T高層建筑樁箱筏基礎(chǔ)設(shè)計理論與實踐研究

高層建筑樁箱（筏）基礎(chǔ)設(shè)計理論與實踐研究

第一章

緒論

第二章

高層建筑超長樁箱基礎(chǔ)與地基的共同作用測試研究

第三章

樁土共同作用及沉降分析

第四章

高層建筑樁箱(筏)基礎(chǔ)沉降計算的簡易理論法

第五章

高層建筑樁箱(筏)基礎(chǔ)沉降機理分析

第六章

帶裙房高層建筑基礎(chǔ)整體設(shè)計的研究第七章

高層建筑樁箱(筏)基礎(chǔ)的變形控制設(shè)計理論第八章

結(jié)論與展望

高層建筑樁箱(筏)基礎(chǔ)設(shè)計：通常是通過增加樁數(shù)來提高群樁的承載力使之能承擔建筑物的荷載;很少考慮需用多少根樁才能使建筑物的沉降控制在規(guī)定的范圍內(nèi)

。高層建筑樁箱(筏)基礎(chǔ)設(shè)計理論與實踐研究目的是：最終能使設(shè)計人員可利用高層建筑與樁箱(筏)基礎(chǔ)共同作用的設(shè)計理論進行優(yōu)化設(shè)計。2.提出方法解決考慮需用多少根樁才能使建筑物的沉降控制在規(guī)定的范圍內(nèi)的問題。第一章緒論高層建筑樁箱(筏)基礎(chǔ)

高層建筑樁基礎(chǔ)大部分為樁箱基礎(chǔ)和樁筏基礎(chǔ)。通過增加樁數(shù)來提高群樁的承載力使之能承擔建筑物的荷載的設(shè)計方法稱為強度設(shè)計方法。

1.強度設(shè)計方法認為建筑物的荷載全部由樁承擔，樁間土的承載力是不考慮的。

2.共同作用設(shè)計方法認為高層建筑物的荷載是由樁和樁間土的承載力共同承擔。強度設(shè)計方法群樁中單樁豎向承載力校核1.軸心豎向力作用下：2.偏心豎向力作用下：，

強度設(shè)計方法設(shè)計的高層建筑樁基礎(chǔ)，國內(nèi)最高建筑物為上海88層金茂大廈，主樓高420.5m，地下3層,埋深19.2m，主樓底板尺寸64m×64m，厚4m，裙房底板面積14950m2，厚0.5m。主樓采用Φ914.4×20的鋼管樁，樁長65m，入土深度83m，共429根。裙房采用Φ609.6×14的鋼管樁，樁長33m，入土深度47m，共632根。正在建造的國內(nèi)最高建筑物在上海，為121層上海中心大廈。主樓結(jié)構(gòu)高580m，塔冠最高點達632m，主樓底板為直徑121m，厚6m的圓形鋼筋混凝土板，埋深31.4m，局部埋深34.4m。采用直徑為1m的鋼筋混凝土鉆孔灌注樁，樁長55.6m，入土深度87m，共955根。也是用強度設(shè)計方法設(shè)計的高層建筑樁基礎(chǔ)。1.進行高層建筑帶樁基礎(chǔ)與地基共同作用現(xiàn)場實測研究的目的：1）

為實際的工程設(shè)計提供依據(jù);2）它是理論分析正確性的判斷和檢驗標準。第二章高層建筑超長樁箱基礎(chǔ)與地基的共同作用測試研究圖2-1建筑透視圖圖2-3公寓平面及量測元件布置2.地基反力及荷載分擔圖2-2建筑剖面示意圖圖2-4I-I剖面地基反力的分布及隨層數(shù)增加的變化圖2-6樁與箱基的荷載分擔說明：常規(guī)設(shè)計的超長樁箱基礎(chǔ)的樁間土從施工一開始就分擔上部荷載，這是高層建筑群樁基礎(chǔ)的工作機理。1）樁間土在箱形基礎(chǔ)混凝土一澆灌，就存在地基反力了?，F(xiàn)場實測并未觀察到群樁基礎(chǔ)先承擔上部荷載，而樁間土一點荷載也未承擔的情況，這是樁箱（筏）基礎(chǔ)的工作機理。這是和帶承臺單樁的試驗結(jié)果不同的，帶承臺單樁的試驗結(jié)果認為：上部荷載先由單樁承擔，承臺下的土體的地基反力為零，當單樁荷載達到單樁極限承載力時，單樁承擔荷載保持不變，承臺下的土體才開始承擔上部荷載。高層建筑變形控制設(shè)計理論應(yīng)以群樁基礎(chǔ)的工作機理來探討。2）本例箱基底板分擔11.1%的上部荷載。（a)底板上上排鋼鋼筋應(yīng)應(yīng)力（b)底板下排鋼鋼筋應(yīng)應(yīng)力圖2-8鋼筋應(yīng)應(yīng)力與與時間間的變變化圖圖3.箱基底底板鋼鋼筋應(yīng)力1)實測箱箱基底底板鋼鋼筋應(yīng)應(yīng)力遠遠小于于鋼筋筋的允允許應(yīng)應(yīng)力。。底板上上排鋼鋼筋應(yīng)應(yīng)1處最大大鋼筋筋拉應(yīng)應(yīng)力29.35MPa，底板下下排鋼鋼筋（（應(yīng)5）處測測得最最大鋼鋼筋拉拉應(yīng)力力為11.44MPa。樁對準準剪力力墻布布置的的設(shè)計計使箱箱基底底板厚厚度減減薄至至60cm是合理理安全全可靠靠的。。這種設(shè)設(shè)計方方法與與同類類的滿滿堂式式樁設(shè)設(shè)計方方法比比較，，每幢幢公寓寓可節(jié)節(jié)省約約15萬元投投資。。2)箱基底底板鋼鋼筋應(yīng)應(yīng)力隨隨溫度度變化化的規(guī)規(guī)律。。鋼筋應(yīng)應(yīng)力并并未按按荷載載的增增加而而增加加，而而呈現(xiàn)現(xiàn)正弦弦形規(guī)規(guī)律的的變化化，最大底板鋼鋼筋拉拉應(yīng)力力往往往在1-3月份出出現(xiàn)，最小小底板鋼鋼筋拉拉應(yīng)力力往往往在7-9月份出出現(xiàn)。。圖2-10大氣溫溫度、、下排排鋼筋筋處溫溫度以以及它它們之之間的的溫差差隨時時間的的變化化圖圖2-11上排鋼鋼筋處處溫度度隨時時間的的變化化圖圖2-12鋼筋應(yīng)應(yīng)力計計的頻頻率與與溫度度的關(guān)關(guān)系3)底板鋼筋應(yīng)應(yīng)力呈呈現(xiàn)出出正弦弦形規(guī)規(guī)律的的變化化，這這是建筑物物整體體結(jié)構(gòu)構(gòu)溫差應(yīng)力的結(jié)果果。4.樁箱基基礎(chǔ)底底板鋼鋼筋應(yīng)應(yīng)力的機理理分析析1)樁箱基基礎(chǔ)的的底板板彎矩矩按局局部彎彎曲計計算；；2）樁箱箱基礎(chǔ)礎(chǔ)底板板鋼筋筋應(yīng)力力的機機理分分析：：①計算樁樁箱基基礎(chǔ)底底板鋼鋼筋應(yīng)應(yīng)力，，計算算單元元是變變化,②實測表表明，，計算算單元元變化化的結(jié)結(jié)論是是正確確的。。3）群樁樁剛度度對箱箱形基基礎(chǔ)的的底板板鋼筋筋應(yīng)力力分布布是有有影影響的。。圖2-13應(yīng)1，應(yīng)5及應(yīng)9處的上上下排排鋼筋筋應(yīng)力力隨時時間的的變化化(a)(b)(c)(d)圖2-14高層建建筑樁樁箱基基礎(chǔ)的的箱基基底板板計算算單元元變化化圖圖2-15箱基底底板上上下排排鋼筋筋應(yīng)力力沿Ι-ΙΙ剖面的的分布布圖5.超長樁樁箱基基礎(chǔ)的變形形1）沉降降很小?。?9.3mm,實測推推算的最終終沉降降為36.8mm。）；；2）超長樁樁箱基基礎(chǔ)的的整體體橫向向傾斜和縱縱向彎彎曲。。整體橫橫向傾傾斜：：0.25‰‰(視作均均勻勻下沉沉)；縱向彎彎曲：：-0.386‰‰-0.29‰‰（與純純箱基基差不不多））。圖2-17平均沉降隨隨時間間變化化的理理論值值與實實測值值的比比較圖2-16沉降隨隨時間間（層層數(shù)））變化化的關(guān)關(guān)系第二章章小小結(jié)1．樁對對準剪剪力墻墻的軸軸線布布置的的設(shè)計計方法法是合合理可可行的的。2．常規(guī)規(guī)設(shè)計計的超超長樁樁箱基基礎(chǔ)的的樁間間土從從施工工一開開始就就分擔擔上部部荷載載，這這是高高層建建筑群群樁基基礎(chǔ)的的工作作機理理。3.在進行行高層層建筑筑樁箱箱基礎(chǔ)礎(chǔ)底板板設(shè)計計中，，樁箱箱基礎(chǔ)礎(chǔ)整體體彎矩矩可以以不計計，樁樁箱基基礎(chǔ)的的底板板彎矩矩按局局部彎彎曲計計算。。4.高層建建筑群群樁基基礎(chǔ)對對箱形形基礎(chǔ)礎(chǔ)的剛剛度是是有影影響的的。超超長長樁箱箱基礎(chǔ)礎(chǔ)可視視為絕絕對剛剛性的的。5．由于于高層層建筑筑物的的溫差差引起起的箱箱基底底板鋼鋼筋應(yīng)應(yīng)力的的變化化不容容忽視視。第三章章樁樁土共共同作作用及及沉降降分析析1.彈性理理論法法。這是以以明特特林（（Mindlin）解為基基礎(chǔ)的的一種種樁基基礎(chǔ)沉沉降計計算方方法。。在具體體應(yīng)用用中分分為兩兩類:①位移解解；②應(yīng)力力解：：蓋特斯斯（Geddes）。彈性理理論法法計算算參數(shù)數(shù)不易易確定定。2.簡易理理論法法。該法是是由筆筆者在在1989年提出出的樁樁箱（（筏））基礎(chǔ)礎(chǔ)最終終沉降降計算算方法法。土土中應(yīng)應(yīng)力用用布西西奈斯斯克解解或明明特林林（Mindlin）解。。簡易理理論法法簡單單，能能夠手手算，，計算算參數(shù)數(shù)易確確定，，計算結(jié)結(jié)果不不需用用沉降降計算算經(jīng)驗驗系數(shù)數(shù)修正正。3.實體深深基礎(chǔ)礎(chǔ)法。。這個方方法是是國內(nèi)內(nèi)在1989年前規(guī)規(guī)范推推薦的的方法法，該該法簡簡單，，方便便，能能夠手手算，，計算算結(jié)果果需用用沉降降計算算經(jīng)驗驗系數(shù)數(shù)修正正。沉沉降計計算經(jīng)經(jīng)驗系系數(shù)改改變后后，這這個方方法仍仍在上上海市市《地基基基礎(chǔ)設(shè)設(shè)計規(guī)規(guī)范》（DGJ08-11-1999）中存在在。此法不不能計計算沉沉降與與樁數(shù)數(shù)的關(guān)關(guān)系。土中應(yīng)應(yīng)力用用布西西奈斯斯克解解。4.剪切位位移法法。這個方方法國國內(nèi)很很少用用于實實際。。高層建建筑樁樁箱（（筏））基礎(chǔ)礎(chǔ)的共共同作作用的的理論論分析析結(jié)果果:1、適當當減少少樁數(shù)數(shù)，建建筑物物的沉沉降增增加很很少（（圖b），，底底板彎彎矩平平緩增增加（（圖c），，且且樁間間土分分擔上上部荷荷載的的比例例增加加（（圖d）。。2、常規(guī)規(guī)設(shè)計計的樁樁箱（（筏））基礎(chǔ)礎(chǔ)的角角樁，，邊樁樁，內(nèi)內(nèi)部樁樁反力力之比比為3.59:2.71:1;極限設(shè)計（（群樁的平平均荷載等等于單樁的的極限承載載力）的樁樁箱（筏））基礎(chǔ)的角角樁，邊樁樁，內(nèi)部樁樁反力之比比為1.39:1.20:1。3、常規(guī)設(shè)計計的樁箱（（筏）基礎(chǔ)礎(chǔ)底板的鋼鋼筋應(yīng)力均均很小，在在30MPa以內(nèi)（圖2-8）,（表b）。。4、樁越長，，建筑物的的沉降就越越小，但當當長細比達達到某值時時，減小沉沉降的作用用就不明顯顯了（圖f）。。5、合理布置置樁位，高高層建筑樁樁箱基礎(chǔ)采采用軸線樁樁及高層建建筑樁筏基基礎(chǔ)采用柱柱對樁方案案可大大減減薄底板厚厚度；樁布布置外密內(nèi)內(nèi)疏是為了了充分利用用內(nèi)部樁的的承載力，，樁布置外外疏內(nèi)密是是為了減小小底板的彎彎矩。圖b樁間距與沉沉降的關(guān)系系圖c筏中最大彎彎矩與樁間間距的關(guān)系系圖d樁分擔系數(shù)數(shù)與樁間距s的關(guān)系表b實測的底板板鋼筋應(yīng)力力圖f樁長L與沉降S的關(guān)系高層建筑樁樁箱（筏））基礎(chǔ)與地地基共同作作用的理論論和實踐研研究表明：：加大樁間距距，減少樁樁數(shù)，充分分利用樁間間土的承載載力是可行行的。由此建立共同作用設(shè)設(shè)計方法。該設(shè)計方法法的核心是是認為高層層建筑樁箱箱（筏）基基礎(chǔ)能否正正常安全工工作，主要要是：(1)讓建筑物的的實際沉降降小于允許許沉降；(2)讓樁的承載載力與樁間間土的承載載力之和控控制在一定定的范圍內(nèi)內(nèi)；(3)要求樁群中中的基樁平平均荷載不不超過單樁樁的極限承承載力。下面例子說說明樁間土土的承載力力是客觀存存在的：上海屬軟土土地基，其其地基承載載力也有80kPa。高層建筑筑一般均有有較大的埋埋深，實踐踐證明：當?shù)叵率衣衤裆钤?.5m左右，不采采用樁基礎(chǔ)礎(chǔ)仍可造12層高層建筑筑，沉降量量仍在20cm以內(nèi)。當建筑物的的荷載等于于挖去土重重時，即處處于所謂的的自重應(yīng)力力階段，建建筑物僅有有2mm以內(nèi)的絕對對沉降量（圖g）。圖g卸載（深基基坑開挖））與變形的的關(guān)系另外，上海海蘭生大酒酒店，26層高層建筑筑，地下室室埋深7.6m，總壓力為360kPa，而筏基持持力層承載載力358kPa之多，但是這幢建建筑物卻設(shè)設(shè)置了230根樁長為53m的φ609.6mm×12mm的超長鋼管管樁。此例例可見，常常規(guī)設(shè)計的的高層建筑筑樁箱（筏筏）基礎(chǔ)把把這么大的的筏基持力力層承載力力全部忽略略了。常規(guī)設(shè)計沒沒有考慮樁樁間土承載載力這個寶寶貴的自然然資源。高層建筑樁樁箱（筏））基礎(chǔ)的共共同作用設(shè)設(shè)計方法是是在高層建建筑樁箱（（筏）基礎(chǔ)礎(chǔ)常規(guī)設(shè)計計方法和高高層建筑樁樁箱（筏））基礎(chǔ)與地地基共同作作用時樁間間土從施工工一開始就就分擔上部部荷載的事事實而發(fā)展展起來的。。如何充分利利用樁間土土的承載力力，減少樁樁數(shù)，合適適布置樁距距和長短是是高層建筑筑樁箱（筏筏）基礎(chǔ)共共同作用設(shè)設(shè)計方法的的主要內(nèi)容容。第四章高高層建建筑樁箱(筏)基礎(chǔ)沉降計算的的簡易理論論法4-1.概述4-2.基本原理:通過對樁箱箱(筏)基礎(chǔ)受力環(huán)環(huán)境的比較較，分析它它們的變形形機理，給給出兩種樁樁箱(筏)基礎(chǔ)沉降計計算的分析析模式：1）P≤T的分析模式式；2）PT的分析模式式；P——總荷載；T——總抗剪力。⑴P≤T:圖4-4P≤T情況⑵P＞T:圖4-6P＞T情況⑶T的計算：4-3.簡易理論法法的單樁分分析1）短樁2）長樁3）超長樁通過單樁的的各種樁長長的簡易理理論法分析析與實測比比較，可得如下下結(jié)論：：①沉降降計算的的簡易理理論法可可以計算算單樁的的各種樁樁長的沉沉降。②單樁的的簡易理理論法可可以給出出理論的的單樁剛剛度：kp=Q/S(4-18)③10m以內(nèi)的短短樁，單樁的簡簡易理論論法計算算沉降，，在計算算樁長范范圍內(nèi)土土層的壓壓縮量時時采用沿沿樁長壓壓力分布布為矩形形分布的的假定，，樁長范圍圍內(nèi)土層層的壓縮縮量可以以忽略；；對于20-30m的長樁，實測的的Q-S曲線均在在沿樁長長壓力分分布為三三角形分分布和沿沿樁長壓壓力分布布為矩形形分布理理論Q-S曲線之間間，說明明20-30m的長樁的的沉降量量，樁的的壓縮量量開始占占到一定定的比例例，因此此，不能忽略略樁間土土的壓縮縮量。而45m以上的超超長樁，在計算算樁長范范圍內(nèi)土土層的壓壓縮量時時宜采用用沿樁長長壓力分分布為三三角形分分布的假假定，且超長樁樁的沉降降量主要要是樁的的壓縮量量。④單樁的簡簡易理論論法給出出荷載與與沉降（（Q-S）的非線性性關(guān)系，短樁和和長樁還還給出理理論的單單樁極限限承載力力值。4-4.簡易理論論法的群群樁分析析1）在上海海表4-18溫州地區(qū)區(qū)12幢高層建建筑沉降降計算值值與實測測值的比比較序號工程名稱樁入土深度（m）簡易理論法（mm）實測沉降（mm）1甌江大廈60.033.9628.02國際大酒店60.051.247.03五金大酒店30.048.233.14溫富大廈55.038.228.05西湖錦園55.059.353.46一醫(yī)病房大樓30.011.08.07檢察院辦公偵查大樓60.045.225.18二院綜合病房大樓43.037.221.29樂昌大廈45.070.351.210東方大廈50.040.726.011工商銀行50.061.245.812世紀大廈70.035.6

注：簡易易理論法法預估最最終沉降降；實測測沉降位位竣工時時的沉降降。2）在外地地4-5.不同應(yīng)力力計算方方法對樁樁箱(筏)基礎(chǔ)沉降降計算的的比較附加應(yīng)力力用布西奈斯斯克解計計算，計計算沉降降最大；；用明特特林解計計算時，，泊松比比ν大，計算沉降降大。第四章小小結(jié)1．高層建建筑樁箱箱(筏)基礎(chǔ)沉降降計算的的簡易理理論法可可以計算算各種樁樁長（7.5m-60m）的最終沉沉降；此法簡單單、方便便，且可可以手算算；計算算參數(shù)容容易確定定；計算結(jié)果果均不需需使用樁樁基沉降降修正系系數(shù)；考考慮了樁樁間土分分層的影影響；能反映建建筑物荷荷載與沉沉降的非非線性關(guān)關(guān)系；計算沉降降量與實實測推算算值相當當接近，，并在外外地獲得得成功。。2．用簡易理理論法的的基本原原理可以以進行單單樁分析析，能獲得單單樁的理理論的單單樁剛度度；給出荷載載與沉降降（Q-S）的非線性性關(guān)系；；短樁和長長樁還給給出理論論的單樁樁極限承承載力值值。3．高層建建筑樁箱箱(筏)基礎(chǔ)沉降降計算的的簡易理理論法不不管樁的的長度為為多少，，用布西奈奈斯克解解計算的的沉降大大，用明明特林解解計算的的沉降較較??；超長樁情情況，明明特林解解計算的的沉降值值更接近近于實測測推算值值，對于短樁樁和中長長樁情況況，布西西奈斯克克解計算算的沉降降更接近近于實測測推算值值,且明特林林解計算算的沉降降誤差較較大；高層建筑筑樁箱(筏)基礎(chǔ)沉降降計算用用布西奈奈斯克解解是可行行的。第五章高高層建筑筑樁箱(筏)基礎(chǔ)沉降降機理分分析(5-1)1.前言樁數(shù)變化必須須滿足下下式：式中：Pu——樁的極限限承載力力；Pb——樁材料的的強度極極限荷載載：np——設(shè)計最少少樁數(shù)。。2.樁箱（筏筏）基礎(chǔ)礎(chǔ)的沉降降機理分分析和優(yōu)優(yōu)化設(shè)計計1）高層建建筑樁箱箱（筏））基礎(chǔ)的的荷載沉沉降曲線線2）高層建建筑樁箱箱（筏））基礎(chǔ)的的樁數(shù)與與沉降的的關(guān)系3）高層建建筑樁箱箱（筏））基礎(chǔ)樁樁長與建建筑物沉沉降的關(guān)關(guān)系4）下臥層層壓縮模模量的影影響5）箱（筏筏）基礎(chǔ)礎(chǔ)寬度B對建筑物物沉降的的影響6）箱（筏筏）基礎(chǔ)礎(chǔ)面積變變化對建建筑物沉沉降的影影響7）樁徑變變化對建建筑物沉沉降的影影響圖5-18m短樁的p-S曲線圖5-3樁數(shù)與建建筑物沉沉降的理理論關(guān)系系圖5-254.6m超長樁的的p-S曲線圖5-7建筑物基基礎(chǔ)的平平面面積積變化對對沉降的的影響圖5-5例4-2情況的下下臥層模量量變化與沉沉降的的關(guān)系圖5-4例4-2情況樁長長與沉降降的關(guān)系系（a）樁徑變化化對單樁樁承載力力的影響響(b)樁徑變化化對建筑筑物沉降降的影響響（A）8m短方樁情情況（（B）52.3m超長圓樁樁情況圖5-8建筑物樁樁基礎(chǔ)的的樁徑變變化對單單樁承載載力和建建筑物沉沉降的影影響例5-1某地某兩兩幢辦公公大樓均均為25層高層建建筑，上上部結(jié)構(gòu)構(gòu)采用框框架剪力力墻結(jié)構(gòu)構(gòu)。1#樓平面面面積為：：27m××24m，2#樓平面面面積為：：37m××21m。兩幢大樓樓共用同同一個筏筏板基礎(chǔ)礎(chǔ)，筏板板基礎(chǔ)平平面面積積為1692m2。采用樁筏筏基礎(chǔ)，，筏板厚厚2m，埋深5m。樁選用0.45m×0.45m×28.0m預制鋼筋筋混凝土土方樁。。1#樓樁數(shù)256根，2#樓樁數(shù)248根。場地地的地質(zhì)質(zhì)資料見見表5-3。樁基持持力層為為7-1層。圖5-9兩幢辦公公大樓的的共用樁樁筏基礎(chǔ)礎(chǔ)平面圖圖及各測測點實測測沉降值值3.實例分析析這兩幢辦辦公大樓樓1995年底結(jié)構(gòu)構(gòu)封頂，，至1999年1月5日沉降觀觀測的最最大沉降降達305.4mm，最大沉降降速率為為0.177mm/天,最大傾斜斜為4.20‰。在軟土地地區(qū)，高高層建筑筑樁筏基基礎(chǔ)一般般來說沉沉降是小小的，差差異沉降降也較小小，通常常系均勻勻下沉，，一般不不會有較較大的傾傾斜，但但是，當絕對沉沉降很大大時，則則差異沉沉降也將將增加。。因此在在實際設(shè)設(shè)計中，，合理的沉沉降計算算方法和和合理的的計算模模式及計計算參數(shù)數(shù)的選用用是至關(guān)關(guān)重要的的，它可以得得到高層層建筑的的安全建建造，否否則建造造的高層層建筑將將會出現(xiàn)現(xiàn)不符合合規(guī)范的的結(jié)果，，并形成成長期不不能完工工和使用用，造成成很大的的經(jīng)濟損損失。為此有必必要對這這兩幢辦辦公大樓樓進行沉沉降分析析，以了了解可能能的不合合理的原原因。1)沉降計算算沉降計算算時，合合適的樁樁筏基礎(chǔ)礎(chǔ)平面面面積選擇擇的重要要性；沉降計算算時，合合適的壓壓縮模量量選擇的的重要性性。2）實測研究究3）樁基礎(chǔ)施施工情況況4）設(shè)計建議議表5-4樁端持力力層下各各土層的的壓縮模模量的選選擇土層層序7-1層7-2層8-1層8-2層9層補勘的建議（MPa）35.050.012.018.0

ES（MPa）15.1222.086.8512.2532.64表5-5樁筏基礎(chǔ)礎(chǔ)平面面面積變化化對建筑筑物沉降降的影響響樁筏基礎(chǔ)平面面積（m2）2#樓8161#樓87610721341整體1692214526813217計算沉降（mm）266304372429480522553573圖5-10樁筏基礎(chǔ)礎(chǔ)平面面面積與計計算沉降降的關(guān)系系1)沉降計算算表5-6兩種計算算方法及及兩種模模量取值值的最終終沉降計計算值計算方法壓縮模量取用整體基礎(chǔ)面積（1692m21#樓基礎(chǔ)面積（876m2）2#樓基礎(chǔ)面積（816m2）

簡易理論法補勘的建議值315mm199mm173mmES480mm304mm266mm規(guī)范法(勘察院計算)補勘的建議值

282.7mm最大實測值（最小實測值）1999年1月5日量測305mm（180mm）295mm（180mm）305mm（209mm）最大沉降速率（mm/天）1999年1月5日量測0.1170.0920.117圖5-111#樓的沉降降與時間間的關(guān)系系2）實測研研究圖5-122#樓的沉降降與時間間的關(guān)系系3）樁樁基基礎(chǔ)礎(chǔ)施施工工情情況況本工工程程的的樁樁采采用用預預制制鋼鋼筋筋混混凝凝土土方方樁樁，，樁樁斷斷面面為為樁樁選選用用0.45m××0.45m，樁長長為為28.0m，系兩兩節(jié)節(jié)樁樁，，采采用用焊焊接接連連接接。。設(shè)設(shè)計計樁樁尖尖進進入入7-1土層層。。用用壓樁樁法法進進行行施施工工。。壓樁樁從從1993年12月開開始始，，到到1994年6月完完成成504根的壓壓樁樁任任務(wù)務(wù)，，其中中有有141根樁樁未未壓壓到到設(shè)設(shè)計計標標高高而而截截短短0.5m-1.5m。1#樓截截樁樁61根，，占占總總樁樁數(shù)數(shù)的的23.8%；2#樓截截樁樁80根，，占占總總樁樁數(shù)數(shù)的的32.2%。截樁樁數(shù)數(shù)的的比比例例是是夠夠大大的的。。從前前面面分分析析可可知知：：樁長長對對建建筑筑物物的的沉沉降降是是有有較較大大影影響響的的，，這么么多多的的截截樁樁將將使使建建筑筑物物的的沉沉降降增增大大。。4）設(shè)設(shè)計計建建議議這兩兩幢幢建建筑筑物物由由于于合合用用一一個個整整體體基基礎(chǔ)礎(chǔ)，，建建筑筑物物的的沉沉降降將將大大增增，，但但若若事事先先能能知知道道基基礎(chǔ)礎(chǔ)面面積積增增大大會會使使建建筑筑物物的的沉沉降降增增大大，，那那就就會會采采取取合合理理的的措措施施使使建建筑筑物物的的沉沉降降控控制制在在規(guī)規(guī)范范規(guī)規(guī)定定的的允允許許沉沉降降以以內(nèi)內(nèi)，，下下面面探探討討這這兩兩幢幢建建筑筑物物使使其其的的沉沉降降控控制制在在規(guī)規(guī)范范規(guī)規(guī)定定的的允允許許沉沉降降以以內(nèi)內(nèi)的的辦辦法法。。圖5-13例5-1建筑筑物物的的樁樁長長與與沉沉降降的的關(guān)關(guān)系系曲曲線線5-3本章章小小結(jié)結(jié)1.高層層建建筑筑樁樁箱箱（（筏筏））基基礎(chǔ)礎(chǔ)沉沉降降計計算算簡簡易易理理論論法法可可以以分分析析高高層層建建筑筑箱箱（（筏筏））基基礎(chǔ)礎(chǔ)的的總壓壓力力p和沉沉降降S的關(guān)關(guān)系系，，樁樁數(shù)數(shù)與與沉沉降降的的關(guān)關(guān)系系；；樁樁長長變變化化與與建建筑筑物物沉沉降降的的關(guān)關(guān)系系；；下下臥臥層層壓壓縮縮模模量量對對沉沉降降的的影影響響；；箱箱（（筏筏））基基礎(chǔ)礎(chǔ)寬寬度度B對建建筑筑物物沉沉降降的的影影響響；；建建筑筑物物平平面面面面積積對對沉沉降降的的影影響響以以及及樁樁截截面面變變化化對對沉沉降降的的影影響響。。2.通過過對對這這些些影影響響因因素素的的分分析析研研究究，，對對高高層層建建筑筑樁樁箱箱（（筏筏））基基礎(chǔ)礎(chǔ)的的工工作作機機理理有有了了深深入入的的了了解解，，可可以以自自由由地地進進行行最最優(yōu)優(yōu)設(shè)設(shè)計計，，使使高高層層建建筑筑樁樁箱箱（（筏筏））基基礎(chǔ)礎(chǔ)的的基基礎(chǔ)礎(chǔ)設(shè)設(shè)計計做做到到既既合合理理安安全全又又經(jīng)經(jīng)濟濟，，達到到優(yōu)優(yōu)化化設(shè)設(shè)計計的的目目的的。3.通過過一一實實例例分分析析可可知知，，兩幢幢建建筑筑物物合合用用一一整整體體基基礎(chǔ)礎(chǔ)，，應(yīng)應(yīng)以以整整體體基基礎(chǔ)礎(chǔ)的的平平面面面面積積計計算算沉沉降降，，樁樁端端下下土土層層的的壓壓縮縮模模量量應(yīng)應(yīng)采采用用自自重重應(yīng)應(yīng)力力至至自自重重應(yīng)應(yīng)力力加加附附加加應(yīng)應(yīng)力力對對應(yīng)應(yīng)的的壓壓縮縮模模量量。。同時時指指出出，，太大大的的沉沉降降量量會會使使建建筑筑物物容容易易傾傾斜斜。。樁的的長長度度對對建建筑筑物物的的沉沉降降量量影影響響明明顯顯，，樁的的壓壓入入應(yīng)應(yīng)以以樁樁尖尖標標高高為為準準，，不能能用用樁樁壓壓不不下下去去為為理理由由不不壓壓到到樁樁尖尖標標高高。。第六六章章帶帶裙裙房房高高層層建建筑筑基基礎(chǔ)礎(chǔ)整體體設(shè)設(shè)計計的的研研究究6-1.帶裙裙房房高高層層建建筑筑與與地地基基基基礎(chǔ)礎(chǔ)的的共共同同作作用用分分析析6-2.帶裙裙房房高高層層建建筑筑樁樁箱箱（（筏筏））基基礎(chǔ)礎(chǔ)的的整整體體設(shè)設(shè)計計6-3.帶裙裙房房高高層層建建筑筑整整體體設(shè)設(shè)計計的的實實測測研研究究圖6-1帶裙裙房房高高層層建建筑筑子子結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)的的劃劃分分圖圖6-2主樓樓子子結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)向向裙裙房房子子結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)的的凝凝聚聚［KB＋KF＋KS］{U}={Q}+{SB}(6-1)式中中:[KB]————等效效邊邊界界剛剛度度矩矩陣陣；；[KF]————基礎(chǔ)礎(chǔ)的的剛剛度度矩矩陣陣；；[KS]————地基基剛剛度度矩矩陣陣；；{U}———基礎(chǔ)礎(chǔ)位位移移向向量量；；{Q}———荷載載向向量量；；{SB}—————等效效邊邊界界荷荷載載向向量量；；6-1.帶裙裙房房高高層層建建筑筑與與地地基基基基礎(chǔ)礎(chǔ)的的共共同同作作用用分分析析圖6-3計算算實實例例高高層層建建筑筑平平面面圖圖表6-1II-II剖面面的的理理論論計計算算與與部部分分高高層層建建筑筑的的幾幾何何尺尺寸寸和和變變形形的的實實測測結(jié)結(jié)果果

理論計算實測結(jié)果

I

II

III

IV

V鄭州旅游旅館[87]美國獨特殼體廣場[88]筏板厚度h(m)1．31．82．32．82．31．02．52裙房懸挑長度L1（m）

16．0

16．0

16．0

16．0

0

4．0

6．1L1/h

12．38．97．05．704．02．4平均沉降（m）0．210．200．190．180．310．2530.125（筒體）差異沉降（m）0．150．120．100．080．070．0210．06相對彎曲θ（‰）

2．34

1．88

1．56

1．25

1．09

0．29

0．85圖6－6L1／h與相相對對彎彎曲曲θr的關(guān)關(guān)系系6-2帶裙裙房房高高層層建建筑筑樁樁箱箱（（筏筏））基基礎(chǔ)礎(chǔ)的的整體體設(shè)設(shè)計計—共同同作作用用方方程程式式（［［Kb］+[KR]+[KSp]）{Ub}={Sb}+{PR}（6-2）式中中［［Kb］———整個個上上部部結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)（（包包括括裙裙房房））關(guān)關(guān)于于基礎(chǔ)礎(chǔ)頂頂面面的的等等效效邊邊界界剛剛度度矩矩陣陣；；[KR]————筏板板基基礎(chǔ)礎(chǔ)的的整整體體剛剛度度矩矩陣陣；；[KSp]————樁土土結(jié)結(jié)點點的的剛剛度度矩矩陣陣；；{Sb}————整個個上上部部結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)關(guān)關(guān)于于基基礎(chǔ)礎(chǔ)頂頂面面的的等等效效荷荷載載列列向向量量；；{Ub}————相應(yīng)應(yīng)的的邊邊界界結(jié)結(jié)點點位位移移列列向向量量；；{PR}————筏板板基基礎(chǔ)礎(chǔ)本本身身所所受受的的結(jié)結(jié)點點力力列列向向量量。。圖6-7帶裙裙房房高高層層建建筑筑子子結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)的的劃劃分分圖圖6-8帶裙裙房房高高層層建建筑筑基基礎(chǔ)礎(chǔ)平平面面圖圖計算實實例：：高層建建筑主主樓均均為20層，裙裙房為為2層，主主樓與與裙房房均為為剪力力墻結(jié)結(jié)構(gòu)，，墻厚厚0.22m。主樓EFGH平面尺尺寸為為48m×32m，左右兩兩側(cè)各各帶16m寬的裙裙房（（見圖圖6-8），AEHD，F(xiàn)BCG平面為為裙房房平面面，主主樓和和裙房房的筏筏厚相相同，，均為為2.3m。主樓布布樁93根，裙裙房下下布樁樁分別別取80根、28根、0根三種種情況況。樁長均均為30m，樁徑為為0.5m××0.5m，均系鋼鋼筋混混凝土土方樁樁，樁樁的彈彈性模模量為為2.6××104MPa。筏板彈彈性模模量ER＝3××104MPa，泊桑比比νR=0.17。地基采采用彈彈性半半無限限體地地基模模型，，模量ES＝20MPa，νS＝0.35。表6-2帶裙房房高層層建筑筑樁筏筏基礎(chǔ)礎(chǔ)與地地基的的共同同作用用的計計算

算況

無樁主樓有樁（93根樁）1（80根樁）2（28根樁）3（0根樁）平均沉降（m）0.350.0250.0280.030差異沉降（m）0.200.0410.0390.035相對彎曲（‰）3.100.640.610.556-3帶裙房房高層層建筑筑整體體設(shè)計計的實實測研研究高層建建筑主主樓與與裙房房同置置于一一個整整體基基礎(chǔ)上上的以以下幾幾種形形式的的設(shè)計計是有有效的的：（l）懸挑式式；（2）主樓樓樁數(shù)數(shù)多，，裙房房樁數(shù)數(shù)少的的布樁樁形式式；（3）主樓樓底板板厚，，裙房房底板板?。?；（4）主樓樓樁長長些，，裙房房樁短短些。。這些設(shè)設(shè)計的的目的的是為為了減減少整整體基基礎(chǔ)的的差異異沉降降.表6-34幢高層層建筑筑不同同基礎(chǔ)礎(chǔ)形式式的L1/h實測值值及部部分建建筑物物的相相對彎彎曲值值序號名稱建筑高度（m）主樓裙房基礎(chǔ)形式底板厚度h（m）裙房懸挑長度L1（m）L1/h相對彎曲θ

r（‰）層數(shù)高度（m）層數(shù)地上地下地上地下1鄭州旅游旅館60.051715.58/1箱基1.04.04.00.292美國獨特殼體廣場大樓217.652418.2/4片筏2.526.12.420.853上海聯(lián)誼大廈［90］105.230119.031樁箱1.67.04.384上海貿(mào)海賓館[92]94.52627.6/2樁筏2.3(1.0)14.1514.20.35注：括括號內(nèi)內(nèi)的數(shù)數(shù)字為為裙房房底板板厚度度。序號4:主樓采采用2.3m厚的片片筏基基礎(chǔ)再再加200根,而兩旁旁二層層地下下室采采用1m厚的片片筏基基礎(chǔ)加30根同樣樣尺寸寸、同同樣入入土深深度的的鋼管管樁。。筏厚2.3m處的樁樁基礎(chǔ)礎(chǔ)，每每根樁樁承擔擔6.25m2的上部部荷載載。筏厚lm處的樁樁基礎(chǔ)礎(chǔ)，每每根樁樁承擔擔25m2的上部部裙房房荷載載。從該建建筑物物基礎(chǔ)礎(chǔ)的縱縱向彎彎曲和和筏內(nèi)內(nèi)鋼筋筋應(yīng)力力的實實測結(jié)結(jié)果來來說明明此類類樁基基布置置的合合理性性。圖6-11鋼筋應(yīng)應(yīng)力計計布置置及鋼鋼筋應(yīng)應(yīng)力變變化主樓筏筏板厚厚2.3m;裙樓筏板厚1.0m.4）帶裙房高高層建筑樁箱箱（筏）基礎(chǔ)礎(chǔ)整體設(shè)計的的計算參數(shù)的的確定表6-5上海樁基基床床系數(shù)建議值值[86]土層名稱樁入土深度(m)k(kN/m3)k長期(kN/m3)粉砂②110800-900500-700灰色粉砂⑤2201800-20001400褐灰粘土⑤44025301500-2000暗綠粉質(zhì)粘土⑥262000-26001600-2000草黃砂質(zhì)粉土，粉質(zhì)粘土夾粉細砂⑦303300-45002000-3500草黃粉砂⑦2409000-109005000-8000灰色粉砂，青灰粉細砂⑦2506000-130004500-12000暗綠粉質(zhì)粘土，砂質(zhì)粉土夾粉質(zhì)粘土，灰粉質(zhì)粘土夾砂⑧50-607000-170007000-120005)應(yīng)用實例世界金融大廈廈總建筑面積積84413m2（地上建筑面積積66779m2，地下建筑面積積17634m2），主樓43層，總高度168.7m。上部結(jié)構(gòu)為鋼鋼筋混凝土核核心筒加勁性性組合柱，壓壓型鋼板作為為樓層的框筒筒結(jié)構(gòu)。3層地下室呈五五邊形，開挖挖深度為天然然地面下15m。裙房4層，高19.8m,與主樓單面相相接，呈貝殼殼扇形。結(jié)構(gòu)構(gòu)的剖面圖和和平面圖分別別見圖6-16和圖6-17。圖6-16世界金融大廈廈剖面圖圖6-17世界金融大廈廈平面圖在高低建筑物之之間設(shè)置后澆澆帶與不設(shè)置置后澆帶的工工作機理是有有區(qū)別的.高低建筑物之之間不設(shè)置后后澆帶后，高低建筑物處處于同一個整整體基礎(chǔ)，主主樓荷載向整整體基礎(chǔ)裙房房下的部分擴擴散，使得基基礎(chǔ)面積增大大，基底總壓壓力減小，裙裙房基礎(chǔ)下面面的樁的功能能不是抗拔，，而是抗壓，，裙房基礎(chǔ)是是下沉的。且裙房和主樓樓在整體基礎(chǔ)礎(chǔ)的交界處的的變形是連續(xù)續(xù)的，它的受受力狀態(tài)與主主樓和裙房間間設(shè)沉降縫為為兩個基礎(chǔ)的的受力狀態(tài)是是不同的，使使得整體基礎(chǔ)礎(chǔ)的差異沉降降和相對彎曲曲均有所改善善。理論計算結(jié)果果表明，帶樁樁主樓和裙房房處于一個整整體基礎(chǔ)對高高低建筑物的的差異沉降是是有好處的。。在對配鋼筋和和樁的布置與與數(shù)量進行調(diào)調(diào)整后，對世界金融大大廈決定考慮慮不設(shè)置沉降降縫的方案，，并在施工過過程中取消后后澆帶。2000年6月精裝修結(jié)束束，在正式投投入使用前夕夕，主樓的最大實實測沉降為48.9mm，平均實測沉降降為44.62mm;裙房的最大實實測沉降為46.84mm，平均實測沉降降為33.29mm。其傾斜和相對對彎曲均在0.10‰以內(nèi)，筏板整體基基礎(chǔ)在裙房和和主樓的交界界處未發(fā)現(xiàn)裂裂縫。應(yīng)用帶裙房的的高層建筑與與地基基礎(chǔ)共共同作用的理理論在該工程程的設(shè)計實踐踐中獲得成功功。因此，不設(shè)置置后澆帶的方方案，不僅施施工方便和縮縮短工期，并并且節(jié)省鋼筋筋等材料，獲獲得較大經(jīng)濟濟效益，與原原設(shè)計方案相相比，僅僅材料費一一項就節(jié)約人人民幣120萬元。6-4本章小結(jié)1．對帶裙房的的高層建筑箱箱（筏）基礎(chǔ)礎(chǔ)的整體設(shè)計計作了理論和和實測研究，，指出裙房建在在箱（筏）底底板的懸挑段段是可行的，，提出懸臂長度度與底板厚度度之合適比值值；2．提出帶裙房房高層建筑樁樁箱（筏）基基礎(chǔ)整體設(shè)計計的理論和建建議，指出帶裙房高高層建筑樁箱箱（筏）基礎(chǔ)礎(chǔ)整體設(shè)計采采用裙房樁疏疏些，樁長度度短些，底板板厚度薄些的的設(shè)計方案可可有效地減小小整體基礎(chǔ)的的差異沉降和和相對彎曲。。提出主樓和和裙房整體基基礎(chǔ)的相對彎彎曲的允許值值應(yīng)控制在0.85‰以內(nèi)；3．筆者提出的的上海地區(qū)各各種典型樁持持力層的建筑筑竣工時和長長期使用時的的樁基基床系系數(shù)建議值，，可供設(shè)計使使用，并可粗粗略估算建筑筑物的沉降值值；4．筆者提出的的帶裙房高層層建筑樁箱（（筏）基礎(chǔ)整整體設(shè)計研究究成果在世界界金融大廈決決定考慮不設(shè)設(shè)置沉降縫的的方案并在施施工過程中取取消后澆帶的的實踐中，獲獲得成功。與與原設(shè)計方案案相比，僅僅僅材料費一項項就節(jié)約人民民幣達120萬元。第七章高高層建筑樁樁箱(筏)基礎(chǔ)的變形控制設(shè)設(shè)計理論7-1、概述7-2、高層建筑筑樁箱（筏））基礎(chǔ)的變形形控制設(shè)計理理論7-3、計算實例例7-4、應(yīng)用實例例7-2、高層建筑樁樁箱（筏）基基礎(chǔ)的變形控制設(shè)設(shè)計理論1.P≤T情況（P和T的意義同第四四章前）這種情況的高高層建筑通常常為超高層，，樁通常為超超長樁。常規(guī)規(guī)設(shè)計建筑物物的沉降通常常在50mm左右，使用變變形控制設(shè)計計理論，建筑筑物的允許沉沉降不宜太大大。建議允許許沉降[S]為150mm，則建筑物的沉沉降S：S≤[S]=150mm(7-1)具體應(yīng)用時，，對常規(guī)設(shè)計計有下列幾種種優(yōu)化設(shè)計：：⑴在樁數(shù)、、樁徑和樁長長不變的條件件下，建筑物物加層的優(yōu)化化。要求加層后增增加的壓力由由樁間土承擔擔，需滿足下下式：（7-2）式中：——變形控制設(shè)計計的總壓力；；——常規(guī)設(shè)計的總總壓力；k——由于樁的設(shè)置置引起的箱（（筏）基礎(chǔ)底底土的面積及及土的擾動系系數(shù)，k=0.8-0.9；⑵在建筑物物層數(shù)、樁徑徑和樁長不變變的條件下，，樁數(shù)的優(yōu)化化。高層建筑樁箱箱（筏）基礎(chǔ)礎(chǔ)常規(guī)設(shè)計是是認為僅由樁樁來承受外荷荷載P的，即：(7-3)式中np1，np2，np常為樁數(shù)；Pu和Ap分別為樁的極極限荷載和樁樁橫截面積；；R為樁材料用邊邊長為20cm的混凝土立方方體試塊的極極限抗壓強度度。式中：f為箱(筏)基礎(chǔ)底土的承承載力設(shè)計值值，P，Pu，PB，Ap，A意義同前。式（7-6）表明減少樁樁數(shù)后，減少少的樁承載力力的總和應(yīng)小小于等于樁間間土可以承擔擔的荷載。(7-5)(7-6)(7-4)圖7-230層高層住宅的的np-S曲線⑶在建筑物物層數(shù)、樁徑徑和樁數(shù)不變變的條件下，，樁長的優(yōu)化化。對于樁長的優(yōu)優(yōu)化，根據(jù)據(jù)地質(zhì)條件，，首先用常規(guī)規(guī)設(shè)計方法確確定樁基持力力層、樁徑和和樁數(shù)。在P≤T條件下:打入樁的樁徑徑不宜小于Φ500（方樁邊長不宜宜小于450mm）；鉆孔灌注樁樁樁徑不宜小于于Φ700，并使樁的長細細比小于100。2．P＞T情況（P和T的意義同前））這種荷載條件件的高層建筑筑樁基礎(chǔ)通常常為短樁或長長樁。層數(shù)相相對要少些，，使用變形設(shè)設(shè)計控制理論論，建筑物的的允許沉降可可以大一點，，建議允許沉沉降為25cm，即建筑物的沉沉降為：S≤25cm(7-6)在這種條件下下同樣可以進進行建筑物加加層的優(yōu)化，，減少樁數(shù)和和縮短樁長的的優(yōu)化。建筑物基礎(chǔ)優(yōu)優(yōu)化設(shè)計完成成后，仍要進進行樁與樁間間土的整體承承載力的校核核。7-4應(yīng)用實例1．應(yīng)用實例1圖7-5羅山六小區(qū)高層建筑基礎(chǔ)礎(chǔ)平面圖示意意（單位：m）圖7-7羅山六小區(qū)高層建筑的的的樁長與沉降降的關(guān)系1995年5月17日結(jié)構(gòu)封頂，，歷時8個月，建筑物物平均沉降22.2mm，最大沉降27mm，最小沉降19mm。小于預估的最最終沉降83.2mm，實測結(jié)果證明明，兩幢高層層樁長縮短2m是成功的。兩兩幢高層可節(jié)節(jié)約約10萬元。2．應(yīng)用實例2上?？亟繁北眽K舊區(qū)改造造九州花園南南北兩幢高層層原系24層高層住宅，，采用50×50cm2預制鋼筋混凝凝土方樁，樁樁的有效長度度為34m，總樁數(shù)184根，箱基埋深深4.2m,總壓力375.5kPa（包括箱基荷載載），受甲方方委托，對南南、北兩幢高高層建筑加層層的可能性進進行評估。甲甲方委托時北北樓已造至兩兩層，南樓基基坑尚未開挖挖。圖7-8九州花園高層層建筑基礎(chǔ)平平面示意圖(單位:m)圖7-9九州花園南北北樓的p-S曲線總荷載p（kPa）375.5390.5405.5沉降S(mm)南樓189215242北樓152166178表7-4九州花園南、、北樓高層住住宅關(guān)于加層層的計算最終終沉降量現(xiàn)在，南、北高層住住宅僅加一層層，成為25層高層住宅。。至1996年10月4日已經(jīng)基本建建筑竣工（外外墻裝飾已至至底層），北北樓歷時兩年年又兩個月，，南樓歷時兩兩年，兩幢大樓的實實測沉降分別別為86mm和82mm，均在預估的最最終沉降量166mm和215mm以內(nèi)。實測證明，這這兩幢大樓通通過高層建筑筑樁箱（筏））基礎(chǔ)變形控控制設(shè)計理論論的預估，實實現(xiàn)了加層，，并獲得成功功。兩幢大樓樓加一層可得得到超過1500m2的建筑面積，，使業(yè)主可多創(chuàng)創(chuàng)利約180萬元。圖7-10北樓沉降-時間-沉降速率曲線線圖3應(yīng)用實例3上海四聯(lián)大廈廈地上23層，地下一層層，建筑物總總高度85m，總建筑物面積積19422m2,上部結(jié)構(gòu)為高高層建筑剪力力墻結(jié)構(gòu)，基基礎(chǔ)采用樁箱箱基礎(chǔ)，箱基基面積733m2，箱基埋深4.4m，樁群均布置在在剪力墻下，，為軸線樁布布置，箱基底底板厚60cm，剪力墻下設(shè)置置高1.2m，寬1.1m的基礎(chǔ)梁至上上部結(jié)構(gòu)。樁樁采用鉆孔灌灌注樁，共95根。地下水埋埋置深度為0.5m。鉆孔灌注樁原原設(shè)計為樁長長57.4m，樁直徑為0.85m。經(jīng)過計算分析析，與設(shè)計院院商量，改成成樁長52.4m，樁直徑0.80m，僅樁基礎(chǔ)一項項的變化和修修改，就為甲甲方節(jié)省投資資60余萬元。下面介紹修改改的依據(jù)。圖7-11四聯(lián)大廈箱基基平面和樁位位布置圖7-12四聯(lián)大廈樁長長與沉降的關(guān)關(guān)系圖圖7-13四聯(lián)大廈樁徑徑與沉降的關(guān)關(guān)系3．實施情況該大樓1996年7月16日基礎(chǔ)施工結(jié)結(jié)束，1997年1月29日結(jié)構(gòu)封頂，，1997年5月5日建筑竣工，，實測沉降12mm，過兩年半后，，1999年12月27日，居民全部部入住，實測測沉降17.1mm，沉降速率為0.0053mm/天，已小于《上海規(guī)范》沉降穩(wěn)定0.011mm/天的標準。用用雙曲線法外外推實測的最最終沉降為20.9mm。7-5.本章小結(jié)1．本章提出高層層建筑樁箱（（筏）基礎(chǔ)變變形控制設(shè)計計理論，這理理論可以解決決需用多少根根樁才能使建建筑物的沉降降控制在允許許范圍內(nèi)的問問題，高層建筑樁箱箱（筏）基礎(chǔ)礎(chǔ)變形控制設(shè)設(shè)計理論同時時考慮了樁間間土的承載力力。2．利用高層層建筑樁箱（（筏）基礎(chǔ)變變形控制設(shè)計計理論，對30層公寓作了算算例分析，指指出此理論必必須變形和承承載力雙滿足足。3．利用高層建筑筑樁箱（筏））基礎(chǔ)變形控控制設(shè)計理論論作了工程實實踐，進行了了數(shù)幢高層建建筑樁箱(筏)基礎(chǔ)的優(yōu)化設(shè)設(shè)計，并獲得得了成功，使使甲方獲得數(shù)數(shù)百萬的經(jīng)濟濟效益。圖1實體深基礎(chǔ)礎(chǔ)的底面積積第二個問題題是不能應(yīng)應(yīng)用沉降計計算結(jié)果與與實測結(jié)果果相差太大大的沉降計計算方法，，這樣會造成成直接經(jīng)濟濟損失或浪浪費基礎(chǔ)的的投資。第三個問題題是不能用用文克勒模模型的計算算結(jié)果來考考慮建筑物物的差異沉沉降的估算算。第四個問題題是高層建建筑樁箱（（筏）基礎(chǔ)礎(chǔ)的工作狀狀態(tài)為:在常規(guī)設(shè)計計條件角樁樁和邊樁與與內(nèi)部樁反反力之比值值很大，達達到2倍以上，隨著外荷載載的增加，，這個比值值逐漸減小小，當達到到極限設(shè)計計時，角樁樁，邊樁，，內(nèi)部樁反反力趨于均均勻，即角角樁和邊樁樁反力增加加很少或不不增加，但但內(nèi)部樁反反力增加很很多。這種情況類類似于高層層建筑箱形形基礎(chǔ)在軟軟土地基地地基反力的的分布，因因箱形基礎(chǔ)礎(chǔ)底板角，，邊部分下下的土體的的應(yīng)力進入入塑性狀態(tài)態(tài)，應(yīng)力重重分布使得得地基反力力趨于平緩緩。即：建筑物的外外荷載增加加，可以充充分利用內(nèi)內(nèi)部樁的承承載力。第八章結(jié)結(jié)論與展展望（略））8-1、結(jié)論通過高層建建筑地基基基礎(chǔ)設(shè)計理理論與實踐踐的研究，，特別是高高層建筑樁樁箱（筏））基礎(chǔ)與地地基共同作作用的研究究和實踐，，已完成下下面幾方面面工作：1．獨立立完完成成國國內(nèi)內(nèi)外外罕罕見見的的高高層層建建筑筑超超長長樁樁箱箱基基礎(chǔ)礎(chǔ)與與地地基基共共同同作作用用的的現(xiàn)現(xiàn)場場實實測測研研究究。實測測研研究究證證明明：：樁對對準準剪剪力力墻墻的的軸軸線線布布置置的的設(shè)設(shè)計計方方法法是是合合理理可可行行的的。。這幢幢30層建建筑筑物物的的荷荷載載為為500kPa，箱基基底底板板厚厚度度采采用用60cm，實測測最最大大底底板板鋼鋼筋筋拉拉應(yīng)應(yīng)力力發(fā)發(fā)生生在在底底板板的的上上排排鋼鋼筋筋處處，，其其值值小小于于30MPa，可見見軸軸線線樁樁的的設(shè)設(shè)計計可可以以大大大大減減薄薄箱箱基基底底板板的的厚厚度度。。提出出在在高高層層建建筑筑樁樁箱箱基基礎(chǔ)礎(chǔ)底底板板設(shè)設(shè)計計中中，，樁樁箱箱基基礎(chǔ)礎(chǔ)整整體體彎彎矩矩可可以以不不計計，，樁樁箱箱基基礎(chǔ)礎(chǔ)的的底底板板彎彎矩矩按按局局部部彎彎曲曲計計算算。。指指出出高高層層建建筑筑群群樁樁基基礎(chǔ)礎(chǔ)對對箱箱形形基基礎(chǔ)礎(chǔ)的的剛剛度度是是有有影影響響的的。。并并指指出出高高層層建建筑筑物物的的溫溫差差引引起起的的箱箱基基底底板板鋼鋼筋筋應(yīng)應(yīng)力力的的變變化化不不容容忽忽視視。。群樁樁基基礎(chǔ)礎(chǔ)的的試試驗驗表表明明：：樁樁間間土土從從施施工工一一開開始始就就分分擔擔上上部部荷荷載載了了，，這這是是高高層層建建筑筑群群樁樁基基礎(chǔ)礎(chǔ)的的工工作作機機理理。。欲欲解解決決需需用用多多少少根根樁樁才才能能使使建建筑筑物物的的沉沉降降控控制制在在允允許許范范圍圍內(nèi)內(nèi)的的問問題題，，必必須須建建立立在在高高層層建建筑筑群群樁樁基基礎(chǔ)礎(chǔ)的的工工作作機機理理上上。。2．介介紹紹了了國國內(nèi)內(nèi)外外常常用用的的單單樁樁和和群群樁樁沉沉降降分分析析的的計計算算方方法法,指出出它它們們的的利利弊弊,本文文主主要要介介紹紹高高層層建建筑筑樁樁箱箱(筏)基礎(chǔ)礎(chǔ)沉沉降降計計算算的的簡簡易易理理論論法法。。3．提提出出新新的的高高層層建建筑筑樁樁箱箱(筏)基礎(chǔ)礎(chǔ)沉沉降降計計算算方方法法-簡易易理理論論法法。。高高層層建建筑筑樁樁箱箱(筏)基礎(chǔ)礎(chǔ)沉沉降降計計算算的的簡簡易易理理論論法法可可以以計計算算各各種種樁樁長長（（7.5m-60m）的高高層層建建筑筑樁樁箱箱(筏)基礎(chǔ)礎(chǔ)的的最最終終沉沉降降；；此此法法簡簡單單、、方方便便，，且且可可以以手手算算；；計計算算參參數(shù)數(shù)容容易易確確定定；；計計算算結(jié)結(jié)果果均均不不需需使使用用樁樁基基沉沉降降修修正正系系數(shù)數(shù)；；考考慮慮了了樁樁間間土土分分層層的的影影響響；；能能反反映映建建筑筑物物荷荷載載與與沉沉降降的的非非線線性性關(guān)關(guān)系系；；計計算算沉沉降降量量與與實實測測推推算算值值相相當當接接近近，，并并在在外外地地獲獲得得成成功功。。用簡易理理論法的的基本原原理可以以進行單單樁分析析，能獲獲得單樁樁的理論論的單樁樁剛度；；給出荷荷載與沉沉降（Q-S）的非線性性關(guān)系；；短