1、p退出本章退出本章WUTP第9章 高层建筑结构基础设计 9 91 1 概述概述概述概述9 92 2 筏形基础设计筏形基础设计筏形基础设计筏形基础设计9 93 3 箱形基础设计箱形基础设计箱形基础设计箱形基础设计9.4 9.4 桩基础设计桩基础设计桩基础设计桩基础设计1 19.1 概 述2 29.1.1 高层建筑基础的常用形式1 1 .高高高高层层建筑建筑建筑建筑结结构基构基构基构基础础要有要有要有要有较较好的整体性、能好的整体性、能好的整体性、能好的整体性、能够满够满足地基承足地基承足地基承足地基承载载力和建筑物允力和建筑物允力和建筑物允力和建筑物允许变许变形要求,并能形要求,并能形要求,并能
2、形要求,并能调节调节基基基基础础的不均匀沉降。的不均匀沉降。的不均匀沉降。的不均匀沉降。2 2 .常用的基常用的基常用的基常用的基础础形式形式形式形式 高高高高层层建筑常用的基建筑常用的基建筑常用的基建筑常用的基础础形式有:形式有:形式有:形式有:(1)(1)箱形基础;箱形基础;箱形基础;箱形基础;(2)(2)筏形基础;筏形基础;筏形基础;筏形基础;(3)(3)交叉梁式基础;交叉梁式基础;交叉梁式基础;交叉梁式基础;(4)(4)桩基础桩基础桩基础桩基础(包括预制桩和灌注桩包括预制桩和灌注桩包括预制桩和灌注桩包括预制桩和灌注桩)或复合地基;或复合地基;或复合地基;或复合地基;(5)(5)联合基础
3、联合基础联合基础联合基础(桩基础与箱形基础联合使用、桩基础与筏桩基础与箱形基础联合使用、桩基础与筏桩基础与箱形基础联合使用、桩基础与筏桩基础与箱形基础联合使用、桩基础与筏形基础联合使用等形基础联合使用等形基础联合使用等形基础联合使用等)。3 39.1.1 高层建筑基础的常用形式3 3 .基基基基础础形式形式形式形式选选定的影响因素定的影响因素定的影响因素定的影响因素 (1)(1)上部结构的类型、整体性和结构刚度;上部结构的类型、整体性和结构刚度;上部结构的类型、整体性和结构刚度;上部结构的类型、整体性和结构刚度;(2)(2)地基土条件;地基土条件;地基土条件;地基土条件;(3)(3)抗震设防要
4、求;抗震设防要求;抗震设防要求;抗震设防要求;(4)(4)施工技术;施工技术;施工技术;施工技术;(5)(5)周围建筑物和环境条件。周围建筑物和环境条件。周围建筑物和环境条件。周围建筑物和环境条件。4 49.1.1 高层建筑基础的常用形式4.4.选选用方法用方法用方法用方法 (1 1)一般情况下,高层建筑宜优先选用整体性较好的)一般情况下,高层建筑宜优先选用整体性较好的)一般情况下,高层建筑宜优先选用整体性较好的)一般情况下,高层建筑宜优先选用整体性较好的箱形基础和筏板基础;当层数少、高度不大高,地基箱形基础和筏板基础;当层数少、高度不大高,地基箱形基础和筏板基础;当层数少、高度不大高,地基箱
5、形基础和筏板基础;当层数少、高度不大高,地基情况较均匀时,可考虑采用交叉梁式基础;高层建筑情况较均匀时,可考虑采用交叉梁式基础;高层建筑情况较均匀时,可考虑采用交叉梁式基础;高层建筑情况较均匀时,可考虑采用交叉梁式基础;高层建筑通常不宜采用独立柱基础。通常不宜采用独立柱基础。通常不宜采用独立柱基础。通常不宜采用独立柱基础。(2 2)当地基承载力不足、沉降量大时,可采用箱形基)当地基承载力不足、沉降量大时,可采用箱形基)当地基承载力不足、沉降量大时,可采用箱形基)当地基承载力不足、沉降量大时,可采用箱形基础、筏板基础与桩基础组合成联合基础。础、筏板基础与桩基础组合成联合基础。础、筏板基础与桩基础
6、组合成联合基础。础、筏板基础与桩基础组合成联合基础。(3 3)高层建筑直接建造在基岩上时,可考虑采用条形基)高层建筑直接建造在基岩上时,可考虑采用条形基)高层建筑直接建造在基岩上时,可考虑采用条形基)高层建筑直接建造在基岩上时,可考虑采用条形基础或单独基础。础或单独基础。础或单独基础。础或单独基础。(4 4)裙房层数少、荷重轻、面积大,当不需要设置地下)裙房层数少、荷重轻、面积大,当不需要设置地下)裙房层数少、荷重轻、面积大,当不需要设置地下)裙房层数少、荷重轻、面积大,当不需要设置地下室时,可采用交叉梁基础和加拉梁的独立基础。室时,可采用交叉梁基础和加拉梁的独立基础。室时,可采用交叉梁基础和
7、加拉梁的独立基础。室时,可采用交叉梁基础和加拉梁的独立基础。5 59.1.2 基础的埋置深度1 1 .埋置深度主要考埋置深度主要考埋置深度主要考埋置深度主要考虑虑因素因素因素因素 (1)(1)防止在水平风力和水平地震作用下基础发生滑移和防止在水平风力和水平地震作用下基础发生滑移和防止在水平风力和水平地震作用下基础发生滑移和防止在水平风力和水平地震作用下基础发生滑移和倾斜,提高基础的稳定性。倾斜,提高基础的稳定性。倾斜,提高基础的稳定性。倾斜,提高基础的稳定性。(2)(2)增大埋深,可以提高地基的承载力,减少基础的沉增大埋深,可以提高地基的承载力,减少基础的沉增大埋深,可以提高地基的承载力,减少
8、基础的沉增大埋深,可以提高地基的承载力,减少基础的沉降量。降量。降量。降量。(3)(3)增大埋深后,由于箱基外侧墙的土压力、摩擦力,增大埋深后,由于箱基外侧墙的土压力、摩擦力,增大埋深后,由于箱基外侧墙的土压力、摩擦力,增大埋深后,由于箱基外侧墙的土压力、摩擦力,限制了基础的倾斜,基底下土反力的分布能趋于平缓,限制了基础的倾斜,基底下土反力的分布能趋于平缓,限制了基础的倾斜,基底下土反力的分布能趋于平缓,限制了基础的倾斜,基底下土反力的分布能趋于平缓,减少集中程度。减少集中程度。减少集中程度。减少集中程度。(4)(4)增大埋深后,地面运动时,阻尼增大,输入加速度减增大埋深后,地面运动时,阻尼增
9、大,输入加速度减增大埋深后,地面运动时,阻尼增大,输入加速度减增大埋深后,地面运动时,阻尼增大,输入加速度减小,震害可以减轻。小,震害可以减轻。小,震害可以减轻。小,震害可以减轻。2 2 .高高高高层层建筑基建筑基建筑基建筑基础础埋深取埋深取埋深取埋深取值值 (1 1)天然地基或复合地基可取房屋高度的)天然地基或复合地基可取房屋高度的)天然地基或复合地基可取房屋高度的)天然地基或复合地基可取房屋高度的1/151/15;(2 2)桩桩基基基基础础可取房屋高度的可取房屋高度的可取房屋高度的可取房屋高度的1/18(1/18(桩长桩长不不不不计计在内在内在内在内)。6 69.1.2 基础的埋置深度3
10、3 .基基基基础础埋深指有效埋深埋深指有效埋深埋深指有效埋深埋深指有效埋深(1 1)一般自室外地坪起算,天然地基算至箱形基础、筏)一般自室外地坪起算,天然地基算至箱形基础、筏)一般自室外地坪起算,天然地基算至箱形基础、筏)一般自室外地坪起算,天然地基算至箱形基础、筏形基础的底板下皮标高;桩基算至承台的下皮标高。形基础的底板下皮标高;桩基算至承台的下皮标高。形基础的底板下皮标高;桩基算至承台的下皮标高。形基础的底板下皮标高;桩基算至承台的下皮标高。当室外地坪不等高时,应按较低的一侧起计。当室外地坪不等高时,应按较低的一侧起计。当室外地坪不等高时,应按较低的一侧起计。当室外地坪不等高时,应按较低的
11、一侧起计。7 79.1.2 基础的埋置深度 (2 2)当高层部分基础一侧有连续地下室采光井时,土)当高层部分基础一侧有连续地下室采光井时,土)当高层部分基础一侧有连续地下室采光井时,土)当高层部分基础一侧有连续地下室采光井时,土体与采光井的挡土墙接触,不能对基础形成有效的侧体与采光井的挡土墙接触,不能对基础形成有效的侧体与采光井的挡土墙接触,不能对基础形成有效的侧体与采光井的挡土墙接触,不能对基础形成有效的侧限,起不到有效埋深的作用,因此,应用短墙将地下限,起不到有效埋深的作用,因此,应用短墙将地下限,起不到有效埋深的作用,因此,应用短墙将地下限,起不到有效埋深的作用,因此,应用短墙将地下室侧
12、壁与挡土墙连接,以保证水平力传递。室侧壁与挡土墙连接,以保证水平力传递。室侧壁与挡土墙连接,以保证水平力传递。室侧壁与挡土墙连接,以保证水平力传递。连续采光井8 89.1.2 基础的埋置深度(3 3)主楼与裙)主楼与裙)主楼与裙)主楼与裙房下的埋置深房下的埋置深房下的埋置深房下的埋置深度度度度 在不得已的情在不得已的情况下,可以在主楼况下,可以在主楼与裙房基础之间的与裙房基础之间的沉降缝中充填松散、沉降缝中充填松散、坚硬的材料坚硬的材料(如粗砂如粗砂),使两者之间水平,使两者之间水平力可以传递,而又力可以传递,而又不妨碍各自的沉降。不妨碍各自的沉降。沉降缝对有效高度的影响9 99.1.3 9.
13、1.3 高层部分的基础与裙房基础的连接高层部分的基础与裙房基础的连接1 1 .高、低高、低高、低高、低层层部分基部分基部分基部分基础处础处理理理理 (1 1)设设置沉降置沉降置沉降置沉降缝缝 当地基土当地基土当地基土当地基土质质很差、沉降量很差、沉降量很差、沉降量很差、沉降量难难以控制以控制以控制以控制时时,将高低,将高低,将高低,将高低层层之之之之间间基基基基础础用沉降用沉降用沉降用沉降缝缝分开。分开。分开。分开。(2 2)不不不不设缝设缝(后(后(后(后浇带浇带)当地基土当地基土当地基土当地基土质质情况情况情况情况较较好或采用好或采用好或采用好或采用桩桩基、高低基、高低基、高低基、高低层层
14、之之之之间间的沉降的沉降的沉降的沉降差差差差计计算比算比算比算比较较可靠、沉降差数可靠、沉降差数可靠、沉降差数可靠、沉降差数值较值较小小小小时时,则则可以可以可以可以连连成整体,成整体,成整体,成整体,不不不不设缝设缝。当不设沉降缝时,为减少差异沉降引起的结构内力,当不设沉降缝时,为减少差异沉降引起的结构内力,当不设沉降缝时,为减少差异沉降引起的结构内力,当不设沉降缝时,为减少差异沉降引起的结构内力,宜在裙房一侧设置施工后浇带。后浇带的位置宜设在宜在裙房一侧设置施工后浇带。后浇带的位置宜设在宜在裙房一侧设置施工后浇带。后浇带的位置宜设在宜在裙房一侧设置施工后浇带。后浇带的位置宜设在距主楼边的第
15、二跨内,宽度不小于距主楼边的第二跨内,宽度不小于距主楼边的第二跨内,宽度不小于距主楼边的第二跨内,宽度不小于800mm800mm。后浇带混。后浇带混。后浇带混。后浇带混凝土在基础施工时先不浇筑,钢筋最好是先断开。凝土在基础施工时先不浇筑,钢筋最好是先断开。凝土在基础施工时先不浇筑,钢筋最好是先断开。凝土在基础施工时先不浇筑,钢筋最好是先断开。10109.1.3 高层部分的基础与裙房基础的连接高低层之间留沉降缝11119.1.3 高层部分的基础与裙房基础的连接西苑饭店基础后浇带西苑饭店基础后浇带12129.2 筏板基础设计13139.2.1 筏形基础的形式 筏板基筏板基筏板基筏板基础础特点特点特
16、点特点 筏板基础具有良好的整体刚度,适用于地基承载力筏板基础具有良好的整体刚度,适用于地基承载力筏板基础具有良好的整体刚度,适用于地基承载力筏板基础具有良好的整体刚度,适用于地基承载力较低、上部结构竖向荷载较大的工程。筏板基础本身较低、上部结构竖向荷载较大的工程。筏板基础本身较低、上部结构竖向荷载较大的工程。筏板基础本身较低、上部结构竖向荷载较大的工程。筏板基础本身是地下室的底板,厚度较大,有良好的抗渗性能。由是地下室的底板,厚度较大,有良好的抗渗性能。由是地下室的底板,厚度较大,有良好的抗渗性能。由是地下室的底板,厚度较大,有良好的抗渗性能。由于筏板刚度大,可以调节基础不均匀沉降。由于筏板于
17、筏板刚度大,可以调节基础不均匀沉降。由于筏板于筏板刚度大,可以调节基础不均匀沉降。由于筏板于筏板刚度大,可以调节基础不均匀沉降。由于筏板基础不必设置很多内部墙体,可以形成较大的自由空基础不必设置很多内部墙体,可以形成较大的自由空基础不必设置很多内部墙体,可以形成较大的自由空基础不必设置很多内部墙体,可以形成较大的自由空间,便于地下室的多种用途,因而能较好地满足建筑间,便于地下室的多种用途,因而能较好地满足建筑间,便于地下室的多种用途,因而能较好地满足建筑间,便于地下室的多种用途,因而能较好地满足建筑功能的要求。下图为筏板基础的一般形式。功能的要求。下图为筏板基础的一般形式。功能的要求。下图为筏
18、板基础的一般形式。功能的要求。下图为筏板基础的一般形式。14149.2.1 筏形基础的形式筏形基础的一般形式15159.2.2 构造要求1 1 .混凝土混凝土混凝土混凝土(1 1)筏形基础混凝土强度等级不应低于)筏形基础混凝土强度等级不应低于)筏形基础混凝土强度等级不应低于)筏形基础混凝土强度等级不应低于C30C30。(2 2)有防水要求时,根据下表采用,且不应小于)有防水要求时,根据下表采用,且不应小于)有防水要求时,根据下表采用,且不应小于)有防水要求时,根据下表采用,且不应小于 0 06MPa6MPa,必要时可设置架空排水层。,必要时可设置架空排水层。,必要时可设置架空排水层。,必要时可
19、设置架空排水层。16169.2.2 构造要求2 2 .筏形基筏形基筏形基筏形基础础与柱、与柱、与柱、与柱、墙墙的的的的连连接接接接 地下室底地下室底地下室底地下室底层层柱、剪力柱、剪力柱、剪力柱、剪力墙墙与梁板式筏基的基与梁板式筏基的基与梁板式筏基的基与梁板式筏基的基础础梁的梁的梁的梁的连连接接接接构造构造构造构造应应符合下列要求:符合下列要求:符合下列要求:符合下列要求:(1 1)当交叉基础梁的宽度小于柱截面的边长时,交叉基)当交叉基础梁的宽度小于柱截面的边长时,交叉基)当交叉基础梁的宽度小于柱截面的边长时,交叉基)当交叉基础梁的宽度小于柱截面的边长时,交叉基础梁连接处应设置八字角础梁连接处
20、应设置八字角础梁连接处应设置八字角础梁连接处应设置八字角,净距不宜小于净距不宜小于净距不宜小于净距不宜小于50mm50mm。1717922 构造要求(2 2)当单向基础梁与柱连接时,依情况按下图采用。)当单向基础梁与柱连接时,依情况按下图采用。)当单向基础梁与柱连接时,依情况按下图采用。)当单向基础梁与柱连接时,依情况按下图采用。18189.2.2 构造要求(3 3)当基础梁与剪力墙连接时,基础梁边至剪力墙边的)当基础梁与剪力墙连接时,基础梁边至剪力墙边的)当基础梁与剪力墙连接时,基础梁边至剪力墙边的)当基础梁与剪力墙连接时,基础梁边至剪力墙边的距离不宜小于距离不宜小于距离不宜小于距离不宜小于
21、50mm50mm,按下图采用。,按下图采用。,按下图采用。,按下图采用。19199.2.2 构造要求3 3 .配筋要求配筋要求配筋要求配筋要求4 4 .筏板厚度筏板厚度筏板厚度筏板厚度5 5 .地下室地下室地下室地下室墙墙体体体体6 6 .施工后施工后施工后施工后浇带浇带20209.2.2 构造要求21219.2.3 筏板基础的计算 筏板基筏板基筏板基筏板基础础的内力的内力的内力的内力计计算可分算可分算可分算可分为刚为刚性板性板性板性板计计算方法和算方法和算方法和算方法和弹弹性板性板性板性板计计算方法两种,下面分算方法两种,下面分算方法两种,下面分算方法两种,下面分别讨论别讨论。刚刚性板法性板
22、法性板法性板法 刚刚性板法假定基性板法假定基性板法假定基性板法假定基础础是是是是绝对刚绝对刚性的,板与地基的接触性的,板与地基的接触性的,板与地基的接触性的,板与地基的接触压压力在两个方向呈直力在两个方向呈直力在两个方向呈直力在两个方向呈直线线分布。当上部分布。当上部分布。当上部分布。当上部结结构构构构刚刚度度度度较强较强,对对于建于建于建于建于于于于软软弱地基上的筏板基弱地基上的筏板基弱地基上的筏板基弱地基上的筏板基础础,筏板基,筏板基,筏板基,筏板基础础相相相相对对于地基的于地基的于地基的于地基的刚刚度是度是度是度是很大的,可很大的,可很大的,可很大的,可认为认为是是是是绝对刚绝对刚性的,
23、此外性的,此外性的,此外性的,此外对对于厚度于厚度于厚度于厚度较较大或厚度大或厚度大或厚度大或厚度大于大于大于大于1/61/6墙间墙间距离距离距离距离时时,也,也,也,也认为认为是是是是绝对刚绝对刚性的。性的。性的。性的。22229.2.3 筏板基础的计算 弹弹性板法性板法性板法性板法 在在在在实际实际工程中,筏板基工程中,筏板基工程中,筏板基工程中,筏板基础础的的的的刚刚度度度度总总是有限的,在荷是有限的,在荷是有限的,在荷是有限的,在荷载载作用下将作用下将作用下将作用下将产产生生生生变变形,其中形,其中形,其中形,其中竖竖向向向向变变形由两部分形由两部分形由两部分形由两部分组组成,一是整成
24、,一是整成,一是整成,一是整体体体体挠挠曲曲曲曲变变形,另一是局部形,另一是局部形,另一是局部形,另一是局部挠挠曲曲曲曲变变形。由于情况比形。由于情况比形。由于情况比形。由于情况比较较复复复复杂杂,为为了了了了简简化化化化计计算分析,算分析,算分析,算分析,视视筏板基筏板基筏板基筏板基础结础结构的不同,分构的不同,分构的不同,分构的不同,分别别采用不采用不采用不采用不同的同的同的同的计计算方法。算方法。算方法。算方法。地基比地基比地基比地基比较较均匀、上部均匀、上部均匀、上部均匀、上部结结构构构构刚刚度度度度较较好、筏板基好、筏板基好、筏板基好、筏板基础础的厚跨的厚跨的厚跨的厚跨比小于比小于比
25、小于比小于1/61/6、柱、柱、柱、柱间间距及柱荷距及柱荷距及柱荷距及柱荷载载的的的的变变化不超化不超化不超化不超过过20%20%时时,高,高,高,高层层建筑的筏板基建筑的筏板基建筑的筏板基建筑的筏板基础础可可可可仅仅考考考考虑虑局部弯曲作用,按倒楼盖法局部弯曲作用,按倒楼盖法局部弯曲作用,按倒楼盖法局部弯曲作用,按倒楼盖法进进行行行行计计算。算。算。算。23239.2.3 筏板基础的计算 若若若若为为肋梁式筏板基肋梁式筏板基肋梁式筏板基肋梁式筏板基础础,按倒楼盖,按倒楼盖,按倒楼盖,按倒楼盖计计算算算算时时,其,其,其,其计计算算算算简图简图与柱与柱与柱与柱网的分布和肋梁的布置有关。网的分布
26、和肋梁的布置有关。网的分布和肋梁的布置有关。网的分布和肋梁的布置有关。对对于荷于荷于荷于荷载载作用复作用复作用复作用复杂杂,筏板不,筏板不,筏板不,筏板不规则规则、柱距不等的情况,、柱距不等的情况,、柱距不等的情况,、柱距不等的情况,应应采采采采用用用用弹弹性地基板理性地基板理性地基板理性地基板理论进论进行行行行计计算。算。算。算。有限差分法有限差分法有限差分法有限差分法 有限有限有限有限单单元法元法元法元法 连连杆法等杆法等杆法等杆法等弹弹性方法性方法性方法性方法2424 9.3 箱形基础设计2525 9.3.1 概 述 箱形基箱形基箱形基箱形基础础是高是高是高是高层层建筑建筑建筑建筑结结构
27、中常采用的基构中常采用的基构中常采用的基构中常采用的基础础形式,它由形式,它由形式,它由形式,它由钢钢筋混凝土底板、筋混凝土底板、筋混凝土底板、筋混凝土底板、顶顶板和板和板和板和纵纵向、横向向、横向向、横向向、横向墙墙体体体体组组成成成成刚刚度很大箱度很大箱度很大箱度很大箱形空形空形空形空间结间结构。箱形基构。箱形基构。箱形基构。箱形基础础的整体性好、的整体性好、的整体性好、的整体性好、刚刚度大,能将上部度大,能将上部度大,能将上部度大,能将上部结结构的荷构的荷构的荷构的荷载较载较均匀地均匀地均匀地均匀地传递给传递给地基或地基或地基或地基或桩桩基;能利用自身的基;能利用自身的基;能利用自身的基
28、;能利用自身的刚刚度度度度调调整沉降差异,减少由于沉降差整沉降差异,减少由于沉降差整沉降差异,减少由于沉降差整沉降差异,减少由于沉降差产产生的生的生的生的结结构内力;箱形基构内力;箱形基构内力;箱形基构内力;箱形基础础有利于抗震,在地震区采用箱形基有利于抗震,在地震区采用箱形基有利于抗震,在地震区采用箱形基有利于抗震,在地震区采用箱形基础础的高的高的高的高层层建筑震害建筑震害建筑震害建筑震害较较轻轻。2626 9.3.1 概述箱形空间结构2727浇注箱型基础底板28289.3.2 箱形基础结构布置的要求1.1.平面尺寸平面尺寸平面尺寸平面尺寸 (1 1)箱形基础的平面尺寸首先应满足地基承载力的
29、需)箱形基础的平面尺寸首先应满足地基承载力的需)箱形基础的平面尺寸首先应满足地基承载力的需)箱形基础的平面尺寸首先应满足地基承载力的需 要,一般与上部结构平面相同,如果地基承载力不足,要,一般与上部结构平面相同,如果地基承载力不足,要,一般与上部结构平面相同,如果地基承载力不足,要,一般与上部结构平面相同,如果地基承载力不足,可以向外扩大。可以向外扩大。可以向外扩大。可以向外扩大。(2 2)应力求减小上部荷载合力与地基土反力合力的偏心)应力求减小上部荷载合力与地基土反力合力的偏心)应力求减小上部荷载合力与地基土反力合力的偏心)应力求减小上部荷载合力与地基土反力合力的偏心距,片心距的大小应满足距
30、,片心距的大小应满足距,片心距的大小应满足距,片心距的大小应满足:2 2 .箱基的高度箱基的高度箱基的高度箱基的高度 箱基的高度不宜小于箱基长度的箱基的高度不宜小于箱基长度的箱基的高度不宜小于箱基长度的箱基的高度不宜小于箱基长度的1 12020,且不宜小,且不宜小,且不宜小,且不宜小于于于于3m3m,此处箱基的长度不计墙外悬挑部分。,此处箱基的长度不计墙外悬挑部分。,此处箱基的长度不计墙外悬挑部分。,此处箱基的长度不计墙外悬挑部分。3 3 .箱基的埋深箱基的埋深箱基的埋深箱基的埋深 箱基的埋深应满足第箱基的埋深应满足第箱基的埋深应满足第箱基的埋深应满足第9.1.29.1.2节的要求。同一结构单
31、节的要求。同一结构单节的要求。同一结构单节的要求。同一结构单元应全部采用箱基,箱基的埋深应一致。元应全部采用箱基,箱基的埋深应一致。元应全部采用箱基,箱基的埋深应一致。元应全部采用箱基,箱基的埋深应一致。29299.3.2 箱形基础结构布置的要求4 4 .纵墙纵墙和横和横和横和横墙墙的数量和布置的数量和布置的数量和布置的数量和布置3030313132329.3.2 箱形基础结构布置的要求5 5 .洞口布置洞口布置洞口布置洞口布置33339.3.3 构造要求 (1 1)箱形基)箱形基)箱形基)箱形基础础的平面尺寸的平面尺寸的平面尺寸的平面尺寸应应根据地基土承根据地基土承根据地基土承根据地基土承载
32、载力和上部力和上部力和上部力和上部结结构布置以及荷构布置以及荷构布置以及荷构布置以及荷载载大小等因素确定。外大小等因素确定。外大小等因素确定。外大小等因素确定。外墙墙宜沿建筑物周宜沿建筑物周宜沿建筑物周宜沿建筑物周边边布布布布置,内置,内置,内置,内墙墙一般沿上部一般沿上部一般沿上部一般沿上部结结构的柱网或剪力构的柱网或剪力构的柱网或剪力构的柱网或剪力墙墙位置位置位置位置纵纵横均匀布横均匀布横均匀布横均匀布置,置,置,置,墙墙体水平截面体水平截面体水平截面体水平截面总总面面面面积积不宜小于箱形基不宜小于箱形基不宜小于箱形基不宜小于箱形基础础外外外外墙墙外包尺寸外包尺寸外包尺寸外包尺寸的水平投影
33、面的水平投影面的水平投影面的水平投影面积积的的的的1/101/10。(2 2)箱形基)箱形基)箱形基)箱形基础础的高度的高度的高度的高度应满应满足足足足结结构的承构的承构的承构的承载载力和力和力和力和刚刚度要求,度要求,度要求,度要求,并根据建筑使用要求确定。一般不宜小于箱基并根据建筑使用要求确定。一般不宜小于箱基并根据建筑使用要求确定。一般不宜小于箱基并根据建筑使用要求确定。一般不宜小于箱基长长度的度的度的度的 1/20 1/20,且不宜小于,且不宜小于,且不宜小于,且不宜小于3m3m。此。此。此。此处处箱基箱基箱基箱基长长度不度不度不度不计墙计墙外外外外悬悬挑板部挑板部挑板部挑板部分。分。
34、分。分。34349.3.3 构造要求 (3 3)箱形基箱形基箱形基箱形基础础的的的的顶顶板、底板及板、底板及板、底板及板、底板及墙墙体的厚度,体的厚度,体的厚度,体的厚度,应应根据受力根据受力根据受力根据受力情况、整体情况、整体情况、整体情况、整体刚刚度和防水要求确定。无人防度和防水要求确定。无人防度和防水要求确定。无人防度和防水要求确定。无人防设计设计要求的箱基,要求的箱基,要求的箱基,要求的箱基,基基基基础础底板不底板不底板不底板不应应小于小于小于小于300mm300mm,外,外,外,外墙墙厚度不厚度不厚度不厚度不应应小于小于小于小于250mm250mm,内内内内墙墙的厚度不的厚度不的厚度
35、不的厚度不应应小于小于小于小于200mm200mm,顶顶板厚度不板厚度不板厚度不板厚度不应应小于小于小于小于200mm200mm,可用合理的,可用合理的,可用合理的,可用合理的简简化方法化方法化方法化方法计计算箱形基算箱形基算箱形基算箱形基础础的承的承的承的承载载力。力。力。力。(4 4)与高与高与高与高层层主楼相主楼相主楼相主楼相连连的裙房基的裙房基的裙房基的裙房基础础若采用外挑箱基若采用外挑箱基若采用外挑箱基若采用外挑箱基墙墙或外或外或外或外挑基挑基挑基挑基础础梁的方法,梁的方法,梁的方法,梁的方法,则则外挑部分的基底外挑部分的基底外挑部分的基底外挑部分的基底应应采取有效措施,使采取有效措
36、施,使采取有效措施,使采取有效措施,使其具有适其具有适其具有适其具有适应应差异沉降差异沉降差异沉降差异沉降变变形的能力。形的能力。形的能力。形的能力。3535 9.3.4 箱形基础基底反力计算1 1 .刚刚性法性法性法性法 刚刚性法即假性法即假性法即假性法即假设设反力反力反力反力为为直直直直线线分布,采用一般分布,采用一般分布,采用一般分布,采用一般轴轴心、偏心心、偏心心、偏心心、偏心受受受受压压公式公式公式公式计计算。当地基土算。当地基土算。当地基土算。当地基土较软较软且土且土且土且土层层均匀均匀均匀均匀时时,可采用此方,可采用此方,可采用此方,可采用此方法。法。法。法。2 2 .弹弹性地基
37、梁法(性地基梁法(性地基梁法(性地基梁法(该该法法法法计计算算算算结结果与果与果与果与实际实际差差差差别较别较大)大)大)大)若箱形基若箱形基若箱形基若箱形基础为础为矩形平面,可将箱形基矩形平面,可将箱形基矩形平面,可将箱形基矩形平面,可将箱形基础简础简化化化化为为工字等工字等工字等工字等代梁,工字形截面上、下翼代梁,工字形截面上、下翼代梁,工字形截面上、下翼代梁,工字形截面上、下翼缘宽缘宽度分度分度分度分别为别为箱形基箱形基箱形基箱形基础顶础顶、底、底、底、底板板板板宽宽,腹厚度,腹厚度,腹厚度,腹厚度为为在弯曲方向在弯曲方向在弯曲方向在弯曲方向墙墙厚度之和,梁高即箱基高度,厚度之和,梁高即
38、箱基高度,厚度之和,梁高即箱基高度,厚度之和,梁高即箱基高度,在上部在上部在上部在上部结结构构构构传传来的荷来的荷来的荷来的荷载载作用下,按作用下,按作用下,按作用下,按弹弹性地基上的梁性地基上的梁性地基上的梁性地基上的梁计计算基算基算基算基底反力。底反力。底反力。底反力。36369.3.4 箱形基础基底反力计算3 3 .基底反力系数法基底反力系数法基底反力系数法基底反力系数法 基底反力系数法是通基底反力系数法是通基底反力系数法是通基底反力系数法是通过对过对我国一批高我国一批高我国一批高我国一批高层层建筑建筑建筑建筑长长期期期期观测观测、分析整理而提出的一种具有分析整理而提出的一种具有分析整理
39、而提出的一种具有分析整理而提出的一种具有较较好精度的好精度的好精度的好精度的实实用用用用计计算方法,被算方法,被算方法,被算方法,被列入了列入了列入了列入了高高高高层层建筑箱形与筏形基建筑箱形与筏形基建筑箱形与筏形基建筑箱形与筏形基础础技技技技术规术规范范范范(JGJ 6(JGJ 699)99)。4 4 .可可可可变变地基系数法地基系数法地基系数法地基系数法 对对于不符合地基反力系数法的情况,可采用可于不符合地基反力系数法的情况,可采用可于不符合地基反力系数法的情况,可采用可于不符合地基反力系数法的情况,可采用可变变地基地基地基地基系数法,系数法,系数法,系数法,这这是一种是一种是一种是一种试
40、试算法,通算法,通算法,通算法,通过过逐次改逐次改逐次改逐次改变变地基系数地基系数地基系数地基系数进进行沉行沉行沉行沉降分析和基底反力降分析和基底反力降分析和基底反力降分析和基底反力计计算,直至达到要求的精度。算,直至达到要求的精度。算,直至达到要求的精度。算,直至达到要求的精度。37379.3.5 9.3.5 箱形基础内力计算和基础强度验算箱形基础内力计算和基础强度验算1 1 .箱形基箱形基箱形基箱形基础结础结构内力构内力构内力构内力计计算算算算 箱形基箱形基箱形基箱形基础础作作作作为为一个箱形空格一个箱形空格一个箱形空格一个箱形空格结结构,承受着上部构,承受着上部构,承受着上部构,承受着上
41、部结结构构构构传传来的荷来的荷来的荷来的荷载载与地基反力引起的整体弯曲与地基反力引起的整体弯曲与地基反力引起的整体弯曲与地基反力引起的整体弯曲应应力;同力;同力;同力;同时时,其,其,其,其顶顶、底板底板底板底板还还承受着分承受着分承受着分承受着分别别由由由由顶顶板荷板荷板荷板荷载载与地基反力引起的局部弯曲。与地基反力引起的局部弯曲。与地基反力引起的局部弯曲。与地基反力引起的局部弯曲。因此,因此,因此,因此,顶顶、底板的弯曲、底板的弯曲、底板的弯曲、底板的弯曲应应力力力力应应按整体和局部弯曲的按整体和局部弯曲的按整体和局部弯曲的按整体和局部弯曲的组组合来合来合来合来决定。决定。决定。决定。按局
42、部弯曲按局部弯曲按局部弯曲按局部弯曲计计算;算;算;算;按整体弯曲与局部弯曲按整体弯曲与局部弯曲按整体弯曲与局部弯曲按整体弯曲与局部弯曲计计算。算。算。算。38389.3.5 9.3.5 箱形基础内力计算和基础强度验算箱形基础内力计算和基础强度验算2 2 .箱形基箱形基箱形基箱形基础强础强度度度度计计算算算算 由于箱形基由于箱形基由于箱形基由于箱形基础还础还没有与没有与没有与没有与混凝土混凝土混凝土混凝土结结构构构构设计规设计规范范范范(GB 500102002)(GB 500102002)相配套,因此相配套,因此相配套,因此相配套,因此这这里不一一列出箱形基里不一一列出箱形基里不一一列出箱形
43、基里不一一列出箱形基础础配筋配筋配筋配筋计计算与算与算与算与验验算公式,算公式,算公式,算公式,钢钢筋筋筋筋计计算可参考算可参考算可参考算可参考混凝土土混凝土土混凝土土混凝土土结结构构构构设计规设计规范范范范,而不作,而不作,而不作,而不作详详述。述。述。述。39399.3.5 9.3.5 箱形基础内力计算和基础强度验算箱形基础内力计算和基础强度验算40409.4 桩基础设计4141 9.4.1 概 述 当地基浅当地基浅当地基浅当地基浅层层土土土土质软质软弱,不能弱,不能弱,不能弱,不能满满足承足承足承足承载载力和沉降要求力和沉降要求力和沉降要求力和沉降要求时时,采用采用采用采用桩桩基基基基础
44、础将荷将荷将荷将荷载传载传到下部到下部到下部到下部较坚实较坚实的土的土的土的土层层,或通,或通,或通,或通过桩侧过桩侧面面面面与土体的摩擦力来达到与土体的摩擦力来达到与土体的摩擦力来达到与土体的摩擦力来达到强强度与度与度与度与变变形要求,是有效的技形要求,是有效的技形要求,是有效的技形要求,是有效的技术术途途途途径。径。径。径。4242基坑局部(打桩完成后)基础底板局部浇捣完毕4343444445459.4.2 预制混凝土桩1 1 .桩长桩长 现场预制桩单节长度不宜超过现场预制桩单节长度不宜超过现场预制桩单节长度不宜超过现场预制桩单节长度不宜超过30m30m,工厂预制桩长,工厂预制桩长,工厂预
45、制桩长,工厂预制桩长度不宜超过度不宜超过度不宜超过度不宜超过12m12m。单节桩的长度视运输条件决定。单节桩的长度视运输条件决定。单节桩的长度视运输条件决定。单节桩的长度视运输条件决定。2 2 .桩桩身配筋身配筋身配筋身配筋 (1)配筋率)配筋率 锤击桩不宜小于锤击桩不宜小于锤击桩不宜小于锤击桩不宜小于0.80.8。压入桩不宜小于。压入桩不宜小于。压入桩不宜小于。压入桩不宜小于0.60.6,压入桩桩身过,压入桩桩身过,压入桩桩身过,压入桩桩身过于细长时,不宜小于于细长时,不宜小于于细长时,不宜小于于细长时,不宜小于0.80.8。下列情况下,配筋率应提高到下列情况下,配筋率应提高到下列情况下,配
46、筋率应提高到下列情况下,配筋率应提高到1.01.01.21.2:桩尖穿过一定厚度的硬土层;桩尖穿过一定厚度的硬土层;桩的长细比桩的长细比LD大于大于60;单桩设计荷载过大;单桩设计荷载过大;桩大片密集。桩大片密集。当当当当L LD D 8080、单桩承载力很大而承台下桩数很少或、单桩承载力很大而承台下桩数很少或、单桩承载力很大而承台下桩数很少或、单桩承载力很大而承台下桩数很少或为单排桩时,宜再适当加大配筋率。为单排桩时,宜再适当加大配筋率。为单排桩时,宜再适当加大配筋率。为单排桩时,宜再适当加大配筋率。46469.4.2 预制混凝土桩 (2 2)直径和根数)直径和根数)直径和根数)直径和根数
47、纵向钢筋直径不小于纵向钢筋直径不小于纵向钢筋直径不小于纵向钢筋直径不小于14mm14mm。当桩的宽度或直径大于。当桩的宽度或直径大于。当桩的宽度或直径大于。当桩的宽度或直径大于350mm350mm时,根数不少于时,根数不少于时,根数不少于时,根数不少于8 8根。根。根。根。(3 3)下列情况下宜增加配筋:)下列情况下宜增加配筋:)下列情况下宜增加配筋:)下列情况下宜增加配筋:当采用当采用当采用当采用1212根桩以及单排桩时,如果有偏心荷载,宜增加桩身根桩以及单排桩时,如果有偏心荷载,宜增加桩身根桩以及单排桩时,如果有偏心荷载,宜增加桩身根桩以及单排桩时,如果有偏心荷载,宜增加桩身上部的配筋。上
48、部的配筋。上部的配筋。上部的配筋。当桩身只由起吊应力控制配筋时,吊点附近应增加配筋。当桩身只由起吊应力控制配筋时,吊点附近应增加配筋。当桩身只由起吊应力控制配筋时,吊点附近应增加配筋。当桩身只由起吊应力控制配筋时,吊点附近应增加配筋。3 3 .桩桩身混凝土身混凝土身混凝土身混凝土 桩身混凝土强度不低于桩身混凝土强度不低于桩身混凝土强度不低于桩身混凝土强度不低于C30C30,纵向钢筋保护层厚度不小于,纵向钢筋保护层厚度不小于,纵向钢筋保护层厚度不小于,纵向钢筋保护层厚度不小于30mm30mm。4 4 .桩桩的接的接的接的接头头 桩的接头不宜超过两个。桩的接头不宜超过两个。桩的接头不宜超过两个。桩
49、的接头不宜超过两个。5 5 .布布布布桩桩 预制桩桩距不应小于预制桩桩距不应小于预制桩桩距不应小于预制桩桩距不应小于3 3倍桩直径或倍桩直径或倍桩直径或倍桩直径或3 3倍边长。倍边长。倍边长。倍边长。4747 9.4.3 灌注桩1 1 .灌注灌注灌注灌注桩桩的的的的类类型型型型2 2 .灌注灌注灌注灌注桩桩的构造要求的构造要求的构造要求的构造要求 高层建筑可采用钻孔灌注桩、冲孔灌注高层建筑可采用钻孔灌注桩、冲孔灌注高层建筑可采用钻孔灌注桩、冲孔灌注高层建筑可采用钻孔灌注桩、冲孔灌注桩桩桩桩、沉管灌、沉管灌、沉管灌、沉管灌注桩和挖孔灌注桩。注桩和挖孔灌注桩。注桩和挖孔灌注桩。注桩和挖孔灌注桩。4
50、8489.4.4 大直径扩底墩1 1 .入土深度和成孔方法入土深度和成孔方法入土深度和成孔方法入土深度和成孔方法49499.4.4 大直径扩底墩2 2 .扩扩底墩的尺寸底墩的尺寸底墩的尺寸底墩的尺寸5050 9.4.5 桩基承台1 1 .承台构造承台构造承台构造承台构造 单单独独独独桩桩基、筏形基基、筏形基基、筏形基基、筏形基础础、交叉梁基、交叉梁基、交叉梁基、交叉梁基础础下的下的下的下的桩桩基承台和箱基承台和箱基承台和箱基承台和箱形基形基形基形基础础底板与底板与底板与底板与桩桩基基基基连连接构造均接构造均接构造均接构造均应应符合下列要求:符合下列要求:符合下列要求:符合下列要求:(1 1)承