高层建筑中基础工程的作用及进展

面 。 些例子 有力 地说 明了基 础工程 的设 计与施工 不断地 发展 。 这 ３ 高层建筑基础设计的进展 质量乃高层建筑安全之所 系， 设计、 施工人员必须 给予 极度重 视 。此外 ， 参考 文献 ｆ叶建忠周 健 分层土中桩筏基础荷栽分担问题的 １ １ 下空 ２０ （） 地基基础上部结构相互作用 ， 即地基 、 基础和 有 限元分析卸她 ． 间，０５ １． 上部结构三者实际 Ｅ 是相互联系成静力平衡、 变形 【 志炜滓 金巩 黄广龙啦 制差异沉降的复合桩基 ２ 连续协调、 彼ｌ 分离的整体系统来承担荷载而 优化设计方法ｆ 地下空间与工程学报０ ０ Ｊ Ｉ ０ 发生变形的， 在这千 系统中每一部分的刚度均 对自 身及其他部分的工作性状产生影响， 每—部分 的工作性状都是 自 身及其他部分（ ） 三者 共同作用 的结果。高层建筑基础工程也是如此， 筑的主要特征是高 （ 层数多与总高度 高）重（ 、 荷载大与重量重）大（ 、 往往带裙楼而基础 面 侈 ） 基础哩置汤 深） 目 驮： 深（ 、 渡 。 前国外已建的最 高建筑物为马来西亚的佩特罗纳斯大厦，８ ４ ２ ８ 层 ５ 米；国内已建成的塌－ 蔼 物为 匕 海金贸大厦，８ ８ 层 ４０ ２ ５米 ：上海 ９ ４层 ４ Ｏ ６ 米高的环球金融中心 正在建造之中； 香港城市规划委员会已经批准在西 九龙机场兴 建一栋 ｌ３ ５ ０ 的高层建筑。由 １层 ８ 米 于建筑物高耸 ， 竖向荷载大而集中， 风荷载和地震 作用引起的倾覆力矩成倍增长， 因此对基础的设计 与施工提出了更高 、 更严的要求。多数情况下多层 房屋惯用的基础形式 、 设计与施工方法 ， 不能简单
中 占的比例 ， 所 与 上部结构形式和层数、 基础结构形式、 桩型以及地 关。 除了钢结构和 直接建造在基岩上的浅基础以及岩层埋藏很浅的 桩基础以外 ， 就钢筋混凝土结构和—般地质条件而 言， 采用箱形基础或筏基的高层建筑 ， 其基础工程 （ 括基坑 支护 与开挖施 工 ）的费用 约 占建筑 总造 包
性等因素影响下的力学性状（ 例如它的变形挠曲特 征、 基ｆ 和截面内力分布等） 都与地基、 基础及 匕 部结构的相对月 峪粥 征有关。因此 ， 高层建筑基 础的分 沂与 设计不能不研究这吁整体系统的共同 ． 作腑 状 咋 钎 ． ；主 分析。 共同作用分 尉｝ 巴匕 部结构、 基础和地基看成鲁 Ｉ 工作的整 体， 在连接点和拉 点 Ｅ 凇 同时满足静力平衡 侈 咽臼 协调条件下求解整个系统的变形与内 只有这样 力。 才能揭示它们在外荷作用下相互制约、 彼此影响的 内在 联系 ， 而达蛰 经 、 Ｉ 从 Ｅ 全、 济 合理 先进的设计 目的。但是整体共同作用分析是相当 复杂的， 这意 味着不但要建立能正确反映结构刚度影响的分析 算方法 ， 地搬用于高层建筑， 而必须在认识高层建筑地基基 高层建筑的大量兴起和设计理论研究的发展而产 理论与有效的计 础工作特性的基础上选择和创造与高层建筑特性 生的新兴科学。 及要求相 适应的基础形式、 设计理论与设计方法。 我国现代高层建筑，则是从 ２ ０世纪 ７ 年代 整体共同作用分析是—个高维与无穷维的超静定 ０ 因此 ，本文主要对高层建筑中基础工程的地位、 现 后期 ， 随着改革开放和大规模的现代化建设的推进 状及 进展遗彳 了论述 。 亍 而ｌ速 ； 翅 起的。 在短短 ３ 多年的时问， ０ 千百幢各种 变关系研究不断深 ＾ 的当代， 共同作用的分析研究 自见 ｌ 高层建筑中基础工程的地位 类＿ 的高层建筑在各 中堀 中迅 型 大 进 ∈ 我国 才能 得以开殿 到 。 起。 我们知道 ： 亍 ‘ 丈高楼平地起’基础是大楼正 地域辽阔， ７ ’ ， 各地区的地质条件差ｇ 彀大、 地震区覆 我国高层建筑基础的分析与设计太体 匕 经历 常使用和稳定与安全的根本。具有高、 大、 重、 深特 盖面又很广 ， 因而各地高层建筑的基础形式多种多 三个发展阶段。 有采用筏难 基 ． － 箱形基础及 哟 基 的， 黜 础 ４ 高层建筑基础设计中应用共同作用理论的 征的高层建筑基础工 程更是如此， 更要求基础和地 样 。 基能提供足够承担 匕 部建筑的重大荷载和风与地 也有采用大直径嵌 岩桩、 中长混凝土预制桩和超长 意义 建造在良 好地基 匕 采用筏（ 或箱 § 基础 利用共同 作用理沧可根本 匕 提高和改善高层 震引起 的巨大彻 力矩 ， 强 以保砸 触 的稳 钢管桩的。 定性 ， 同时要求基础和地基具有足够的刚度使沉降 的高层建筑已达 ５ ２层 １０米 （ ７ 广东国际大厦） 和 建筑基础设计的水平与质量， 取得比以往设计更大 ６ 层 １０ ７ ９ 米以上（ 北京京城大厦 ） ； 建造在深厚高 的经济效果。具体说来， 有如下几个方面 ： １ １ ４ 程设计与施工的情况更复杂 ， 难度更大 ， 技术要求 ４ 有效地利用 匕 ｌ 部结构的刚度， 使基础的结 １ ６ 匕 。 构尺寸减小到最小程度。例如， 匕 把 部结构与基础 更高更严、 责任更重。由于它的高、 、 深的特 层 ４．米（ 海陆家宅高层住宅） 重 大、 征， —旦考虑不周或处理不当， 将导致远比—般多 近 ３ 余年来高层建筑在我国各地迅速发展 作为— 蹩 来考虑， ０ 钵 箱形基础高度可大， 、 ； 我国工程技术 人 员成功地解决 当上部结构为剪力墙体系时， 有可能将箱基改为筏 层房屋更为严重的不良后果。 轻则产生难以纠正的 的事实有力地说明， 过大沉降、 倾斜和不均匀沉降， 造成结构局部损坏 了广大地域内各种地质条件下高层建筑基础工程 基。应注意的是， 积累了丰富的经验。无论是设 程逐步形成的， 因 或 兀 永久地影响使用功能干 观； 乎 Ｉ 噗 重则导致些个 的设汁与施工问题， 建筑的倾覆或破坏， 造成比 —般多层房屋大许多倍 计理论还是试验研究 ， 都有长足的进步， 了丰 工作条件时 ， 取得 硕的成果。近 ２ 年来在我国召开了多次有关高层 ０ 的经济 损 失。 例如 ， 上海某宾馆 ， 地基为深厚软土， 采用振 建筑的国际会 在全国性高层建筑学术会议 匕， ４ 对建筑层数悬殊、 ． ２ 结构形式各异的主楼与 裙房 ， 可分别采用不同形式的基础 ， 经慎重而仔细 冲碎石桩加固地基， 箱型基础。由于这种加固方法 在软土中的设计理论尚不够成熟， 对施工质量与加 工程的设计与施工问题也往往是 人 们最关注的热 的共同作用分析 比 ， 较 可使主、 裙房的基础与上部 实现建筑功能 Ｅ 的要求。 固效果还缺乏完善的检测手段， 加之承包商施工管 门话题 ，有关这方面的理论与试验观测的研究成 结构全都连接成整体， ４ 运甩焖 作用的理沧 野峨龟 Ｅ （ ３ 蝴 基 包 理不严 ， 偷工减料 ， 致使该建筑物建成后产生不能 果 ， 以及新技术成果的报导从未问断过 ， 显示出高 括地基处理 ） 与基础， 以变形控制设计， 达到减少基 允许的沉降与倾斜 ， 裙房局部挤压损坏 ， 不得不采 取昂贵的地基加固措施。又如南美洲某大厦， 设计 经验与成果已陆续反映到 色 筑地基基础设计规 础内力与沉降、 降低基础造价的目 的。例如在—定 的地质条件下， 考虑桩间土的承载作用， 得以加大 时未查明 地质情况， 桩长不足， 未达到坚硬土层 ， 桩 减少桩数 ， 合理布桩、 减少基础差异沉降及内 基承载力也不足 ， 结果当结构施 工到顶尚未装修时 规范中， 表明我国在高层建筑基础的没计与施工方 桩距、 并在今后将继续 力， 从而在整体 Ｅ 降低基础工程的造价。 便开始倾斜 ， 几天后 ， 一夜之间整个大楼倾覆于地 面已逐步形成整套的理论与经验 ，
价的 １１ １ ， 相应的施工工期约占 建筑总工期 的 １ — ／； ／ １ 采用桩基的高层建筑 ， ５ ４ 则上述两项 比例分 别约为 ｌ ～ ／ 和 １ — ／。 ， １ ５ ３ ／ ２５ 因此在高层建筑中， ３ 基 础工程设计与施工的合理与否对整个高层建筑工 程鬯 造价与总工 期的影响是很显著的。 综匕 所述 ， 可将高层建筑中基础工程的地位 榻舞｜ 成两句话： 工 基础 穗 股 计与施工是高层建筑 正常使用与稳定安全的根本， 其造价与工期对高屡 建筑营 造价与总工期有举足轻重的影响。 ２ 高层建筑基础施工发展现状 高层建筑是随着社会的经济发展与技术进步
建筑 工 程 Ｉ ＩＩ
丁敬 君
科
高层 建 筑 中基础 工程 的作用及进 展
（ 富裕县盛德建筑有 限责任 公司， 黑龙江 齐齐哈 尔 １ １０ ） ６ ２ ０
摘 要 ： 主要 对 高层 建 筑 中基 础 工程 的 地 位 、 状 及 进 展 进 行 了分析 。 现
关键词 ： 高层 建筑； 基础 工作； 用； 作 进展
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