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建筑結構知識:高層建筑的基礎形式及特點

2017-08-11 02:21:45 PM

高層建筑有哪些基礎形式及特點?


高層建筑的上層結構載荷很大,基礎底面壓力也很大,應采用整體性好、能滿足地基的承載力和建筑物容許變形要求并能調節不均勻沉降的基礎形式。根據上部結構類型、層數、載荷及地基承載力,可以用單獨柱基、交叉梁基礎、筏型基礎或箱型基礎;當地基承載力或變形不能滿足設計要求時,可以采用樁基或復合地基。


1、筏型基礎


筏型基礎也稱為板式基礎,多用在上部結構荷載較大、地基承載力較低的情況。一般有兩種做法:倒肋形樓蓋式和倒無梁樓蓋式。倒肋形樓蓋的筏基,板的折算厚度較小,用料較省,剛度較好,但施工比較麻煩,模板較費。如果采用板底架梁的方案有利于地下室空間的利用,但地基開鑿施工麻煩,而且破壞了地基的連續性,擾動了地基土,會降低地基承載力;采用倒無梁樓蓋式的筏基,板厚較大,用料較多,剛度也較差,但施工較為方便,且有利于地下空間的利用。采用此種形式的筏板,應在柱下板底或板面加墩,板底加墩有利于地下空間的利用,板面加墩則施工較為方便。因此選擇施工方案的時候應考慮綜合因素。


2、箱型基礎


當地基極軟切沉降不均勻十分嚴重時,采用筏形基礎,其剛度會顯得不足,在上部結構對基礎不均勻沉降敏感時尤其如此,在這種情況下采用箱型基礎就較為合理。


箱型基礎是由底板、頂板、外圍擋土墻以及一定的內隔墻組成的單層或多層混凝土結構。箱型基礎剛度大、整體性好、傳力均勻;能適應局部不均勻沉降較大的地基,有效地調整基地反力。由于地基面積較大,且埋置深度也較大,挖去了大量土方,卸除了原有的地基自重應力,地基承載力有所提高,建筑物沉降減小。由于埋深較大,箱型基礎外壁與土的摩擦力增大,增大了基礎周圍土體對結構的阻尼,有利于抗震。但是箱形基礎的內隔墻較多,支模等施工時間較費,工期較長;在使用上也受到隔墻太多的限制。


3、樁箱和樁筏基礎


在淺層地基承載力比較軟弱,而堅實土層距離地面又較深的時候,采用其他類型的基礎就不能滿足承載力或變形控制的要求。這是應當考慮采用樁基礎。


樁基礎由兩部分組成:一是樁基承臺,二是樁基本身。樁承臺的作用是將上部荷載傳給樁,并使樁群連成整體,而樁又將荷載傳至較深的土層中區。樁基承臺一般可利用筏形基礎的底板或箱形基礎的底板。這時稱這種形式的基礎為樁筏基礎或樁箱基礎。


樁的類型應根據工程地質資料、結構類型、荷載性質、施工條件以及經濟指標等因素確定。樁按受力性能來區分,有摩擦樁和支承樁兩種。按施工方法區分,有預制樁和灌注樁兩種。在樁基平臺面積確定的情況下,不同樁徑、不同的樁基持力層會有不同的單樁承載力,樁的平面隨之也可以確定。當箱形或筏形基礎下樁的數量較少時,樁基布置在墻下、梁板式筏形基礎的梁下或平板式筏形基礎的柱下。樁距應盡可能的大,在充分發揮單樁承載力的同時,還能發揮承臺土反力作用,以取得效果。


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