高層建筑有哪些基礎(chǔ)形式及特點？

高層建筑的上層結(jié)構(gòu)載荷很大,基礎(chǔ)底面壓力也很大,應(yīng)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(diào)節(jié)不均勻沉降的基礎(chǔ)形式。根據(jù)上部結(jié)構(gòu)類型、層數(shù)、載荷及地基承載力,可以用單獨柱基、交叉梁基礎(chǔ)、筏型基礎(chǔ)或箱型基礎(chǔ);當(dāng)?shù)鼗�承載力或變形不能滿足設(shè)計要求時,可以采用樁基或復(fù)合地基。

1 筏型基礎(chǔ)

筏型基礎(chǔ)也稱為板式基礎(chǔ),多用在上部結(jié)構(gòu)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(xù)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(yīng)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(yīng)考慮綜合因素。

2 箱型基礎(chǔ)

當(dāng)?shù)鼗鶚O軟切沉降不均勻十分嚴(yán)重時,采用筏形基礎(chǔ),其剛度會顯得不足,在上部結(jié)構(gòu)對基礎(chǔ)不均勻沉降敏感時尤其如此,在這種情況下采用箱型基礎(chǔ)就較為合理。

箱型基礎(chǔ)是由底板、頂板、外圍擋土墻以及一定的內(nèi)隔墻組成的單層或多層混凝土結(jié)構(gòu)。箱型基礎(chǔ)剛度大、整體性好、傳力均勻;能適應(yīng)局部不均勻沉降較大的地基,有效地調(diào)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(yīng)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(chǔ)外壁與土的摩擦力增大,增大了基礎(chǔ)周圍土體對結(jié)構(gòu)的阻尼,有利于抗震。但是箱形基礎(chǔ)的內(nèi)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(chǔ)

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(chǔ)就不能滿足承載力或變形控制的要求。這是應(yīng)當(dāng)考慮采用樁基礎(chǔ)。

樁基礎(chǔ)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(qū)。樁基承臺一般可利用筏形基礎(chǔ)的底板或箱形基礎(chǔ)的底板。這時稱這種形式的基礎(chǔ)為樁筏基礎(chǔ)或樁箱基礎(chǔ)。

樁的類型應(yīng)根據(jù)工程地質(zhì)資料、結(jié)構(gòu)類型、荷載性質(zhì)、施工條件以及經(jīng)濟(jì)指標(biāo)等因素確定。樁按受力性能來區(qū)分,有摩擦樁和支承樁兩種。按施工方法區(qū)分,有預(yù)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(dāng)箱形或筏形基礎(chǔ)下樁的數(shù)量較少時,樁基布置在墻下、梁板式筏形基礎(chǔ)的梁下或平板式筏形基礎(chǔ)的柱下。樁距應(yīng)盡可能的大,在充分發(fā)揮單樁承載力的同時,還能發(fā)揮承臺土反力作用,以取得最佳效果。