論高層建筑基礎設計疑難問題及軟件解決措施研究

【摘 要】 本文結合筆者多年工作實踐，主要針對我國高層建筑基礎設計疑難問題及軟件解決措施進行闡述，對高層施工技術路線進行了有效分析，對于目前我國高層建筑施工當中存在的基礎設計做出了探討和總結，并對使用JCCAD 軟件進行高層建筑基礎設計做了介紹，與大家共同探討。

【關鍵詞】 高層建筑基礎設計措施

【正文】：隨著現代社會不斷高速發展變化，在我國經濟快速發展的形勢下，我國高層建筑在施工作業過程中，具有工期長而且投資大以及施工復雜性相對較高等特點，整個項目施工過程中，主樓的施工工期通常起著控制作用，然而若要將工期進行有效的縮短，其主要關鍵是在于縮短主樓施工的時間。隨著社會的不斷高速發展，我國的高層建筑在社會中不斷的普及，因此專業人員針對高層建筑結構體系的關鍵組成，也有著越來越高的重視度。在高層建筑施工的過程的當中，施工質量是其主要的基礎，應當將主樓的施工時間進行提前，想要有效的將施工工期進行有力的縮短，在具體的施工過程當中就必須要運用一些科技手段或人力資源的投入。基于此背景，筆者做出如下詳細深入的闡述。

1 高層建筑基礎設計的問題

1.1 基礎選型

基礎方案在選擇的過程當中，專業工作人員對于體現出來的多個目標要求，需要給予絕對更好的滿足，并且針對其性能目標需要進行科學合理的有效優化，對于施工性能還有施工現場周邊的環境等諸多方面，需要進行綜合有效的多方面考慮，于此同時針對非線性的相互作用，甚至矛盾性的特征存在于很多的性能目標之間，實踐當中進行處理的時候，筆者認為首先需要進行主要問題是全面兼顧協調性，其次需要針對選型優化所遵循的原則進行考慮分析，然而次要性能是其所需要遵循的主要原則性，在實踐選擇過程當中對于主要問題只需要充分的進行強調，不能夠忽視次要性能，否則性能的優化在整個過程當中也難以得以有效的全面實現。隨著地基基礎技術的不斷發展，在社會中逐漸的和地基處理方案以及有關基礎形成式之間相互整合，顯得越來越模糊化，在現實工程項目當中出現了包括復合樁箱基礎，以及包含性能優良的地基與基礎融合體。

1.2 主、裙樓基礎的處理

因建筑功能的要求層數較低的裙房會建在高層建筑主樓旁，在有的情況下沉降縫可以不予設置，比如通過計算確定差異沉降產生的基礎及上部結構的內力與配筋。如果主、裙樓層數的差額大于10層，那么地基基礎設計的等級應為甲級，地基變形設計與變形驗算也要根據具體的規范要求來操作。如果沉降縫要設置，依據地基土質情況主樓與裙房的基礎埋深要有一般不低于2m的高差，鋼筋混凝土墻要設置在沉降縫兩側，拆模板、防水層操作會影響縫隙寬度，要進行考慮，為了使高層主樓地下室產生側向約束力，應用粗砂填實縫隙內室外地面以下的部分。一旦主、裙樓基礎施工完畢，就要及時采取回填措施，還要注意回填土的壓實情況，壓實系數要在0.94以上。

2. 高層建筑施工技術路線

2.1 施工主線為結構和基礎施工

建筑項目在施工前期，開始建設主要的框架，這樣對于投入以及牽涉面都比較小，那么對工期進行有效的縮短所造成的影響也必然有所減小。高層建筑基礎埋深度通常都是比較大，這樣能夠有效的保證高層建筑的安全和穩定性，建筑物的高度直接決定著埋深度的大小，然而在此階段所處于的施工環境就顯得不盡人意，而且在基礎工程量方面也顯得具有很大的波動，將整體的施工工期也進一步的得以增長。

2.2 高效垂直運輸體系是主要支撐

高層建筑的施工進度要求不但高，而且還需要完全保障施工質量，在進行高層施工中避免不了需要進行高空作業，然而高空作業有著非常多的技術難度，而且在作業過程中的環境也非常惡劣，甚至還存在著諸多不安全因素。所以，在施工作業的時候就需要借用科學有效的新科技成果為高層建筑做出服務，盡可能的采用機械化施工提高垂直運輸體系的工作效率縮短施工進度。

3 使用JCCAD軟件進行高層建筑基礎設計

3.1 地質資料的輸入

建筑物周圍場地地基狀況的描述指的就是地質資料，其也可為基礎設計提供重要信息。若要進行沉降計算，在JCCAD中輸入地質資料是首先要做的，在地質資料輸入中是一個重要的參數，可這樣理解這個參數：可以按兩種方法輸入地質資料中的標高，與上部結構模型一致的坐標系或地質報告提供的絕對高程。若選擇前者，地質資料輸入中的所有標高都要按與上部結構模型一致的設計標高輸入即把地質報告中的絕對高程數值進行換算；若選擇后者，地質資料輸入中的所有標高都要按絕對高程輸入即把與上部結構模型一致的設計標高進行換算；無論選擇前者還是后者，上部結構模型中的標高與基礎交互輸入中所有的標高在系統中應該是相同的。

3.2 地基承載力校核

《地基規范》第5.2.1條指出：基礎底面的壓力，在軸心荷載作用的情況下，Pk≤fa。應注意在做基礎設計時滿足規范上述規定是必要的。在不符合的情況下，可以采取提高地基承載力與增大基底面積兩種措施。如果高層建筑的高度與寬度的比值大于4，就要避免基礎底面零應力區的出現。主樓與質量偏心較大的裙樓要分開計算。設計人員應以重心校核輸出的最大及最小基底反力為依據，把基礎平面的尺寸調整到合理的范圍內。

總結

總而言之，高層建筑基礎設計過程是一項復雜的系統性的工程，在實踐工程項目當中，相關部門以及專業人員必須制定周密的計劃和組織方案，施工期間不斷調整與完善施工方案，筆者相信在后期的發展過程將會取得更加的進步。

參考文獻

[1] 顧為何. 讓射陽城市建設跨越式邁入“高層時代”——關于推進城市高層建筑發展的調研[J]. 經濟視角（中旬）. 2011（05）

[2] 張玉成，楊光華，鐘志輝，姜燕，喬有梁，方大勇，胡海英，劉鵬. 軟土基坑設計若干關鍵問題探討及基坑設計實例應用分析[J]. 巖石力學與工程學報. 2012（11）

[3] 鄒良浩，梁樞果，汪大海，熊鐵華. 基于風洞試驗的對稱截面高層建筑三維等效靜力風荷載研究[J]. 建筑結構學報. 2012（11）

[4] 沈國輝，王寧博，鮑侃袁，孫炳楠，樓文娟. 考慮土體結構相互作用的大型雙曲冷卻塔風致響應分析[J]. 空氣動力學學報. 2011（06）

[5] 梁樞果，鄒良浩，郭必武. 基于剛性模型測壓風洞試驗的武漢國際證券大廈三維風致響應分析[J]. 工程力學. 2009（03）

[6] 紀曉東，馬琦峰，趙作周，錢稼茹，楊威，陳俞，王滿生. 北京市既有農村住宅磚木結構加固前后振動臺試驗研究[J]. 建筑結構學報. 2012（11）