建筑基础设计精选(九篇)
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第1篇：建筑基础设计范文
中图分类号：TU984 文献标识码：A 文章编号：
前言：近年来我国城市快速发展使得可用城市土地越来越少，而城市人口的不断增加，使得原本不多的人均土地变得更少。为了缓解城市人口增加带来的人均土地减少，市政部门一方面扩大城市面积，将原有近郊开发，提高城市土地面积。另一方面积极进行老城区改造，通过高层建筑的建设将土地使用率提高。高层建筑物,因其对地基和基础的承载能力和变形(竖向下沉及水平位移)的要求较高,又因城市空间的局限性，导致城市高层建筑的地基及基础的设计等比较复杂。综合各种因素及大量的工程实际经验，近些年来大直径、深长或嵌岩灌注桩往往成为高层建筑地基处理的主选方案。空间的局限性也使得空间的使用向地下发展，高层建筑把地下室与基础结合起来，做成箱型或者筏型带桩基础，再利用地下空间的同时更好的解决高层建筑的变形沉降及承载力的问题。
1 地质勘察
高层建筑已经在城市中推广开来，为城市的发展和建设带来了诸多便利，一幢高层建筑能提供上万个工作职位，已相当于一个小城市的规模，人们在同一个屋檐下交流，方便快捷。然而对建筑本身的安全性有了更高的要求。因此，高层建筑工程比起一般工程投资更大，前期工作准备时间更长，技术要求更高。精准和更为时效的地质勘查无疑会为后续工作提供一个良好的开端。勘察的主要包括对场区的地震地质、工程地质和水文地质调查，这将为基础方案的选择和分析提供依据。就目前我国的高层建设情况而言主要存在以下问题：主要表现在前期工作时间不足。国外高层项目一般准备时间都在五年以上，有的甚至达三十年。而我国由于受到多方面的影响，尤其是甲方的投资规划，投资理念等导致工期紧迫，准备时间往往较短。这样在对地下断层、地震活动规律、基础形式的选择和试验、基坑对周面的影响等准备不够充分，不能提供一个经济有效的方案，而仅仅满足一般性要求。
现行规范的一些计算方法已经不能满足工程需要。这主要是两方面的原因，一是近年来地下水的下降；一个是新的课题的出现。水对土的强度和变形有着很大的影响，地下水在下降的过程中受到隔水层的影响，在下降的过程中形成了多层地下水的分布格局。对于已经解决和正在面对的课题，总结不足，没有提炼出共性的东西，还不能形成具有指导意义的文本。空间的限制不仅让建筑向空间发展，同时也向地下发展，这样对于基础埋置深度超过20m的高层建筑基础将与周围的地下广场、地下车库等协同工作。以上问题相互关联，也是发展的结果。
针对这些问题首先是应有充足的前期准备工作。有些工程准备时间是挺长的，只是时间都浪费在了程序和手续上了。如果能简化程序，将更多的时间放在地质勘察和基础选型和试验上，那么基础的设计将能更好的反应地质的变化，节约不必要的浪费，安全性也将有更高的提升。其次是新的计算方法的研究探索。充足的前期准备工作为新的计算方法的提出和验证提供了保证。工程周期短造成的一个很大问题就是基础设计偏于保守，也就是说承载力要大于实际需求。如上述地下水下降不均匀导致地下水分层的问题，若按地下最高水位考虑比起按多层水考虑计算得出的基础弯矩和剪力偏大。因此尽应根据工程实际的变化调整计算方法，使得基础的设计和选型更为科学合理。最后是对于众多地下工程和基础的一些相互作用和影响还没有展开系列的研究工作，对次还没有清楚的了解，为此应当未雨绸缪，为将来城市的发展扫除障碍。
2 基础选型
高层建筑基础选型是高层建筑基础设计的第一步，也是高层建筑基础设计的关键。合理的选择基础形式是必不可少的一个重要环节。但是高层建筑基础选型设计的因素众多，包括场地的水文地质条件、建筑物的使用要求、上部结构体系类型、施工技术条件和周围环境等，同时要保证所选型式满足造价要求。因此，基础选型应具备身后的理论基础和长期的工程经验。所以基础选型时应注意一下几点。
基础方案选择时，常常应使所选系统能较好的满足多个目标要求，并能实现性能目标的优化。即要满足经济技术性能的要求，还要考虑满足施工性能及其与上部结构、地震性质、周边环境与基坑支护等的适应性等方面的性能，同时，在诸多的性能目标之间，常存在着非线性的相互作用，部分目标之间还具有矛盾性的特征，选型优化首先应抓主要问题，兼顾协调次要性能，如果片面考虑抓大放小，将使性能得不到优化。
随着地基处理技术与工程基础的内涵与外延的扩展，是很多地基处理方案融合、吸收了深基础的特点，其处理深度与适用范围得到了延伸和拓宽，为满足各类地基处理的要求提供了可能；同时，地基基础技术的发展，有关基础形式与地基处理方案的融合，使地基基础的艰险有日益模糊化的趋势，实际工程中出现了一些性能优良的地基与基础融合体，如复合桩筏（箱）基础、复合桩基等。
在基础实际设计过程中，常常需要经过设计、计算、修改、再次计算等多次反复进行，导致耗费时间，效率地下。随着计算机技术和人工智能的不断发展和应用，使得设计人员的计算工作量减轻，将经验性的判断分析以及规范条文等繁琐的工作交由计算完成，从而提高了基础选型的效率和设计质量。
3 大体积混凝土施工
高层建筑的基础常常面对施工中遇到的大体积混凝土施工问题，由于工程师过于注重工期而忽视施工中的一些材料特性，在大体积混凝土施工中往往导致混凝土开裂，对于大体积混凝土的开裂主要是由于水泥水化时放出的热量难以散发，在内部蓄积起来，引起结构内部温度升高，形成较大的内外温差，导致混凝土结构的开裂。因此在设计时应采取以下措施：适当的分层分块，合理设置施工缝和后浇带，以减小约束应力。
科学地选择配筋形式。从混凝土的抗裂性能和施工性能来讲，钢筋具有两个方面的作用：一是承担和传递应力，二是给混凝土的教主和密实增添了障碍。前者可以阻止混凝土裂缝的扩展，而后者则是阻碍混凝土的流动，钢筋越密，阻碍作用越强。
通常规定，混您泥土中集料粒径不大于钢筋最小间距的1／3。因此，对于大体积混凝土应注意这一矛盾，科学地选择配筋形式。
即要考虑结构跟部分的受力特征，又要考虑施工。尽可能采用较晚龄期的强度。采用什么龄期的强度是混凝土配合比设计时所考虑的一个非常重要的因素。过分的强调早强则限制了矿物外加剂的使用，而矿物外加剂的掺入将使得混凝土的放热量降低，但是早期强度贡献较小，主要是贡献于混弄土的后期强度。
预置冷却水管。大体积混凝土之所以特别注意混凝土的放热量是因为混凝土内部的热量不易散发，使得混凝土内部的温度提高，形成较大的内外温差。在大体积混凝土中埋设冷却水管可以通过循环水带走混凝土浇筑快内部的热量，降低混凝土的内部温度，减小内外温差。
对于大体积混凝土基础，在与岩石地基或混凝土垫层之间设置隔离层。约束是导致混凝土在产生各种非力学变形时开裂的重要条件。在混凝土与地基之间设置隔离层有利于减小他们之间的约束，因而可减小开裂的可能。
4 结束语
近年来，我国高层建筑发展迅速，而基础作为高层建筑结构体系的重要组成部分，也日益被业内人士所重视。高层建筑基础承担着将上部结构的荷载传递给地基的重要作用。基础工程所耗费钢材大、水泥用量多、施工难度大，都造成基础工程造价在整个工程中比重较大，而且当地质条件复杂时，比重还会增加。因此，选择合理的基础形式是保证建筑结构安全、降低工程造价的一个有效措施。
参考文献：
[1] 张小松.探讨桩基础设计中值得注意的问题.科技信息,2009，（9）.
[2] 吴盛有.浅谈桩基施工技术设计与施工控制.中国高新技术企业,2011，（8）.
[3] 李常.高层建筑桩基础施工分析[J].科技信息.2012，（2）.
[4] 丁振华.浅谈桩基础工程施工中常见质量问题及处理措施[J].价值工程.2010，（11）.
[5] 中国建筑工业出版社.高层建筑混凝土结构技术规程.JGJ3-2010.
[6] 中国建筑工业出版社.建筑桩基技术规范.JGJ94-2008.
第2篇：建筑基础设计范文
【关键词】：建筑基础；高层建筑；施工设计；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;
中图分类号：TU2 文献标识码：A文章编号：2095-2104（2012）04-0020-02
前言：
建筑基础指建筑底部与地基接触的承重构件，它的作用是把建筑上部的荷载传给地基。基础是建筑物和地基之间的连接体。因此地基必须坚固、稳定而可靠。 工程结构物地面以下的部分结构构件，用来将上部结构荷载传给地基，是房屋、桥梁、码头及其他构筑物的重要组成部分。
随着城市经济水平的发展，城市化水平不断提高，高层建筑也风起云涌。高层建筑的建造过程中，其建筑负荷全都由基础来承担，因此建筑的基础与地基显得尤为重要。近年来，在高层建筑工程的施工中因基础问题影响到施工质量的情况时有发生，在工程的整体设计上，一般认为施工难度较大的部分，在于建筑的上层结构，其实这是一种错误的认识，高层建筑地基基础才是施工中的重点。地基基础是工程基础建设质量的重要保障。为了确保地基基础的安全性，就必须对它加以研究，并在工程施工中对施工方法和施工手段进行分析，论证、监督。以下文章主要对建筑的基础特别是高层建筑的基础的设计与施工进行系统的分析与探讨。
高层建筑基础的选型与设计
现阶段，我国的建筑行业随着经济的进步而快速发展，给建筑工程地基提出了更高的要求。在建筑工程的整体设计中，经常有地基强度不足，抗压抗震性不强的，沉降不均匀的情况发生，这就要求设计部门根据实际情况设计地基基础。地基的处理方法有很多，每种方法都有其适应的环境和范围，在施工中要注意施工方法的局限性和优缺点，每个工程都要从地基的实际情况、处理要求、技术难度，工程费用等方面综合考虑，以确保用合理的方法来进行地基的处理。
1.1地基基础设计的基本条件
1.1.1基础负荷不超过地基本身承载力，避免基础土剪切和稳定性的失衡。
1.1.2在控制好翻地的变形量，把变形量控制在基础可允许的范围内，控制好因基础引起的上部结构损坏，或因此影响建筑物功能上的使用。
1.1.3 要对基础做强度和耐久性、刚度的进行充分的数据分析，确保基础能适应高层建筑的结构。
1.2基础设计原则
基础的设计应由设计单位提出具体要求，并经过勘察单位进行现场的水文地质勘察，提供施工现场范围内的地质报告，并对土层和地质构造进行分析论证。不能以相邻建筑物的勘察资料做了待开工建筑的勘察据依。对于土质较软的地基，应进行地基加固处理，防止地基因土质问题而变形。且不能依靠大型基础断面来承担地基上部结构的荷载，因为基础再大，相对于上部结构还是较柔的。所以地基处理要与基础选型结合起来进行设计。在基础选型上要充分考虑到建筑整体的布局、结构荷载、抗震性，和现场的实际情况。要将基础与建筑结构作为一个整体来进行设计。基础设计形式要与上部结构相适应、相吻合、相协调，每个部分既是独立的，又是相互作用的，使得每个部分都能发挥出应用的作用又能发挥共同作用。在基础的设计过程中要参考邻近建筑物的资料，根据邻近建筑物地基的勘察资料，分析对待建建筑物的干扰，主要是指新建筑建成后，邻近建筑物对地基与基础产生的影响和后果，既是否影响新建建筑物的基础变形，是否影响新建建筑物功能上的使用，是否影响新建建筑的整体布局和施工进度。在设计过程中要结合实际情况进行周密的论证分析，确保建筑物设计的合理性，和基础的完整性，合理的对基础进行选型，确保工程的顺利展开。施工队伍的施工经验和技术水平也决定着地基基础建设的好与坏，考虑好这些客观条件，提出符合实际情况的设计方案可以快速、有效、安全的进行基础施工。
建筑基础方案的优选
2.1沉降缝的设置。高层建筑地基基础设计的工程实践表明，高层建筑基础设置成江风弊远远大于利。一般可不设置沉降缝，通常设置沉降缝的原因是由于主楼与裙房何在的差异较大或者由于地基上层不均匀，导致结构的内力集中或结构不能承受的变形，为此可以调整基础底面的尺寸、基础底面的压力、基础的结构形式或者施工顺序，消除基础的不均匀沉降。显然设置沉降缝对基础的嵌固作用很不利，并且防水处理很困难使基础结构更加复杂化。
2.2高层建筑基础埋置深度和地下空间的利用。《高层建筑混凝土结构技术规程》（JGJ3-2010）规定，高层建筑的基础埋置深度可以占去建筑高度的1/15-1/18。这是考虑地基土层对高层建筑的结构的嵌固作用，增强高层结构的稳定性、抗倾覆和抗滑移的能力。经过一些高层建筑在风荷载和地震作用的抗倾覆实验表明，在不考虑地基土层的侧压力时，一般就可以满足要求。如高层建筑有裙房大底盘，建筑周边有散水或者密实的填土时一般抗倾覆也是能满足要求的。在确定高层建筑能满足基础埋深时要经过精确地计算和全面的综合考虑。不能盲目的加深基础埋深，以免造成不必要的浪费。
现代化、城市化的发展，使得土地这一不可再生资源变得越来越稀缺。生活水平的提高又加剧了车辆的增多，道路交通问题日益严峻的同时汽车的停放问题也已经成为阻碍交通，影响市容的严重问题。解决这一问题的最合理最经济的办法就是地下停车，这就需要考虑地下室要有足够的空间，需要在基础的设计中结合工程地质条件，在地下室和人防工程的设置中对基础和地基的选型进行综合的考虑，以充分利用地下空间。
2.3基础方案的优化与选择
在上海、天津、福州等沿海城市由于地基的承载力普遍不足，多采用桩筏基础，很少情况会用桩箱基础。运用现代计算结构力学的方法和数学规划论，借助现代计算机技术，可以对高层建筑的基础方案进行优化选择。在规范要求的基础上，根据优化的变量对基础的类型和基础的结构构件尺寸进行优化，达到造价低、工程合理的目的。
基础施工中的控制与管理
3.1基础施工中施工材料的控制
高层建筑基础的施工材料控制是确保基础安全性的重要组成部份。基础材料的质量决定着整体工程的质量，在施工中要确保原材料的达标性，既原材料一定是出厂合格产品并符合工程本身的技术质量要求。在基础施工的每个阶段都要严把质量关，控制好原材料的质量，以此提高基础工程的施工质量。在原材料的把关上，要对材料的供应商进行资质审核，有必要的进行调研的，可以去原材料生产单位进行调查研究，确保原材料的真实性。施工中进场的原材料必需由建设单位和监理单位进行统一严格的检查与审验，生产厂商对于每批的进场材料都要出具质量检验报告和合格证，有必要的还需进行化学试验，确保原材料的生产质量。
3.2建筑基础水泥灌桩的质量控制 建筑基础多采用水泥灌桩技术进行地基基础的加固施工，钻孔灌桩技术中每个施工步骤都对地基的施工质量有着决定性的影响。钻孔和水泥灌桩是工程质量的关键。施工前对钻孔机器进行周密的检查，确保底座和顶端的平稳，避免施工过程中因底座的移位和下陷影响了灌桩的质量。
3.3管理体系和人员管理 建筑的基础施工中，要完善施工企业的质量管理，促进质量控制的实施，建立健全的质量控制体系是保障高层建筑施工质量的关键。高层建筑基础施工质量控制得益于企业完善的质量保障体系。
4、结束语：随着国民经济的发展和城市化进程的加快，各地涌现出了各式各样的建筑。这也就这也就要求建筑设计人员必须要更加重视建筑物基础的设计。本文首先就通用建筑地基的处理方法进行了分析，进而探讨了建筑物基础的具体要求和实施方法。
参考文献：
第3篇：建筑基础设计范文
【关键词】变电站；建筑基础；复杂处理；设计分析
1.前言
变电站建筑基础性施工是变电站建设的基础，同时也是我国变电站建设的一项重要工作。为了切实做好变电站建筑基础复杂处理，我们需要从当前我国变电站建筑基础复杂处理的现实情况入手，着力解决变电站建筑物地基形式存在问题，分析变电站建筑物地基形式存在问题的原因，采用切实可行的方案进行处理，从而更好的促进变电站建筑基础复杂处理设计的安全性和可靠性。
2.变电站建筑物地基形式及原因分析
2.1基础存在缝隙
建筑物地基存在缝隙是变电站建筑基础复杂处理过程中遇到的一个常见问题，设计施工、所用材料和温度等原因都有可能发生裂缝现象。基础设计不合理或钻探不到位，导致不均匀沉降而产生裂缝；因考虑资金问题而屋面不设计保温层，导致屋面结构层与墙体之间易产生温度差，从而产生温度应变差而产生裂变，门窗洞口窗台处没有设计过梁、窗台梁等导致这些应力薄弱处易产生裂缝，建筑物过长没有设计伸缩缝等。热胀冷缩是绝大数物体的基本物理性质。砌体也不例外。由于温度变化均匀使砌体产生不均匀收缩，或者砌体的伸缩受到不均匀的约束，温度应力超过砌体的强度而引起砌体开裂。房屋的全部荷载最终通过基础传给地基，由于应力的扩散作用，房屋地基产生不均匀沉降；地基土上层温度降到0℃以下时，上部开始冻结，下部水由于毛细管作用不断上升在冻结层中形成冰晶，体积膨胀，使土体向上隆起。
2.2岩溶孔洞导致地基塌陷况
地基塌陷是变电站建筑基础复杂处理过程中遇到的又一个问题，这主要是由岩溶孔洞所造成的。岩溶作用是指地表水和地下水对地表和地下可溶性岩石（碳酸盐岩类、石膏及卤素岩类等）所进行的以化学溶解作用为主，机械侵蚀作用为辅的溶蚀作用、侵蚀——溶蚀作用以及与之相伴生的堆积作用的总称。在溶岩作用下所产生的地形和沉积物，称岩溶地貌和岩溶堆积物。岩溶孔洞使得变电站地基建设不牢固，对工程产生不良的影响。
3.变电站建筑基础复杂处理设计分析
3.1加强施工过程中的原材料控制
《混凝土质量控制标准》（GB50164-92）中规定，对混凝土或集中搅拌混凝土，为了检查生产管理水平， 要求按月或季度统计其强度标准差 它是混凝土施工配制强度的重要影响参数，也是保证混凝土强度达95%的重要条件，因此按实际统计值对施工配制强度进行动态管理是很有必要的。在根据设计要求和混凝土的工程特点，确认后的各种原材料，现场监理工程师应该现场进行见证取样，并填写见证取样清单。监理工程师检查具体属性并填写相应的列表，指导混凝土混制工作，以满足建筑工程要求。在混凝土的几种组成成份中，监理工程师、质量工程师应着重在工程资料和实物检查两方面。目前实行的监理见证取样送检制度值得肯定，但近几年只针对现场搅拌的混凝土原料进行了见证取样，而对于预拌混凝土来说，不少地区还是空白，因此，监理单位应对此领域加以监督。混凝土浇筑前，监理工程师、质量工程师应检查混凝土的浇筑方法是否合理、水电供应是否保证、各工种人员的配备情况；振捣器的类型、规格、数量是否满足混凝土的振捣要求；构件模具及数量是否合适；浇筑期间的气候、气温，夏季、雨季、冬期施工，覆盖材料是否准备好。在浇筑过程中，注意观察混凝土拌合物的坍落度等性能，若有问题，应及时要求混凝土厂家对配合比作合理调整；督促施工单位控制好每层混凝土浇筑厚度及振捣器的插点是否均匀，移动间距是否符合要求；对钢筋交叉密集的梁柱节点是否振捣到位，以防出现蜂窝、麻面。对大体积混凝土或厚度较大的部件，应采用低水化热水泥并强保温养护措施。
3.2加强工程地基建设
地基施工的重要性，突出地表现为对工程质量的高标准要求。强度高、稳定性和耐久性良好的地基将成为变电站建筑结构的良好支承体系，有利于提高变电站整体强度和使用性能。反之，若路基工程质量低劣，将给变电站建筑基础施工自身留下许多隐患，造成重大经济损失。因此，我们必须重视地基施工，切实保证地基工程质量，为提高道路建设的经济效益和社会效益提供切实的保障。当前，我国变电站建筑施工中的路基施工在控制过程中存在一定的问题，首先由于受到工程地质、地基填充材料的影响，施工过程中容易发生下沉的现象，这与边坡坡度、地基性质、地基压实情况和水文性质具有一定的关联性。地基施工过程容易出现的另一个现象为坍塌，这主要是因为施工中质量监控工作不到位所造成的。在施工过程中，缺乏专业性的技术团队，对于地基施工方式的考虑不完善，没有顾及影响地基施工效果的各个方面因素，使得地基施工优势没有真正发挥出来。此外，应有的监督不到位，使得地基施工随意性较大，没有充分考虑到科学性因素，因此发生坍塌现象。其次，施工过程中存在的另一个问题是地基压实度达不到，这主要是由于道路设计过程中缺乏指导监控所造成的，施工随意性较大，缺乏适当的引导、调控，缺乏严格的施工标准和质量监督体系，使得整个施工过程中不同路段的压实度达不到要求。
3.3加强变电站排水系统设计
排水系统设计是变电站建筑基础施工的又一项重要内容，在变电站排水系统设计的过程中，我们要严格按照排水系统设计规范，综合考虑地形地势等实际因素，从施工规范着手，进一步加强施工基础性建设，切实做好变电站排水系统设计。
3.4做好隧洞施工安全控制
要做好隧洞施工安全管理，我们需要对其进行加固工作，尤其是对于洞口的加固[3]。在对洞口加固时，我们要采用综合性的方式来实现。除了洞口的加固，还要注意地面的加固工作，我们可以采用对地表灌浆的方式，使得地面硬化，从而增强加固的效果。除此之外，还需要做好对隧道表面的加固工作，采用工字钢拱架的方式是一种常见的加固方式。除了对洞口、地面和隧道表面的加固外，我们还需要对洞身进行加固。只有不断规范加固方法和控制标准才能切实保证工程施工质量。此外隧洞施工过程中的相关管理人员必须牢固树立安全意识，对员工进行系统性的安全教育，使员工在工作中时刻树立安全意识，养成安全的习惯。通过对员工进行安全教育，使员工掌握基础性的安全技术和安全常识，养成良好的安全习惯。
4.小结
变电站工程质量是整个电力工程生命的观点更加深入人心。在变电站工程施工过程中，由于工程地质的多变性，因此整个变电站建筑基础的工程相对复杂，为了切实保证变电站建筑的质量，确保变电站运行工作中的安全性和稳定性，需要我们从我国当前变电站建筑基础复杂处理的实入手，着力解决变电站建筑物地基形式存在问题，从原因分析入手，采用切实可行的方案进行处理，从而更好的促进变电站建筑基础复杂处理设计的安全性和可靠性。
参考文献：
[1]荣发兵.某变电站110kV GIS电气设备基础处理方案论证.山西建筑，2011年，第06期：45-46
第4篇：建筑基础设计范文
关键词：高层建筑 基础 设计选型 应用
中图分类号： TU97文献标识码：A 文章编号：
前言
在工程质量事故中，如果基础工程出现质量问题，补救起来相当困难，还会给工程造价和工期带来较大的影响。所以，在进行地基基础设计时，除了保证基础本身应具有足够的强度和刚度外，还应考虑地基的强度、稳定性及变形的要求，为使基础设计更合理，应综合考虑上部结构、基础和地基的共同作用。
一、 高层建筑基础选型。
1 基础选型的依据。在一般情况下，高层建筑基础设计选型时应考虑以下因素的影响：
（1）地质条件的影响。地质条件是影响高层基础选型的一个非常
重要因素，虽然建设场地的地质条件在多数情况下是隐蔽的、复杂
的和可变的，但目前的工程勘察和技术手段，一般能做到相对的准
确。作为设计人员，对提供的地质资料要能够进行准确分析和正确
判断，进而能够合理地进行基础设计，并在施工过程中根据具体的
地质条件变化修改设计。
（2）上部建筑结构形式的影响。不同的上部结构，对地基不均匀沉降的敏感程度也不相同，对地基不均匀沉降越敏感的上部结构，则应选择刚度较大的基础形式。因此要根据上部结构的不同结构形式(框架、框架剪力墙、剪力墙结构等)选配合理的基础型式。
（3）要根据建筑结构的特点，荷载大小，建筑物层数，高度、跨度大小等因素来选择最佳的基础形式。
（4）高层建筑基础设计应满足建筑物使用上的具体要求。例如要满足人防、地下车库、地下商场等各种建筑类型的具体要求。
（5）高层建筑基础设计还要满足构造的要求。例如箱型基础，要满足埋深、高度，基底平面形心与结构竖向静荷载重心相重合，偏心距、沉降控制等要求。
（6）抗震性能对基础选型的影响。高层建筑对地震作用更加敏感，在地震作用下，基础可能出现过大变形、不均匀沉降和倾覆，所以在基础选型时，一定要充分考虑到地震作用的影响。
（7）周围已有建筑物对基础选型的影响。周围已有建筑物对基础选型影响也很大，如与已建建筑物间距过小时，若采用筏型或箱型基础，在深基坑开挖时，是否会对已有建筑物的基础或主体造成局部下沉、开裂等；如基础采用预制桩，打桩时的震动能否造成已有建筑物开裂或女儿墙、雨篷等构件的倾覆、倒塌、坠落等。
（8）施工条件对基础选型的影响。施工队伍素质能否保证施工质量；材料、设备、机具等能否就近购买或租赁；施工期间的气候条件等都是影响基础选型的因素。
（9）工程造价对基础选型的影响。应在满足功能的前提下，选用造价最经济的基础设计方案。
二、.基础选型
1 高层建筑基础的常用形式
高层建筑的上部结构荷载很大, 基础底面压力也很大, 一般的独立基础己不能满足承载力的技术要求, 因此, 应采用特殊形式的基础，常用的基础形式有梁式基础、筏形基础、箱形基础、桩基础、地下连续墙基础等，以及这些基础的联合使用。
（1）钢筋混凝土梁式基础
这种基础一般设置在柱列下或剪力墙下， 适用于地基承载力较高而上部结构不是很高、载荷不是很大、没有地下室的情况。
（2）交梁式条形基础
它是用两个方向的梁式基础把柱纵横相互联系起来。当地基承载力较高，上部的柱子传来的荷载较大，没有地下室，而单独基础或柱下条形基础均不能满足地基承载力要求时,可在柱网下纵横两向设置交梁式基础(也成十字交叉条形基础)。这种结构的形式比单独基础的整体刚度好, 有利于荷载分布。
（3）筏形基础
它是由钢筋混凝土组成的覆盖建筑物全部底面积的连续底板构成。筏形基础的平面尺寸应根据地基土的承载力、上部结构的布置及其载荷的分布等因素确定。筏形基础又有平板式和梁板式两种类型。有地下室和没有地下室的情况都适用。
（4）箱型基础
基础的整体外形如箱，由钢筋混凝土底板、顶板和纵横墙体组成一个整体结构。这种基础刚度很大，可减少建筑物的不均匀沉降。高层建筑一般设地下室，可结合使用要求设计成箱型基础。
（5）桩基础
由设置于土中的桩和承接基础结构和上部结构的承台组成。桩有预制桩、灌注桩、人工挖孔桩（墩）和钢桩等，具有承载能力大, 能抵御复杂荷载以及能良好地适应各种地质条件的优点, 尤其是对于软弱地基土上的高层建筑, 桩基础是最理想的基础形式之一。
（6）地下连续墙
这是在土中钻、挖、冲孔成槽，在槽内安放钢筋网（笼）、浇注混凝土而形成的一种地下钢筋混凝土墙体。它的适用范围很广，如建筑物地下室、水池、设备基础、地下铁道、船闸、护岸、防渗墙等，均可采用地下连续墙，既可当做基础又可当做支护。
（7）联合基础
有时为了加强基础结构的整体性和稳定性,如提高其抵御水平荷载的能力、一定程度上调整不均匀沉降的能力、防水能力等，要将两种或两种以上的基础形式联合使用。如当受地质或施工条件限制, 单桩的承载力不高, 而不得不满堂布桩或局部满堂布桩才足以支承建筑荷载时可考虑桩基础与片筏基础联合使用； 当在软弱地基土上建造高层建筑时可考虑桩基础与箱型基础联合使用，以及其他基础形式的联合使用。
三、基础的一般设计要求
1 基本要求
在进行基础设计时，为确保建筑物的安全和正常使用，必须满足下述三方面要求:
(1)基地压力小于或等于地基的允许承载力；桩基础或复合桩基础要求基地总荷载小于或等于桩基承载力与桩间地基土承载力的总和。
(2)地基计算变形量小于建筑物允许变形值。
(3)水平力作用时满足稳定性要求。以上三个要求为基本要求，对不同的高层建筑物应分别对待。
2 埋深要求
为保证高层建筑在垂直载荷和水平载荷作用下的稳定性，高层建筑基础应满足一定的埋置深度要求。在确定埋置深度时，应考虑建筑物的高度、体形、地基土质、抗震设防烈度等因素。埋深从室外地面算至基础底面，宜符合下列要求：
（1）天然地基或复合地基：埋深大于等于建筑物高度的1/15。
（2）桩基础：埋深大于等于建筑物高度的1/8（桩长不计在内）。
建筑物高度系指从室外地坪到屋面的高度（不包括突出屋面的电梯间、水箱等局部附属部分）。当建筑物采用岩石地基或采取有效措施时，在满足地基承载力、稳定性要求并满足基地零应力区要求的前提下，基础埋深可适当减小。当地基可能产生滑移时，应采取有效的抗滑措施。
3 防水要求
当高层建筑基础为带地下室的筏形基础、箱型基础等地下结构时，基础混凝土不仅强度要满足要求，还要满足防水要求。当有防水要求时，混凝土抗渗等级应根据地下室最大水头与防水混凝土厚度的比值按基础防水混凝土的抗渗等级表采用，且不应小于0.6Mpa。必要时可设置架空排水层。
结束语
基础的重要性表现在基础工程在建筑工程总造价中占有较大的比重。基础工程所耗费的钢材、水泥用量多, 施工难度大。就钢筋混凝土结构和一般地质条件而言, 采用箱形基础和筏板基础的高层建筑, 其基础工程的费用约占建筑总造价的10% ~ 20%, 相应的施工工期约占建筑总工期的20%~ 25%, 当采用桩基时, 上述两项的比例分别为20% ~30%和30%~ 40%。当地质条件复杂时, 其造价和工期所占的比重还会增加。因此, 基础的设计和施工对高层建筑本身至关重要, 只有选择合理的基础形式及计算方法才能够保证建筑结构安全, 并且降低工程造价。
参考文献
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[2] 糜永红.浅谈高层建筑基础设计[J]. 建筑技术开发. 2009(12)
第5篇：建筑基础设计范文
【关键词】上部结构；竖向刚度；抗弯刚度；弹性模量
1 前言：
上部结构和地基基础的相互作用，导致了内力计算的误差，有时误差还很大。因此，高层建筑与地基基础的共同作用问题已越来越受到工程界的重视。高层建筑与地基基础共同作用以下简称“共同作用”，即把高层建筑、基础和地基三者看成一个整体，并且满足地基、基础与上部结构三者在接触部位的变形协调条件。本文是对“共同作用”的筏基及箱基机理和设计进行了探讨。
常规设计方法：把上部结构和基础作为两个独立单元分别考虑，首先把基础作为上部结构的固定支座，在荷载作用下，求得上部结构的内力和变形以及基础固定处的反力。此时认为基础没有任何变形，然后把该反力作用于基础上去计算基础的内力，再把基础的反力作用于地基上来校核地基的强度和变形。这种常规设计方法人为地把基础和上部结构分开计算，忽略了基础的变形和位移，忽略了上部结构对基础的约束作用，这样导致的结果：一是基础弯矩和纵向弯曲过大，基础设计偏于保守；二是没有考虑基础实际存在的差异沉降引起的上部结构的次应力，在某些部位（如底层梁、柱和边跨梁、柱）低估了上部结构的内力，使这些部位计算结果偏于不安全。
2 上部结构刚度对基础约束的有限性
上部结构的刚度是指水平刚度、竖向刚度和抗弯刚度的综合。研究表明：随着建筑物层数的增加，水平刚度和抗弯刚度只是在最初几层增加较快，继而迅速减缓，趋于某一稳定值；而竖向刚度则随层数增加以某种规律增加，同样达到某一层时，趋于稳定。所不同的是比前两者多几层。可见上部结构刚度对基础的约束是有限的，不是随层数的增加而无限增加的。
3 上部结构刚度对基础“共同作用”的影响
结构刚度与施工条件、方式有着密切的关系，因此应考虑结构刚度的形成方式。其主要有：整个结构的刚度和荷载是一次同时形成的称为“一次形成”，本层结构刚度与本层的荷载同时形成的称为“通层形成”，本层结构的刚度对承受本层或后几层荷载无贡献的称为“滞后形成”。三种方式所形成的结构刚度所起的作用有所不同。
4 基础钢筋应力计算时，计算单元的变化的关系
4.1 为使高层建筑结构在水平力和竖向荷载作用下，其地基压应力不致过于集中，高宽比大于4 的高层建筑，基础底面不宜出现零应力区；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面积的15％。计算时，质量偏心较大的裙楼与主楼可分开考虑；平板式筏基的板厚可根据受冲切承载力计算确定，平板式筏基的板厚，应能满足受冲切承载力的要求，计算时应考虑作用在冲切临界截面重心上的不平衡弯矩所产生的附加剪力。
4.2 箱形基础高度应满足结构的承载力和刚度要求，长度的1/20，且不宜小于3m，箱形基础具有一定的刚度，能适应地基的不均匀沉降，满足使用功能上的要求，减少不均匀沉降引起的上部结构附加应力。
5 地基模型和土性变化时对“共同作用”的影响
当地基采用线性弹性模型时，随着结构刚度的增加，基底反力不断向边、端部集中，基底边缘发生过大反力是不可避免的。按此地基反力算得基础中点弯矩将比实测地基反力大几倍。当地基采用非线性弹性模型时，地基反力的集中现象就有明显的改善。当地基采用弹性模型时，即使对于绝对刚性基础，边缘地基反力仍比较缓和，与实际情况相接近。由此可见，在“共同作用”分析计算中，选择合适的地基模型是重要的。对于地基承载力小的软黏土，筏基边缘的地基反力由于超过地基的承载力，引起筏基两端的地基产生塑性变形，使得地基土应力重分布，产生比较均匀平缓的地基反力。
6 相邻建筑物对“共同作用”的影响
相邻建筑物对主体建筑“共同作用”结果的影响主要有：（1）与主体建筑同步建造的相邻建筑物；（2） 在主体建筑建好后建造的相邻建筑物。如果建筑物已造好，这种影响可以忽略不计，相邻建筑物是通过对主体建筑产生附加沉降参与“共同作用”的。它是随与主体建筑的距离远近和不同的布局，而产生不同的影响。当相邻建筑与主体建筑平行布置时，影响“共同作用”的效果主要是改变横向整体倾斜。对整体倾斜的影响非常之大，并显'' 著改变沉降分布，甚至改变倾斜方向。为此，特别是在小区建设中，必须充分注意相邻建筑对主体建筑的影响。
7 高层建筑基础的埋深及偏心距对“共同作用”的影响
7.1 高层建筑由于质心高、荷载重，对基础底面一般难免有偏心。为减少基础产生倾斜，应尽量使结构竖向荷载重心与基础平面形心相重合，当偏心难以避免时，应对其偏心距加以限制。
7.2 我国高层建筑发展是层数越来越多，高度不断增高，所以，高层建筑基础应有一定的埋置深度。在确定埋置深度时，应考虑建筑物的高度、体型、地基土质、抗震设防烈度等因素。当建筑物采用岩石地基或采取有效措施时，在满足承载力、变形、稳定以及上部结构抗倾覆要求的前提下，埋置深度的限值可适当放松。
8 设计建议
8.1 地基强度校核。在地基土比较均匀的条件下，筏形基础的基础平面形心宜与上部结构竖向永久荷载重心重合；高层建筑基础的混凝土强度等级不宜低于C30。如建设场地具有较稳定的地下水位，高层建筑筏形基础的地基应进行强度校核。
8.2 筏形基础和箱形基础的沉降计算。箱形基础的沉降可以用规范的分层总和法计算；建议采用根据高层建筑筏形基础实测变形特性，来计算筏形的沉降量。筏形基础的平面尺寸应根据地基土的承载力、上部结构的布置及其荷载的分布等因素确定；当地基比较复杂、上部结构刚度较差，或柱荷载及柱间距变化较大时，筏基内力宜按弹性地基板方法进行分析。
8.3 荷载重心与底板形心的关系。上部结构传采的荷载重心应尽量与箱基基础底板形心重合，这是为了防止发生不利于使用的横向整体倾斜。若重心和形心相差太大，可采用箱基基础底板悬挑或箱基基础悬挑的方法来解决。底板悬挑长度与底板厚度之比不宜大于4。
8.4 高层框架结构箱基基底板钢筋应力的计算。高层框架结构箱基底板钢筋应力计算除采用规范方法外，建议采用“共同作用”整体计算。为了简化起见，计算单元可采用箱基加上1～3 层上部结构来计算底板钢筋应力。这样计算的整体弯曲箱基底板钢筋应力是符合实际的。当地基压缩层深度范围内的土层在竖向和水平方向皆较均匀，且上部结构为平立面布置较规则的框架、剪力墙、框架-剪力墙结构时，箱形基础的顶、底板可仅考虑局部弯曲计算。
第6篇：建筑基础设计范文
关键词：高层建筑，基础设计，方案，优化分析
中图分类号：TU97文献标识码： A 文章编号：
从城市整体的现代化规划或是人们的空间需求角度上分析，高层建筑视觉景观上可以称得上宏伟，在此基础上又能提高有限地面面积的空间利用率。高层建筑地基基础设计在高层建筑安全性与稳定性方面无疑起到了至关重要的作用。而在小区高层建筑基础设计方案上还需要进一步优化分析。在这里要根据造价预算挑选出最优化的基础设计方案，从而获得最高的经济效益。最重要的是还要注意设计的可靠性和科学性，这是高层建筑基础设计必须具备的条件。 由此看来，高层建筑基础设计方案的优化在工程建筑的重要性是显而易见的，我们也要对方案进行具体的优化分析。
1 高层建筑地基基础设计的主要依据和基本要求
1）主要依据
对于小区的高层建筑设计来说，影响因素十分复杂,。比如抗震设防的要求、在结构上的作用、岩土勘察资料、地下室层数、建筑竖向布置以及平面的布置等。在设计过程中要全面地对这些影响因素进行分析以确保基础设计安全、合理并且经济。岩土工程的勘探报告要依据这些因素全面分析地基基础设计的安全性、合理性及经济性。在科学的全面评估后要根据因素分析得出地基设计的数据。
2）基本要求
小区的高层建筑地基基础为了确保安全、合理和经济，它的要求会十分严格，其中设计很多方面问题。比如要确保地基和结构的整体稳定性、结构整体抗倾覆、天然地基的竖向承载力、桩基的竖向承载力、地基沉降指数、地基压力范围等。在设计要求中，其中要考虑在概念设计方面满足要求，此外还需要进行精确计算来满足承载力以及变形要求。随着
现代模拟技术的日趋成熟，为高层建筑设计提供了设计方案模拟、修正的便利条件和准确的数据，来满足高层建筑最基本的安全要求。
2 高层建筑地基基础计算的模型
根据我国的地质，在城市建设带上穿插着很多湿陷性黄土以及液化土，在一定程度上为小区高层建筑的基础设计提出了更高的要求。特别是由于没有统一高层建筑设计规范前提下，并且在结构工程师水平和计算模型方面差异很大，很难依靠对地质的参数凭借一个人的能力来进行精确的计算，这样让地基基础的计算质量存在了很大的问题。
基于眼下高层建筑地基基础计算的模型工具，文克尔模型与弹性半无限体模型是最常用的两种计算模型有两种，一种是文克尔模型，另一种是弹性半无限体模型。基底反力与变形的线性关系是通过文克尔模型反映的，在工程师中认可度较高。弹性半无限体是将地基视为弹性连续介质，考虑到图的扩散能力，在计算上十分的复杂，特别是由于限制在实际应用有一点障碍。然而需要说明的是，尽管重力荷载对地基的影响仍可以认为是弹性匀质体，然而对于特殊的软土质结构，在建筑上部的荷载压力下，地基必然会变形，分析受力情况时不能按照静态时进行分析。以上两种模型都有一定的缺陷，都不能够满足科学严谨的计算，新计算模型的研究成为了解决现阶段地基基础计算误差最重要的途径之一，经过长时间反复的运算推理和研究，弦线模量法在基变形与黄土的湿陷计算更占有优势，是目前设计师公认的特殊土质上的高层建筑地基基础计算模型。
3 基于优选代替模型的方案选择及优化
1） 建设沉降缝
在不均匀地基的基础上，为了避免建筑物破坏房屋，建设出的垂直缝即为沉降缝。在土质各种不相同的地基上建设出的建筑物，或者建筑物周围部分具有很大区别的荷载、构造以及高度的情况下，为了避免开裂或者错动的情况被建筑物的不均匀下沉引起，在一般情况下，要将垂直缝隙建设在存在不同的地方，这样很多个单独的小单元就在建筑物中形成了。然而根据高层建筑工程在实际中体现出的效果可知：建设沉降缝并不适用于高层建筑基础。在土层中地下室的镶嵌以及固定的作用会受到建造而成的沉降缝的制约，同时由增多了高层建筑在结构上为地下室造成的负荷，这样就会加大建筑物地基基础构建的繁琐性，使得更多的负荷产生，使得高层建筑更加容易发生变动，
2）充分运用 高层建筑的地下空间
合理的地下深埋是高层建筑的根本，在准确计算基础设计以及地质勘测的基础上，地下深埋的深浅才可以被明确得知。在充分运用地下空间的基础上，建筑整体的使用率以及收益率都有所提升，同时还能更加有效的利用基础工程。城市的现代化发展提高了人们购买私家车的能力，不断增长的停车需要并不能被地面空间满足。在使用以及建设地下停车场的作用下，能够帮助城市进行有效建设，同时充分利用了高层建筑的地下空间。除此以外，能够将建筑内部的机房以及人防设施建设在地下空间里。高层建筑的价值在充分开发地下空间的基础上得以增加。
3） 高层建筑基础方案的优化选择
要根据实际情况的差异设计出不同的基础设计图，如充分考虑每个城市高层建筑的地基的承载能力以及地质情况的差异。要在地点考察，根据实际情况选择相应的基础设计方法，如昂贵的桩筏可以选用在天津以及上海等地的高层建筑中，因为这些地区的地质很差。可以将廉价的筏基应用在广州以及北京等地的高层建筑中，因为这些地区的地质相对较好。能够将独立基础运用在地质很好的山区或者高层建筑。由此可知，建筑基础的设计方案大多是由地址条件制约。很多高层建筑设计方案的模拟效果都可以在计算机模拟技术的作用下火的，这样最好的方案就能够被设计师选出。在社会以及经济效益方面，选择优秀的基础方案都是至关重要的。
4 总结
为了得到做好的高层建筑地基的基础方案，（1）要充分依据正确的地质勘查数据，高层建筑地基的最重要决定因素即为地质条件。（2）对于建筑物自身的承载能力要充分进行分析，同时对于地基受到建筑的竖向压力的制约也要特别关注。以同一个建筑物为例，地基的区别意味着工程造价标准也有着区别，选择在造价预算范围内的最好的地基基础设计的前提条件，即为保证高层建筑物的稳定与可靠，只有这样才能实现经济效益的最大化。
所以，只有在综合分析各个方面条件的基础上，如采用的材料以及技术等，才能选择出一个最科学合理的地基基础设计方案。不但要借鉴诸多优秀高层建筑设计的优点，而且要不断改进原有的地基基础设计方案，从而使得繁琐的高层建筑地基设计所有要求都能充分达到。
参考文献：
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第7篇：建筑基础设计范文
关键词：高层建筑基础设计；基础刚度；作用理论
中图分类号：TU97 文献标识码：A
一、概述
高层建筑的主要特征是层数多，高度大，重量大。由于建筑物高耸，不仅竖向荷载大而集中，而且风荷载和地震荷载引起的倾覆力矩成倍增长，因此要求基础和地基提供更高的竖直和水平承载力，同时使沉降和倾斜控制在允许的范围内，并保证建筑物在风荷载与地震荷载下具有足够的稳定性。这就对基础的设计和施工提出了更高、更严的要求。高层建筑基础工程的造价和施工工期在建筑总造价和总工期中所占的比例，与上部结构形式和层数、基础结构形式、桩型以及地质复杂程度和环境条件等因素有关。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一般地质条件而言，采用箱形基础或筏基的高层建筑，其基础工程（包括基坑支护和开挖施工）的费用约占建筑总造价的10%~20%，相应的施工工期约占建筑总工期的20%~25%；采用桩基的高层建筑，则上两项的比例分别约为20%~30%和30%~40%。因此，基础工程的设计和施工对高层建筑本身及其周围环境的至关重要，其造价与工期对高层建筑总造价与总工期有举足轻重的影响。
二、高层建筑基础的设计理论
高层建筑的上部结构具有很大的刚度，它和基础结构及地基三者实际上构成了一个共同作用的体系。然而长期以来，由于人们认识上的局限性以及计算手段的缺乏，在设计计算中往往人为地切割了各部分之间的联系，而把上部结构和基础结构作为两个独立的单元分别进行考虑，亦即首先把基础结构作为上部结构的固定支座，求得上部结构在荷载作用下的内力和基础结构固定处的反力，然后把该反力作用于弹性地基的基础上计算基础的内力。这种方法没有考虑上部结构与地基基础的共同作用，忽略了上部结构对基础的约束（亦即上部结构刚度的贡献）作用。它所导致的结果：一是基础弯矩和纵向弯曲过大，基础设计偏于保守；二是没有考虑基础实际存在的差异沉降对上部结构引起的次应力，在某些部位低估了上部结构的内力，从而使这些部位计算结果偏于不安全。
（一）上部结构的刚度对基础受力状况的影响
假设上部结构为绝对刚性，当地基变形时，各竖向构件只能均匀下沉；如忽略竖向构件端部的抗转动能力，则竖向构件支座可视为基础梁的不动铰支座，亦即基础梁犹如倒置的连续梁，不产生整体弯曲，却以基底分布反力为外荷载，产生局部弯曲。反之，假设上部结构为绝对柔性，对基础的变形毫无约束作用，于是基础梁在产生局部弯曲的同时，还经受很大的整体弯曲。于是，两种情况下基础梁的内力（例如弯矩）分布形式与大小产生很大的差别。实际结构物常介于上述两种情况，其整体刚度的考虑非常困难，只能依靠计算软件分析。在地基、基础和荷载条件不变的情况下，增加上部结构的刚度会减少基础的相对挠曲和内力，但同时导致上部结构自身内力增加，即是说，上部结构对减少基础内力的贡献是以在自身中产生不容忽视的次应力为代价的。还应注意的是上部结构的刚度贡献也并不是无限。
（二）基础刚度对基底反力分布的影响
绝对柔性基础当上部结构刚度可以忽略时，对荷载传递无扩散作用，如同荷载直接作用在地基上，反力分布p(x,y)则与荷载q(x，y)大小相等、方向相反。当荷载均匀时，基础呈盆形沉降；如欲使基础沉降均匀，则需使荷载从中部向两端逐渐增大，呈不均匀状。绝对刚性基础对荷载传递起着“架越作用”。由于基础为绝对刚性，迫使地基均匀沉降。由于土中塑性区的开展，反力将发生重分布。塑性区最先在边缘处出现，反力将减小，并向中部转移，形成马鞍形分布。理论分析与试验研究表明，基底反力的分布除与基础刚度密切相关外，还涉及到土的类别与变形特性、荷载大小与分布、土的固结与蠕变特性，以及基础的埋深和形状等多种因素。基底反力分布大致分为三种类型：1、如果基底面积足够大，有一定的埋深，荷载不大，地基尚处于线性变形阶段，则基底反力图多为马鞍形；如图（a)所示；当地基土比较坚硬时，反力最大值的位置更接近于边缘。2、砂土地基上的小型基础，埋深较浅或荷载较大，临近基础边缘的塑性区逐渐扩大，这部分地基土所卸除的荷载必然转移给基底中部的土体，导致中部基底反力增大，最后呈抛物线形，如图（b）所示。3、当荷载非常大，以致地基接近整体破坏时，反力更加向中部集中而呈钟形，如图（c）所示；当两端存在非常大的地面堆载或相邻建筑的影响时，也可能出现钟形的反力分布
（三）地基条件对基础受力状况的影响
基础受力状况（乃至上部结构的受力状况）还取决于地基土的压缩性（即软硬程度或刚度）及其分布的均匀性。当地基土不可压缩时（例如基础坐落在未风化的基岩上），基础结构不仅不产生整体弯曲，局部弯曲亦很小；上部结构也不会因不均匀沉降产生次应力。实践中最常遇到的情况却是地基土有一定的可压缩性，且分布不均，这样，基础弯矩分布就截然不同。基础与地基界面处往往显示出摩擦特征。由于土的强度有限，形成的摩擦力也有限，不会超过土的抗剪强度。孔隙水压力的变化，可能改变压缩过程中摩擦力的大小与分布。此外，外荷载的分布和性质、基础的相对柔度以及土的蠕变等涉及时间变化的效应等都会影响到界面条件。因此，应从完全光滑一直到完全粘着这两种极端情况之间来慎重估计界面摩擦的影响。
（四）上部结构与基础和地基共同作用的概念及分析方法
上部结构与地基和基础三者是彼此不可分离的整体，每一部分的工作性状都是三者共同作用的结果。共同作用分析，就是把上部结构、基础和地基看成是一个彼此协调工作的整体，在连接点和接触点上满足变形协调的条件下求解整个系统的变形与内力。在共同作用分析中，上部结构和基础通常是由梁、板组成，因此可以采用有限单元法、有限条法、有限差分法或解析方法建立上部结构和基础的刚度矩阵，并利用变形协调条件与地基的刚度矩阵耦合起来。地基首先需确定采用何种地基模型：线弹性地基模型，非线弹性地基模型还是弹塑地基模型。然后建立地基的刚度矩阵。当然也可以采用有限单元法、有限差分法或解析法建立地基的刚度矩阵。但是习惯上用所谓的结构力学法来建立各种地基模型的柔度矩阵，然后求逆得到它们的刚度矩阵，与上部结构和基础的刚度矩阵耦合起来，从而求得地基反力和沉降。在共同作用分析中，可以根据实测结果把基础和上部结构的实际刚度进行共同作用分析，并考虑施工过程的影响，把结构荷载和刚度形成情况分别考虑来进行共同作用分析。
三、高层建筑基础设计中应用共同作用理论
应用上部结构、基础与地基共同作用的理论进行高层建筑的基础设计，能够比较真实地反映其实际工作状态，此外，还可以利用共同作用理论提高和改善高层建筑基础设计的水平和质量，取得更大的经济效果。具体来说，可从下面几方面入手：
（一）有效地利用上部结构的刚度，使基础的结构尺寸减小到最小程度。例如，把上部结构与基础作为一个整体来考虑，箱形基础高度可大为减小；当上部结构为剪力墙体系时，有可能将箱形改为筏基。应注意的是，上部结构的刚度是随着施工的进程逐步形成的，因此在利用上部结构刚度改善基础工作条件时，应模拟施工过程进行共同作用分析，以免造成基础结构的损坏。
（二）对建筑层数悬殊、结构形式各异的主楼与群房，可分别采用不同形式的基础，经慎重而仔细的共同作用分析比较，可使主、裙房的基础与上部结构全都连接成整体，实现建筑功能上的要求。
（三）运用共同作用的理论合理地设计地基和基础，达到减少基础内力与沉降、降低基础造价的目的。例如在一定的地质条件下，考虑桩间土的承载作用，得以加大桩径、减少桩数，合理布桩、减少基础内力，从而在整体上降低基础工程的造价。
四、高层建筑基础设计中应注意的问题
（一）保证荷载的可靠传递
基础结构应具有必要的强度和刚度，以保证将高层建筑上部结构作用于基础顶面的巨大竖向、水平向荷载与力矩，可靠地传给地基土或桩顶。
（二）参与变形协调，减少不均匀沉降
基础结构介于上部结构与地基土之间，其刚度大小及其在平面上的分布，对调整不均匀沉降、减少整体和局部挠曲至关重要。
例如：多、高层建筑中，当采用条形基础不能满足上部结构对地基承载力和变形的要求，或当建筑物要求基础具有足够的刚度以调节不均匀沉降时，可采用筏型基础。筏型基础的平面尺寸，在地基土比较均匀的条件下，基底平面形心宜与上部结构竖向永久荷载的重心重合。当不重合时，在荷载效应准永久组合下，宜通过调整基底面积使偏心距e符合下式要求：
e≤0.1W/A
式中W-与偏心距方向一致的基础底面边缘的抵抗矩；
A-基础底面积。
对低压缩性地基或端承桩基的基础，可适当放松上述偏心距的限制。按上式计算时，高层建筑的主楼和裙房可以分开考虑。
（三）内力分析中，应尽可能考虑基础结构与上部结构和地基土的共同作用
基础结构与上部结构和地基土三者之间的共同作用是客观存在的。当然，在实际工程设计中往往不可能都做到，特别是地基模型及其参数的选取，对共同作用的结果影响甚大；但在构造和配筋上反映对共同作用结果的考虑，是完全可能和必要的。
例如：在同一大面积整体筏型基础上建有多幢高层和低层建筑时，筒体下筏板厚度和配筋宜按上部结构、基础与地基土的共同作用的基础变形和基底反力计算确定。带裙房的高层建筑下的大面积整体筏型基础，其主楼下筏板的整体挠度值不应大于0.5‰，主楼与相邻的裙房柱的差异沉降不应大于1‰，裙房柱间的差异沉降不应大于2‰。
结语
综上所述，高层建筑的上部结构，基础及地基组成了一个共同作用的体系，在高层建筑基础设计中，要有效利用上部结构刚度，充分考虑地基条件对基础受力的影响，合理选择基础形式，运用共同作用的理论设计地基和基础，达到减少基础内力与沉降、降低基础造价的目的。
参考文献
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第8篇：建筑基础设计范文
关键词：旧有建筑，基础 ， 砌体 ， 结构
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
中图分类号：S611 文献标识码：A文章编号：
由于建筑用地较为紧张，许多建设单位为了节约用地，常常通过对旧有建筑进行改扩建来满足使用要求，委托设计单位紧贴旧有房屋设计一栋新建建筑，新建建筑与旧有建筑之间墙体基础会出现相碰问题。为了解决这一技术难题，设计时应本着“安全、经济、合理、适用”的原则，对常见几种设计方案进行分析并比较各自方案优缺点，力求设计计算与实际结果相吻合，最大程度地减少对旧有建筑物的影响，下面通过几个设计方案说明几种设计方法的可行性，为同类设计提供理论基础和实用设计方法。
一、工程概况
某单位对小学楼进行扩建。主要扩建食堂和餐厅、包括服务用房及供应用房等。新建部分为3层砖混结构，主要侧重于服务用房的设计。供应用房拟将原有相邻单层会议室和280平方米餐厅改建为厨房、餐厅。因此，新建筑与旧有建筑房屋之间产生了基础相碰问题。
二、基础设计方法
（一）桩基法
扩建房屋墙体基础紧贴旧有建筑墙体基础，采用桩基础（图1）。桩基上部做托梁承受墙体、楼面、屋面等荷载。该方法新建基础与旧有房屋基础互不干扰，可自由沉降，适用上下结构布局较为复杂、墙体荷载较大的情况。上部结构受力分析同常规计算，形式较为简单，传力明确，将荷载传到桩基础上，计算桩基础的竖向承载力，并进行变形验算。
由于旧有房屋经过多年使用，沉降已基本完成，地基承载力一般可提高10%~25%，因此在原有房屋基础底板上打若干桩洞，不会影响原有房屋的正常使用。但值得注意的是，施工过程中需要穿越原有建筑的基础放脚，对原有建筑基础有一定的扰动，要求施工精细，隔段凿挖，打桩时可使用机械钻孔或人工挖孔，此法工程造价较高。
桩基法在实际工程中应根据工程经验确定是否使用，必要时对原有基础进行承载力及变形验算，保证此方法切实可行。一般要求原有建筑的整体刚度较好，建筑层数较低，不会因基础缺失产生过大的影响。
（二）扁担梁法
在原有建筑基础两侧紧靠灰土边缘，做2排独立基础，每排独立基础之间的间隔视纵墙具体情况而定。在原有建筑墙体地梁底掏洞，设置扁担梁。扁担梁上做托梁，承托上部荷载（图2）。此法上部结构受力分析亦同常规计算，对原有建筑基础无影响，但对墙体有一定扰动，且新建与原有建筑基础形式可能不同，进行基础设计时，需使基底净反力值尽量接近，否则易产生不均匀沉降，易引起墙体开裂。
（三）挑梁法
由新建建筑纵墙基础伸出挑梁，挑梁端部设托梁，承受上部荷载。托梁上部墙体为承重墙时，上部楼面、屋面传来荷载及墙体自重均作用在托梁上，然后传到挑梁上。挑梁、托梁所受荷载很大，梁的刚度要求很大，以利于保证抗剪强度。一般将托梁上部墙体做成轻质隔墙，并在每一楼层纵墙上分别设置挑梁，挑梁端部再设托梁，即层层设置挑梁及托梁，承受本楼层荷载及本层墙自重，这样可减小仅在基础设一道托梁时所产生的荷载过大的不利影响。通常是把上部楼面、屋面荷载及墙体自重先按传力模式进行受力分析，最终将荷载传到相应墙上，即挑梁所在纵墙，根据墙上荷载计算出墙下基础宽度。
本方法算得的墙体基础宽度往往很大，且挑梁需要较长的平衡长度抵抗倾覆，在该平衡长度范围内荷载并非完全传递过来，挑梁尾部受力很小，计算模式与实际受力状态不符，现将此法加以改进。托梁上的荷载传到挑梁上后，挑梁支座附近受力最大，支座刚度也必须足够大，所以直接在挑梁支座下部做一道横向基础，该基础平行于托梁，宽度由传到托梁上的荷载计算得出。纵墙基础宽度根据经验可适当放大1.1~1.2倍。纵横向基底总面积满足由上部荷载计算得出的面积即可。挑梁挑出长度由原有建筑墙体基础宽度及新建建筑挑梁支座下基础宽度确定。该方法由纵横向基础共同承担上部荷载，与实际受力情况相符，即不扰动原有建筑基础，又可以保证新旧建筑之间的自由沉降，施工方便可行，新建与原有建筑的基础形式相同，不存在本身基础不均匀沉降问题。
基础是一栋建筑物的关键受力部位，关系到整个建筑物的安全。因此，如何处理好与原有房屋贴建的新建筑基础的关系是相当重要的问题。本文给出的几种解决方法，在具体工程中应根据工程经验加以应用。新建建筑与原有建筑贴建的基础一般应采用挑梁法，使新老基础完全断开，各自自由沉降，互不干扰。施工中对原有建筑物无损伤，施工工艺简单，省工省料，效率高，造价低。本方法经过几个实用案例证明了其可靠性及实用性，无任何不良反应，收到良好效果。
特殊情况下可采用桩基法和扁担法，但这两种方法要求施工精细。在凿基础放脚和墙体时，会造成洞口附近的放脚、墙体酥裂，损伤原有建筑，故需慎重对待。
【参考文献】
[1] GB50007--2010 建筑地基基础设计规范
[2] 阎明礼地基处理技术。 北京：中国环境出版社，1998
[3] 高大钊，天然地基上的浅基础。北京；机械工业出版社2002
【作者简介】
[1] 于德顺；1964年1月出生，工作单位;葫芦岛有色冶金设计院有限公司，邮编；125003，职称；高级工程师，职务；土建室主任，学历；本科，研究方向；土建结构。
第9篇：建筑基础设计范文
关键词：建筑地基；基础设计
中图分类号：TU984 文献标识码：A 文章编号：
高层建筑的地基是高层建筑最重要的部分，犹如树的根一样需要稳固扎实，所以在进行高层建筑的地基设计时需要考虑地理环境、周边条件、气候因素、结构体系等。
1 建筑地基设计注意要点
地基处理设计时，应考虑上部结构，基础和地基的共同作用，必要时应采取有效措施，加强上部结构的刚度和强度，以增加建筑物对地基不均匀变形的适应能力。对已选定的地基处理方法，宜按建筑物地基基础设计等级，选择代表性场地进行相应的现场试验，并进行必要的测试，以检验设计参数和加固效果，同时为施工质量检验提供相关依据。经处理后的地基，当按地基承载力确定基础底面积及埋深而需要对地基承载力特征值进行修正时，基础宽度的地基承载力修正系数取零，基础埋深的地基承载力修正系数取1.0；在受力范围内仍存在软弱下卧层时，应验算软弱下卧层的地基承载力。对受较大水平荷载或建造在斜坡上的建筑物或构筑物，以及钢油罐、堆料场等，地基处理后应进行地基稳定性计算。结构工程师需根据有关规范分别提供用于地基承载力验算和地基变形验算的荷载值；根据建筑物荷载差异大小、建筑物之间的联系方法、施工顺序等，按有关规范和地区经验对地基变形允许值合理提出设计要求。地基处理后，建筑物的地基变形应满足现行有关规范的要求，并在施工期间进行沉降观测，必要时尚应在使用期间继续观测，用以评价地基加固效果和作为使用维护依据。复合地基设计应满足建筑物承载力和变形要求。地基土为欠固结土、膨胀土、湿陷性黄土、可液化土等特殊土时，设计要综合考虑土体的特殊性质，选用适当的增强体和施工工艺。复合地基承载力特征值应通过现场复合地基载荷试验确定，或采用增强体的载荷试验结果和其周边土的承载力特征值结合经验确定。
2 基础的设计
房屋基础设计应根据工程地质和水文地质条件、建筑体型与功能要求、荷载大小和分布情况、相邻建筑基础情况、施工条件和材料供应以及地区抗震烈度等综合考虑，选择经济合理的基础型式。砌体结构优先采用刚性条形基础，如灰土条形基础、C15素混凝土条形基础、毛石混凝土条形基础和四合土条形基础等，当基础宽度大于2.5m时，可采用钢筋混凝土扩展基础即柔性基础。多层内框架结构，如地基土较差时，中柱宜选用柱下钢筋混凝土条形基础，中柱宜用钢筋混凝土柱。框架结构、无地下室、地基较好、荷载较小可采用单独柱基，在抗震设防区可按《建筑抗震设计规范》第6.1.11条设柱基拉梁。无地下室、地基较差、荷载较大为增强整体性，减少不均匀沉降，可采用十字交叉梁条形基础。
如采用上述基础不能满足地基基础强度和变形要求，又不宜采用桩基或人工地基时，可采用筏板基础（有梁或无梁）。框架结构、有地下室、上部结构对不均匀沉降要求严、防水要求高、柱网较均匀，可采用箱形基础；柱网不均匀时，可采用筏板基础。有地下室，无防水要求，柱网、荷载较均匀、地基较好，可采用独立柱基，抗震设防区加柱基拉梁。或采用钢筋混凝土交叉条形基础或筏板基础。
筏板基础上的柱荷载不大、柱网较小且均匀，可采用板式筏形基础。当柱荷载不同、柱距较大时，宜采用梁板式筏基。无论采用何种基础都要处理好基础底板与地下室外墙的连结节点。框剪结构无地下室、地基较好、荷载较均匀，可选用单独柱基，墙下条基，抗震设防地区柱基下设拉梁并与墙下条基连结在一起。无地下室，地基较差，荷载较大，柱下可选用交叉条形基础并与墙下条基连结在一起，以加强整体性，如还不能满足地基承载力或变形要求，可采用筏板基础。剪力墙结构无地下室或有地下室，无防水要求，地基较好，宜选用交叉条形基础。当有防水要求时，可选用筏板基础或箱形基础。高层建筑一般都设有地下室，可采用筏板基础；如地下室设置有均匀的钢筋混凝土隔墙时，采用箱形基础。当地基较差，为满足地基强度和沉降要求，可采用桩基或人工处理地基。
多栋高楼与裙房在地基较好、沉降差较小、基础底标高相等时基础可不分缝。当地基一般，通过计算或采取措施控制高层和裙房间的沉降差，则高层和裙房基础也可不设缝，建在同一笺基上。施工时可设后浇带以调整高层与裙房的初期沉降差。后浇带设计因调整地基初期不均匀沉降而设的后浇带，带宽800～1000mm。后浇带自基础开始在各层相同位置直到裙房屋顶板全部设后浇带，包括内外墙体。施工时后浇带两边梁板必须支撑好，直到后浇带封闭并混凝土达到设计强度后拆除。后浇带内的混凝土等级采用比原构件提高一级的微膨胀混凝土。如沉降观测记录在高层封顶时，沉降曲线平缓可在高层封顶一个月后封闭后浇带。沉降曲线不缓和则宜延长封闭后浇带时间。
基础后浇带封闭前要求施工时覆盖，以免杂物垃圾掉落难于清理。并提出清除杂物垃圾的措施，如后浇带处垫层局部降低等。有必要时后浇带中设置适量加强钢筋，如梁面、底钢筋相同等措施。设计者必须认真对待由于超长给结构带来的不利影响，当增大结构伸缩缝间距或者是不设置伸缩缝时，必须采取切实可行的措施，防止结构开裂。在适当增大伸缩缝最大间距的各项措施中，在结构施工阶段采取防裂措施是国内外通用的减小混凝土收缩不利影响的有效方法，我国常用的做法是设置施工后浇带。另外，当建筑物存在较大的高差，但是结构设计根据具体情况可不设置永久变形缝时，例如高层建筑主体和多层（或低层）裙房之间，也常常采用施工后浇带来解决施工阶段的差异沉降问题。这两种施工后浇带，前者可称之为收缩后浇带，后者可称之为沉降后浇带。
3 后浇带的设计
当建筑结构的平面尺寸超过混凝土规范规定的伸缩缝最大间距（混凝土规范第9.1.1条）时，可考虑采用施工后浇带的方法来适当增大伸缩缝间距。但一般地上结构由于受环境温度变化影响较大，所以伸缩缝最大间距不宜超过混凝土规范限值过多，同时应注意加强屋面保温隔热，采用可靠的、高效的外墙外保温，并适当提高外纵墙、山墙、屋面等重要部位的纵向钢筋配筋率。当地上结构由于抗震设计需要而设置了防震缝时，伸缩缝宽度应满足防震缝宽度的要求。地下室结构超长的情况较为常见，除地下室顶板和处于室外地面以上的地下室外墙受温度变化影响相对较大外，地下室内部和基础结构在使用阶段受室内外温度变化影响较小，需解决的主要问题是混凝土收缩应力对结构的影响。除在施工阶段设置后浇带外，应该加强地下室顶板及地下室外墙的配筋，建议纵向钢筋最小配筋率不宜小于0.5%，钢筋应尽可能选择直径较小的，一般10到16即可，间距尽量选择较密的，宜不大于150mm，细而密的钢筋分布对结构抗裂是有利的。
4 建筑物地下基础设施设计
地下设施之所以具有浮力都是由于地下水的存在造成的。因此，对给水排水构筑物进行抗浮设计的关键问题就是要确定好地下水的水位，如果地下水的水位无法确定，就将直接影响到抗浮设计的正常进行。由此可见，科学准确地确定地下水的水位是极其重要的。在具体的给水排水构建物抗浮设计过程中，地下水的水位的具体数值来源主要取自于工程地质报告。这就造成了这些地下水的水位数值仅仅是勘测期间的稳定水位和初见水位的局限，远远不能满足实际的设计需求。所以要更加准确的了解地下水位的具体状况，是需要相关设计人员采用调查与现场勘查的方法，认真记录地下水的性质以及变化规律，在根据当地的地下水水位年变化的幅度和数值为参考，客观的得出稳定的地下水水位平均值。
5 结束语
近年来，随着经济的进步，我国的建筑行业快速发展，给建筑工程地基提出了更高的要求。基础对建筑物和地基来说是必要的连接体。因此建筑基础设计对这个工程有着很重要的意义。
参考文献：
