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(jié)不均勻沉降的基礎形式。根據(jù)上部結構類型、層數(shù)、載荷及地基承載力,可以用單獨柱基、交叉梁基礎、筏型基礎或箱型基礎;當?shù)鼗�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(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?shù)鼗鶚O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(nèi)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(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

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(qū)。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(jù)工程地質資料、結構類型、荷載性質、施工條件以及經(jīng)濟指標等因素確定。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(shù)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(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。