，不太可行，可以选择钻孔灌注桩，桩径取0500 （800,在保证成孔和浇筑质量前提下，应尽量选择细长桩，最好采用后注浆技术，提高承 载力减少沉降，以降低造价。（4）纯

24、地下车库桩基础设计 .纯地下年库采用柱下独立承台+防水板，考虑在最拓水位时地下车库的抗浮稳定验 算，并按抗压和抗浮两种工况进行设计，一般纯地下车库均屈丁结仪旦号VI. 05的状态,水浮力需耍配置一定长度的桩基，以提供足够的抗拔力。选定比较稳定的土层，作为桩棊持力层，确定桩熨、桩长和桩径及抗拔承载力特征值 和受床承载力特征值，按柱子的内力确定桩数。柱净浮力：Nb=浮力-0. 9地下午库的H重（不与板顶覆土和地下室回填土门重组介）。柱床力：如=地卜乍库竖向荷戦标准值+板顶覆土自重+乍库四周田填土折算值FI亜+ 上部结构20%荷载总值地基支撑反力（高层主楼外二柱距地下室范围内柱子）抗拔桩数：T1尸輕

25、，受压桩数：ThF学RuubRa取上述控制数量为柱下桩数。 .甲类桩基等级规范规定：Ra、RaB值均由静载荷试验确定。 .江苏省住房与城乡建设厅文件规定，预应力管桩不可作抗拔桩。2. 2大底盘地下午库基础设计中的若干概念耍求（1）.从使用角度讲，由于地下车库巨大，宜设置变形缝，但变形缝的防水处理是一个 难以解决的问题，同时变形缝 的设置直接影响到建筑的功能布置，宜尽量少设或不设咬 形缝，从另一角度讲，合理的地下结构布貫以及变形缝的设宜，不仅可以节省成本，方便 施匸，对结构的受力也有不可忽略的有利作用。（2）.由丁大底盘地下车库占地面积大，使用功能多，岛层主楼不同的平立面布置，使 得荷载条件亦不

26、尽相同，在进行大底盘地下午库基础设计时，必须进行细致合理的计算分 析，保证经济有效地解决不均匀沉降等问题。（3）.上部多楼拓层主楼，下部大底盘地下车库，耍求对单幢拓层主楼上部结构竖向永 久荷载重心与厚板承台桩筏棊础或梁板承台桩筏基础平面重心尽最能暇合，当不能重合 时，偏心距eWO.l竺，目的是为了高层主楼的稳定和限制倾斜当单幢主楼备自能满足上A述要求，总体上更能满足稳定要求。关于倾斜应对各部分地某变形进行计算，既要使各高 层上楼各|'|满足地基规范规泄，高层上楼与纯地下室基础之间差异沉降也应满足规范 规定的允许值或工程实际允许值。（4）.对丁地下室层数不等时，设计中应注意以下儿点:的地

27、下室 .高的地下室基底床力应作为地面活载一样，对低的地下室外墙产生侧斥力，连同 土压力、水压力及人防等效静荷载來计算低的地下室外墙内力。 .施工时，一般低的地下室先挖土，旅高的地下室一侧放坡，待低的地下室结构施 匸到与高的部分某底标高时，采用低强度混凝土、灰土或砂石冋填肥槽，此时冋填材料应有足够的密实性，其承载力不能低丁高的地下室基底的承载力，也可不采用放坡方式，采 用护坡桩方案，在采用护坡桩时，在桩顶与髙的地下室棊底之间应设褥垫层（厚度250mm 300mm）,宜用屮砂粗砂、低级配砂石或碎石等（最大粒径不宜大丁 30mm）。 .高低陶个地下室，相互间基础的差异沉降应满足规范允许值。（5）.高

28、层建筑基础与纯地卜乍库整体某础设计时，由丁高层建筑与纯地下乍库的某底 附加压力相差很大，减少差异沉降并将其控制在设计要求范圉内，是工程基础役计的关键。 （I ）根据匸程地质条件对髙层建筑单体及纯地下室的整体棊础的沉降进行计算，基础设计 时，既要考虑在垠低水位下高层建筑的抗压，也耍考虑在最高水位时纯地下室的抗浮，同 时还耍控制按不同工况计算的基础之间的不均沉降，-般情况下，高层主楼采用承压桩， 纯地卜室采用抗拔桩。（II） I：程中，采用高层主楼与纯地下室之间设壳沉降后浇带做法， 将主楼与地下室分开单独计算，以及整体联合计算对比考虑，严格控制其总沉降虽（计算 时采用平均沉降帚：）。（III）按抗

29、裂专家土铁蒙教授的经验，控制幣体棊础最大差异沉降AS W30mm,控制相对差异沉降iWO. 15%0. 1%,当总沉降彊控制在4060mm,并控制桩群中 心与上部结构荷载重心的偏心距，并辅之以施工期间设置沉降后浇带技术措施，大底盘地 下乍库可不设永久性沉降缝。（IV）沉降后浇带设置高层主楼周边纯地下室位置筒层 主楼附屈地下室一侧笫二跨范由内丄部位，可以减少高层主楼与地下乍库差异沉降约360%70%。当沉降后浇带两侧的沉降差少于15mm时，可以封闭沉降后浇带。匸程设计时应计算因差异沉降15mm而引起的高层建筑基础和地下车库基础结构框架梁柱的内力和配 筋，据此加强该部位的结构配筋构造。须注意，后浇

30、带的位置方向应与高层主楼主轴线方 向一致平行或垂（后浇带位置方向与结构主钢筋方向相垂苴）（6）.高低地下室间伸缩缝的构适耍求，如下图示：r-100 伸帕"n2.3大底盘地下午库基础设计耍点：大底盘地下乍库基础设计包括：高层主楼的桩棊础设计；纯地卜室的桩基础设 计，为控制其差异沉降，采取下述三项技术措施:.须控制高层主楼总沉降量不超过50mm； .施工期内设置沉降后浇带（尚层主楼四周相邻地下室第二跨部位内设置沉降后浇带）， 以释放约60%至80%的沉降差异；（3）.计算高层主楼与相邻地卜室部位沉降后浇带封闭后引 起的15mm差异沉降对该部位的变形内力，并采取相应的加强措施。（1）.控制

31、筒层主楼桩棊总沉降M：W50mm。人底盘地下车库的地垄沉降（桩垄沉降）曲线，在高层主楼与地下车库连接处是连续 的，不会发生突变的差异沉降，而是在地下午库若干跨内产生延续性的差异沉降，耍采取 有效描施使高层主楼与地卜乍库皋础的沉降差控制在匚程允许范闌内，上海地区根据大量 高层建筑的实测沉降结果表明，基础的平均沉降诡越大，基础的差异沉降也越大，因此控 制总沉降帚是减少差异沉降的关键，一般情况下，控制高层主楼总沉降最W50mm,并辅之 以施工期间设置沉降后浇带技术措施，人底盘地下车库基础可不设水久性沉降缝。岛层主 楼本身须以控制桩基形心与竖向永久荷载重心的偏差來保证其均匀沉降。按常规桩基 MindL

32、in应力单向压缩分层总和计算沉降，高层建筑慕础的估算平均沉降最W50mm,控制 边桩在水平地震作用或风荷载参与标准组A下均未出现拉力，表明结构整体倾斜满足耍 求。（2）.桩基础沉降估算大底盘地下午库基础设计，处理好各爲层主楼间及主楼与纯地下午库间的差异沉降成 为基础设计的巫要目标，控制总沉降量是减少差异沉降的关键，人量高层建筑实测沉降结 果表叽各个主楼高层平均沉降最控制W50mm,才能满足差异沉降控制在工程允许范围内， 因此对单体建筑的平均沉降量估算是一项设计雨耍匸作。 .利用试桩静载试验实测的Q-S曲线，确定单桩竖向受压承载力特征值。取桩顶沉降fit S对应的桩顶荷载值Q作为单桩竖向承载力特

33、征值：根据综介经验取值 Ra如下:高度为2450m的房屋取Si WlOmm对应的Q值为R'a值高度为5175m的房屋取Si W8mm对应的Q值为R'a值高度为76100m的房屋取Si W5:mm对应的Q值为R'a值上述収值尚须考虑试桩完成系数（考虑长期效应的折减系数）Ra折减系数0.8,即Ra=0. 8R'ao施工图设计时，采用Ra=0.8R'a计算受压桩桩数：n= + Gd_Ra（该公式中不考虑最低水位的影响，作为富裕安全考虑）式屮：Fd某础顶面结构荷载效应标准值。（一般取SATWE恒+活）Gd基础IH重（包括地下室底板I重）及覆土门重（回填土折算值）

34、。Ra0. 8R，ao阴S尸希一单桩沉降理论计算公式：由已知P取QK线值Q值及对应S 值，桩能d和单桩沉降系数按表一取值，可计算出桩长范用内的平均斥缩模帚Es值，HP：表一.单桩沉降系数I值L/d253035404550556065707580859095100I0.07330. 0680. 0630. 0590. 0550. 0520. 0190. 0480. 0160. 0150. 0110. 0430. 0420.01170. 0410. 0407注：L/d 抗长径比，长度/起径。Es 桩长范【羽内平均厚度土的加权平均压缩模最，一般取Es = 3-Esi-2Esi-2工程地质报告提供参数

35、由Ra i|舁桩数经布桩后得到桩基承台，可计算该承台中心位置的沉降M：为:S=Rs-Si 式中：Rs群桩的沉降系数（或称群桩沉降比）可由下表表一、表二、表三査阅得到。单桩沉降最（mm）表二4桩至9桩承台的群桩沉降系数RsL/dSp/d群桩中的桩数4567892532. 64323. 0693. 4953. 9214. 3474.77242.41662. 7853. 1523.5213.8884.2563532. 6893. 1313. 5734.0154.4584.90042. 4692. 8543.2393. 6254. 0104. 39474532. 7343. 1933.6514. 10

36、94. 5685.02712.5222. 9253. 3263. 6254. 1334.5335532. 7813. 2553.7294.2044. 6785. 15412.5752. 9953. 4133. 7294. 2554. 6726532. 8263.3173.0814.2984. 7895.28112. 6283. 0613. 5013. 8344. 3774.8117532. 8723. 3793.8864.3934. 8995.04142. 6813. 1353. 5583. 9384. 5004. 950852.91713. 9614.4875.0105.53412. 733

37、. 2053. 6754. 0434. 6225.08810032. 9903. 5374. 0834. 6305. 1775.72312.8133. 3093.8064. 3034. 8005.296例：（|>600, C =33,预应力管桩：Q = 2400KN, S = 7mm,求8桩原台的沉降量，Sp/d = 4,L/d=2r=55,査表 Rs=4. 255。 0. 6S = 4. 255X7 = 29. 78530mm。表三.10桩至15桩承台板Rs值L/dSp/d桩数1011121314152535. 1165.465. 8016. 1486. 4926. 83614. 54

38、24.8285. 1155. 4015. 6875. 9735035.5165. 9446. 3376. 7957. 2227. 64914. 9765.3505.7216. 1006. 4766. 85210036. 2096. 6957. 1827. 6688. 1548. 64045. 7306.1646. 5987. 0317. 4657. 899（注可用内插法求Rs值）表四.16桩至25桩復板Rs值L/dSp/d桩数16252537. 189. 8446.268. 445038. 0811. 3347.2310. 0010039. 1313. 0848. 3311. 82（注可用内插

39、法求Rs值）当群桩n>25时，Rs值可按下式计算，R16、R25按表四取值。Rs= （R25-R16） X 77-5 +R25 .按桩基规范佔算桩基总沉降最（应当熟练使用）桩基础总沉降帚:，矩形桩基按中点沉降量來计算，（也称桩基平均沉降量），按桩基规范5. 5. 7条计算公式：S= 4Esi16#计算模型如下图示:#（T.式中:压缩层厚度确定:Zn= （0. 50. 6） >JAr （Ar承台筏板面积）或Zm= （0.41.0） Br（Br承台板宽度）.压缩模量Esi为i层土的压缩模最，采用重应力和H重应力与附加应力之和所 对应的斥缩模量，按程地质资料e-p表取用。）式中附加应力P

40、o确定：式中Po与皋底附加应力Po等值，因地下室的基础结构是一种补偿基础，其内部空间挖去的土体，可补偿上部结构的部 分重最，其效果是等丁间接提高地基承载力，降低了基础底而的附加床力，减少建筑物沉 降。Po=地下室底板以上的（永久荷载标准值+0.5可变荷载标准值）一室外地而至地下 室底板底而的土的H雨应力。（计算土的自巫应力可不考虑土的浮力影响，因为上式中并不考虑水浮力的影响，准 永久系数平均取0.5值）由丁活载0.5X2 = lKN/m2,在住宅整体荷载中仅占*=5.8%,在工程计算上，可以 1 I按住宅荷载常规数值17KN/m2考虑即可，若30层即30X 17=510KN/m2,地下室深度为

41、6m, 按17KN/ms仅= 17X6=102KN/nV，则附加应力取510-102=408KN/m2,其余参数可按经验 系统及等效沉降系数按规范农格取值。們）.等效沉降系数屮:按桩规5.5.9条，屮沉降经验系数按桩规5. 5. 11条。 冃前常用的儿种桩某沉降晴计算方法（供参考使用综合判断分析）H.应用单桩试验Q-S曲线预测桩基竣工时总沉降応。计算公式：Sc=VS式中：甘雲丄Dd桩白径（m）n桩数最L桩长度（m）B桩基承台面积（nV）S一单桩承载力特征值对应的桩顶沉降暈（mm）例：设 d=0. 6m, C =33iuin, S = 8inin, B=136. 89 nV, n=3636x0.

42、 6x33136. 89= 5.21桩基竣工时（房屋）沉降量估算Sc=5 烦x8=l. 99X8 = 15. 91mm折算桩基平均沉降SS = 1. 4X15. 91=22. 3mm（二）按建筑地棊与幕础共同作用设计的桩基沉降最计算（I ）半理论半经验法佔算建筑物竣匸时的桩基沉降ScSc=P臥一創EoemcAe-C + ndBe 19#式中：p作用在基础上总荷载Be基础等效宽度，Be= VA , A基础底而积Eo桩土共同作用的弹性模量，Eo = 3Esi-2yss=3.5,桩土共同作用下泊桑比C桩基沉降系数，C=IRs, I单桩沉降系数（按表一査得）,2丽- 5+2.6力心）当桩长大于30m时

43、，C值按下式计算，C=单-TT(Kpd)14Rs群桩沉降系数（按表二、三、四采用）桩入土深度me值20 300. 5 0. 630 450. 25 0. 30$450. 15 0. 18me桩基位移修正系数，me建议值如下表:有效受荷面积,ke= A-nA皋础底面枳 nd桩数暈，氏径Kp=1. 5沉降影响范用S：最终沉降量,S = 1.4Sco（【I）沉降计算的简易理论法，计算模式如图示:1. 当PWT时，沉降gS = Sp-Ss,当桩长L=4050mm时，Sp=，夕七,2Ap- EpE桩弹性模戢，Sp桩的床缩量Pp桩的沉降荷载L桩长Ap桩截面积Ss桩尖平而下土层的压缩暈（采用分层总和法），结

44、果不乘经验系数屮& Zi _ & _ Zi _ IEli2. 当P>T时，不计桩压缩量，采用竖向分层总和法。一 H重应力从地面算起。附加床力不作用平面为桩端平面，其值为：- = _P+G-£ A式中：G包括回填内群桩实体重最P外荷载重暈T基础沿着长宽周边深度方向桩长范用内的总抗剪力 "0 桩尖平而处土的H雨应力A基础底面积三.率础最终沉降量计算从桩尖平面算起，來用分层总和法计算。2021沉降量：Sc二f/=102 Zf 07 1 Z/ - 1（不乘沉降经验系数）#3总抗剪力T的计算#22T二吃（Ng0+Cj） hi1=1式中：u基础周边长度叽皋础底面到

45、桩尖范用内第i层土的平均H巫应力hi第i层土的厚度4>i、Ci第i层土的虫剪试验的两个强度参数一般情况下，L>50m时，总抗剪力T远远大于外力P的情况，因此可以略 去T的计算。（3）.沉降后浇带封闭后，榕体地下室会因存在15mm差异沉降，而引起结构变形，在相 应部位会产生有害影响，应给予必要的加强，使其安全町靠。在沉降后浇带两侧的沉降差异W15mm时，可对后浇带作封闭浇筑栓，形成整体地下 室结构，此时，相关范用内的结构会因后期差异沉降15mm而引起变形内力，应给予计算 其内力并应适当作加强措施。大底盘地下车库基础，因封闭后浇带后整体基础中拓层主楼与纯地下室相连的地梁及 框架部位梁柱

46、沉降差15mm的影响，可按下述方法计算：设高层主楼与地下不库的地基梁板同时沉降时，初期两者地基反力相同，如下图示:纯地下至部位P地基梁端部框架柱恒载标准值Iqt地基梁上部防水板作用力Iqb地基梁下部地基反力t设按地棊梁为弹性计算，主楼沉降量A = 20mm,裙房沉降厶B = 5mm,高层主楼与纯 地下车库相连的地梁及框架梁须考虑沉降差的影响。高层主楼与纯地下车库间设沉降后浇 带，用JCCAD软件计算，分别按倒楼盖型和弹性地基梁模熨计算，分别为主楼位移* = 20mm,纯地下乍库 B=3mm,沉降差异为17miUo计算方法如下：先计算地基梁端部的挠度值fB,若fB<AA,表明地基梁端部仍承

47、受 主楼沉降引起的附加某础反力，可以假定地棊梁始终承受与主楼筏板相同的地某反力，全 地梁地垄反力为矩形，若fB>AA,表明地垄梁端部不再承受上楼沉降引起的全部附加地 基反力，全地基梁地基反力为梯形。梁端挠度计算：fB=（qb-设 C40 磴，地梁 bXh=600X1650E=3. 15X104N/mm2, L=8100mm, 1=600X1650代入上式得：fB=15. 3mm<AA = 20mm,因此认为地梁端部始终承受与復板相同的地 基反力，全地梁地基反力为矩形（同时，主楼与地下车库实际沉降差= 15. 3mm）则地 梁 A 端弯矩为：Ma二 125佩讪 号-RL =125（4

48、00-90） X 8. 1 #-330X 8. 1= 9370KN.m-Ag=163cm2o考虑了主楼沉降引起附加地垄反力。上部P = 330KN（框架柱子底部恒载标准值）, 地梁上部防水板作用力=90KN/m, qb一地梁下部地基反力=400KN/mo考虑主楼与地下 乍库差异沉降15mm血引起的附加地皋反力考虑为上部结构总荷载的26% （高层建筑桩长 基础与地基共同作用的设计建议笫6条），此时满足了沉降差异的不良影响，作为加强措 施。（设总荷载为17KN/ma, 17X0. 26=4. 42KN/m,桩基沉降在主体完成时所占70%时:0. 934X17 = 15. 88KN/nV, 30%

49、时荷载值为 15. 88X 0. 3 = 4. 764KN/nT, 0.25X15.88 =3. 97KN/m2,占 28%。）（4）.地基沉降（桩基沉降计算）的计算与计算假定关系很大，较难对计算结果的合理 性作出判断，地基（桩基）的沉降值不应该完全依赖丁手算或程序计算，影响桩基的最终 沉降量的因素十分复朵，很难通过公式得到准确值，因此程经验尤为重耍，其至是决定 性因素，本文提出的控制单桩用载力特征值相对应的桩顶沉降从而推算群桩基础的沉降 最，控制桩基总沉降不超过50mm的思路。这是桩某理论与匚程设计实践经验的综合应用, 尚应通过工程设计实践的不断完善与总结提高。通过共同努力，做好这个领域的技

50、术应用 工作。2. 4大底盘地下车库的变刚度调平设计方法的应用（1）.变刚度调平设计概念变刚度调平设计方法，在桩基规范3.1.8条规定：以减少差异沉降和承台内力为 日标的变刚度调平设计，宜结合具体条件按下列规定实施。对按变刚度调平设计的桩基， 宜进行上部结构承台桩土共同工作分析。通过调节桩筏慕础（承台式筏慕、梁板式筏基）刚度來调高层主楼与纯地午库的差异 沉降，对桩筏基础而言，可通过调整板厚，柱下承台厚度、桩长、桩数、桩径、桩距、桩 型來实现。具体操作，1、设定一个高层主楼最终沉降最（总沉降屋）。2、对沉降较大和底板应力变化处加大桩和承台的刚度，沉降较少处，削 弱桩的刚度。3、地下室为一个整体，

51、髙层主楼在地下室不设沉降缝，上部主体各n脱 开，严格控制主楼结构的绝对沉降最（平均沉降最，总沉降），减少主 楼与纯地下车库之间的差异沉降，为z采取以下措施。1）.冬单体结构根据柱下、墙下布桩、控制上部荷载中心与桩心的偏差,主楼绝对沉降量控制为W50mm。2）.增大丄楼桩基和承台刚度，调整上楼与纯地下室的底板断而，可减少沉降差和底板应力梯度.（2）.空间变刚度群桩等沉降的设计方法空间变刚度群桩等沉降的设计步骤为： 桩型和成桩1艺选择： .平面布桩方案研究、初步确定平而布桩方案； 空间变刚度方案研究、初步确定空间长短桩方案； .按规范进行承载力计算，使桩的总反力满足承载耍求（含安全系数）； .根据

52、桩顶反力和桩的沉降，重新修改平而布桩方案和空间变刚度群桩反复n次，使各桩顶沉降差控制在一定范由内（等沉降），并使桩基总沉降控制在允 许范围内，在第一轮设计时，可选用一些经验的、简化的、可靠方法进行计 算分析，确定平面布桩方案和空间变刚度群桩方案后，再选择计算机软件做 分析。（3）.空间变刚度群桩等沉降设计方案一般空间变刚度群桩设计初步方案。般框架柱下布置2根以上的长桩,柱周围布置同直径的中长桩,如下图示: 长短桩的氏度确定比较困难，要做多项试算选择最优方案。2 S巴叫Vff胶柱下变刚度桩棊础（2根长桩）剪力墙下桩的布置原则，可按柱的等效荷载布置长桩，其间布置同H径的短桩。剪力墙下变风度桩基础以

53、上框架结构、剪力墙结构二种结构体系的空间变刚度群桩设计方案，具体设计 设计时要经过多次试算和优化处理，按“承载、沉降、费用”三原则，最后确定 设计方案。空间变刚度等沉降群桩设计方法，是桩基设计的丿力史性突破，该法不仅理论先进、 技术可靠，而有巨大的技术经济效益。建筑变刚度群桩基础（4）.空间变刚度群桩沉降计算采用分层总和法，沉降计算的关键是桩一土共同作用，桩土综合模最的计算。.按规范分层总和法计算总沉降为：S = S1+S2+S3+S4 式中：Si深基坑支护结构内桩土沉降量（桩对土体的回弹约束效应小）（回 弹再用缩计入沉降帚）52 深基坑支护结构以下短桩沉降量53 短桩下长桩土沉降量54 长桩

54、下土层变形后的沉降最.桩土 “综合刚度”计算（乂称复合刚度或叫折算刚度）耍从理论上把地基土的综介计算得十分准确，儿乎是不可能的，但是可以通过 实测和匸程经验來佔算。Ec=mEp+（lm） Esm一一置换率，Es桩间土斥缩模最，Ep桩体的斥缩模杲3、大底盘地下车库超长碇结构抗裂设计3. 1混凝土结构降温、收缩、裂缝的概念。施工过程中，混凝土结构承受着气温变化，水化热温差及生产散发热温差，混凝土入 模后，经2430h可达最高温度，最高由水化热引起的温度比入模温度高约3035C （规范要求入模温度W25°C）,以后根据不同速度降温，经1030d降至周禺环境气温。此期间混凝土大约还进行15%25%的收缩。有些结构在这期间出现裂缝，对此阶段称为 “早期裂缝活动期”。往后到36个月，收缩完成60%80%,可能出现“屮期裂缝”，至 一年左右，收缩完成总暈的95%,可能出现“后期收缩”。施工一年之后，如无外界条件 变化，一般结构将处于裂缝“稳定期”，出现裂缝儿乎很小了。但当结构养护不当，遇有 突然风吹曝晒或结构拆建人修，引起温度湿度急剧变化，以及急剧降温、寒潮袭击，引起 激烈温差等不利因素，都冇可能引起裂缝。近期发生的“早期裂缝现象”在折模时就出现, 共至在折模前就己出现，这种收缩发生在混凝土浇灌后12小时以内，称为早