关键词：地基基础;地基均匀性;岩土工程勘察;基础评价
前言: 地基的均匀性及稳定性评价是岩上工程勘察中非常重要的项内容，且《岩上工程勘察规范》和《建筑地基基础设让规范》对地基的均匀性稳定性评价均有明确的规定，但两规范均没有具体的评价标准和准则，岩土工程师在对地基的均匀性及稳定性进行评价时也显得无从下手，不知从何处着手，笔者多年从事岩土工程勘察及其报告编写工作，试图从定性及定量角度对地基的均匀性提出一些浅见，供同行参考。
1天然地基的均匀评价
在建筑物的天热地基拽基础设计时，设计人员量关心的是由于地基变形引起的建筑物变形(沉降量沉降、倾斜及局部倾斜)。而当前在进行建筑物的变形设计时采用正常使用最限状态的原则设计，即建筑物的变形是否超过变形允许范围值。而造成地基变形最主要的原之一就是地基存在不均匀问题；岩土工程师在对地基的均匀性进行评价时由于“勘察规范”和“地基规范”中没有明确的评判标准可参考，往往仅一笔带过或只停留在定性的评价上，缺乏必要的定量分析，给岩土工程设计带来诸多不便。
l、l地基均匀性的评价范围
对天然地基的均匀性评价时应首先确定其评价的平面范围和深度范围，天然地基的均匀性评价平面范围与抗震场地评价范围既有相似而又有较大的差异，抗震的建筑场地评价多以自然村或某一街区为单位进行考虑，而建筑地基的均匀性评价时多以建筑物水平投影面积范围为标准，也即通常以建筑物的角点包络线所占的面积为评价范围；但地基均匀性的计价深度范围与抗震覆盖层厚度评价具有明显不同的概念，必须有明确的定性概念，假若它的评价范围与抗震覆盖层厚度的平价范围一致，则将造成过大的投资浪费，建筑抗震覆盖层厚度的确定是以地面至地层界面剪切波速大于500ms的岩土层项面距离为准，而地基均匀性评价深度应掌握以下几条原则：
(1)地基主要受力层情况：对于条形基础为基底下3b(b为基础底面宽度),对于独立基础为基底下l、5b,且评价深度均不小于5m。
(2)压缩层深度范围：对于天然地基浅基础、独立基础或条形基础其压缩层深度按变形比法确定其评价深度：
(1)式中符号意义可参考“地基规范”。
(3)对大面积基础其评价深度范围按下式确定：
(2)式中：b――基础宽度。且对于大面积基础其评价范围应不小1倍基础宽度范围。
(4)对于桩基础按等效实体深基础的底面积按应力比确定评价深度zn；即zn处的附加应力 与土的自重应力 应符合下式要求：（3）（4）式中：a\――附加应力系数,查有关规范确定;Po――等效实体基础底面的平均附加应力。
1、2地基均匀性的评价内窖
地基的均匀性评价是岩土工程分析与评价的重要内容之一，在审核岩土工程勘察报告时,发现大部份岩土工程师对该部份的评价显得空洞无物，或者根本就不涉及这方面的内容，使得基础设计时对地基土的均匀性难以进行考虑，给建筑物的安全带来隐患根据有关规范和基础设计经验，地基的均匀性评价，其实就是地基土的压缩性不均匀问题，结合场地特征，应首先确定场地所在的工程地质单元，进而根据建筑物的荷载特征估算地址压缩层深度范围。
(1)工程地质单元的划分。根据现场调查情况，确定场地址是否跨越不同的地貌单元。再根据钻孔揭露资料，绘制场地纵横工程地质剖面图，分析评价岩土质的成因、沉积年代、力学性质，分析地基岩土纵横方向上物理力学性质的差异情况，分析建筑物基础平面是否跨越不同的地貌单元和位于同一工程地质单元。
（2地基均匀性评价深度的计算。根据建筑物的荷载特征，结合建筑物拟采用的基础型式按式(1)一(4)估算地基岩土的压缩层深度范围，分析评价压缩层范围内的地基岩土的物理力学性质，进而进行地基均匀性的定性及定量评价。
(3)不均匀地基的评价。按下列要求对地基的均匀性进行定性及定量评价：
①建筑物基础平面跨越不同的地貌单元，岩土层的工程特性在纵横方向上其明显的差异为不均匀地基；
②建筑物所在场地构造破碎带(非全新活动断裂带)发育或构造引起的节理/裂隙发育导致岩体极为破碎（非风化破碎岩体)为不均匀地基；
③场地内有大面积的软弱粘性土和填土分布、经人工处理过的地基均为不均匀地基；
④根据工程地质剖面图，相邻钻孔的压缩层范围内岩土层界面坡度＞l00时为不均匀地基；
⑤建筑物平面范围内各钻孔压缩层范围内压缩模量厚度加权平均值的量大值(Emax)最小值值（Emin）的比值作为不均匀系数，并结合同一工程地质单元岩土层厚度的统计变异系数进行分析评价，满足表l条件的可评判为不均匀地基；
表l地基不均匀系数界限值
⑥地基主要受力层范围内的岩土层在基础竟度方向上存在厚度明显不同，层厚统计变异系数大于等于0、5，并且相邻钻孔间同一工程地质单元的岩土层厚度差值大于等于0、05b(b为基础宽度)时,为不均匀地基,即满足下两式要求时为不均匀地基；
(5) (6)式中：H1，H2――相邻钻孔同一工程地质单元岩土层厚度；b――基础宽度。
⑦在同一钻孔内的地基土压缩层范围内任意相邻两层岩土层的地基压缩模量比值满足下式要求为不均匀地基；
Es1／Es23(7) 式中：Es1―上层土压缩模量，Es2―下层土压缩模量。
⑧对于桩基础其桩底高差大于等于下式计算结果时应判定为不均匀地基；
(8)式中；D――桩径；a―相邻桩底中点连线与水平线的夹角。
2不均匀地基的稳定性评价
对于被判为不均匀地基的场地，应按规范要求进行地基变形的验算评价，以免地基变形失效给建筑物带来安全隐患。地基变形包括地基的压缩变形，通常采用规范建议的等效分层总和法进行，而地基失效验算即通常所说的地基稳定性验算；当规范不要求进行地基，变形验算的建筑在基础设计时应采取相应的结构加强措施。
（1)不均匀地基岩土上层承载力取值。众所所周知。建筑物设计时，最为常用的是简化计算方法即通常将上部结构、地基和基础三个完整的静力平衡结构体系人为地分为上部结构、地基、基础部分进行独立求解，假定上部结构的柱是嵌固在基础上的，求解出的结构内力柱的轴力、弯矩、剪力、转角)，这些内力作用在基础梁或基础底板上基础梁或基础底板同时承受地基反力，地基反力与上部结构荷载（含基础自重及其悬挑部分以上的土自重）保持静力平衡，并假定地基反力是按直线分布，即此时假定基础是绝对刚性，而计算地基变形时又把基础看作是柔性的即地基反力是均匀分布的在对地基土进行承载力和变形验算时，所采用的荷载组合也不同，进行承载力验算时采用的是荷载效应的标准组合，而在进行地基的变形验算时采用的是荷载效应的准永久组合，表明基础刚度的不同地基上的发挥度也不同，也即地基土的承载力非定值，其随基础的刚度不同而变化。
根据上述简化计算方法，仅仅考虑了总荷载与总反力之间的静力平衡条件，而忽略了上部结构与基础以及基础与地基土之间的变形的连续性质，使得在利用地基土承载力取值时把地基土独立看待承载力取定值，导致地基土承载力取值偏高或偏低给建筑物留下安全隐患或造成投资浪费，根据多年的设计经验和地基反力观测，地基土反力由于基础刚度的不同，存在不同程度的集中现象，故基础设计时地基土的承载力可根据基础刚度和基础型式的不同作如下调整：
①当基础刚度较大时地基土承载力可采用偏高值；
②当基础刚度较小时地基十的承载力可取偏低值；
③对独立基础，地基土承载力可取低值；
④面对于条形基础或其它大面积基础地基土承载力取高值。
（2)不均匀地基的稳定性计算。对于被判为不均匀的地基除应按有关规范要求进行建筑物的沉降、差异沉降、倾斜等特征分析（具体分析计算方法可参照“地基规范”）外，更为重要的是应根据建筑物的重要性进行地基稳定性验算，国内外在这方面的文献记录较少，岩土工程师对这一重要内容往往均以对地基稳定性“有利”与“不利”泛泛带过，空洞无物，设计人员无所适从。笔者依据多年从事岩土工程勘察经验及收集的一些文献资料作出简略介绍。
运用该式进行整体稳定性计算时,仅适用于小偏心荷载的建筑物,其关键是滑弧深度的确定,滑弧深度确定了其地基土整体破坏范围也就确定了,根据多项工程地基土圆弧滑动稳定性验算及塑料区展形范围,认为基础外角点底面以下1/4基础宽度范围深度内，且该点与地面的连线呈45o － ／2夹角的验算范围可满足建筑物安全使用要求；若经上式验算所得地基稳定性安全系数小于1、2，则应加大基础埋深，继续验算直至满足要求止或采用增强滑带土抗剪强度的办法重新验算地基稳定性安全系数。
3不均匀地基基础设计时应采取的结构措施
由于不均匀地基的地基岩土在纵向和横向上物理力学性质均有不同程度的差异，地基反力的集中现象比均匀地基更为明显，基础设计若不采取某些结构措施易给建筑物埋下安全隐患，对于此类地基基础设计除应沿基础纵横向而设分布钢筋外，一般情况下还应避免或采取如下措施：
(I)对于建造不均地基土上的建筑物基础应加大基础刚度；
(2)建筑物尽量避免采用不同的基础型式；
(3)同一建筑物基础不应置于岩土性质绝然不同的地基岩土层上；
(4)对与多层和高层钢筋混凝土结构的房屋单独柱基应沿基础纵横两个主轴方向设置系梁，特别是各柱基重力荷载代表值差异明显的柱基或各柱基埋深差较大的基础；
(5)对于桩基应设置桩帽(单桩）或桩承台（多桩)且沿纵横主轴方向设置系梁，特别是桩底持力层差异较大的桩基础；
(6)对于设置于不均匀地基岩土上的桩基础，其桩顶和柱桩底应设置不小于 1m的箍筋加密区，若采用预制桩应采用高强预应力管桩；
(7)对于不均匀地基上的多层砌体房屋和底部框架、内框架房屋和单层或多层砌体房屋和底部框架、内框架房屋和单层或多厂房宜设置基础圈梁；
(8)对于单层或多层厂房也可采取减小柱距、增加内支撑或斜撑。
4结语
【关键词】房屋建筑； 地基基础； 施工技术； 浇筑技术
前言
随着我国社会经济的快速发展，我国的建筑业也得到了很大发展。同时出现了房屋建筑样式多样性的特征，不同的建设类型其地基的实际情况也不同，因此我们要对现行的房屋地基问题进行分析。而解决房屋建设的地基问题，首先要分析现行的地基建设存在的障碍和不足，然后针对问题提出相应的办法。 建筑工程地基基础施工作为土建工程建设重要的环节，基础和地基都属于隐蔽性工程，由于竣工后不可能仔细检查，一旦事故发生，不仅难以补救，甚至还会造成不堪的设想。在这个过程中，影响房屋建筑地基基础施工质量的因素主要有：基础和地基施工缺陷，以及缺陷对建筑的影响；结构变形、基础性变形数值、趋势以及发展速度；上部加固结构以及基础缺陷经济性、可能性等。因此，在实际施工中，必须明确地基基础事故发生原因以及事故特点，再采取有效的防治措施，从根本上保障房屋建筑地基基础施工质量。
一、房屋建筑地基基础施工控制要点分析
在建筑工程中，地基作为房屋建筑荷载作用下，不能疏忽地层产生的基底形变；基础则是建筑物通过荷载，不断传输给地基的底部构造。在房屋建筑中地基作为保障建筑物荷载的重要部分、在施工中必须有效预防工程损坏，保障工程稳定度，避免基础沉降小于地基变形的允许值。在保障建筑工程要求的同时，尽量采用深度较小，只需要一般的施工程序就可以建设的项目类型，即：天然的地基上浅基础；当房屋建筑地基不能满足上述要求时，必须对相关部位进行稳固处理，在处理后再进行基础建造，即：人工性地基浅基础；当房屋建筑地基基础整体都不能达到施工要求时，则必须通过相关方法，充分利用特殊手段对埋深较大的基础形式进行施工，被称为常用桩基，从而将荷载更多的传递到坚固的敦实深部土层中。因此，在建筑地基基础工程施工质量控制要点中，必须做好项目策划工作，在项目经理部门建立的过程中，保障施工单位需要的建设材料，根据《施工组织控制》对本项目进行审核、编制。为了把控好建筑材料质量控制关，对房屋建筑基础工程涉及的水泥、钢绞线、钢筋、砂石等相关材料，做到供货厂家优选，在厂家直接供货的过程中，提高建筑材料验收检查力度，做好质量防控；在房屋建筑现场原材料复试中，通过严格控制复试流程，从根本上避免不合格材料使用以及现场错用等现象发生；在供应部门集中现场供货的同时，项目经理部门必须加强原材料检查、验收以及送检方式，在保障现场材料质量的过程中，让建筑工程进人正常运营中。其次，技术交底作为房屋建筑地基基础施工质量的重要环节，在施工技术人员向工程经理部门交底的过程中，项目经理部门相关人员必须明确施工图含义；在施工班技术项目交底中，建筑施工班组必须明确施工要求，在及时做好质量控制点的过程中，技术交底工作必须附图，在通俗易懂的情况下，由专门的负签字记录。在施工参数确定中，由于房屋建筑各个场地地基基础工程环境条件不一，在建筑工程地基基础正式施工前，必须进行试打、试桩工作，在保障工程施工参数的过程中，确保建筑工程方案以及设计的合理性、科学性。
二、房屋建筑地基基础工程施工技术分析
1、房屋建筑地基基础工程施工技术。一是房屋建筑地基基础选型。基础作为建筑物和地基项链的的部分，它能准确将竖向体系传输的荷载转换成地基；当地基不能够完全承受时，竖向构造散步形式和基本散步形式一样，都可以采取基础筏形的形式，由于它具有极大的地基接触面积，与突出基础相相比，它的造价相对较高；当土质基础较好时，对于水位较低的地下亚粘土、粘土，必须采用人工灌注桩的方式进行挖孔支撑。当地基承载力不足时，对于软土地基一般采用软弱地基的处理方式进行处理。在建筑工程中，软弱地基主要由湿陷性黄土、淤泥质土或者其他构成，在土质检查时，必须明确软弱土层均匀性、土质泥沙、散步范围等，为地基处理方案提供对应的参数。在初步计算中，通过计算房屋结构荷载，假设它均匀散布在整个房屋结构中，从而获得平均荷载位置，与地基本身承载力相比，当地基承载力超过四倍平均荷载位时，则尽量采用更加精进的独立基础；当地基容许的承载力低于两倍的平均荷载位时，则采用满铺的筏形基础；当地基承载力处于两者之间时，一般采用沉井基础或者桩基础的方式。二是桩基础施工技术以及钢筋连接方式。在房屋建筑地基为淤泥性基地土质，上部土质较薄时，必须采用对淤泥土扰动以及淤泥的措施。在建筑物垃圾废料、填充土中，当密实度和均匀性较好时，根据持力层特点，一般采用有机质含量较多的生活垃圾以及工业废料等杂填土，避免未经处理就作为持力层。在地基处理方法选择中，通过综合地质水文条件、地质工程地基要点、基础型式、结构类型、材料供应状况、环境条件以及施工条件等因素，在经济技术指标分析后，再择优选用。在地基处理中，通过采用有效措施，提高上部强度、刚度，在方便建筑物对不均匀变形的适应能力的过程中，明确地基处理方式，进行后续检测，为施工质量准确依据。为了满足现行建筑工程要求，在施工期间必须对沉降进行观测，当地基欠湿润性黄土、膨胀土以及固结土时，通过增强施工工艺，选择最佳的填土。
2、房屋建筑混凝土浇筑技术。在房屋建筑混凝土浇筑中，由于浇筑速度快、持续时间长等特点，为了保障温度应力，混凝土施工必须尽量在白天施工，在输送不间断的过程中，进行分层浇筑，每层高度适中控制在300到500毫米之间，时间间隔在1、5到2个小时之间。在振捣中，一般采用机械振捣，人工辅助的方式，使用快插慢拔的方式的，以振动泛浆为基础，插人点距离始终在半径为1、25倍范围的振动棒中。在梁柱节点处，如果不能插人振动，钢筋太密，一般采用人工振捣的方式进行弥补，使用橡皮在梁柱侧模进行敲打在楼板浇筑中，除了在梁处必须采用振动器，平板振动器必须根据垂直浇筑方向进行来回式振捣；根据回字形路线形成振捣，在排与排之间形成对应的接线，保障混凝土始终没有漏振现象。在泵送施工中，除了必须依据常规施工，还必须严格配置施工缝以及施工顺序留设需求，在管泵送前，对管体以及湿润管进行压送，特殊情况时，通过覆盖湿麻袋，保障混凝土温度；在泵送过程中，通过控制泵冲击力，避免对深梁锚固筋的影响。
三、结语
地基基础作为房屋建筑物的重要项目，地基基础施工对建筑工程质量以及使用安全具有重要作用。因此，在实际施工中，必须根据地基基础施工技术、混凝土浇筑技术，在充分吸收国内外先进经验的同时，保障施工质量以及建筑物稳定性；在不断整合土质实际情况、施工环境、地基状况等相关要求的同时，选择最佳施工方案，增强施工质量，保障居民人身以及财务安全。
参考文献
【关键词】建筑工程；地基基础；施工技术
前言
近年来，随着我国社会经济的飞速发展和城市化建设进程的不断加快，工程建设的数量越来越多，工程建设的质量越来越受到人们的重视，地基基础建设质量的高低将会直接影响到建筑工程的根基，只有控制好地基基础的施工，才能有效地保证工程建设的质量。
1、地基基础施工的概论
地基是指建筑物荷载作用下基底下方产生的形变绝不能疏忽地层，而基础则是指将建筑物荷载传给地基的底部构造。地基是作为支承建筑物荷载，所以一定要能预防强度的毁坏和稳固，同时，务必掌控基础的沉降不超过地基的变形允许值。能够完成上面要求前提下，尽可能的采用对立来说深度小，仅需要一般施工程序便可建造起来的基本类别，即天然地基上浅基础；地基若满足不了上述的要求，就必须进行稳固处理，处理后地基上建造的基础，即人工地基上的浅基础。如果上述地基基本形式统统都不能够来满足要求的话，就要想方设法借助特殊的手段相对埋深大的基础形式，称深基础（常用桩基），以求把荷载更多地传到深部坚固的敦实土层中。
2、建筑地基基础工程施工的质量要点控制
1）首先做好项目的质量策划工作，包括项目经理部的建立、施工所需资源的准备、以及《施工组织设计》的编制、审核。
2）把握好原材料的质量控制关。建筑地基基础工程施工涉及的材料主要有水泥、钢筋、钢绞线、砂石等，要做到：①优选供货厂家，最好从厂家直接供货；②加强材料检查验收，严把材料质量关；③加强现场原材料的复试工作，以防现场错用或使用不合格材料。原材料采用应以供应部门集中到供货到现场，项目经理部验收、检查、送检的方式，保证现场材料的可靠性。
3）做好技术交底工作。技术交底是保证施工质量必不可少的环节，首先是设计人员对项目经理部人员交底，目的是让项目经理部人员熟悉领会施工图意图；其次是施工项目技术负责人对施工班交底，目的是让施工班组掌握如何按规定要求施工，质量控制要点有哪些。技术交底要清楚易懂，必要时应附图，记录时要有责任人签字。
4）施工参数的确定。由于各场地地基基础工程条件的差异性，建筑地基基础工程正式施工前都应进行试桩、试打工作，以确定有关施工参数、设计和施工方案的合理性。
3、加强建筑地基基础工程的施工技术
1）地基基础的选型
作为地基与建筑物的相连部分，基础能将由物竖向体系传来的荷载又传向地基。如果地基能够完全承受，基本的散布形式和竖向构造的散布形式一样，可以采取突出基础；若地基很软弱，那么建筑物非常高的前提下，就要采取筏形基础，筏形基础有比较大地基接触面的优势，它和突出基础相对来说，造价相对更高一些。若基础土质较好，地下水位较低的粘土，亚粘土、就要采用作支承的人工挖孔灌注桩。
假设地基承载力不够，则属于软土地基，要采取措施对软弱地基进行处理。软弱地基系由淤泥质土、湿陷性黄土、或者其它等等构成，在查看时要查明软弱土层的均匀性组成，散布范围和土质泥沙，为采用的地基处理方案提供相应的参数。在初步计算时最好计算房屋结构的大致荷载量，假定它平均散布在了整个面积，从而便得到了平均的荷载位，可以和地基本身的承载力相对比、若是地基的容许承载力大于4倍的平均荷载位，则用独立基础可能比筏形基础更加经济。若地基的容许承载力小于2倍的平均荷载位，可选用满铺在全部面积下的筏形基础，若介于在两者间，则用桩基础或沉井基础。
2）地基基础施工技术与措施
当基地土质为淤泥，上层土层又较薄时，应采用避免施工中对淤泥和淤泥土扰动的措施。若是冲填土、建筑物垃圾废料，当均匀性和密实度较好时均可利用作为持力层，对有机质含量相对多的生活垃圾、基础有腐蚀性的工业度料等杂填土，未经处理不能作为持力层。在选择地基处理方法时，应综合工程地质和水文地质条件、建筑物对地基要点，建筑结构类型和基础型式，周围环境条件、材料供应情况、施工条件等各方面因素，经过技术经济指标比较分析后择优采用。
地基处理时，一定得采取有效措施，加强上部结构的刚度和强度，以便加强建筑物对地基不均匀变形的适应能力，已确定的地基处理方法，进行必要的检测，同时为施工质量提供相关依据。地基处理后，建筑地基变形应满足现行有关规范要求，并在施工期间进行沉降观测；如果地基上欠固结土、膨胀土，湿陷性黄土，则选用适当的增强填土和施工工艺。
3）各部位钢筋连接方式
转换层中钢筋的种类繁多，不同位置钢筋受力情况也不尽相同。
（1）转换层大梁的主筋是转换层中最重要的受力单元，应采用最可靠且对钢筋无损害的连接方式，通常采用冷挤压连接法；（2）转换层柱钢筋、剪力墙竖向分布筋宜采用电渣压力焊；（3）转换层主梁腰筋及箍筋、联系梁主筋、板钢筋一般采用闪光焊接；（4）其他受力较次要部位，如联系梁架力筋及箍筋可采用绑扎连接。
4、混凝土浇筑技术
转换梁混凝浇筑量大，浇筑速度块，总的浇筑时间长，又要考虑温度应力的影响，因此，下面有几点需要注意下：
（1）混凝土施工尽量安排在白天进行，并确保混凝土的输送不间断。混凝土浇筑应分层来进行，每层高度控制在300～500mm。每层间隔时间1、5～2h。
（2）混凝土的振捣采用机械振捣为主，人工扦插为辅。插入振动器宜采用快插慢拔，振动时间以出现泛浆为准，同时插入点距离应在振动棒有半径1、25倍范围内。在梁柱节点处，若钢筋太密，振动插入不了，则采取钢扦来插，在梁柱侧模用橡皮锤敲打，用人工振捣来弥补。
（3）楼板混凝土浇筑，除在梁处采用插入式振动器外，其余均采平板振动器沿垂直浇筑方向来回振捣。平板振动器依回字型路线成排进行振捣，且排与排中间要有一定的搭接，以确保混凝土不漏振，以保证密实度。
（4）泵送施工全过程除了按常规操作外，应注意以下几点：布管及拆管要严格配合施工顺序和施工缝留设要求：管泵送前，加强压送水湿润管和泵体，必要时将湿麻袋覆盖于泵管上，降低混凝土的温度；泵送过程中，有泵管与溜槽配合，控制泵送冲击力，避免挠动深梁锚固筋；混凝土入模温度控制。入模温度直接影响混凝土的中心温升值，固而降低入模温度是转换层大体积混凝土施工重要控制内容之一。
结束语
综上所述，地基基础是建筑物的基础工程，地基基础的施工对于工程建设来将有着重要作用。因此施工人员必须充分掌握相应的施工技术，保证施工质量，确保建筑物的稳定性。在实际施工中，应该根据土质的实际情况、地基状况以及施工环境的具体要求，选择合理的施工方法，提高施工质量，保证建筑安全可靠。
参考文献
[1]建筑地基基础施工质量验收规范GB50202—2002
关键词：筏形基础地质概况基础选型变形控制
中图分类号：F407、1 文献标识码：A 文章编号：
1 概述
近年来, 筏形基础在高层建筑设计中, 不仅因为它能结合地下室的埋深, 充分利用天然地基建造补偿性基础, 具有整体刚度好、能调整地基不均匀沉降的特点, 还因为它能配合未来城市地下空间的开发利用。此外, 筏形基础抗震性能较好, 施工简便、工期短、技术质量易于保证。本文以广东惠州市白鹭湖休闲度假区E1栋高层住宅为例, 对筏形基础的选型和主要设计方法, 作了一些探讨, 与同行商榷。
2 工程及地质概况
本工程位于广东省惠州市白鹭湖山水休闲度假区, 为住宅小区商品房, 地面以上楼高16 层, 高度49、50m , 地下1 层, 基础埋深4、50m , 总建筑面积7520m2 , 主体结构为短肢剪力墙结构体系。如下图所示：
该工程拟建场地原始地貌为残丘、坡积低地, 经人工填土整平。经勘察, 现场场地土的主要成因类型和岩土性质自上而下依次为:
①人工填土: 黄褐、黄红色, 层厚1、50～2、80m , 以粘性土为主, 稍湿, 结构松散;
②坡积土: 褐黄、黄红色, 埋深1、50～2、80m , 层厚2、60～5、50m , 以粉质粘粒为主, 含少量砾石, 平均标贯击数为14 击,湿, 呈可塑- 硬塑状, fak = 180kPa ;
③残积土: 褐黄、灰白、棕红色, 埋深4、10～6、80m , 层厚2、30～4、70m , 以粉质粘粒为主, 平均标贯击数为20 击, 湿, 呈硬塑状, fak = 220kPa ;
④全风化泥岩: 褐黄、灰黄色, 埋深5、40～8、20m , 层厚1、80～3、05m , 平均标贯击数为40 击, 岩芯呈坚硬土状, fak =350kPa ;
⑤强风化泥岩: 褐黄、灰紫、青灰色,埋深6、20～1、12m , 层厚2、60～5、50m , 平均标贯击数为60 击, 岩芯呈半岩半土状。再往下为中风化泥岩, 结构完整, 强度较高, 在此不再叙述。在该工程场区内, 地下水不甚发育, 岩土透水性能较差, 地下水来源主要接受大气降水补给, 水位稳定埋深为1、50～2、00m ,地下水量和水位变幅, 主要随大气降水影响而波动。
3 基础选型
建筑物基础选型应根据工程地质资料结合建筑物荷重、结构平面布置、受力特点、工期要求、施工难易及造价等因素, 进行综合比较确定。从本工程勘察报告来看,适合采用的基础形式有桩基础和筏形基础2 种类型。下面分别就这2 种类型的基础选型, 进行比较。
3、1 桩基础选型
根据工程地质资料, 建筑场地内各土层埋深起伏变化大, 全风化泥岩埋藏浅, 标贯击数在40 击以上。从施工难易程度看, 除人工挖孔桩、机械成孔桩外, 打入桩在该场地不适用, 易出现短桩。而从效费比看, 相同桩长、桩径的人工挖孔桩, 要比机械成孔桩高, 因此, 本工程若进行桩基选型, 则以选择人工挖孔桩较为合适。但是, 由于该建筑物主体结构为短肢剪力墙结构体系, 致使部分桩基础还需设计较大的承台或托梁型承台支撑剪力墙, 导致受力复杂。同时, 还要花费一定费用和时间, 进行桩的抽芯和检验,既不经济, 也会拖延工期。由此可见, 无论选择哪种桩基础, 都不能很好地满足设计要求和业主意图。
3、2 筏形基础选型
筏形基础分梁板式和平板式2种类型。该建筑物除前面提到的主体结构为短肢剪力墙结构体系外, 平面布置也较为特殊, 其平面核心筒与外框短肢墙之间, 呈25°角布置。若采用梁板式筏基, 则基础梁的布置较复杂,节点处理不宜, 基础梁相互间的传力不很明确; 若采用平板式筏基, 则可不受平面布置不规则的影响, 较好地处理梁板式筏基中遇到的问题, 有效提高筏基的整体刚度及调整应力和变形的能力。同时, 还具有施工简便、施工工期短、施工质量易于保证的特点。
综上分析不难看出, 该工程采用平板式筏基无论从经济、工期及技术质量保证上,都具有一定的优势, 能较好满足设计要求,有利于商品房的尽早推出和获利, 符合业主心意。
4 基础设计计算
本建筑物地基基础设计等级为乙级, 结构安全等级为二级。
4、1 岩土计算参数
根据地质勘察报告, 本工程选择坡积土层作为天然基础的持力层, 并综合同类坡积土层所做的现场压板试验数据, 对本工程基础底板下的坡积含砾粘土层的计算参数, 采用以下数值:
(1) 坡积含砾粉质粘土fak = 180kPa , γ= 18、7kN/m3 , φ = 20°,
c = 32kPa , E0 = 22MPa 。
(2) 残积粉质粘土E0 = 28MPa
4、2 地基承载力计算
根据上部结构的电算结果, 建筑物总重(含地下室及基础板重) Fv + G = 319 200kN , 基础底板面积A = 1120m2 , 基础底面处的平均压力设计值为:P = ( Fv + G) / A = 285kN/m2, 地基强度不仅与持力层的物理力学性质有关, 还与基础的埋深及宽度有关。为了能较真实地反映地基土的实际承载力, 在满足基础偏心距e ≤0、033 倍基础底面宽度的条件下, 本工程采用土的固结不排水抗剪强度指标来确定地基承载力fa:
fa = Mbγb + Mdγmd + McCk
式中, 承载力系数Mb , Md , Mc 根据土的内摩擦角标准值φk 查规范相关表得Mb = 0、51 ,
Md = 3、06 , Mc = 5、66; 并取b = 6m(基础宽度大于6m 按6m 考虑) , d = 415m ,γm = 12kN/m3 , 代入式得:fa = 403kN/m2 > P ( = 285kN/m2)
可见, 地基持力层强度足够。另外, 从补偿性基础理论出发, 原基坑被挖去的土体重量置换了部分建筑物的重量, 即基础每挖深1m , 可增加约12kN/m2 的地耐力, 415m 深的土体可增加Δfa = 415×12 = 54kN/m2 的地耐力, 建筑物实际给地基增加的平均压力设计值为:P0 = P - Δfa = 231kN/m2
这说明使地基承载力计算值fa = P , 实际地基承载力仍还有一定的安全储备, 基础是安全的。
4、3 地基变形计算
地基验算一般包括地基承载力和变形2个方面, 对于高层或超高层建筑, 变形验算往往起着决定性的控制作用。目前的理论水平对地基变形的精确计算还比较困难, 计算结果误差较大, 往往使设计人员难以把握,导致原来可以采用天然地基的高层建筑, 不适当地采用了桩基础, 使造价提高, 造成浪费。通过与惠州地区不同建筑场地地层压板试验结果的对比分析, 以及对多栋高层建筑的沉降观测资料进行的反分析, 本工程如果采用压板试验测得的变形模量E0 计算地基变形, 则计算值将与实测结果较为接近。根据国标《高层建筑箱形与筏形基础技术规范》(JGJ6 - 99) , 地基最终变形量s 按下式计算:
(2)式中Pk —长期效应组合下基础底面处的平均压力标准植, kPa;
b —基础底面宽度, m;
δi, δi - 1 —与L/b , Z/b 有关的无因次系数, 查表可得;
E0i —基础底面下第i 层土的变形模量, MPa;
η —修整系数, 查表可得。
根据有关条件及规范查表得Pk =285kPa , b = 32m , E01 = 28MPa , E02 =22MPa ,
δ1 = 01109 , δ2 = 01059, η = 0195,代入式(2) 得: s = 39mm
此值远小于国标《建筑地基基础设计规范》(GB50007 - 2011) 。表5、3、4 中平均沉降量200mm 的要求, 这说明本工程筏板基础的沉降值, 是满足规范要求的。实际施工时, 考虑到基础沉降对建筑物使用的影响,特把首层标高±0、000 提高30mm , 以解决工程竣工后建筑内地面与室外地坪的正常关系。
4、4 筏板基础计算
筏板基础计算采用PKPM-SATWE结构整体计算软件, 计算方法按常规倒置无梁楼盖进行, 并满足冲切计算要求。最终计算结果除核心筒筏板厚为1、60m 外, 其余筏板厚度均为1、20m , 筏板上下各配双向正交ф25@150直通钢筋网。
5 变形观测
本建筑物在首层共布设了10 个观测点,施工期间每隔2层观测1次, 以实测资料作为建筑物地基基础工程质量检查的依据之一。 目前, 主体结构已经封顶, 正进行外立面装修, 根据现场的变形观测结果, 各观测点累计沉降量均在13、53～17、21mm 范围内,平均下沉量为15、37mm , 筏板基础最大倾斜量为0、11‰, 远小于规范允许值3‰的要求。从目前的观测结果看, 整个基础沉降比较均匀, 预计最终实际沉降量要比理论计算值小, 总沉降量约为25～30mm。
6 结语
高层建筑基础选型和设计, 是整个结构设计中的重要组成部分, 直接关系到建设投资、施工难度、质量和工期。因此, 工程设计人员应认真研究拟建场地的岩土性质和上部结构特点, 通过综合技术经济比选后确定。本文对惠州市白鹭湖休闲度假区E1栋高层住宅筏形基础选型及设计中应考虑的几个主要问题进行了探讨, 并结合以往设计经验归纳出以下几点:
(1) 基础工程的选型和设计, 是整个建筑物设计质量和造价的关键。广东地区高层建筑多采用桩基础, 本工程在坡积土层上成功采用天然筏板基础( fak = 180kPa) , 可为今后在同类坡积土层上, 建造类似的高层建筑提供设计参考。
(2) 本工程若采用规范公式fa = fak +ηbγ( b - 3) +ηdγm ( d –0、5) 计算地基承载力, 则fa仅为274kPa ,fa < P , 达不到设计要求。实际工程中如果不加分析, 简单运用此公式查表计算地基承载力, 则易导致基础选型不够合理、优化, 造成地基基础设计上的浪费。
(3) 通过对多个现场实验观测发现, 取压缩试验得到的压缩模量Es 计算沉降, 对于中低压缩性土, 按规范公式计算的变形值, 比实际观测值大许多倍; 对于淤泥, 按规范公式计算的变形值比实际值小许多倍。而采用压板试验测得的变形模量E0 计算地基变形, 则较符合实际情况。因此, 对选择中低压缩性土作为天然基础持力层的地基,建立用压板试验测得的变形模量E0 , 计算地基变形较为合理。
关键词：高层建筑；基础设计选型；分析方法；适用条件
1高层建筑基础设计选型的重要性
1、1高层基础如果设计方法不对或者选型不当，将严重影响建筑物的安全性。不恰当的基础设计，可能因承载力不足引起建筑物的不均匀沉降，导致建筑物开裂或倾斜，引起难以修复的工程质量问题。
1、2选择合理的基础形式是降低工程造价的一个有效措施。基础工程在建筑工程造价中占有很大的比重，通常情况下可以达到25%左右，在结构复杂或者地质情况复杂时，所占比重还会有所增加。因此，选择合理的基础形式能够有效降低工程造价。
1、3合理选择基础形式对缩短施工工期具有重要意义。据统计，基础工程的施工工期可以占到土建工程工期的30%左右，因此正确选择合理的基础形式对节省施工工期有很大的意义。
2高层建筑基础设计分析方法
经过工程技术人员多年的实践与研究，高层建筑地基、基础共同作用的事实已被人们所认同。目前,最理想的分析方法是上部结构与地基、基础共同作用的分析方法。在这种方法中，地基、基础、上部结构之间，同时满足接触点的静力平衡和接触点的变形协调两个条件，即将上部结构、基础和地基三者看成是一个彼此协调的整体进行分析。
3高层建筑基础选型
3、1基础选型的依据。在一般情况下，高层建筑基础设计选型时应考虑以下因素的影响：
①地质条件的影响。地质条件是影响高层基础选型的一个非常重要因素，虽然建设场地的地质条件在多数情况下是隐蔽的、复杂的和可变的，但目前的工程勘察和技术手段，一般能做到相对的准确。作为设计人员，对提供的地质资料要能够进行准确分析和正确判断，进而能够合理地进行基础设计，并在施工过程中根据具体的地质条件变化修改设计。②上部建筑结构形式的影响。不同的上部结构，对地基不均匀沉降的敏感程度也不相同，对地基不均匀沉降越敏感的上部结构，则应选择刚度较大的基础形式。因此要根据上部结构的不同结构形式(框架、框架剪力墙、剪力墙结构等)选配合理的基础型式。③要根据建筑结构的特点，荷载大小，建筑物层数，高度、跨度大小等因素来选择最佳的基础形式。④高层建筑基础设计应满足建筑物使用上的具体要求。
例如要满足人防、地下车库、地下商场等各种建筑类型的具体要求。⑤高层建筑基础设计还要满足构造的要求。例如箱型基础，要满足埋深、高度，基底平面形心与结构竖向静荷载重心相重合，偏心距、沉降控制等要求。⑥抗震性能对基础选型的影响。高层建筑对地震作用更加敏感，在地震作用下，基础可能出现过大变形、不均匀沉降和倾覆，所以在基础选型时，一定要充分考虑到地震作用的影响。⑦周围已有建筑物对基础选型的影响。周围已有建筑物对基础选型影响也很大，如与已建建筑物间距过小时，若采用筏型或箱型基础，在深基坑开挖时，是否会对已有建筑物的基础或主体造成局部下沉、开裂等；如基础采用预制桩，打桩时的震动能否造成已有建筑物开裂或女儿墙、雨篷等构件的倾覆、倒塌、坠落等。⑧施工条件对基础选型的影响。施工队伍素质能否保证施工质量；材料、设备、机具等能否就近购买或租赁；施工期间的气候条件等都是影响基础选型的因素。⑨工程造价对基础选型的影响。应在满足功能的前提下，选用造价最经济的基础设计方案。
3、2几种常见基础类型的适用条件分析。
3、2、1筏型基础。是高层建筑常用的基础形式之一。它的适用条件为：①对于软土地基，当使用条形基础不能满足上部结构的容许变形和地基容许承载力时；②当高层建筑的柱距较小，而柱子的荷载较大，必须将基础连成一整体，才能满足地基容许承载力时；③风荷载或地震荷载起主要作用的高层建筑，欲使基础有足够的刚度和稳定性时。
3、2、2箱形基础。箱形基础是高层建筑中广泛使用的一种基础，具有很大的刚度和整体性。对地基的不均匀沉降起到调节或减小的作用。因此适用于上部荷载大而地基土又比较软弱的情况。
3、2、3桩基础。桩基础也是高层建筑中常用的一种基础形式。它的适用条件为：①浅表土层软弱，在较深处有能承受较大荷载土层作为桩基础的持力层时；②在较大深度范围内，土层均较软弱，且承载力较低时；③高层建筑结构传递给基础的垂直和水平荷载很大时；④高层建筑对于不均匀沉降非常敏感和控制严格时；⑤地震区采用桩基础可提高建筑物的抗震能力时。
3、2、4柱下独立基础。它的适用条件为：当上部结构为框架结构、无地下室、地基土质较好、荷载较小、柱网分布较均匀时，可采用柱下独立基础。在抗震设防区，其纵横方向应设连系梁，连系梁可按柱垂直荷载的10%引起的拉力和压力分别验算。
3、2、5十字交叉钢筋混凝土条形基础。它的适用条件为：①当上部结构为框架剪力墙结构、无地下室、地基条件较好时；②当上部结构为框架剪力墙结构、有地下室、无特殊防水要求、柱网、荷载及开间分布比较均匀、地基较好时；③当上部结构为框架或剪力墙结构、无地下室、地基较差、荷载较大时，为了增加基础的整体性和减少不均匀沉降。
3、2、6其它基础形式，如板式、桩箱基础、桩筏基础等，可根据各种影响因素的具体情况，合理地进行比选，由设计者自行选择。
关键词：建筑基础；结构设计；探讨
Abstract: In this paper, the author bined with practical work experience, to the base of building structure design are discussed, for reference、
Key words: building foundation; structure design; discussion
中图分类号：B032、2 文献标识码：A 文章编码
结构设计师好比是设计一个人的骨骼，侧重于建筑物的结构安全性能，比如梁、板、柱的材料强度和截面尺寸等，以确保建筑物的抗震等级、承载能力等。作为一个设计人员，要理解规范及规程的定义，结合其专业从基本构件算起，工作中要仔细认真、勤于思考，善于总结积累经验。
1浅基础
1、1按材料分类
基础应当具有承受荷载、抵抗变形和适应环境影响的能力，即要求基础具有足够的强度、刚度和耐久性。选择基础材料，首先要满足这些技术要求，并与上部结构相适应。常用的基础材料有砖、毛石、灰土、三合土、混凝土和钢筋混凝土等。
1、1、1砖基础。砖砌体具有一定的抗压强度。在地下水位以下或当地基土潮湿时，应采用水泥砂浆砌筑。砖基础取材容易，应用广泛。
1、1、2毛石基础。毛石是指未加工的石材。毛石基础应采用未风化的硬质岩石，禁用风化毛石。由于毛石之间的间隙较大，如果砂浆黏结的性能较差，则不能用于多层建筑，且不宜用于地下水位以下。
1、1、3灰土基础。灰土基础宜在比较干燥的土层中使用，其本身具有一定的抗冻性。在我国华北和西北地区，广泛用于5层及5层以下的民用建筑。
1、1、4三合土基础。三合土是由石灰、砂和骨料加水混合而成。施工时，石灰、砂、骨料按体积配合比为1：2：4或1：3：6拌和均匀后，再分层夯实。三合土的强度较低，一般只用于4层及4层以下的民用建筑。
1、1、5混凝土基础。混凝土基础的抗压强度、耐久性和抗冻性都比较好，其混合强度等级一般为C15以上。这种基础常用在荷载较大的墙柱处。
1、2按构造分类
天然地基上的浅基础按其构造分有独立基础、条形基础、柱下十字形基础、片筏基础、箱形基础以及锚拉基础等。
1、2、1独立基础。独立基础包括柱下独立基础和墙下独立基础，它从材料性能上可以分成无筋扩展基础和扩展基础。无筋扩展基础是指由砖、毛石、混凝土或毛石混凝土、灰土和三合土等材料组成的墙下条形基础或柱下独立基础。扩展基础是指柱下钢筋混凝土独立基础和墙下钢筋混凝土条形基础。从形式上，柱下独立基础又可以分为台阶式、锥式、板式以及墩式等种类。在工程中，独立基础一般用于上部荷载不太大，而且地基承载力较高的情况。柱下独立基础是柱基础的主要类型，常用于一般框、排架柱基以及古建筑中的亭、台、楼、阁等建筑的基础。对于墙下地质条件好、上部荷载不大的情况，为了减小土方开挖量和节省基础材料，有时往往也采用墙下独立基础的形式。这时，应在独立基础之间放置钢筋混凝土过梁或砖砌拱来承担墙体所传来的上部荷载。究竟采用无筋扩展基础还是扩展基础，应视工程实际条件而定。无筋扩展基础要受台阶宽高比的限制，而钢筋混凝土独立基础则不受此限制，所以，同样的荷重条件和地质条件下，无筋扩展基础埋深要大些；另外，钢筋混凝土基础的造价又要高于无筋扩展基础。
1、2、2条形基础。墙下条形基础广泛用于纵横墙交叉的建筑中。一般其材料为砖、石、混凝土等。应该注意的是，条形基础下的地基反力分布十分复杂，不能简单地理解为线性分布，加上砌体的抗剪和抗弯能力差，故设计时应满足有关的构造要求，以增强抵抗不均匀沉降的能力。柱下条形基础也十分常见，可理解为将一排柱子的独立基础联合在一起便形成柱下条形基础，它具有较大的刚度以及调整地基变形的能力。这种基础通常用于软弱地基、不均匀地基和填土地基上的基础设计，对上部柱子传来的荷载能起到一定的分布和调整作用。
1、2、3柱下十字形基础。柱下十字形基础增强了整个建筑物的刚度，其调整不均匀沉降的能力较之柱下条形基础有进一步的增强，而且有时还能跨越地基中可能出现的溶洞、暗塘。目前，国内外多、高层结构常采用这种形式的基础。
1、2、4筏形基础。筏形基础整体性强，能减少不均匀沉降。应用时，当地质条件基本均匀和土质较软弱时，不仅能减少土方开挖量，而且还能减少基底附加压力，效果很好。所以，在实际工程中，它广泛用于多层和高层建筑、水池、油库、油罐以及大型储液结构物等建筑中。
1、2、5箱形基础。箱形基础具有很大的整体刚度，能减小不均匀沉降。箱形基础还具有“补偿性设计”的优点，能减小地基的基底附加压力和沉降，且其形成的地下室可作人防、空洞、车库等许多建筑功能使用。另外，箱形基础抗震性能很好，可以有效地减少震害。所以，在高层建筑中应用极为广泛。箱形基础有用钢量大、造价高、施工周期长等特点，不能盲目采用。实际情况中，尽量做到经济、合理。只有在上述情况不能或不必满足时，才考虑采用深基础的形式，以避免过多的浪费。此外，还有一些特殊用途的基础，如专门用于高耸结构中的锚拉基础、壳体基础等，也有其专门的适用范围。
2深基础
2、1桩基础
桩基础由若干根桩和承台两个部分组成。桩是全部或部分埋入地基土中的钢筋混凝土柱体。承台是框架柱下的锚固端，使得上部结构荷载可以向下传递。同时，它又将全部桩顶箍住，把上部结构荷载传递给各桩，使其共同承受外力。在建筑结构中，桩基础多用于以下情况：
2、1、1荷载较大，地基上部土层较弱，适宜的地基持力层位置较深，采用浅基础或人工地基在技术上、经济上不合理。
2、1、2当高层建筑荷载较大，箱形基础、筏形基础不能满足沉降变形、承载能力要求时，往往采用桩-箱基础、桩-筏基础的形式。对于桩-箱基础，宜将桩布置在墙下；对于带梁的桩-筏基础，宜将桩布置在梁下；这种布桩方法对箱、筏底板的抗冲切、抗剪十分有利，可以减小箱基或筏基的底板厚度。
2、2地下连续墙深基础
地下连续墙的嵌固深度由基坑支挡计算和使用功能相结合决定。宽度往往由其强度、刚度要求决定，与基坑深浅和侧壁土质有关。地下连续墙可以穿过各种土层进入基岩，有地下水时无须采取降低地下水位的措施。用它作为建筑物的深基础时，可以地下、地上同时施工，尤其在工期紧张的情况下，为采用“逆作法”施工提供了可能。目前，在桥梁基础、高层建筑箱基、地下车库、地铁车站、码头等工程中，都有实用成功的实例。它既是地下工程施工时的临时支护结构，又是永久建筑物的地下结构部分。
3结束语
基础应埋入地下一定深度，进入较好的地层。一般将基础底面到室外设计地面的距离，称为埋置深度，简称基础埋深。通常把埋置深度不大，只需经过挖槽、排水等普通施工程序就可以建造起来的基础，称作浅基础。若浅层土质不良，须将基础埋置于较深的良好土层中，并需借助特殊施工方法建造的基础，称为深基础。此外，还有深浅结合的基础，如桩-筏基础、桩-箱基础等。基础工程为隐蔽工程，一旦失事，损失巨大，补救十分困难，因此，基础设计在土木工程中占有十分重要的位置。
参考文献：
[1]王明天，段中平，范伟明、优化技术在深圳京基金融中心中的应用[J]、建筑结构，2010（03）、
1前言
风电机组（以下简称“风机”）基础设计是风电场设计中重要的组成部分，其造价与其安全性又关系着整个风场的生存，因此设计出一个既安全又经济的风机基础对整个风电场工程是具有重要意义的。风机基础设计中较为重要的环节是基础底面形状、尺寸的确定和地基承载力计算，该二者直接影响基础混凝土用量的多少。
风机基础中心承受叶片、电机及塔筒等垂直荷载N、水平荷载H和倾覆弯矩M。垂直荷载一般在2000kN左右，而倾复弯矩一般超过30000kN・m，大的超过50000kN・m，因此风机基础大都为大偏心受压基础。对于大偏心受压的矩形、圆形扩展基础，相应规范中有基础底面尺寸与基底最大反力的关系式，而对风电场工程中常用的八边形基础型式，国内相应规范及手册并未给出其基础底部最大反力与基础底面尺寸、上部荷载的计算关系。因此，为了便于确定八边形基础尺寸、基底反力及简化设计工作，本文给出了相应的计算表格及方法。
2计算方法分析
由于风机基础所承受的水平荷载和倾覆弯矩可能来自任意方向，因此基础应采用极对称或轴对称形式，如圆形、正八边形、正方形、十字形等形式。
中心受压基础的合理形式是圆形或正方形，大偏心受压基础则宜采用弯矩作用方向两端宽度较大的形式，见图1。
图1 风机基础形式示意图
对于正八边形基础，假设其内切圆直径为a，则其底面积， X、Y轴的抗弯模量。
基础在垂直荷载及倾覆弯矩的作用下，地基反力为
图2 基础承受大偏心荷载时地基反力示意图
当时，即大偏心受荷，式（1）失效，因为最小地基反力将出现负号，即地基要给基础提供拉力，这当然是不可行的。故此时应采用基础与地基部分脱离的计算方法。
对于正八边形基础衡量其为大偏心受荷的标准为，当时（图2）。当大偏心受荷时，八边形基础能承受的弯矩计算如下：
图3 八边形基础能承受的最大弯矩计算简图
假设图3坐标系，得地基反力与上部荷载的关系式为
由上二式可求得基础反力宽和基础反力两个未知数，式对进行微分，求得时，有极大值，，此时基础与地基脱开之面积为基础底面积的。
当正八边形基础与地基脱开面积与整个基础面积之比恰为25%时，可求得基础反力宽，此时基础反力计算如下：
式（4）和式（5）即为《风电机组地基基础设计规定（试行）》（FD003-2007）中规定的极限脱开面积条件下正八边形基础的底部最大反力与基础底面尺寸、上部荷载的计算关系。相同条件下，该公式中的弯矩值比八边形基础承受的极大值略小一些，故在基础底面形状为正八边形的情况下，可将公式（4）、（5）作为选择基础底面尺寸的基本公式。据此，本文将冗杂的基础设计简化成查表，通过表算的方法，可大大减轻计算工作量。
3控制工况下正八边形基础承载力表
由于风机基础极限工况荷载多满足条件，故该工况下风机基础为大偏心受荷，即基础底面在核心区域外承受偏心荷载。而国内大多数风电机组的极限工况荷载为控制荷载，故基础设计尺寸设计可按式（4）、（5）进行设计，然后可对其它工况进行复核。采用本方法设计正八边形基础底面尺寸的过程如下：
当正八边形基础脱开面积与基地面积之比为25%时，，根据确定的机组厂家荷载，式（4）中和式（5）中弯矩即为定值，边长a与自重（包括基础及上覆土）即为反比关系，可相互设计确定，并可根据工程地质条件确定地基反力p的最大值pk,max。可见，正八边形基础的设计已简化。
现将简化设计列表如下。表1可方便的根据边长a和地基反力最大值pk,max选择和，表2可方便的根据和地基反力最大值pk,max选择边长a和。
表1 极限荷载为控制工况时，正八边形风机基础设计速查表Ⅰ
表2 极限荷载为控制工况时，正八边形风机基础设计速查表Ⅱ
4结论
本文对目前普遍使用的八边形风机基础的底面尺寸、基底反力与上部荷载的关系进行了探讨，给出了判别八边形基础大偏心的边界条件，并根据理论推导给出了八边形基础承受大偏心荷载的最大值。
【关键词】承台基础、工期、经济成本、施工难易程度
中图分类号： U443 文献标识码： A
引言：在高层基础施工中，会因基础型式的不同而影响施工进度和基础质量。选择哪一种基础型式，是一个重要的课题。
在我施工中的项目中，遇见了两种基础型式，分别是由两个设计院设计的。一种是以兴和湾高层基础为代表的；其为承台顶、暗梁顶和止水板顶一平，上不覆土（为表达清楚设定为A形承台基础型式，图示1）。第二种是以墅香苑高层基础为代表的；其为承台底、止水板底一平，梁上翻的型式（为表达清楚设定为B形承台基础型式，图示2）。
A基础型式：止水板与承台上平，基础梁下翻，浇筑完成后成统一平面，标高是一致的，可直接做30厚地面做法。
B基础型式：基底一平，梁上翻，需回填土，再做地面。
1、两种基础的施工过程：
1、1、A基础需要整体大开挖，人工开挖修整基坑形状。止水板下垫苯板，打细石垫层，然后做抹灰找平层。开始做防水层，因形状各异，立面较多，造成做防水时阴阳角过多，施工难度大。防水完成后还需要做20厚抹灰层，50厚细石保护层。 在施工垫层和保护层过程中，因基础型式多样，需要培坡45°或60°，施工难度大，时间较长。基础模板量比较少，只有基础做砖胎模和剪力墙悬模。浇筑砼时方便简单，容易控制，按大体积砼施工。
1、2、B形基础型式：基坑整体大开挖，基础一平，底标高一致，只需少量人工清平就可以。直接做平面细石垫层，抹找平层。进行大平面防水施工，基坑整体为平面，造型较少，施工进度快。防水完成做保护层。基础模板施工，不但要做砖胎模和剪力墙悬模，还要做承台和承台梁悬模。模板用量多且不易加固。浇筑砼时需要设置好施工方案，都需要二次成活，施工面有高差，容易跑模，造成标高和尺寸偏差较大。需要回填土并夯实，做3:7灰土，做地面。
2、两种基础的优劣：
2、1、在开挖基坑时，在相同条件下， A型式基坑的土方开挖量较B型式基坑要多挖下卧部分的土方，且需人工开挖，所以B基础型式的开挖进度相对于A基础型式要快。兴和湾A6#楼基坑基本尺寸为长41、4米、宽11、4米，基坑开挖4、5米，施工工期17天；墅香苑2#楼基本尺寸为长53米、宽12、4米，基坑开挖4、5米，施工工期为12天。,从基础数据来说，B型式施工进度要快，优于A型式。
2、2、在开挖深度上，两种基础型式中，集水坑和电梯井的型式和深度是不同的。A型式的集水坑和电梯井是下卧的，需要在基础底向下挖2、5米和1、5米，需要砌筑砖模做维护并需要抹灰在立面上做防水；而B型式的集水坑和电梯井是上翻的，不需要在基础底下挖。B型式在降水深度比A型式要浅，且在施工上，经济上都要优于A型式。
2、3、在做基础垫层和防水保护层中。经施工日志统计中A型式中基础垫层和防水保护层施工工期共12天，B型式中基础垫层和防水保护层施工便利，易养护，机械化程度较高，人工用量少，施工质量容易控制，工期共7天。施工进度B型式要优于A型式
2、4、防水施工中的对比。从两个项目中选取两个楼做对比，兴和湾A6#楼和墅香苑2#楼均使用JS高分子防水涂料，兴和湾A6#楼施工工期为7天，墅香苑2#楼施工工期为4天。A型式承台多为异形，基槽形状多异，防水施工中阴阳角和立面比较多，防水面积增大，施工比较困难且施工质量比较难控制；特别是由于楼体不均匀沉降有可能造成阴阳角防水开裂，造成渗漏。B型式防水施工为大平面，施工简单且容易控制。 B型式在施工上，经济上都要优于A型式。
2、5、在模板施工中，B型式模板较A型式模板多了承台和承台连悬模。鉴于承台体积较大，浇筑砼时，砼对侧模压力较大，所以对模板的牢固性和稳定性都要严加注意，容易造成偏移和尺寸偏差较大。
2、6、在地面施工中，B型式回填土施工难度较大，为不影响工期，一般后回填土。一般在主体第一次悬挑后开始回填楼内土。在原楼面预留孔洞进行回填，大型机械无法进行施工。只能大量利用小型机械和人工。回填深度一般在1米至1、5米，分层夯实，分层回填。夯实后，还需要作3:7灰土，打细石垫层，垫层上还需要做墙基础，反复挖土，重复工作量比较多。而后做地面。此工艺比较繁琐费事，施工工期比较长，费用比较高。