淺談高層建筑主樓與裙樓之間基礎(chǔ)設(shè)計的處理

齊國麗

摘 要：隨著建筑業(yè)的不斷發(fā)展，建筑施工技術(shù)的不斷進步，高層建筑逐漸成為主流。但在促進生活水平提高的同時，也要注意到建筑施工當(dāng)中出現(xiàn)的，主樓與裙樓之間沉降差異問題，主樓與裙樓之間由于基礎(chǔ)設(shè)計不當(dāng)造成沉降差異，這種問題會極大地影響建筑的整體穩(wěn)定性與安全性，給居民的日常生活埋下安全隱患。為了消除隱患，提高高層建筑的穩(wěn)定性與安全性，需要對其主樓與裙樓之間的基礎(chǔ)進行合理設(shè)計，降低沉降差異出現(xiàn)的可能性。本文將針對其處理方式進行探討，以提高高層建筑施工技術(shù)水平，為人民提供更好的居住條件。

關(guān)鍵詞：高層建筑；基礎(chǔ)設(shè)計；沉降差異

中圖分類號：TU97 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

在多數(shù)高層建筑中，常常由于停車、儲存等需要而建設(shè)地下室，而為了達(dá)到便捷的目的，多會在主樓與裙樓之間建設(shè)便捷通道，當(dāng)結(jié)構(gòu)延伸至周邊時，就會產(chǎn)生沉降問題，沉降問題影響建筑的安全性，因此要在建筑施工時對基礎(chǔ)設(shè)計做出管理，降低沉降問題發(fā)生的可能性，保障高層建筑的安全使用。

對于高層建筑主樓與裙樓之間基礎(chǔ)產(chǎn)生沉降差異的處理方式一般可總結(jié)為“放”、“抗”、“調(diào)”三種?！胺拧敝冈O(shè)置沉降縫，分割主樓與裙樓，使其各自沉降，互不干擾，具有改善因沉降不均勻而導(dǎo)致出現(xiàn)附加內(nèi)力令結(jié)構(gòu)無法承受從而發(fā)生結(jié)構(gòu)變形的問題。“抗”是指使用砂卵石層或者較為堅硬的基巖等作為端承樁來避免沉降差的出現(xiàn)，或者使用剛度大的基礎(chǔ)利用其本身剛度來抵抗沉降的發(fā)生?！罢{(diào)”是在施工設(shè)計中依據(jù)建筑實際情況，合理使用“放”與“抗”的防沉降措施，調(diào)整主樓與裙樓之間基礎(chǔ)沉降，降低沉降差異。

1.沉降縫問題

1.1沉降縫設(shè)置方式

（1）懸挑法

將裙樓基礎(chǔ)向后退，用挑梁斷開裙樓基礎(chǔ)與主樓基礎(chǔ)間的連接。此種方式只適用于裙樓為單個房屋時的情況，當(dāng)裙樓在兩個以上時，由于需要在其中一屋內(nèi)設(shè)置柱子，因此一般不會被設(shè)計師所采納。

（2）柱基相互穿插布置

將高層建筑的主樓柱基和裙樓柱基在交接處相互交錯穿插，使主樓與裙樓基礎(chǔ)斷開，形成沉降縫，若出現(xiàn)柱基交錯設(shè)置困難，則此種方式難以實行。

（3）裙樓基礎(chǔ)建設(shè)在主樓施工結(jié)束后

一般稱為“簡支”法，是指將裙樓基礎(chǔ)的上部梁支撐在主樓的梁或柱子伸出來的牛腿上，裙樓的部分基礎(chǔ)壓于主樓主樓基礎(chǔ)，使主樓與裙樓并未完全脫開。但這種方式會在主樓和裙樓之間產(chǎn)生沉降差時，嚴(yán)重影響裙樓結(jié)構(gòu)，此外也并沒有足夠的施工時間實施先建主樓基礎(chǔ)再建裙樓基礎(chǔ)的方法。

總之，以上方式都是利用斷開主樓與裙樓間基礎(chǔ)，在墻體或柱子之間設(shè)置沉降縫，使建筑相互獨立，在產(chǎn)生沉降時互不發(fā)生影響。但沉降縫貫通上下墻體結(jié)構(gòu)，出現(xiàn)雙墻、雙柱的建筑格局，會給后續(xù)裝修帶來麻煩。

1.2高層建筑中的沉降縫

設(shè)置沉降縫會把建筑分割成幾個個體，然而由于我國地形復(fù)雜，地震會使建筑發(fā)生相互碰撞從而導(dǎo)致更大的災(zāi)害，因此沉降縫設(shè)計不適合在地震多發(fā)區(qū)使用；高層建筑的功能也發(fā)生了改變，高層建筑要求具有良好的整體性，所以從各個方面考慮都不應(yīng)該設(shè)置太多沉降縫。

面對不均勻沉降現(xiàn)象的發(fā)生，建筑施工時可以選用筏形基礎(chǔ)或箱形基礎(chǔ)進行調(diào)節(jié)；若由于地基承載力不夠或形變狀態(tài)不理想而對施工造成影響，則可以考慮結(jié)合實際使用樁基或復(fù)合地基。通過對近年來出現(xiàn)的一些優(yōu)秀高層建筑的考察結(jié)果可以發(fā)現(xiàn)，建筑施工時可以不在主樓與裙樓基礎(chǔ)間設(shè)置沉降縫或沉降后澆帶，但必須設(shè)置施工后澆帶，充分考慮到高層建筑由于基礎(chǔ)沉降而產(chǎn)生的沉降差異，這種差異也會對結(jié)構(gòu)內(nèi)力產(chǎn)生不利影響，因此要對裙樓的基礎(chǔ)設(shè)計進行有效的防沉降處理，控制主樓與裙樓之間基礎(chǔ)的沉降差異保持在一定的范圍內(nèi)，降低對建筑安全性的影響。

1.3“抗”和“調(diào)”

使用剛度較大的基礎(chǔ)來“抗”沉降差，雖然一定程度上有效，但需要大量的基礎(chǔ)材料，建筑成本較高，不經(jīng)濟實惠；而使用端承樁避免沉降，具有只能在擁有堅硬的基巖時使用的條件限制，并且樁基造價過高，也會提高建筑成本。

“調(diào)”的辦法合理使用“放”與“抗”的措施，采用混凝土后澆帶，給高層建筑主樓與裙房之間的沉降差異問題提供了有效解決辦法。

2.減少主、裙樓基礎(chǔ)差異沉降的措施

高層建筑的基礎(chǔ)設(shè)計應(yīng)綜合考慮建筑場地的地質(zhì)狀況 、上部結(jié)構(gòu)的類型、施工條件 、使用要求 ，確保建筑物不致發(fā)生過量沉降或傾斜，滿足建筑物正常使用要求，還應(yīng)注意與相鄰建筑的相互影響， 了解相鄰地下構(gòu)筑物及各項地下設(shè)施的位置和標(biāo)高 ， 確保施工安全。在地震區(qū) ，高層建筑宜避開對抗震不利的地段，當(dāng)條件不允許避開不利地段時，應(yīng)采取可靠措施， 使建筑物在地震時不致由于地基失穩(wěn)而破壞 ，或產(chǎn)生過量下降或傾斜 。

（1）地基持力層應(yīng)選擇壓縮性較低的土層，其厚度不宜小于4m，并且無軟弱下臥層。

（2）適當(dāng)擴大基礎(chǔ)底面面積，以減少基礎(chǔ)底面單位面積上的壓力。

（3）當(dāng)?shù)鼗至訛閴嚎s性較高的土層時，高層建筑的基礎(chǔ)可采用樁基礎(chǔ)或復(fù)合地基、裙房為天然地基的方法，或高層主樓與裙房采用不同直徑，長度的樁基礎(chǔ)，以減少沉降差。為了使裙房基礎(chǔ)沉降量接近主樓基礎(chǔ)沉降值，可采取下列措施：

①裙房基礎(chǔ)埋置在與高層主樓基礎(chǔ)不同的土層，使裙房基底持力層土的壓縮性大于高層主樓基底持力層土的壓縮性；

②裙房采用天然地基，多層主樓采用樁基礎(chǔ)或復(fù)合地基；

③裙房基礎(chǔ)應(yīng)盡可能減小基礎(chǔ)底面面積，不宜采用滿堂基礎(chǔ)，以柱下單獨基礎(chǔ)或條型基礎(chǔ)為宜，并考慮主樓基底壓力的影響，當(dāng)裙房地下室需要有防水時，地面可采用抗水板做法，柱基之間設(shè)梁支承抗水板或無梁平板，在抗水板下鋪設(shè)一定厚度的易壓縮材料，如泡沫聚苯板或干焦渣等，使之避免因柱基或條形梁基礎(chǔ)沉降時抗水板成為滿堂底板。

（4）裙房基礎(chǔ)宜采用較高的地基承載力。此時地基承載力可進行深度調(diào)整、裙房或地下車庫的獨立柱基抗水板可按倒無梁樓蓋進行計算?？顾宓呐浣顟?yīng)按下列荷載計算：向下豎向荷載包括地面做法、板自重和車庫活荷載；向上豎向荷載包括水浮力，人防底板等效靜荷載（如無人防不計此項）減地面做法和板自重。

結(jié)語

對高層建筑中主樓與裙樓基礎(chǔ)進行合理設(shè)計，以解決沉降差異的出現(xiàn)，將建筑基礎(chǔ)連接成為整體，取消沉降縫的設(shè)置，保證高層建筑的完整性與安全性。但取消沉降縫的設(shè)置也要考慮建筑的實際情況，不能盲目取消沉降縫，要綜合分析地基、建筑物體形、當(dāng)?shù)赝临|(zhì)等情況。后澆帶方法主要適用于地基情況良好、沉降完成快、沉降差值較小等情況。面對地震多發(fā)區(qū)的高層建筑主、裙樓之間的沉降差異，需要考慮結(jié)構(gòu)剛度，在設(shè)計中不能使裙樓距離主樓過遠(yuǎn)，若質(zhì)量與剛度中心過于偏離主距，會使建筑在地震中產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)，威脅人民安全，因此需要在建筑施工中保證主樓與裙樓結(jié)合后的總長度和主樓個體長度比小于2.5，才能降低沉降帶來的巨大影響。

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