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广西高层建筑基础优化选型.doc

上传人:无敌 文档编号:154073 上传时间:2018-03-22 格式:DOC 页数:4 大小:47KB
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1、广西高层建筑基础优化选型 滕奉祥 广西南都建筑设计有限公司 摘 要: 随着城市建设和经济的发展, 高层和超高层建筑逐渐成为研究热点。高层建筑的发展为解决日益增长的城市人口以及紧缺的土地资源提供了一条有效途径。广西壮族自治区, 位于中国南部, 是典型的喀斯特地貌。本文根据广西独特的地质地貌, 进而对广西高层建筑的基础类型的优化选择提供可行建议, 为广西高层建筑发展提供理论依据。关键词: 高层建筑; 地基基础; 基础类型; 优化选型; 随着经济基础的不断发展, 以及人们对生活水平需求的不断提升, 大量人口涌入城市, 然而城市空间的扩张速度远小于城市人口增长速度, 因此, 日益紧缺的土地资源成为一个

2、亟待解决的难题。高层建筑的兴起与发展, 大大缓解了因城市人口增长而对城市空间的需求紧张问题。更为振奋的是, 高层建筑的兴欣带来了明显的社会效益。从经济角成本来看, 大幅度缩小了建筑用地的面积, 相对减少了土地资源的刚需;从时间角度来看, 大幅减少了建筑工期和建筑结构建设投资的周期;从环境方面考虑, 高层建筑可以远离地面区汽车和煤炭厂等空气污染, 以及噪音污染, 具有较好的通风采光特质。然而, 伴随高层和超高层建筑物的兴起, 人们的要求和标准也相应提升, 建筑物的层数与高度开启“竞赛”, 建筑物的造型设计要求独具一格, 这也使得技术层面和安全性能的标准也随之提高。高层建筑的发展离不开地基基础的优

3、化选型, 高层建筑在施工基础过程中, 地基的处理是关键核心, 如果地基处理不到位, 高层建筑犹如空中楼阁、昙花一现。情况严重还会危及生命安全和安全事故, 造成经济损失。因此, 地基基础决定高层建筑。我国高层建筑物起源于 20 世纪初的上海, 进入 20 世纪 80 年代, 高层建筑物的发展迎来了一段加速期, 从沿海城市开始席卷全国, 各类高层建筑如雨后春笋般耸立在中华大地, 带动了基础建设以及工程技术的蓬勃发展1。国外在开发地基处理技术领域已趋于完全, 然而, 中国在地基处理和引进方面还存在不足和落后2。另一方面, 高层建筑的基础选型因地而异, 广西地质地貌区别于其他省份以及广西经济、技术较为

4、落后等原因, 这也给广西高层建筑的发展带来了阻碍。因此, 如何依靠科学技术力量, 加速广西高层建筑的发展, 优化高层建筑基础选型, 提高工程质量, 是值得我们认真研究和探讨的。1 高层建筑基础类型高层建筑一般具有以下几个特质:层数多, 高度高, 不均匀沉降和荷重大等, 因此, 针对高层建筑的类型优化选择基础形式至关重要3。1.1 筏形基础的适用条件及优缺点筏形基础在建筑业被定义为地板相连而成的整片式基础, 其具有较好的连续性和整体性, 不仅可以满足软弱基础承载力的标准, 还可以减缓不均匀沉降。例如, 可作为防渗地板, 适用于宽敞空间和防震作用。然而, 基于筏板基础以上优点, 也因此给其带来缺陷

5、。由于筏板基础的整体面积较大, 宽厚比容易处于安全使用的限值, 抵抗刚度过小, 一旦遇到沉降差过大的情况, 会造成地基软弱明显不均的情况。1.2 箱形基础的适用条件及优缺点箱形基础一般指由纵、横墙板和顶、底板组成的空间盒式结构, 相较于筏形基础, 其具体较大的刚度, 能抵抗因地基或基础分布不均匀而产生的沉降差, 此外, 其还具有较大的基础埋深和宽度。然而, 箱形基础耗料多, 工程周期长, 经济成本高, 复杂的施工工艺极大的限制了箱形基础的发展和应用。1.3 桩基础桩基础是一种传承悠久的深基础形式, 桩基础适用于建筑工程复杂情况 (当浅层土质不能达到建筑物基础承载力及刚度变形的标准时) , 可以

6、考虑深基础 (下部厚实土层及持力层等) 方案。桩基础的适用条件及优缺点:桩基础由于其独特的特性, 其具有承载力强、沉降量小和稳定性高等优点, 因此, 能适用于复杂地质条件, 尤其是上部土层软弱, 下部厚实地层的情况。然而, 因桩基础常发生缩颈、断桩或夹泥等工程质量问题, 因此不适用于地基沉降差过大的建筑物, 或者承载力要求过高的工厂厂房等情况。2 广西地质情况广西壮族自治区, 位于中国南部, 是典型的喀斯特地貌。喀斯特地貌 (karst landform) 被定义为溶蚀力的水对可溶性的岩石进行机械化学侵蚀过程 (溶蚀、冲蚀、塌陷及潜蚀) 所形成裂隙和洞穴等, 又称为岩溶地貌4。因此, 由于广西

7、独特的岩溶地貌, 在选择建筑基础类型时要格外慎重, 依据地质地貌、岩溶特征及其分布发育状况, 合理和优化选择建筑基础形式, 避免岩溶现象而带来生命、财产损失。在广西岩溶地区, 高层建筑基础建设中, 由于岩溶地区的独特性和复杂性, 需详细勘察工程地质情况, 因地制宜, 根据建筑场地的岩土特征和工程概况, 结合建筑物上部结构荷载的分布情况和大小, 确定和制定经济、科学合理的基础方案尤为重要。广西喀斯特地区建筑物房屋设计与常规地区基础设计得区别在于:广西岩溶地质, 在基础方案的选取, 岩溶形态的查明和地基处理方法等都存在较大的困难。3 广西岩溶地区高层建筑基础设计目前, 在广西岩溶地区房屋基础设计的

8、独特性和复杂性表现为以下三个步骤:确定基础方案、勘察岩溶形态和制定地基处理方法。最常采用和优化的岩溶地基基础为 CM 桩三维高强复合地基, 其中 CM 桩三维高强复合地基主要包括以下几个方面: (1) 柔性桩或亚刚性桩 (M 桩) ; (2) 褥垫层; (3) 刚性桩 (C 桩) ; (4) 由桩间土体互相作用而形成的复合地基。CM 桩三维高强复合地基有效的充分利用了自身的复杂型态, 形成土的三维应力状态, 进而使桩与土体之间产生相互作用力和约束力, 最终达到增强土体承载力和弹塑性模量的目的, 以达到高层建筑物对基础类型、地基强度和承载能力和变形程度等要求5。4 结论随着高层及超高层建筑物的兴

9、盛, 如何保证建筑物的工程质量、安全性、工程进度和工程造价, 核心的关键在于基础的设计, 因此, 高层建筑的发展离不开地基基础的优化选型。广西岩溶地区建筑基础设计区别于常规设计, 其更具有复杂性和独特性。依靠科学技术力量, 加速广西高层建筑的发展, 优化高层建筑基础选型, 提高工程质量, 是值得我们认真研究和探讨的。参考文献1杨佳平.长春市高层建筑基础的选型与优化D.吉林大学, 2006. 2汪大绥, 周建龙.我国高层建筑钢-混凝土混合结构发展与展望J.建筑结构学报, 2010, 31 (6) :62-70. 3徐培福, 王翠坤, 肖从真.中国高层建筑结构发展与展望J.建筑结构, 2009, 39 (9) :28-32. 4何国辉.喀斯特地区地基基础处理方案探讨J.施工技术 (增刊) , 2006, 35 (12) :17-19. 5吴忠杰, 王浩, 邓家喜.岩溶桩基施工地质模式的划分及工程应用J.西部交通科技, 2010 (11) :33-37.

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