建筑基礎設計精選(九篇)
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第1篇：建筑基礎設計范文
中圖分類號：TU984 文獻標識碼：A 文章編號：
前言：近年來我國城市快速發展使得可用城市土地越來越少，而城市人口的不斷增加，使得原本不多的人均土地變得更少。為了緩解城市人口增加帶來的人均土地減少，市政部門一方面擴大城市面積，將原有近郊開發，提高城市土地面積。另一方面積極進行老城區改造，通過高層建筑的建設將土地使用率提高。高層建筑物,因其對地基和基礎的承載能力和變形(豎向下沉及水平位移)的要求較高,又因城市空間的局限性，導致城市高層建筑的地基及基礎的設計等比較復雜。綜合各種因素及大量的工程實際經驗，近些年來大直徑、深長或嵌巖灌注樁往往成為高層建筑地基處理的主選方案。空間的局限性也使得空間的使用向地下發展，高層建筑把地下室與基礎結合起來，做成箱型或者筏型帶樁基礎，再利用地下空間的同時更好的解決高層建筑的變形沉降及承載力的問題。
1 地質勘察
高層建筑已經在城市中推廣開來，為城市的發展和建設帶來了諸多便利，一幢高層建筑能提供上萬個工作職位，已相當于一個小城市的規模，人們在同一個屋檐下交流，方便快捷。然而對建筑本身的安全性有了更高的要求。因此，高層建筑工程比起一般工程投資更大，前期工作準備時間更長，技術要求更高。精準和更為時效的地質勘查無疑會為后續工作提供一個良好的開端。勘察的主要包括對場區的地震地質、工程地質和水文地質調查，這將為基礎方案的選擇和分析提供依據。就目前我國的高層建設情況而言主要存在以下問題：主要表現在前期工作時間不足。國外高層項目一般準備時間都在五年以上，有的甚至達三十年。而我國由于受到多方面的影響，尤其是甲方的投資規劃，投資理念等導致工期緊迫，準備時間往往較短。這樣在對地下斷層、地震活動規律、基礎形式的選擇和試驗、基坑對周面的影響等準備不夠充分，不能提供一個經濟有效的方案，而僅僅滿足一般性要求。
現行規范的一些計算方法已經不能滿足工程需要。這主要是兩方面的原因，一是近年來地下水的下降；一個是新的課題的出現。水對土的強度和變形有著很大的影響，地下水在下降的過程中受到隔水層的影響，在下降的過程中形成了多層地下水的分布格局。對于已經解決和正在面對的課題，總結不足，沒有提煉出共性的東西，還不能形成具有指導意義的文本。空間的限制不僅讓建筑向空間發展，同時也向地下發展，這樣對于基礎埋置深度超過20m的高層建筑基礎將與周圍的地下廣場、地下車庫等協同工作。以上問題相互關聯，也是發展的結果。
針對這些問題首先是應有充足的前期準備工作。有些工程準備時間是挺長的，只是時間都浪費在了程序和手續上了。如果能簡化程序，將更多的時間放在地質勘察和基礎選型和試驗上，那么基礎的設計將能更好的反應地質的變化，節約不必要的浪費，安全性也將有更高的提升。其次是新的計算方法的研究探索。充足的前期準備工作為新的計算方法的提出和驗證提供了保證。工程周期短造成的一個很大問題就是基礎設計偏于保守，也就是說承載力要大于實際需求。如上述地下水下降不均勻導致地下水分層的問題，若按地下最高水位考慮比起按多層水考慮計算得出的基礎彎矩和剪力偏大。因此盡應根據工程實際的變化調整計算方法，使得基礎的設計和選型更為科學合理。最后是對于眾多地下工程和基礎的一些相互作用和影響還沒有展開系列的研究工作，對次還沒有清楚的了解，為此應當未雨綢繆，為將來城市的發展掃除障礙。
2 基礎選型
高層建筑基礎選型是高層建筑基礎設計的第一步，也是高層建筑基礎設計的關鍵。合理的選擇基礎形式是必不可少的一個重要環節。但是高層建筑基礎選型設計的因素眾多，包括場地的水文地質條件、建筑物的使用要求、上部結構體系類型、施工技術條件和周圍環境等，同時要保證所選型式滿足造價要求。因此，基礎選型應具備身后的理論基礎和長期的工程經驗。所以基礎選型時應注意一下幾點。
基礎方案選擇時，常常應使所選系統能較好的滿足多個目標要求，并能實現性能目標的優化。即要滿足經濟技術性能的要求，還要考慮滿足施工性能及其與上部結構、地震性質、周邊環境與基坑支護等的適應性等方面的性能，同時，在諸多的性能目標之間，常存在著非線性的相互作用，部分目標之間還具有矛盾性的特征，選型優化首先應抓主要問題，兼顧協調次要性能，如果片面考慮抓大放小，將使性能得不到優化。
隨著地基處理技術與工程基礎的內涵與外延的擴展，是很多地基處理方案融合、吸收了深基礎的特點，其處理深度與適用范圍得到了延伸和拓寬，為滿足各類地基處理的要求提供了可能；同時，地基基礎技術的發展，有關基礎形式與地基處理方案的融合，使地基基礎的艱險有日益模糊化的趨勢，實際工程中出現了一些性能優良的地基與基礎融合體，如復合樁筏（箱）基礎、復合樁基等。
在基礎實際設計過程中，常常需要經過設計、計算、修改、再次計算等多次反復進行，導致耗費時間，效率地下。隨著計算機技術和人工智能的不斷發展和應用，使得設計人員的計算工作量減輕，將經驗性的判斷分析以及規范條文等繁瑣的工作交由計算完成，從而提高了基礎選型的效率和設計質量。
3 大體積混凝土施工
高層建筑的基礎常常面對施工中遇到的大體積混凝土施工問題，由于工程師過于注重工期而忽視施工中的一些材料特性，在大體積混凝土施工中往往導致混凝土開裂，對于大體積混凝土的開裂主要是由于水泥水化時放出的熱量難以散發，在內部蓄積起來，引起結構內部溫度升高，形成較大的內外溫差，導致混凝土結構的開裂。因此在設計時應采取以下措施：適當的分層分塊，合理設置施工縫和后澆帶，以減小約束應力。
科學地選擇配筋形式。從混凝土的抗裂性能和施工性能來講，鋼筋具有兩個方面的作用：一是承擔和傳遞應力，二是給混凝土的教主和密實增添了障礙。前者可以阻止混凝土裂縫的擴展，而后者則是阻礙混凝土的流動，鋼筋越密，阻礙作用越強。
通常規定，混您泥土中集料粒徑不大于鋼筋最小間距的1／3。因此，對于大體積混凝土應注意這一矛盾，科學地選擇配筋形式。
即要考慮結構跟部分的受力特征，又要考慮施工。盡可能采用較晚齡期的強度。采用什么齡期的強度是混凝土配合比設計時所考慮的一個非常重要的因素。過分的強調早強則限制了礦物外加劑的使用，而礦物外加劑的摻入將使得混凝土的放熱量降低，但是早期強度貢獻較小，主要是貢獻于混弄土的后期強度。
預置冷卻水管。大體積混凝土之所以特別注意混凝土的放熱量是因為混凝土內部的熱量不易散發，使得混凝土內部的溫度提高，形成較大的內外溫差。在大體積混凝土中埋設冷卻水管可以通過循環水帶走混凝土澆筑快內部的熱量，降低混凝土的內部溫度，減小內外溫差。
對于大體積混凝土基礎，在與巖石地基或混凝土墊層之間設置隔離層。約束是導致混凝土在產生各種非力學變形時開裂的重要條件。在混凝土與地基之間設置隔離層有利于減小他們之間的約束，因而可減小開裂的可能。
4 結束語
近年來，我國高層建筑發展迅速，而基礎作為高層建筑結構體系的重要組成部分，也日益被業內人士所重視。高層建筑基礎承擔著將上部結構的荷載傳遞給地基的重要作用。基礎工程所耗費鋼材大、水泥用量多、施工難度大，都造成基礎工程造價在整個工程中比重較大，而且當地質條件復雜時，比重還會增加。因此，選擇合理的基礎形式是保證建筑結構安全、降低工程造價的一個有效措施。
參考文獻：
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第2篇：建筑基礎設計范文
【關鍵詞】：建筑基礎；高層建筑；施工設計；工程施工；
Abstract: The basis of building construction is the main load-bearing member. Foundation subjected to basically from the construction loads, so it is particularly important in the construction structure design. It is particularly noted in the high building foundation design and construction of some problems. Hope to the vast number of engineering design and construction of my colleagues to provide reference.
Key words: building foundation; high-rise building; construction design; project construction;
中圖分類號：TU2 文獻標識碼：A文章編號：2095-2104（2012）04-0020-02
前言：
建筑基礎指建筑底部與地基接觸的承重構件，它的作用是把建筑上部的荷載傳給地基。基礎是建筑物和地基之間的連接體。因此地基必須堅固、穩定而可靠。 工程結構物地面以下的部分結構構件，用來將上部結構荷載傳給地基，是房屋、橋梁、碼頭及其他構筑物的重要組成部分。
隨著城市經濟水平的發展，城市化水平不斷提高，高層建筑也風起云涌。高層建筑的建造過程中，其建筑負荷全都由基礎來承擔，因此建筑的基礎與地基顯得尤為重要。近年來，在高層建筑工程的施工中因基礎問題影響到施工質量的情況時有發生，在工程的整體設計上，一般認為施工難度較大的部分，在于建筑的上層結構，其實這是一種錯誤的認識，高層建筑地基基礎才是施工中的重點。地基基礎是工程基礎建設質量的重要保障。為了確保地基基礎的安全性，就必須對它加以研究，并在工程施工中對施工方法和施工手段進行分析，論證、監督。以下文章主要對建筑的基礎特別是高層建筑的基礎的設計與施工進行系統的分析與探討。
高層建筑基礎的選型與設計
現階段，我國的建筑行業隨著經濟的進步而快速發展，給建筑工程地基提出了更高的要求。在建筑工程的整體設計中，經常有地基強度不足，抗壓抗震性不強的，沉降不均勻的情況發生，這就要求設計部門根據實際情況設計地基基礎。地基的處理方法有很多，每種方法都有其適應的環境和范圍，在施工中要注意施工方法的局限性和優缺點，每個工程都要從地基的實際情況、處理要求、技術難度，工程費用等方面綜合考慮，以確保用合理的方法來進行地基的處理。
1.1地基基礎設計的基本條件
1.1.1基礎負荷不超過地基本身承載力，避免基礎土剪切和穩定性的失衡。
1.1.2在控制好翻地的變形量，把變形量控制在基礎可允許的范圍內，控制好因基礎引起的上部結構損壞，或因此影響建筑物功能上的使用。
1.1.3 要對基礎做強度和耐久性、剛度的進行充分的數據分析，確保基礎能適應高層建筑的結構。
1.2基礎設計原則
基礎的設計應由設計單位提出具體要求，并經過勘察單位進行現場的水文地質勘察，提供施工現場范圍內的地質報告，并對土層和地質構造進行分析論證。不能以相鄰建筑物的勘察資料做了待開工建筑的勘察據依。對于土質較軟的地基，應進行地基加固處理，防止地基因土質問題而變形。且不能依靠大型基礎斷面來承擔地基上部結構的荷載，因為基礎再大，相對于上部結構還是較柔的。所以地基處理要與基礎選型結合起來進行設計。在基礎選型上要充分考慮到建筑整體的布局、結構荷載、抗震性，和現場的實際情況。要將基礎與建筑結構作為一個整體來進行設計。基礎設計形式要與上部結構相適應、相吻合、相協調，每個部分既是獨立的，又是相互作用的，使得每個部分都能發揮出應用的作用又能發揮共同作用。在基礎的設計過程中要參考鄰近建筑物的資料，根據鄰近建筑物地基的勘察資料，分析對待建建筑物的干擾，主要是指新建筑建成后，鄰近建筑物對地基與基礎產生的影響和后果，既是否影響新建建筑物的基礎變形，是否影響新建建筑物功能上的使用，是否影響新建建筑的整體布局和施工進度。在設計過程中要結合實際情況進行周密的論證分析，確保建筑物設計的合理性，和基礎的完整性，合理的對基礎進行選型，確保工程的順利展開。施工隊伍的施工經驗和技術水平也決定著地基基礎建設的好與壞，考慮好這些客觀條件，提出符合實際情況的設計方案可以快速、有效、安全的進行基礎施工。
建筑基礎方案的優選
2.1沉降縫的設置。高層建筑地基基礎設計的工程實踐表明，高層建筑基礎設置成江風弊遠遠大于利。一般可不設置沉降縫，通常設置沉降縫的原因是由于主樓與裙房何在的差異較大或者由于地基上層不均勻，導致結構的內力集中或結構不能承受的變形，為此可以調整基礎底面的尺寸、基礎底面的壓力、基礎的結構形式或者施工順序，消除基礎的不均勻沉降。顯然設置沉降縫對基礎的嵌固作用很不利，并且防水處理很困難使基礎結構更加復雜化。
2.2高層建筑基礎埋置深度和地下空間的利用。《高層建筑混凝土結構技術規程》（JGJ3-2010）規定，高層建筑的基礎埋置深度可以占去建筑高度的1/15-1/18。這是考慮地基土層對高層建筑的結構的嵌固作用，增強高層結構的穩定性、抗傾覆和抗滑移的能力。經過一些高層建筑在風荷載和地震作用的抗傾覆實驗表明，在不考慮地基土層的側壓力時，一般就可以滿足要求。如高層建筑有裙房大底盤，建筑周邊有散水或者密實的填土時一般抗傾覆也是能滿足要求的。在確定高層建筑能滿足基礎埋深時要經過精確地計算和全面的綜合考慮。不能盲目的加深基礎埋深，以免造成不必要的浪費。
現代化、城市化的發展，使得土地這一不可再生資源變得越來越稀缺。生活水平的提高又加劇了車輛的增多，道路交通問題日益嚴峻的同時汽車的停放問題也已經成為阻礙交通，影響市容的嚴重問題。解決這一問題的最合理最經濟的辦法就是地下停車，這就需要考慮地下室要有足夠的空間，需要在基礎的設計中結合工程地質條件，在地下室和人防工程的設置中對基礎和地基的選型進行綜合的考慮，以充分利用地下空間。
2.3基礎方案的優化與選擇
在上海、天津、福州等沿海城市由于地基的承載力普遍不足，多采用樁筏基礎，很少情況會用樁箱基礎。運用現代計算結構力學的方法和數學規劃論，借助現代計算機技術，可以對高層建筑的基礎方案進行優化選擇。在規范要求的基礎上，根據優化的變量對基礎的類型和基礎的結構構件尺寸進行優化，達到造價低、工程合理的目的。
基礎施工中的控制與管理
3.1基礎施工中施工材料的控制
高層建筑基礎的施工材料控制是確保基礎安全性的重要組成部份。基礎材料的質量決定著整體工程的質量，在施工中要確保原材料的達標性，既原材料一定是出廠合格產品并符合工程本身的技術質量要求。在基礎施工的每個階段都要嚴把質量關，控制好原材料的質量，以此提高基礎工程的施工質量。在原材料的把關上，要對材料的供應商進行資質審核，有必要的進行調研的，可以去原材料生產單位進行調查研究，確保原材料的真實性。施工中進場的原材料必需由建設單位和監理單位進行統一嚴格的檢查與審驗，生產廠商對于每批的進場材料都要出具質量檢驗報告和合格證，有必要的還需進行化學試驗，確保原材料的生產質量。
3.2建筑基礎水泥灌樁的質量控制 建筑基礎多采用水泥灌樁技術進行地基基礎的加固施工，鉆孔灌樁技術中每個施工步驟都對地基的施工質量有著決定性的影響。鉆孔和水泥灌樁是工程質量的關鍵。施工前對鉆孔機器進行周密的檢查，確保底座和頂端的平穩，避免施工過程中因底座的移位和下陷影響了灌樁的質量。
3.3管理體系和人員管理 建筑的基礎施工中，要完善施工企業的質量管理，促進質量控制的實施，建立健全的質量控制體系是保障高層建筑施工質量的關鍵。高層建筑基礎施工質量控制得益于企業完善的質量保障體系。
4、結束語：隨著國民經濟的發展和城市化進程的加快，各地涌現出了各式各樣的建筑。這也就這也就要求建筑設計人員必須要更加重視建筑物基礎的設計。本文首先就通用建筑地基的處理方法進行了分析，進而探討了建筑物基礎的具體要求和實施方法。
參考文獻：
第3篇：建筑基礎設計范文
【關鍵詞】變電站；建筑基礎；復雜處理；設計分析
1.前言
變電站建筑基礎性施工是變電站建設的基礎，同時也是我國變電站建設的一項重要工作。為了切實做好變電站建筑基礎復雜處理，我們需要從當前我國變電站建筑基礎復雜處理的現實情況入手，著力解決變電站建筑物地基形式存在問題，分析變電站建筑物地基形式存在問題的原因，采用切實可行的方案進行處理，從而更好的促進變電站建筑基礎復雜處理設計的安全性和可靠性。
2.變電站建筑物地基形式及原因分析
2.1基礎存在縫隙
建筑物地基存在縫隙是變電站建筑基礎復雜處理過程中遇到的一個常見問題，設計施工、所用材料和溫度等原因都有可能發生裂縫現象。基礎設計不合理或鉆探不到位，導致不均勻沉降而產生裂縫；因考慮資金問題而屋面不設計保溫層，導致屋面結構層與墻體之間易產生溫度差，從而產生溫度應變差而產生裂變，門窗洞口窗臺處沒有設計過梁、窗臺梁等導致這些應力薄弱處易產生裂縫，建筑物過長沒有設計伸縮縫等。熱脹冷縮是絕大數物體的基本物理性質。砌體也不例外。由于溫度變化均勻使砌體產生不均勻收縮，或者砌體的伸縮受到不均勻的約束，溫度應力超過砌體的強度而引起砌體開裂。房屋的全部荷載最終通過基礎傳給地基，由于應力的擴散作用，房屋地基產生不均勻沉降；地基土上層溫度降到0℃以下時，上部開始凍結，下部水由于毛細管作用不斷上升在凍結層中形成冰晶，體積膨脹，使土體向上隆起。
2.2巖溶孔洞導致地基塌陷況
地基塌陷是變電站建筑基礎復雜處理過程中遇到的又一個問題，這主要是由巖溶孔洞所造成的。巖溶作用是指地表水和地下水對地表和地下可溶性巖石（碳酸鹽巖類、石膏及鹵素巖類等）所進行的以化學溶解作用為主，機械侵蝕作用為輔的溶蝕作用、侵蝕——溶蝕作用以及與之相伴生的堆積作用的總稱。在溶巖作用下所產生的地形和沉積物，稱巖溶地貌和巖溶堆積物。巖溶孔洞使得變電站地基建設不牢固，對工程產生不良的影響。
3.變電站建筑基礎復雜處理設計分析
3.1加強施工過程中的原材料控制
《混凝土質量控制標準》（GB50164-92）中規定，對混凝土或集中攪拌混凝土，為了檢查生產管理水平， 要求按月或季度統計其強度標準差 它是混凝土施工配制強度的重要影響參數，也是保證混凝土強度達95%的重要條件，因此按實際統計值對施工配制強度進行動態管理是很有必要的。在根據設計要求和混凝土的工程特點，確認后的各種原材料，現場監理工程師應該現場進行見證取樣，并填寫見證取樣清單。監理工程師檢查具體屬性并填寫相應的列表，指導混凝土混制工作，以滿足建筑工程要求。在混凝土的幾種組成成份中，監理工程師、質量工程師應著重在工程資料和實物檢查兩方面。目前實行的監理見證取樣送檢制度值得肯定，但近幾年只針對現場攪拌的混凝土原料進行了見證取樣，而對于預拌混凝土來說，不少地區還是空白，因此，監理單位應對此領域加以監督。混凝土澆筑前，監理工程師、質量工程師應檢查混凝土的澆筑方法是否合理、水電供應是否保證、各工種人員的配備情況；振搗器的類型、規格、數量是否滿足混凝土的振搗要求；構件模具及數量是否合適；澆筑期間的氣候、氣溫，夏季、雨季、冬期施工，覆蓋材料是否準備好。在澆筑過程中，注意觀察混凝土拌合物的坍落度等性能，若有問題，應及時要求混凝土廠家對配合比作合理調整；督促施工單位控制好每層混凝土澆筑厚度及振搗器的插點是否均勻，移動間距是否符合要求；對鋼筋交叉密集的梁柱節點是否振搗到位，以防出現蜂窩、麻面。對大體積混凝土或厚度較大的部件，應采用低水化熱水泥并強保溫養護措施。
3.2加強工程地基建設
地基施工的重要性，突出地表現為對工程質量的高標準要求。強度高、穩定性和耐久性良好的地基將成為變電站建筑結構的良好支承體系，有利于提高變電站整體強度和使用性能。反之，若路基工程質量低劣，將給變電站建筑基礎施工自身留下許多隱患，造成重大經濟損失。因此，我們必須重視地基施工，切實保證地基工程質量，為提高道路建設的經濟效益和社會效益提供切實的保障。當前，我國變電站建筑施工中的路基施工在控制過程中存在一定的問題，首先由于受到工程地質、地基填充材料的影響，施工過程中容易發生下沉的現象，這與邊坡坡度、地基性質、地基壓實情況和水文性質具有一定的關聯性。地基施工過程容易出現的另一個現象為坍塌，這主要是因為施工中質量監控工作不到位所造成的。在施工過程中，缺乏專業性的技術團隊，對于地基施工方式的考慮不完善，沒有顧及影響地基施工效果的各個方面因素，使得地基施工優勢沒有真正發揮出來。此外，應有的監督不到位，使得地基施工隨意性較大，沒有充分考慮到科學性因素，因此發生坍塌現象。其次，施工過程中存在的另一個問題是地基壓實度達不到，這主要是由于道路設計過程中缺乏指導監控所造成的，施工隨意性較大，缺乏適當的引導、調控，缺乏嚴格的施工標準和質量監督體系，使得整個施工過程中不同路段的壓實度達不到要求。
3.3加強變電站排水系統設計
排水系統設計是變電站建筑基礎施工的又一項重要內容，在變電站排水系統設計的過程中，我們要嚴格按照排水系統設計規范，綜合考慮地形地勢等實際因素，從施工規范著手，進一步加強施工基礎性建設，切實做好變電站排水系統設計。
3.4做好隧洞施工安全控制
要做好隧洞施工安全管理，我們需要對其進行加固工作，尤其是對于洞口的加固[3]。在對洞口加固時，我們要采用綜合性的方式來實現。除了洞口的加固，還要注意地面的加固工作，我們可以采用對地表灌漿的方式，使得地面硬化，從而增強加固的效果。除此之外，還需要做好對隧道表面的加固工作，采用工字鋼拱架的方式是一種常見的加固方式。除了對洞口、地面和隧道表面的加固外，我們還需要對洞身進行加固。只有不斷規范加固方法和控制標準才能切實保證工程施工質量。此外隧洞施工過程中的相關管理人員必須牢固樹立安全意識，對員工進行系統性的安全教育，使員工在工作中時刻樹立安全意識，養成安全的習慣。通過對員工進行安全教育，使員工掌握基礎性的安全技術和安全常識，養成良好的安全習慣。
4.小結
變電站工程質量是整個電力工程生命的觀點更加深入人心。在變電站工程施工過程中，由于工程地質的多變性，因此整個變電站建筑基礎的工程相對復雜，為了切實保證變電站建筑的質量，確保變電站運行工作中的安全性和穩定性，需要我們從我國當前變電站建筑基礎復雜處理的實入手，著力解決變電站建筑物地基形式存在問題，從原因分析入手，采用切實可行的方案進行處理，從而更好的促進變電站建筑基礎復雜處理設計的安全性和可靠性。
參考文獻：
[1]榮發兵.某變電站110kV GIS電氣設備基礎處理方案論證.山西建筑，2011年，第06期：45-46
第4篇：建筑基礎設計范文
關鍵詞：高層建筑 基礎 設計選型 應用
中圖分類號： TU97文獻標識碼：A 文章編號：
前言
在工程質量事故中，如果基礎工程出現質量問題，補救起來相當困難，還會給工程造價和工期帶來較大的影響。所以，在進行地基基礎設計時，除了保證基礎本身應具有足夠的強度和剛度外，還應考慮地基的強度、穩定性及變形的要求，為使基礎設計更合理，應綜合考慮上部結構、基礎和地基的共同作用。
一、 高層建筑基礎選型。
1 基礎選型的依據。在一般情況下，高層建筑基礎設計選型時應考慮以下因素的影響：
（1）地質條件的影響。地質條件是影響高層基礎選型的一個非常
重要因素，雖然建設場地的地質條件在多數情況下是隱蔽的、復雜
的和可變的，但目前的工程勘察和技術手段，一般能做到相對的準
確。作為設計人員，對提供的地質資料要能夠進行準確分析和正確
判斷，進而能夠合理地進行基礎設計，并在施工過程中根據具體的
地質條件變化修改設計。
（2）上部建筑結構形式的影響。不同的上部結構，對地基不均勻沉降的敏感程度也不相同，對地基不均勻沉降越敏感的上部結構，則應選擇剛度較大的基礎形式。因此要根據上部結構的不同結構形式(框架、框架剪力墻、剪力墻結構等)選配合理的基礎型式。
（3）要根據建筑結構的特點，荷載大小，建筑物層數，高度、跨度大小等因素來選擇最佳的基礎形式。
（4）高層建筑基礎設計應滿足建筑物使用上的具體要求。例如要滿足人防、地下車庫、地下商場等各種建筑類型的具體要求。
（5）高層建筑基礎設計還要滿足構造的要求。例如箱型基礎，要滿足埋深、高度，基底平面形心與結構豎向靜荷載重心相重合，偏心距、沉降控制等要求。
（6）抗震性能對基礎選型的影響。高層建筑對地震作用更加敏感，在地震作用下，基礎可能出現過大變形、不均勻沉降和傾覆，所以在基礎選型時，一定要充分考慮到地震作用的影響。
（7）周圍已有建筑物對基礎選型的影響。周圍已有建筑物對基礎選型影響也很大，如與已建建筑物間距過小時，若采用筏型或箱型基礎，在深基坑開挖時，是否會對已有建筑物的基礎或主體造成局部下沉、開裂等；如基礎采用預制樁，打樁時的震動能否造成已有建筑物開裂或女兒墻、雨篷等構件的傾覆、倒塌、墜落等。
（8）施工條件對基礎選型的影響。施工隊伍素質能否保證施工質量；材料、設備、機具等能否就近購買或租賃；施工期間的氣候條件等都是影響基礎選型的因素。
（9）工程造價對基礎選型的影響。應在滿足功能的前提下，選用造價最經濟的基礎設計方案。
二、.基礎選型
1 高層建筑基礎的常用形式
高層建筑的上部結構荷載很大, 基礎底面壓力也很大, 一般的獨立基礎己不能滿足承載力的技術要求, 因此, 應采用特殊形式的基礎，常用的基礎形式有梁式基礎、筏形基礎、箱形基礎、樁基礎、地下連續墻基礎等，以及這些基礎的聯合使用。
（1）鋼筋混凝土梁式基礎
這種基礎一般設置在柱列下或剪力墻下， 適用于地基承載力較高而上部結構不是很高、載荷不是很大、沒有地下室的情況。
（2）交梁式條形基礎
它是用兩個方向的梁式基礎把柱縱橫相互聯系起來。當地基承載力較高，上部的柱子傳來的荷載較大，沒有地下室，而單獨基礎或柱下條形基礎均不能滿足地基承載力要求時,可在柱網下縱橫兩向設置交梁式基礎(也成十字交叉條形基礎)。這種結構的形式比單獨基礎的整體剛度好, 有利于荷載分布。
（3）筏形基礎
它是由鋼筋混凝土組成的覆蓋建筑物全部底面積的連續底板構成。筏形基礎的平面尺寸應根據地基土的承載力、上部結構的布置及其載荷的分布等因素確定。筏形基礎又有平板式和梁板式兩種類型。有地下室和沒有地下室的情況都適用。
（4）箱型基礎
基礎的整體外形如箱，由鋼筋混凝土底板、頂板和縱橫墻體組成一個整體結構。這種基礎剛度很大，可減少建筑物的不均勻沉降。高層建筑一般設地下室，可結合使用要求設計成箱型基礎。
（5）樁基礎
由設置于土中的樁和承接基礎結構和上部結構的承臺組成。樁有預制樁、灌注樁、人工挖孔樁（墩）和鋼樁等，具有承載能力大, 能抵御復雜荷載以及能良好地適應各種地質條件的優點, 尤其是對于軟弱地基土上的高層建筑, 樁基礎是最理想的基礎形式之一。
（6）地下連續墻
這是在土中鉆、挖、沖孔成槽，在槽內安放鋼筋網（籠）、澆注混凝土而形成的一種地下鋼筋混凝土墻體。它的適用范圍很廣，如建筑物地下室、水池、設備基礎、地下鐵道、船閘、護岸、防滲墻等，均可采用地下連續墻，既可當做基礎又可當做支護。
（7）聯合基礎
有時為了加強基礎結構的整體性和穩定性,如提高其抵御水平荷載的能力、一定程度上調整不均勻沉降的能力、防水能力等，要將兩種或兩種以上的基礎形式聯合使用。如當受地質或施工條件限制, 單樁的承載力不高, 而不得不滿堂布樁或局部滿堂布樁才足以支承建筑荷載時可考慮樁基礎與片筏基礎聯合使用； 當在軟弱地基土上建造高層建筑時可考慮樁基礎與箱型基礎聯合使用，以及其他基礎形式的聯合使用。
三、基礎的一般設計要求
1 基本要求
在進行基礎設計時，為確保建筑物的安全和正常使用，必須滿足下述三方面要求:
(1)基地壓力小于或等于地基的允許承載力；樁基礎或復合樁基礎要求基地總荷載小于或等于樁基承載力與樁間地基土承載力的總和。
(2)地基計算變形量小于建筑物允許變形值。
(3)水平力作用時滿足穩定性要求。以上三個要求為基本要求，對不同的高層建筑物應分別對待。
2 埋深要求
為保證高層建筑在垂直載荷和水平載荷作用下的穩定性，高層建筑基礎應滿足一定的埋置深度要求。在確定埋置深度時，應考慮建筑物的高度、體形、地基土質、抗震設防烈度等因素。埋深從室外地面算至基礎底面，宜符合下列要求：
（1）天然地基或復合地基：埋深大于等于建筑物高度的1/15。
（2）樁基礎：埋深大于等于建筑物高度的1/8（樁長不計在內）。
建筑物高度系指從室外地坪到屋面的高度（不包括突出屋面的電梯間、水箱等局部附屬部分）。當建筑物采用巖石地基或采取有效措施時，在滿足地基承載力、穩定性要求并滿足基地零應力區要求的前提下，基礎埋深可適當減小。當地基可能產生滑移時，應采取有效的抗滑措施。
3 防水要求
當高層建筑基礎為帶地下室的筏形基礎、箱型基礎等地下結構時，基礎混凝土不僅強度要滿足要求，還要滿足防水要求。當有防水要求時，混凝土抗滲等級應根據地下室最大水頭與防水混凝土厚度的比值按基礎防水混凝土的抗滲等級表采用，且不應小于0.6Mpa。必要時可設置架空排水層。
結束語
基礎的重要性表現在基礎工程在建筑工程總造價中占有較大的比重。基礎工程所耗費的鋼材、水泥用量多, 施工難度大。就鋼筋混凝土結構和一般地質條件而言, 采用箱形基礎和筏板基礎的高層建筑, 其基礎工程的費用約占建筑總造價的10% ~ 20%, 相應的施工工期約占建筑總工期的20%~ 25%, 當采用樁基時, 上述兩項的比例分別為20% ~30%和30%~ 40%。當地質條件復雜時, 其造價和工期所占的比重還會增加。因此, 基礎的設計和施工對高層建筑本身至關重要, 只有選擇合理的基礎形式及計算方法才能夠保證建筑結構安全, 并且降低工程造價。
參考文獻
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第5篇：建筑基礎設計范文
【關鍵詞】上部結構；豎向剛度；抗彎剛度；彈性模量
1 前言：
上部結構和地基基礎的相互作用，導致了內力計算的誤差，有時誤差還很大。因此，高層建筑與地基基礎的共同作用問題已越來越受到工程界的重視。高層建筑與地基基礎共同作用以下簡稱“共同作用”，即把高層建筑、基礎和地基三者看成一個整體，并且滿足地基、基礎與上部結構三者在接觸部位的變形協調條件。本文是對“共同作用”的筏基及箱基機理和設計進行了探討。
常規設計方法：把上部結構和基礎作為兩個獨立單元分別考慮，首先把基礎作為上部結構的固定支座，在荷載作用下，求得上部結構的內力和變形以及基礎固定處的反力。此時認為基礎沒有任何變形，然后把該反力作用于基礎上去計算基礎的內力，再把基礎的反力作用于地基上來校核地基的強度和變形。這種常規設計方法人為地把基礎和上部結構分開計算，忽略了基礎的變形和位移，忽略了上部結構對基礎的約束作用，這樣導致的結果：一是基礎彎矩和縱向彎曲過大，基礎設計偏于保守；二是沒有考慮基礎實際存在的差異沉降引起的上部結構的次應力，在某些部位（如底層梁、柱和邊跨梁、柱）低估了上部結構的內力，使這些部位計算結果偏于不安全。
2 上部結構剛度對基礎約束的有限性
上部結構的剛度是指水平剛度、豎向剛度和抗彎剛度的綜合。研究表明：隨著建筑物層數的增加，水平剛度和抗彎剛度只是在最初幾層增加較快，繼而迅速減緩，趨于某一穩定值；而豎向剛度則隨層數增加以某種規律增加，同樣達到某一層時，趨于穩定。所不同的是比前兩者多幾層。可見上部結構剛度對基礎的約束是有限的，不是隨層數的增加而無限增加的。
3 上部結構剛度對基礎“共同作用”的影響
結構剛度與施工條件、方式有著密切的關系，因此應考慮結構剛度的形成方式。其主要有：整個結構的剛度和荷載是一次同時形成的稱為“一次形成”，本層結構剛度與本層的荷載同時形成的稱為“通層形成”，本層結構的剛度對承受本層或后幾層荷載無貢獻的稱為“滯后形成”。三種方式所形成的結構剛度所起的作用有所不同。
4 基礎鋼筋應力計算時，計算單元的變化的關系
4.1 為使高層建筑結構在水平力和豎向荷載作用下，其地基壓應力不致過于集中，高寬比大于4 的高層建筑，基礎底面不宜出現零應力區；高寬比不大于4 的高層建筑，基礎底面與地基之間零應力區面積不應超過基礎底面面積的15％。計算時，質量偏心較大的裙樓與主樓可分開考慮；平板式筏基的板厚可根據受沖切承載力計算確定，平板式筏基的板厚，應能滿足受沖切承載力的要求，計算時應考慮作用在沖切臨界截面重心上的不平衡彎矩所產生的附加剪力。
4.2 箱形基礎高度應滿足結構的承載力和剛度要求，長度的1/20，且不宜小于3m，箱形基礎具有一定的剛度，能適應地基的不均勻沉降，滿足使用功能上的要求，減少不均勻沉降引起的上部結構附加應力。
5 地基模型和土性變化時對“共同作用”的影響
當地基采用線性彈性模型時，隨著結構剛度的增加，基底反力不斷向邊、端部集中，基底邊緣發生過大反力是不可避免的。按此地基反力算得基礎中點彎矩將比實測地基反力大幾倍。當地基采用非線性彈性模型時，地基反力的集中現象就有明顯的改善。當地基采用彈性模型時，即使對于絕對剛性基礎，邊緣地基反力仍比較緩和，與實際情況相接近。由此可見，在“共同作用”分析計算中，選擇合適的地基模型是重要的。對于地基承載力小的軟黏土，筏基邊緣的地基反力由于超過地基的承載力，引起筏基兩端的地基產生塑性變形，使得地基土應力重分布，產生比較均勻平緩的地基反力。
6 相鄰建筑物對“共同作用”的影響
相鄰建筑物對主體建筑“共同作用”結果的影響主要有：（1）與主體建筑同步建造的相鄰建筑物；（2） 在主體建筑建好后建造的相鄰建筑物。如果建筑物已造好，這種影響可以忽略不計，相鄰建筑物是通過對主體建筑產生附加沉降參與“共同作用”的。它是隨與主體建筑的距離遠近和不同的布局，而產生不同的影響。當相鄰建筑與主體建筑平行布置時，影響“共同作用”的效果主要是改變橫向整體傾斜。對整體傾斜的影響非常之大，并顯'' 著改變沉降分布，甚至改變傾斜方向。為此，特別是在小區建設中，必須充分注意相鄰建筑對主體建筑的影響。
7 高層建筑基礎的埋深及偏心距對“共同作用”的影響
7.1 高層建筑由于質心高、荷載重，對基礎底面一般難免有偏心。為減少基礎產生傾斜，應盡量使結構豎向荷載重心與基礎平面形心相重合，當偏心難以避免時，應對其偏心距加以限制。
7.2 我國高層建筑發展是層數越來越多，高度不斷增高，所以，高層建筑基礎應有一定的埋置深度。在確定埋置深度時，應考慮建筑物的高度、體型、地基土質、抗震設防烈度等因素。當建筑物采用巖石地基或采取有效措施時，在滿足承載力、變形、穩定以及上部結構抗傾覆要求的前提下，埋置深度的限值可適當放松。
8 設計建議
8.1 地基強度校核。在地基土比較均勻的條件下，筏形基礎的基礎平面形心宜與上部結構豎向永久荷載重心重合；高層建筑基礎的混凝土強度等級不宜低于C30。如建設場地具有較穩定的地下水位，高層建筑筏形基礎的地基應進行強度校核。
8.2 筏形基礎和箱形基礎的沉降計算。箱形基礎的沉降可以用規范的分層總和法計算；建議采用根據高層建筑筏形基礎實測變形特性，來計算筏形的沉降量。筏形基礎的平面尺寸應根據地基土的承載力、上部結構的布置及其荷載的分布等因素確定；當地基比較復雜、上部結構剛度較差，或柱荷載及柱間距變化較大時，筏基內力宜按彈性地基板方法進行分析。
8.3 荷載重心與底板形心的關系。上部結構傳采的荷載重心應盡量與箱基基礎底板形心重合，這是為了防止發生不利于使用的橫向整體傾斜。若重心和形心相差太大，可采用箱基基礎底板懸挑或箱基基礎懸挑的方法來解決。底板懸挑長度與底板厚度之比不宜大于4。
8.4 高層框架結構箱基基底板鋼筋應力的計算。高層框架結構箱基底板鋼筋應力計算除采用規范方法外，建議采用“共同作用”整體計算。為了簡化起見，計算單元可采用箱基加上1～3 層上部結構來計算底板鋼筋應力。這樣計算的整體彎曲箱基底板鋼筋應力是符合實際的。當地基壓縮層深度范圍內的土層在豎向和水平方向皆較均勻，且上部結構為平立面布置較規則的框架、剪力墻、框架-剪力墻結構時，箱形基礎的頂、底板可僅考慮局部彎曲計算。
第6篇：建筑基礎設計范文
關鍵詞：高層建筑，基礎設計，方案，優化分析
中圖分類號：TU97文獻標識碼： A 文章編號：
從城市整體的現代化規劃或是人們的空間需求角度上分析，高層建筑視覺景觀上可以稱得上宏偉，在此基礎上又能提高有限地面面積的空間利用率。高層建筑地基基礎設計在高層建筑安全性與穩定性方面無疑起到了至關重要的作用。而在小區高層建筑基礎設計方案上還需要進一步優化分析。在這里要根據造價預算挑選出最優化的基礎設計方案，從而獲得最高的經濟效益。最重要的是還要注意設計的可靠性和科學性，這是高層建筑基礎設計必須具備的條件。 由此看來，高層建筑基礎設計方案的優化在工程建筑的重要性是顯而易見的，我們也要對方案進行具體的優化分析。
1 高層建筑地基基礎設計的主要依據和基本要求
1）主要依據
對于小區的高層建筑設計來說，影響因素十分復雜,。比如抗震設防的要求、在結構上的作用、巖土勘察資料、地下室層數、建筑豎向布置以及平面的布置等。在設計過程中要全面地對這些影響因素進行分析以確保基礎設計安全、合理并且經濟。巖土工程的勘探報告要依據這些因素全面分析地基基礎設計的安全性、合理性及經濟性。在科學的全面評估后要根據因素分析得出地基設計的數據。
2）基本要求
小區的高層建筑地基基礎為了確保安全、合理和經濟，它的要求會十分嚴格，其中設計很多方面問題。比如要確保地基和結構的整體穩定性、結構整體抗傾覆、天然地基的豎向承載力、樁基的豎向承載力、地基沉降指數、地基壓力范圍等。在設計要求中，其中要考慮在概念設計方面滿足要求，此外還需要進行精確計算來滿足承載力以及變形要求。隨著
現代模擬技術的日趨成熟，為高層建筑設計提供了設計方案模擬、修正的便利條件和準確的數據，來滿足高層建筑最基本的安全要求。
2 高層建筑地基基礎計算的模型
根據我國的地質，在城市建設帶上穿插著很多濕陷性黃土以及液化土，在一定程度上為小區高層建筑的基礎設計提出了更高的要求。特別是由于沒有統一高層建筑設計規范前提下，并且在結構工程師水平和計算模型方面差異很大，很難依靠對地質的參數憑借一個人的能力來進行精確的計算，這樣讓地基基礎的計算質量存在了很大的問題。
基于眼下高層建筑地基基礎計算的模型工具，文克爾模型與彈性半無限體模型是最常用的兩種計算模型有兩種，一種是文克爾模型，另一種是彈性半無限體模型。基底反力與變形的線性關系是通過文克爾模型反映的，在工程師中認可度較高。彈性半無限體是將地基視為彈性連續介質，考慮到圖的擴散能力，在計算上十分的復雜，特別是由于限制在實際應用有一點障礙。然而需要說明的是，盡管重力荷載對地基的影響仍可以認為是彈性勻質體，然而對于特殊的軟土質結構，在建筑上部的荷載壓力下，地基必然會變形，分析受力情況時不能按照靜態時進行分析。以上兩種模型都有一定的缺陷，都不能夠滿足科學嚴謹的計算，新計算模型的研究成為了解決現階段地基基礎計算誤差最重要的途徑之一，經過長時間反復的運算推理和研究，弦線模量法在基變形與黃土的濕陷計算更占有優勢，是目前設計師公認的特殊土質上的高層建筑地基基礎計算模型。
3 基于優選代替模型的方案選擇及優化
1） 建設沉降縫
在不均勻地基的基礎上，為了避免建筑物破壞房屋，建設出的垂直縫即為沉降縫。在土質各種不相同的地基上建設出的建筑物，或者建筑物周圍部分具有很大區別的荷載、構造以及高度的情況下，為了避免開裂或者錯動的情況被建筑物的不均勻下沉引起，在一般情況下，要將垂直縫隙建設在存在不同的地方，這樣很多個單獨的小單元就在建筑物中形成了。然而根據高層建筑工程在實際中體現出的效果可知：建設沉降縫并不適用于高層建筑基礎。在土層中地下室的鑲嵌以及固定的作用會受到建造而成的沉降縫的制約，同時由增多了高層建筑在結構上為地下室造成的負荷，這樣就會加大建筑物地基基礎構建的繁瑣性，使得更多的負荷產生，使得高層建筑更加容易發生變動，
2）充分運用 高層建筑的地下空間
合理的地下深埋是高層建筑的根本，在準確計算基礎設計以及地質勘測的基礎上，地下深埋的深淺才可以被明確得知。在充分運用地下空間的基礎上，建筑整體的使用率以及收益率都有所提升，同時還能更加有效的利用基礎工程。城市的現代化發展提高了人們購買私家車的能力，不斷增長的停車需要并不能被地面空間滿足。在使用以及建設地下停車場的作用下，能夠幫助城市進行有效建設，同時充分利用了高層建筑的地下空間。除此以外，能夠將建筑內部的機房以及人防設施建設在地下空間里。高層建筑的價值在充分開發地下空間的基礎上得以增加。
3） 高層建筑基礎方案的優化選擇
要根據實際情況的差異設計出不同的基礎設計圖，如充分考慮每個城市高層建筑的地基的承載能力以及地質情況的差異。要在地點考察，根據實際情況選擇相應的基礎設計方法，如昂貴的樁筏可以選用在天津以及上海等地的高層建筑中，因為這些地區的地質很差。可以將廉價的筏基應用在廣州以及北京等地的高層建筑中，因為這些地區的地質相對較好。能夠將獨立基礎運用在地質很好的山區或者高層建筑。由此可知，建筑基礎的設計方案大多是由地址條件制約。很多高層建筑設計方案的模擬效果都可以在計算機模擬技術的作用下火的，這樣最好的方案就能夠被設計師選出。在社會以及經濟效益方面，選擇優秀的基礎方案都是至關重要的。
4 總結
為了得到做好的高層建筑地基的基礎方案，（1）要充分依據正確的地質勘查數據，高層建筑地基的最重要決定因素即為地質條件。（2）對于建筑物自身的承載能力要充分進行分析，同時對于地基受到建筑的豎向壓力的制約也要特別關注。以同一個建筑物為例，地基的區別意味著工程造價標準也有著區別，選擇在造價預算范圍內的最好的地基基礎設計的前提條件，即為保證高層建筑物的穩定與可靠，只有這樣才能實現經濟效益的最大化。
所以，只有在綜合分析各個方面條件的基礎上，如采用的材料以及技術等，才能選擇出一個最科學合理的地基基礎設計方案。不但要借鑒諸多優秀高層建筑設計的優點，而且要不斷改進原有的地基基礎設計方案，從而使得繁瑣的高層建筑地基設計所有要求都能充分達到。
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第7篇：建筑基礎設計范文
關鍵詞：高層建筑基礎設計；基礎剛度；作用理論
中圖分類號：TU97 文獻標識碼：A
一、概述
高層建筑的主要特征是層數多，高度大，重量大。由于建筑物高聳，不僅豎向荷載大而集中，而且風荷載和地震荷載引起的傾覆力矩成倍增長，因此要求基礎和地基提供更高的豎直和水平承載力，同時使沉降和傾斜控制在允許的范圍內，并保證建筑物在風荷載與地震荷載下具有足夠的穩定性。這就對基礎的設計和施工提出了更高、更嚴的要求。高層建筑基礎工程的造價和施工工期在建筑總造價和總工期中所占的比例，與上部結構形式和層數、基礎結構形式、樁型以及地質復雜程度和環境條件等因素有關。除了鋼結構和直接建造在基巖上的淺基礎以及巖層埋藏很淺的樁基礎以外，就鋼筋混凝土結構和一般地質條件而言，采用箱形基礎或筏基的高層建筑，其基礎工程（包括基坑支護和開挖施工）的費用約占建筑總造價的10%~20%，相應的施工工期約占建筑總工期的20%~25%；采用樁基的高層建筑，則上兩項的比例分別約為20%~30%和30%~40%。因此，基礎工程的設計和施工對高層建筑本身及其周圍環境的至關重要，其造價與工期對高層建筑總造價與總工期有舉足輕重的影響。
二、高層建筑基礎的設計理論
高層建筑的上部結構具有很大的剛度，它和基礎結構及地基三者實際上構成了一個共同作用的體系。然而長期以來，由于人們認識上的局限性以及計算手段的缺乏，在設計計算中往往人為地切割了各部分之間的聯系，而把上部結構和基礎結構作為兩個獨立的單元分別進行考慮，亦即首先把基礎結構作為上部結構的固定支座，求得上部結構在荷載作用下的內力和基礎結構固定處的反力，然后把該反力作用于彈性地基的基礎上計算基礎的內力。這種方法沒有考慮上部結構與地基基礎的共同作用，忽略了上部結構對基礎的約束（亦即上部結構剛度的貢獻）作用。它所導致的結果：一是基礎彎矩和縱向彎曲過大，基礎設計偏于保守；二是沒有考慮基礎實際存在的差異沉降對上部結構引起的次應力，在某些部位低估了上部結構的內力，從而使這些部位計算結果偏于不安全。
（一）上部結構的剛度對基礎受力狀況的影響
假設上部結構為絕對剛性，當地基變形時，各豎向構件只能均勻下沉；如忽略豎向構件端部的抗轉動能力，則豎向構件支座可視為基礎梁的不動鉸支座，亦即基礎梁猶如倒置的連續梁，不產生整體彎曲，卻以基底分布反力為外荷載，產生局部彎曲。反之，假設上部結構為絕對柔性，對基礎的變形毫無約束作用，于是基礎梁在產生局部彎曲的同時，還經受很大的整體彎曲。于是，兩種情況下基礎梁的內力（例如彎矩）分布形式與大小產生很大的差別。實際結構物常介于上述兩種情況，其整體剛度的考慮非常困難，只能依靠計算軟件分析。在地基、基礎和荷載條件不變的情況下，增加上部結構的剛度會減少基礎的相對撓曲和內力，但同時導致上部結構自身內力增加，即是說，上部結構對減少基礎內力的貢獻是以在自身中產生不容忽視的次應力為代價的。還應注意的是上部結構的剛度貢獻也并不是無限。
（二）基礎剛度對基底反力分布的影響
絕對柔性基礎當上部結構剛度可以忽略時，對荷載傳遞無擴散作用，如同荷載直接作用在地基上，反力分布p(x,y)則與荷載q(x，y)大小相等、方向相反。當荷載均勻時，基礎呈盆形沉降；如欲使基礎沉降均勻，則需使荷載從中部向兩端逐漸增大，呈不均勻狀。絕對剛性基礎對荷載傳遞起著“架越作用”。由于基礎為絕對剛性，迫使地基均勻沉降。由于土中塑性區的開展，反力將發生重分布。塑性區最先在邊緣處出現，反力將減小，并向中部轉移，形成馬鞍形分布。理論分析與試驗研究表明，基底反力的分布除與基礎剛度密切相關外，還涉及到土的類別與變形特性、荷載大小與分布、土的固結與蠕變特性，以及基礎的埋深和形狀等多種因素。基底反力分布大致分為三種類型：1、如果基底面積足夠大，有一定的埋深，荷載不大，地基尚處于線性變形階段，則基底反力圖多為馬鞍形；如圖（a)所示；當地基土比較堅硬時，反力最大值的位置更接近于邊緣。2、砂土地基上的小型基礎，埋深較淺或荷載較大，臨近基礎邊緣的塑性區逐漸擴大，這部分地基土所卸除的荷載必然轉移給基底中部的土體，導致中部基底反力增大，最后呈拋物線形，如圖（b）所示。3、當荷載非常大，以致地基接近整體破壞時，反力更加向中部集中而呈鐘形，如圖（c）所示；當兩端存在非常大的地面堆載或相鄰建筑的影響時，也可能出現鐘形的反力分布
（三）地基條件對基礎受力狀況的影響
基礎受力狀況（乃至上部結構的受力狀況）還取決于地基土的壓縮性（即軟硬程度或剛度）及其分布的均勻性。當地基土不可壓縮時（例如基礎坐落在未風化的基巖上），基礎結構不僅不產生整體彎曲，局部彎曲亦很小；上部結構也不會因不均勻沉降產生次應力。實踐中最常遇到的情況卻是地基土有一定的可壓縮性，且分布不均，這樣，基礎彎矩分布就截然不同。基礎與地基界面處往往顯示出摩擦特征。由于土的強度有限，形成的摩擦力也有限，不會超過土的抗剪強度。孔隙水壓力的變化，可能改變壓縮過程中摩擦力的大小與分布。此外，外荷載的分布和性質、基礎的相對柔度以及土的蠕變等涉及時間變化的效應等都會影響到界面條件。因此，應從完全光滑一直到完全粘著這兩種極端情況之間來慎重估計界面摩擦的影響。
（四）上部結構與基礎和地基共同作用的概念及分析方法
上部結構與地基和基礎三者是彼此不可分離的整體，每一部分的工作性狀都是三者共同作用的結果。共同作用分析，就是把上部結構、基礎和地基看成是一個彼此協調工作的整體，在連接點和接觸點上滿足變形協調的條件下求解整個系統的變形與內力。在共同作用分析中，上部結構和基礎通常是由梁、板組成，因此可以采用有限單元法、有限條法、有限差分法或解析方法建立上部結構和基礎的剛度矩陣，并利用變形協調條件與地基的剛度矩陣耦合起來。地基首先需確定采用何種地基模型：線彈性地基模型，非線彈性地基模型還是彈塑地基模型。然后建立地基的剛度矩陣。當然也可以采用有限單元法、有限差分法或解析法建立地基的剛度矩陣。但是習慣上用所謂的結構力學法來建立各種地基模型的柔度矩陣，然后求逆得到它們的剛度矩陣，與上部結構和基礎的剛度矩陣耦合起來，從而求得地基反力和沉降。在共同作用分析中，可以根據實測結果把基礎和上部結構的實際剛度進行共同作用分析，并考慮施工過程的影響，把結構荷載和剛度形成情況分別考慮來進行共同作用分析。
三、高層建筑基礎設計中應用共同作用理論
應用上部結構、基礎與地基共同作用的理論進行高層建筑的基礎設計，能夠比較真實地反映其實際工作狀態，此外，還可以利用共同作用理論提高和改善高層建筑基礎設計的水平和質量，取得更大的經濟效果。具體來說，可從下面幾方面入手：
（一）有效地利用上部結構的剛度，使基礎的結構尺寸減小到最小程度。例如，把上部結構與基礎作為一個整體來考慮，箱形基礎高度可大為減小；當上部結構為剪力墻體系時，有可能將箱形改為筏基。應注意的是，上部結構的剛度是隨著施工的進程逐步形成的，因此在利用上部結構剛度改善基礎工作條件時，應模擬施工過程進行共同作用分析，以免造成基礎結構的損壞。
（二）對建筑層數懸殊、結構形式各異的主樓與群房，可分別采用不同形式的基礎，經慎重而仔細的共同作用分析比較，可使主、裙房的基礎與上部結構全都連接成整體，實現建筑功能上的要求。
（三）運用共同作用的理論合理地設計地基和基礎，達到減少基礎內力與沉降、降低基礎造價的目的。例如在一定的地質條件下，考慮樁間土的承載作用，得以加大樁徑、減少樁數，合理布樁、減少基礎內力，從而在整體上降低基礎工程的造價。
四、高層建筑基礎設計中應注意的問題
（一）保證荷載的可靠傳遞
基礎結構應具有必要的強度和剛度，以保證將高層建筑上部結構作用于基礎頂面的巨大豎向、水平向荷載與力矩，可靠地傳給地基土或樁頂。
（二）參與變形協調，減少不均勻沉降
基礎結構介于上部結構與地基土之間，其剛度大小及其在平面上的分布，對調整不均勻沉降、減少整體和局部撓曲至關重要。
例如：多、高層建筑中，當采用條形基礎不能滿足上部結構對地基承載力和變形的要求，或當建筑物要求基礎具有足夠的剛度以調節不均勻沉降時，可采用筏型基礎。筏型基礎的平面尺寸，在地基土比較均勻的條件下，基底平面形心宜與上部結構豎向永久荷載的重心重合。當不重合時，在荷載效應準永久組合下，宜通過調整基底面積使偏心距e符合下式要求：
e≤0.1W/A
式中W-與偏心距方向一致的基礎底面邊緣的抵抗矩；
A-基礎底面積。
對低壓縮性地基或端承樁基的基礎，可適當放松上述偏心距的限制。按上式計算時，高層建筑的主樓和裙房可以分開考慮。
（三）內力分析中，應盡可能考慮基礎結構與上部結構和地基土的共同作用
基礎結構與上部結構和地基土三者之間的共同作用是客觀存在的。當然，在實際工程設計中往往不可能都做到，特別是地基模型及其參數的選取，對共同作用的結果影響甚大；但在構造和配筋上反映對共同作用結果的考慮，是完全可能和必要的。
例如：在同一大面積整體筏型基礎上建有多幢高層和低層建筑時，筒體下筏板厚度和配筋宜按上部結構、基礎與地基土的共同作用的基礎變形和基底反力計算確定。帶裙房的高層建筑下的大面積整體筏型基礎，其主樓下筏板的整體撓度值不應大于0.5‰，主樓與相鄰的裙房柱的差異沉降不應大于1‰，裙房柱間的差異沉降不應大于2‰。
結語
綜上所述，高層建筑的上部結構，基礎及地基組成了一個共同作用的體系，在高層建筑基礎設計中，要有效利用上部結構剛度，充分考慮地基條件對基礎受力的影響，合理選擇基礎形式，運用共同作用的理論設計地基和基礎，達到減少基礎內力與沉降、降低基礎造價的目的。
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第8篇：建筑基礎設計范文
關鍵詞：舊有建筑，基礎 ， 砌體 ， 結構
Abstract: this article introduced the design of building foundation built posted several practical methods and the advantages and disadvantages of various methods, in specific projects, with what method should be combined with specific situation.
Key words: the old buildings, foundation, masonry, structure
中圖分類號：S611 文獻標識碼：A文章編號：
由于建筑用地較為緊張，許多建設單位為了節約用地，常常通過對舊有建筑進行改擴建來滿足使用要求，委托設計單位緊貼舊有房屋設計一棟新建建筑，新建建筑與舊有建筑之間墻體基礎會出現相碰問題。為了解決這一技術難題，設計時應本著“安全、經濟、合理、適用”的原則，對常見幾種設計方案進行分析并比較各自方案優缺點，力求設計計算與實際結果相吻合，最大程度地減少對舊有建筑物的影響，下面通過幾個設計方案說明幾種設計方法的可行性，為同類設計提供理論基礎和實用設計方法。
一、工程概況
某單位對小學樓進行擴建。主要擴建食堂和餐廳、包括服務用房及供應用房等。新建部分為3層磚混結構，主要側重于服務用房的設計。供應用房擬將原有相鄰單層會議室和280平方米餐廳改建為廚房、餐廳。因此，新建筑與舊有建筑房屋之間產生了基礎相碰問題。
二、基礎設計方法
（一）樁基法
擴建房屋墻體基礎緊貼舊有建筑墻體基礎，采用樁基礎（圖1）。樁基上部做托梁承受墻體、樓面、屋面等荷載。該方法新建基礎與舊有房屋基礎互不干擾，可自由沉降，適用上下結構布局較為復雜、墻體荷載較大的情況。上部結構受力分析同常規計算，形式較為簡單，傳力明確，將荷載傳到樁基礎上，計算樁基礎的豎向承載力，并進行變形驗算。
由于舊有房屋經過多年使用，沉降已基本完成，地基承載力一般可提高10%~25%，因此在原有房屋基礎底板上打若干樁洞，不會影響原有房屋的正常使用。但值得注意的是，施工過程中需要穿越原有建筑的基礎放腳，對原有建筑基礎有一定的擾動，要求施工精細，隔段鑿挖，打樁時可使用機械鉆孔或人工挖孔，此法工程造價較高。
樁基法在實際工程中應根據工程經驗確定是否使用，必要時對原有基礎進行承載力及變形驗算，保證此方法切實可行。一般要求原有建筑的整體剛度較好，建筑層數較低，不會因基礎缺失產生過大的影響。
（二）扁擔梁法
在原有建筑基礎兩側緊靠灰土邊緣，做2排獨立基礎，每排獨立基礎之間的間隔視縱墻具體情況而定。在原有建筑墻體地梁底掏洞，設置扁擔梁。扁擔梁上做托梁，承托上部荷載（圖2）。此法上部結構受力分析亦同常規計算，對原有建筑基礎無影響，但對墻體有一定擾動，且新建與原有建筑基礎形式可能不同，進行基礎設計時，需使基底凈反力值盡量接近，否則易產生不均勻沉降，易引起墻體開裂。
（三）挑梁法
由新建建筑縱墻基礎伸出挑梁，挑梁端部設托梁，承受上部荷載。托梁上部墻體為承重墻時，上部樓面、屋面傳來荷載及墻體自重均作用在托梁上，然后傳到挑梁上。挑梁、托梁所受荷載很大，梁的剛度要求很大，以利于保證抗剪強度。一般將托梁上部墻體做成輕質隔墻，并在每一樓層縱墻上分別設置挑梁，挑梁端部再設托梁，即層層設置挑梁及托梁，承受本樓層荷載及本層墻自重，這樣可減小僅在基礎設一道托梁時所產生的荷載過大的不利影響。通常是把上部樓面、屋面荷載及墻體自重先按傳力模式進行受力分析，最終將荷載傳到相應墻上，即挑梁所在縱墻，根據墻上荷載計算出墻下基礎寬度。
本方法算得的墻體基礎寬度往往很大，且挑梁需要較長的平衡長度抵抗傾覆，在該平衡長度范圍內荷載并非完全傳遞過來，挑梁尾部受力很小，計算模式與實際受力狀態不符，現將此法加以改進。托梁上的荷載傳到挑梁上后，挑梁支座附近受力最大，支座剛度也必須足夠大，所以直接在挑梁支座下部做一道橫向基礎，該基礎平行于托梁，寬度由傳到托梁上的荷載計算得出。縱墻基礎寬度根據經驗可適當放大1.1~1.2倍。縱橫向基底總面積滿足由上部荷載計算得出的面積即可。挑梁挑出長度由原有建筑墻體基礎寬度及新建建筑挑梁支座下基礎寬度確定。該方法由縱橫向基礎共同承擔上部荷載，與實際受力情況相符，即不擾動原有建筑基礎，又可以保證新舊建筑之間的自由沉降，施工方便可行，新建與原有建筑的基礎形式相同，不存在本身基礎不均勻沉降問題。
基礎是一棟建筑物的關鍵受力部位，關系到整個建筑物的安全。因此，如何處理好與原有房屋貼建的新建筑基礎的關系是相當重要的問題。本文給出的幾種解決方法，在具體工程中應根據工程經驗加以應用。新建建筑與原有建筑貼建的基礎一般應采用挑梁法，使新老基礎完全斷開，各自自由沉降，互不干擾。施工中對原有建筑物無損傷，施工工藝簡單，省工省料，效率高，造價低。本方法經過幾個實用案例證明了其可靠性及實用性，無任何不良反應，收到良好效果。
特殊情況下可采用樁基法和扁擔法，但這兩種方法要求施工精細。在鑿基礎放腳和墻體時，會造成洞口附近的放腳、墻體酥裂，損傷原有建筑，故需慎重對待。
【參考文獻】
[1] GB50007--2010 建筑地基基礎設計規范
[2] 閻明禮地基處理技術。 北京：中國環境出版社，1998
[3] 高大釗，天然地基上的淺基礎。北京；機械工業出版社2002
【作者簡介】
[1] 于德順；1964年1月出生，工作單位;葫蘆島有色冶金設計院有限公司，郵編；125003，職稱；高級工程師，職務；土建室主任，學歷；本科，研究方向；土建結構。
第9篇：建筑基礎設計范文
關鍵詞：建筑地基；基礎設計
中圖分類號：TU984 文獻標識碼：A 文章編號：
高層建筑的地基是高層建筑最重要的部分，猶如樹的根一樣需要穩固扎實，所以在進行高層建筑的地基設計時需要考慮地理環境、周邊條件、氣候因素、結構體系等。
1 建筑地基設計注意要點
地基處理設計時，應考慮上部結構，基礎和地基的共同作用，必要時應采取有效措施，加強上部結構的剛度和強度，以增加建筑物對地基不均勻變形的適應能力。對已選定的地基處理方法，宜按建筑物地基基礎設計等級，選擇代表性場地進行相應的現場試驗，并進行必要的測試，以檢驗設計參數和加固效果，同時為施工質量檢驗提供相關依據。經處理后的地基，當按地基承載力確定基礎底面積及埋深而需要對地基承載力特征值進行修正時，基礎寬度的地基承載力修正系數取零，基礎埋深的地基承載力修正系數取1.0；在受力范圍內仍存在軟弱下臥層時，應驗算軟弱下臥層的地基承載力。對受較大水平荷載或建造在斜坡上的建筑物或構筑物，以及鋼油罐、堆料場等，地基處理后應進行地基穩定性計算。結構工程師需根據有關規范分別提供用于地基承載力驗算和地基變形驗算的荷載值；根據建筑物荷載差異大小、建筑物之間的聯系方法、施工順序等，按有關規范和地區經驗對地基變形允許值合理提出設計要求。地基處理后，建筑物的地基變形應滿足現行有關規范的要求，并在施工期間進行沉降觀測，必要時尚應在使用期間繼續觀測，用以評價地基加固效果和作為使用維護依據。復合地基設計應滿足建筑物承載力和變形要求。地基土為欠固結土、膨脹土、濕陷性黃土、可液化土等特殊土時，設計要綜合考慮土體的特殊性質，選用適當的增強體和施工工藝。復合地基承載力特征值應通過現場復合地基載荷試驗確定，或采用增強體的載荷試驗結果和其周邊土的承載力特征值結合經驗確定。
2 基礎的設計
房屋基礎設計應根據工程地質和水文地質條件、建筑體型與功能要求、荷載大小和分布情況、相鄰建筑基礎情況、施工條件和材料供應以及地區抗震烈度等綜合考慮，選擇經濟合理的基礎型式。砌體結構優先采用剛性條形基礎，如灰土條形基礎、C15素混凝土條形基礎、毛石混凝土條形基礎和四合土條形基礎等，當基礎寬度大于2.5m時，可采用鋼筋混凝土擴展基礎即柔性基礎。多層內框架結構，如地基土較差時，中柱宜選用柱下鋼筋混凝土條形基礎，中柱宜用鋼筋混凝土柱。框架結構、無地下室、地基較好、荷載較小可采用單獨柱基，在抗震設防區可按《建筑抗震設計規范》第6.1.11條設柱基拉梁。無地下室、地基較差、荷載較大為增強整體性，減少不均勻沉降，可采用十字交叉梁條形基礎。
如采用上述基礎不能滿足地基基礎強度和變形要求，又不宜采用樁基或人工地基時，可采用筏板基礎（有梁或無梁）。框架結構、有地下室、上部結構對不均勻沉降要求嚴、防水要求高、柱網較均勻，可采用箱形基礎；柱網不均勻時，可采用筏板基礎。有地下室，無防水要求，柱網、荷載較均勻、地基較好，可采用獨立柱基，抗震設防區加柱基拉梁。或采用鋼筋混凝土交叉條形基礎或筏板基礎。
筏板基礎上的柱荷載不大、柱網較小且均勻，可采用板式筏形基礎。當柱荷載不同、柱距較大時，宜采用梁板式筏基。無論采用何種基礎都要處理好基礎底板與地下室外墻的連結節點。框剪結構無地下室、地基較好、荷載較均勻，可選用單獨柱基，墻下條基，抗震設防地區柱基下設拉梁并與墻下條基連結在一起。無地下室，地基較差，荷載較大，柱下可選用交叉條形基礎并與墻下條基連結在一起，以加強整體性，如還不能滿足地基承載力或變形要求，可采用筏板基礎。剪力墻結構無地下室或有地下室，無防水要求，地基較好，宜選用交叉條形基礎。當有防水要求時，可選用筏板基礎或箱形基礎。高層建筑一般都設有地下室，可采用筏板基礎；如地下室設置有均勻的鋼筋混凝土隔墻時，采用箱形基礎。當地基較差，為滿足地基強度和沉降要求，可采用樁基或人工處理地基。
多棟高樓與裙房在地基較好、沉降差較小、基礎底標高相等時基礎可不分縫。當地基一般，通過計算或采取措施控制高層和裙房間的沉降差，則高層和裙房基礎也可不設縫，建在同一箋基上。施工時可設后澆帶以調整高層與裙房的初期沉降差。后澆帶設計因調整地基初期不均勻沉降而設的后澆帶，帶寬800～1000mm。后澆帶自基礎開始在各層相同位置直到裙房屋頂板全部設后澆帶，包括內外墻體。施工時后澆帶兩邊梁板必須支撐好，直到后澆帶封閉并混凝土達到設計強度后拆除。后澆帶內的混凝土等級采用比原構件提高一級的微膨脹混凝土。如沉降觀測記錄在高層封頂時，沉降曲線平緩可在高層封頂一個月后封閉后澆帶。沉降曲線不緩和則宜延長封閉后澆帶時間。
基礎后澆帶封閉前要求施工時覆蓋，以免雜物垃圾掉落難于清理。并提出清除雜物垃圾的措施，如后澆帶處墊層局部降低等。有必要時后澆帶中設置適量加強鋼筋，如梁面、底鋼筋相同等措施。設計者必須認真對待由于超長給結構帶來的不利影響，當增大結構伸縮縫間距或者是不設置伸縮縫時，必須采取切實可行的措施，防止結構開裂。在適當增大伸縮縫最大間距的各項措施中，在結構施工階段采取防裂措施是國內外通用的減小混凝土收縮不利影響的有效方法，我國常用的做法是設置施工后澆帶。另外，當建筑物存在較大的高差，但是結構設計根據具體情況可不設置永久變形縫時，例如高層建筑主體和多層（或低層）裙房之間，也常常采用施工后澆帶來解決施工階段的差異沉降問題。這兩種施工后澆帶，前者可稱之為收縮后澆帶，后者可稱之為沉降后澆帶。
3 后澆帶的設計
當建筑結構的平面尺寸超過混凝土規范規定的伸縮縫最大間距（混凝土規范第9.1.1條）時，可考慮采用施工后澆帶的方法來適當增大伸縮縫間距。但一般地上結構由于受環境溫度變化影響較大，所以伸縮縫最大間距不宜超過混凝土規范限值過多，同時應注意加強屋面保溫隔熱，采用可靠的、高效的外墻外保溫，并適當提高外縱墻、山墻、屋面等重要部位的縱向鋼筋配筋率。當地上結構由于抗震設計需要而設置了防震縫時，伸縮縫寬度應滿足防震縫寬度的要求。地下室結構超長的情況較為常見，除地下室頂板和處于室外地面以上的地下室外墻受溫度變化影響相對較大外，地下室內部和基礎結構在使用階段受室內外溫度變化影響較小，需解決的主要問題是混凝土收縮應力對結構的影響。除在施工階段設置后澆帶外，應該加強地下室頂板及地下室外墻的配筋，建議縱向鋼筋最小配筋率不宜小于0.5%，鋼筋應盡可能選擇直徑較小的，一般10到16即可，間距盡量選擇較密的，宜不大于150mm，細而密的鋼筋分布對結構抗裂是有利的。
4 建筑物地下基礎設施設計
地下設施之所以具有浮力都是由于地下水的存在造成的。因此，對給水排水構筑物進行抗浮設計的關鍵問題就是要確定好地下水的水位，如果地下水的水位無法確定，就將直接影響到抗浮設計的正常進行。由此可見，科學準確地確定地下水的水位是極其重要的。在具體的給水排水構建物抗浮設計過程中，地下水的水位的具體數值來源主要取自于工程地質報告。這就造成了這些地下水的水位數值僅僅是勘測期間的穩定水位和初見水位的局限，遠遠不能滿足實際的設計需求。所以要更加準確的了解地下水位的具體狀況，是需要相關設計人員采用調查與現場勘查的方法，認真記錄地下水的性質以及變化規律，在根據當地的地下水水位年變化的幅度和數值為參考，客觀的得出穩定的地下水水位平均值。
5 結束語
近年來，隨著經濟的進步，我國的建筑行業快速發展，給建筑工程地基提出了更高的要求。基礎對建筑物和地基來說是必要的連接體。因此建筑基礎設計對這個工程有著很重要的意義。
參考文獻：
