“7/037,“9“83“,33,7,9,/95/“1/2,“1；3“；,“；7,“引言十分復(fù)雜又亟待解決的問題，一直倍受國內(nèi)外工程界的高度重視?；A(chǔ)隱蔽于地下，是整幢建筑物最為關(guān)鍵的部位，直接關(guān)系到建筑物的穩(wěn)定和安全，一旦發(fā)生基礎(chǔ)事故，不只損失巨大，同時(shí)補(bǔ)救也十分困難。對(duì)于高層建筑其重要性更為突出。高層建筑基礎(chǔ)工程費(fèi)用一般占整個(gè)工程費(fèi)用的“010，基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的合理與否會(huì)造成工程結(jié)構(gòu)造價(jià)相差很大，且不合理的基礎(chǔ)方案可能會(huì)給建筑物帶來安全隱患，以致影響整個(gè)工程的質(zhì)量。我國地源遼闊，工程地質(zhì)條件千差萬別，所采用的基礎(chǔ)方案各異。近年來濟(jì)南地區(qū)在老粘土地基和巖溶發(fā)育的復(fù)雜地基上建造超高層建筑不用樁基而采用天然地基基礎(chǔ)方案獲得成功，并在進(jìn)一步推廣。在不具備條件的地點(diǎn)，采用樁基仍然是高層建筑基礎(chǔ)的主要形式。有關(guān)國外資料分析表明，天然地基基礎(chǔ)的造價(jià)僅為樁基的01/0。如美國休士頓市的一些高達(dá)“1層的大廈，也多采用天然地基基礎(chǔ)。日本是個(gè)多地震的國家，其超高層建筑采用天然地基基礎(chǔ)方案的占總基礎(chǔ)形式的0。世界上工業(yè)發(fā)達(dá)國家，天然地基尤以筏形基礎(chǔ)應(yīng)用較為廣泛。我國的建筑業(yè)在滿足結(jié)構(gòu)安全的前提下，也應(yīng)優(yōu)先選用天然地基基礎(chǔ)，以節(jié)約大量建設(shè)資金。山西太原第二熱電廠期工程主廠房，將原來樁基方案改為天然地基方案，完全能滿足電廠結(jié)構(gòu)上的安全要求。不僅直接節(jié)約基礎(chǔ)工程投資“多萬元，而且縮短了建設(shè)工期，其綜合的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益十分顯著。北京保利大廈是一幢超高層建筑，該工程原設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)類型為鋼管樁方案，鋼管樁材料計(jì)劃從美國進(jìn)口，預(yù)算費(fèi)用達(dá)“多萬美元，后經(jīng)多方論證，將鋼管樁基礎(chǔ)改為天然地基箱形基礎(chǔ)，不僅節(jié)約了外匯，同時(shí)節(jié)省了近“萬元建設(shè)資金，大大縮短了建設(shè)周期，該工程經(jīng)過多年使用證明，其基礎(chǔ)的類型選擇是科學(xué)的，具有安全性和可靠性。近年來，北京、上海、天津、濟(jì)天然地基基礎(chǔ)由于高層建筑上部結(jié)構(gòu)荷載大，一般天然地基的承載力不能滿足要求，或沉降變形過大，所以高層建筑的基礎(chǔ)方案采用樁基較多。但樁基不僅造價(jià)高，施工也相對(duì)困難。因此，如何在各種復(fù)雜的地質(zhì)條件下建造高層建筑，解決好經(jīng)濟(jì)、合理的基礎(chǔ)設(shè)計(jì)，是一個(gè)收稿日期“巖土力學(xué)年/南、鄭州、深圳、南昌等地的一些工程，在選擇天然地基方案中，都獲得了很多經(jīng)驗(yàn)，取得了顯著的經(jīng)濟(jì)效益。括塔樓層），總高度,，設(shè)地下室層。地基土層自地表往下分別為黃土狀粉質(zhì)粘土、粘土、粘土碎石層、殘積土、強(qiáng)風(fēng)化閃長巖、中風(fēng)化閃長巖。主樓平均埋深，基底壓力/012。根據(jù)地質(zhì)情況結(jié)合建筑物功能要求，選擇第層粘土為基礎(chǔ)持力層，該層土質(zhì)密實(shí)，壓縮性很低，層底埋深3/3，平均厚度大于，粘土承載力標(biāo)準(zhǔn)值為3012，是很好的地基持力層，但是否適宜高層建筑要求，我們用了兩種方法進(jìn)行驗(yàn)算一是規(guī)范修正法，根據(jù)建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范456/“對(duì)綜合確定的第層粘土地基經(jīng)深寬修正后其承載力設(shè)計(jì)值為3/3012；二是強(qiáng)度計(jì)算法，依據(jù)高層建筑巖土工程勘察規(guī)程646/“利用持力層之三軸不固結(jié)快剪指標(biāo)計(jì)算地基承載力設(shè)計(jì)值為/012。由計(jì)算法確定的地基承載力能夠滿足基底壓力/012的設(shè)計(jì)要求，而規(guī)范修正法得到的承載力設(shè)計(jì)值雖不足，也可以通過適當(dāng)擴(kuò)大基礎(chǔ)底面積來處理，仍會(huì)比樁基方案經(jīng)濟(jì)合理，縮短工期。經(jīng)地基變形驗(yàn)算也滿足設(shè)計(jì)要求。因此，主樓選擇了天然地基基礎(chǔ)方案，采用箱基。實(shí)踐證明，該方案是最佳方案，技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果非常明顯，基礎(chǔ)造價(jià)節(jié)約約,多萬元，僅用,37時(shí)間完成基礎(chǔ)施工，建設(shè)工期大大縮短，一年多即投入運(yùn)營，社會(huì)效益相當(dāng)可觀，同時(shí)也為濟(jì)南地區(qū)在老粘土層上建造以上超高層建筑采用天然地基基礎(chǔ)提供了一個(gè)例證。（）齊魯賓館新建工程“,。這是一幢高級(jí)旅游賓館建筑，總建筑面積38,，由,3層的主樓和層裙房組成，頂層設(shè)旋轉(zhuǎn)餐廳和直升機(jī)停機(jī)坪，地面以上高度3，地下共層，基底標(biāo)高。工程所建場地位于濟(jì)南市巖溶較發(fā)育地區(qū)，為復(fù)雜場地。地基土層自地表往下分別為填土、粉質(zhì)粘土、白云巖。根據(jù)巖溶的發(fā)育情況，此地區(qū)的白云巖從上至下分為段巖溶發(fā)育段，層厚，層底深度。從鉆孔資料看，此部分溶蝕嚴(yán)重，平均遇溶率為9；“巖溶不發(fā)育段，層厚3，層底深度/，平均遇溶率為,9，巖石承載力標(biāo)準(zhǔn)值為,012；巖溶較發(fā)育段，平均遇溶率為/9，巖石承載力標(biāo)準(zhǔn)值為012。根據(jù)地質(zhì)情況結(jié)合建筑功能要求，選擇巖溶不發(fā)育段的白云巖為基礎(chǔ)持力層，主樓部分埋深。考慮到巖溶發(fā)育的不均勻性，采用筏板基礎(chǔ)，底板厚度為，基底平均壓力標(biāo)準(zhǔn)值為012。裙房部分采用柱下獨(dú)立基礎(chǔ)和墻下條形基礎(chǔ)。采用天然地基基礎(chǔ)方案的工程還有山東省委黨校教學(xué)樓，主樓層，設(shè)地下室層；山東省農(nóng)業(yè)發(fā)展銀行營業(yè)辦公樓，主樓地上層，地下室層等。基礎(chǔ)工程計(jì)算分析的正確程度主要取決于地基模型和計(jì)算參數(shù)的選擇。當(dāng)所采用的地基模型和計(jì)算參數(shù)與實(shí)際狀態(tài)接近時(shí)，就能得到較為理想的計(jì)算結(jié)果。基礎(chǔ)與地基和上部結(jié)構(gòu)相互連接、相互作用構(gòu)成一復(fù)雜的高度超靜定體系?；A(chǔ)工程計(jì)算分析的復(fù)雜性主要是由于地基物理力學(xué)性質(zhì)的多變性、復(fù)雜性和隨機(jī)性所造成。近年對(duì)土的工程特性的研究有了很大進(jìn)展，對(duì)于土的彈塑性應(yīng)力應(yīng)變特性、土的流變性和土的彈塑粘滯性等問題的研究都在不斷深入地進(jìn)行“，有些成果已進(jìn)行了工程應(yīng)用。但由于新提出的計(jì)算模型都存在著局限性，并且需要較多的難以準(zhǔn)確測定的地基力學(xué)參數(shù)，同時(shí)計(jì)算也復(fù)雜，沒有被工程界普遍接受。當(dāng)前廣泛用于基礎(chǔ)工程計(jì)算分析的仍是文克爾地基模型和彈性半空間地基模型。從大量實(shí)際工程的測試結(jié)果來看，基礎(chǔ)與地基相互作用性狀基本上都介于文克爾與彈性半空間地基模型的計(jì)算結(jié)果之間。根據(jù)地基的力學(xué)特征和基礎(chǔ)剛度的不同，或偏于接近文克爾地基模型或偏于接近彈性半空間地基模型。實(shí)踐證明文克爾與彈性半空間地基模型反映了地基性狀的兩個(gè)極端狀況。實(shí)際工程地基模型的選擇，當(dāng)?shù)鼗鶑?qiáng)度很弱時(shí)，如抗剪強(qiáng)度極低的半流態(tài)淤泥土或地基土塑性區(qū)開展相對(duì)較大時(shí)，地基狀態(tài)接近文克爾模型。隨著地基強(qiáng)度的增大，地基狀態(tài)趨向于彈性半空間模型。另外，彈性地基梁板的計(jì)算分析結(jié)果表明，當(dāng)?shù)鼗鶑?qiáng)度達(dá)到一定程度之后，隨著強(qiáng)度的繼續(xù)增長，彈性半空間地基模型的計(jì)算結(jié)果又向文克爾地基模型接近。濟(jì)南市地理位置南倚泰山山脈，北臨齊河廣闊的黃河沖積平原，白堊紀(jì)早期形成的火成巖侵入體以多種形態(tài)侵入奧陶系灰?guī)r土層中或覆蓋其上，從而形成廣泛的火成巖體。在巖層上部與土層的交接處，分布著厚度不等、由巖石風(fēng)化而成的、呈砂土狀的巖層全風(fēng)化帶，埋深約在左右。在此地基上建造高層建筑，通常采用灌注樁基礎(chǔ)，而灌注樁基礎(chǔ)具有施工周期長、工程造價(jià)高、污染環(huán)境等不利影響。能否突破常規(guī)的設(shè)計(jì)方法，采用天然地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)高層或超高層建筑，是擺在我們廣大的勘察設(shè)計(jì)工作者面前的一個(gè)新課題。（）濟(jì)南電信局第二長途電信樞紐工程。該工程位于濟(jì)南八一立交橋西南角，主樓地面以上層（包第期金云平等高層建筑天然地基基礎(chǔ)形式的運(yùn)用都選擇了土層分布普遍，厚度均勻且較大的粘土層為天然地基基礎(chǔ)持力層。渣固化，以提高樁端承載力；樁側(cè)后壓漿破壞成孔時(shí)的護(hù)壁泥漿，可使樁周土體產(chǎn)生劈裂，形成水泥土，增大樁周摩阻力。這樣，既可以提高承載力,/以上，又可使這種端承摩擦樁受荷后產(chǎn)生一定的沉降，使樁間土能分擔(dān)荷載。設(shè)計(jì)樁端位于中風(fēng)化閃長巖面上，平均樁長，樁徑，樁數(shù)“根。根據(jù)建筑樁基技術(shù)規(guī)范010“2,3，分別計(jì)算樁的極限承載力和筏板下地基土承擔(dān)的荷載；根據(jù)地質(zhì)報(bào)告，本工程地基良好，后壓漿承載力提高修正系數(shù)取較高值,，基底土承載力只進(jìn)行深度修正；經(jīng)計(jì)算，樁承擔(dān)“/的荷載，地基土承擔(dān),“/的荷載。這樣，樁經(jīng)過后壓漿處理，復(fù)合樁基滿足承載力要求。經(jīng)電算軟件計(jì)算，沉降也滿足要求。該工程經(jīng)濟(jì)效益明顯。地基、樁筏與上部結(jié)構(gòu)協(xié)同工作分析在高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，常規(guī)的設(shè)計(jì)計(jì)算方法是把基礎(chǔ)和上部結(jié)構(gòu)作為兩個(gè)各自獨(dú)立的結(jié)構(gòu)單元分別進(jìn)行計(jì)算，忽略上部結(jié)構(gòu)對(duì)基礎(chǔ)整體彎矩和相對(duì)撓曲制約和調(diào)整作用，從而使基礎(chǔ)的計(jì)算整體彎矩和相對(duì)撓曲顯著偏大。在計(jì)算上部結(jié)構(gòu)時(shí)，一般將基礎(chǔ)當(dāng)作嵌固支座，不考慮地基差異沉降對(duì)上部結(jié)構(gòu)的影響，忽略了基礎(chǔ)的變形和位移。在計(jì)算地基接觸反力時(shí)，采用半無限彈性體等線彈性地基模型，夸大了接觸反力分布的不均勻度，導(dǎo)致基礎(chǔ)計(jì)算整體彎矩偏大。通過工程實(shí)踐發(fā)現(xiàn)，上部結(jié)構(gòu)實(shí)際內(nèi)力往往與常規(guī)設(shè)計(jì)值有較大差距，底層梁柱和邊跨梁柱尤為明顯，甚至出現(xiàn)開裂。相反，基礎(chǔ)的內(nèi)力則比常規(guī)設(shè)計(jì)值小得多。把地基、基礎(chǔ)與上部結(jié)構(gòu)三者結(jié)合一體進(jìn)行整體分析的方法，較之常規(guī)的將上、下部分分開考慮的設(shè)計(jì)方法有著不容置疑的優(yōu)點(diǎn)，它既能考慮上部結(jié)構(gòu)與地基基礎(chǔ)之間的相互影響，又能比較真實(shí)地反映建筑物與基礎(chǔ)的實(shí)際受力狀態(tài)，是一種先進(jìn)的設(shè)計(jì)方法。目前，借助有關(guān)電算軟件可以完成此項(xiàng)工作。結(jié)語“高層建筑由于其上部豎向與水平荷載大，基礎(chǔ)埋置較深，各工程地質(zhì)條件又不相同，采用的基礎(chǔ)方案各異。根據(jù)實(shí)際情況，近年來濟(jì)南地區(qū)高層、超高層建筑采用老粘土層和巖溶發(fā)育的復(fù)雜天然地基基礎(chǔ)方案獲得成功，并進(jìn)一步推廣。通過地基、樁筏與上部結(jié)構(gòu)協(xié)同工作分析，提高了地基土承擔(dān)的荷載，使地基承載力與沉降均滿足要求。這些都取得了明顯的經(jīng)濟(jì)效益。在滿足結(jié)構(gòu)安全的前提下，優(yōu)先選用天然地基基礎(chǔ)及地基、樁筏（箱）與上部結(jié)構(gòu)協(xié)同工作方案是合理可行的，值得推廣。農(nóng)業(yè)銀行山東省分行營業(yè)大樓是一綜合性建筑，該工程位于濟(jì)南經(jīng)七路與大緯二路路口西南側(cè)。主樓地上“層，地下層，總建筑面積“?？偢叨?，埋深。地基土層自地表往下分別為黃土狀粉質(zhì)粘土、粘性土、粘土碎石層、殘積土、閃長巖強(qiáng)風(fēng)化帶、閃長巖中風(fēng)化帶。按常規(guī)設(shè)計(jì)，主樓采用樁筏板基礎(chǔ)，嵌巖灌注樁成梅花形布置，共根，嵌入中風(fēng)化巖層，樁平均長度“，其特點(diǎn)是受力明確，嵌入樁幾乎沒有沉降，只有樁的壓縮變形，主樓最終下沉也是很小的。為了實(shí)現(xiàn)地基、樁筏與上部結(jié)構(gòu)協(xié)同工作，形成復(fù)合樁基，樁端應(yīng)嚴(yán)格位于中風(fēng)