建筑地基与地下室设计中 常遇问题解析 主讲人：邱仓虎 2010年04月.

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1 建筑地基与地下室设计中 常遇问题解析 主讲人：邱仓虎 2010年04月

2 设置地下室的作用 1、减少地基的附加应力和沉降量 2、有利于满足天然地基的承载力和上部结构的整体稳定性
3、减少上部结构的地震反应，对抗震有利 4、档土墙的被动土压力和摩檫力限制了基础的摆动，使基础底板压力的分布趋于平缓

3 地下室结构的抗震设计 地下室结构的抗震设计，除考虑上部结构地震作用以外，还应考虑地下室结构本身
的地震作用，这部分地震作用与地下室埋深不同土质和基础转动有关。日本规范规定建 筑结构埋置深度在20m以下可不考虑地震作用。我国2001抗震规范明确了在一定条件下考虑 地震与结构相互作用，可考虑各楼层地震剪力的折减，对地下室结构的地震作用如何取 值未作明确规定。因此一般埋置深度的地下室地震作用，可不考虑折减。当地下室层数 较多以及地基产生零应力情况时，地下室部分的地震作用可考虑适当折减。

4 一、高层建筑结构计算分析时嵌固部位的确定及对基础设计的影响
地下室顶板作为上部结构嵌固部位的条件 （1）地下室顶板结构应为梁板体系，且该层楼面不得开大洞，楼面框架梁应有足够的抗弯刚度，地下室顶板部位的梁柱节点左右梁端截面实际受弯承载力之和不宜小于上下柱端实际承接力之和。 对于边柱和角柱，由于只有一面有梁，为满足该梁端截面受弯承载力不小于上柱下端实际受弯承载力的要求，可采用增大梁载面、或不增大梁截面而增加梁配筋的方法。 地下室柱截面每侧的纵向钢筋面积，除满足计算要求外，不应小于地上一层对应柱每侧纵筋面积的1.1倍，地下室抗震墙的配筋不应少于地上一层抗震墙的配筋。

5 一、高层建筑结构计算分析时嵌固部位的确定及对基础设计的影响
（2）地下室结构布置应保证地下室顶板及地下室各层楼板有足够的平面内整体刚度和承载力，能将上部结构的地震作用传递到所有的地下室抗侧力构件上。为此，地下室顶板厚度不宜小于180mm，混凝土强度等级不宜小于C30，双层双向配筋，配筋率不小于0.25%。 （3）地下室结构应能承受上部结构屈服超强及地下室本身的地震作用，可近似要求地下室结构的侧向刚度与上部结构侧向刚度之比不小于2，侧向刚度比可用下列剪切刚度比r估计（式中符号的含义见规范）：

6 如不能满足上述1条款条件，则嵌固部位应取至地下二层顶板（有地下二层）或基础顶面（有一层地下室）。
一、高层建筑结构计算分析时嵌固部位的确定及对基础设计的影响 如不能满足上述1条款条件，则嵌固部位应取至地下二层顶板（有地下二层）或基础顶面（有一层地下室）。 《抗震规范》6.1.3条规定，当地下室顶板作为上部结构的嵌固部位时，地下一层的抗震等级应与上部结构相同，地下一层以下的抗震等级可根据具体情况采用三级或更低等级； 依理相推，当地下二层顶板作为上部结构的嵌固部位时，地下二层抗震等级应与上部结构相同，地下二层以下的抗震等级可依据具体情况采用三级或更低等级。

7 如地下二层顶板做为嵌固部位时，建筑物高度H应算至地下二层顶板。建筑高度与抗震等级有直接关系，见《高规》表6.1.2。
一、高层建筑结构计算分析时嵌固部位的确定及对基础设计的影响 如地下二层顶板做为嵌固部位时，建筑物高度H应算至地下二层顶板。建筑高度与抗震等级有直接关系，见《高规》表6.1.2。 抗震设防的剪力墙底部加强部位高度为墙肢总高度的1/8和底部两层二者的较大值。加强部位高度指地面以上的，地下部分按规定延伸。 室外地平至±0.000处的距离，对一层地下室或多层地下室均应小于第一层地下室层高h的1/3，否则，H的取值，应向下增加一层的高度（图1-1）。 图 1-1 地下室

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9 对超高层建筑，宜做嵌固端移至基础顶面的补充计算，对结构取不利值进行 包络设计。
一、高层建筑结构计算分析时嵌固部位的确定及对基础设计的影响 当嵌固端由±0.000移至地下二层顶板时，考虑地下一层顶板对上部结构实际存在的嵌固作用（受地下室周边挡土墙及墙外填土影响），将地下一层顶板和地下二层顶板分别作为上部结构的嵌固端，进行相应的分析计算，并取不利值包络设计。此时，地下一层顶板厚可适当降低至160mm，梁可不满足嵌固部位的要求。 对超高层建筑，宜做嵌固端移至基础顶面的补充计算，对结构取不利值进行　包络设计。 在坡地上建房，应最低边地面作为室外地面考虑有关基础埋深、房屋适用高度、抗震等级等，有侧向土压边应将土压力作为水平外荷载参与整体计算。

10 一、高层建筑结构计算分析时嵌固部位的确定及对基础设计的影响
高层建筑的基础埋深，当按较低一侧地面计算不满足混凝土高规 条要求时，设计应验算整体结构抗倾覆指标需满足规范要求，并应对基槽回填土的压实系数提出要求等，加强周边土对基础的侧限约束。 工程实例 （1）深圳田厦国际中心 （2）安徽广电新中心工程东区主楼

11 多、高层主楼地下室及地下车库楼盖结构选型
二、多、高层主楼地下室及地下车库楼盖结构选型 多、高层主楼地下室及地下车库楼盖结构选型 高层建筑地下室的层数取决于使用功能、地基情况和地区性。地下室楼盖当采用梁板式时，为满足机电管线通行、汽车库净高，对8.4m左右的柱网间距层高最少可3.6m；当采用无梁楼板加平托板柱帽时，对8.4m左右的柱网间距层高最少可取3.1m。

12 多、高层主楼地下室及地下车库楼盖结构选型
地下车库顶部有覆盖土层时，无梁楼盖的平托板柱帽为少影响有效空间可部分上反。 楼盖结构的不同类型，与层高大小有直接关系，层高不同对基础埋深、内外墙高度、基坑护坡、土方多少、施工降水、工期等影响各不相同。

13 三、地下室外墙的计算与构造 地下室外墙的计算与构造 高层建筑一般都设有地下室，层数为1-4层不等。地下室外墙的厚度一般不小于300mm，混凝土强度等级取C30，为控制混凝土裂缝不应采用高强度；

14 地下室外墙的计算与构造 2、地下室外墙承受的荷载。
水平荷载——侧向土压力、地下水压力、室外地面活载、人防等效静荷载； 竖向荷载——上部及地下室结构的楼盖传重和自重； 水压力：水位不急剧变化的水压力按永久荷载考虑；水位急剧变化的水 压力按可变荷载考虑。 土压力：计算钢筋混凝土侧墙受弯及受剪承载力时，土压力引起的效应为永久荷载效应。当考虑由可变荷载效应控制的组合时，土压力的荷载分项系数取1.2；当考虑由永久荷载效应控制的组合时，其荷载分项系数取1.35。

15 表3-1 消防车（300KN级）轮压作用下单向板的等效均布荷载值/KN/ m２
三、地下室外墙的计算与构造 《建筑结构荷载规范》（B50009—2001）表4.1.1中第8项的消防车荷载，系指消防车直接行驶于楼板上时，其轮压折合成等效均布荷载。当地下一层顶板之上有覆土或其它填充物时，消防车轮压应按照覆土厚度折合成等效荷载（见表3-1和表3-2），不应直接采用35KN/m２。绿化庭院荷载宜取10KN/m２。 表3-1 消防车（300KN级）轮压作用下单向板的等效均布荷载值/KN/ m２ 板跨/m 覆土厚度/m ≤0.25 0.50 0.75 1.00 1.25 1.50 1.75 2.00 ≥2.50 ≥2 35.0 32.0 29.1 26.1 23.2 20.2 17.2 14.3 11.3

16 表3-2 消防车（300KN级）轮压作用下双向板的等效均布荷载值/KN/ m２
三、地下室外墙的计算与构造 表3-2 消防车（300KN级）轮压作用下双向板的等效均布荷载值/KN/ m２ 板各的 短　边 跨度/m 覆土厚度/m ≤0.25 0.50 0.75 1.00 1.25 1.50 1.75 2.00 ≥2.50 2.0 35.0 32.0 29.1 26.1 23.2 20.2 17.2 14.3 11.3 2.5 33.1 30.4 27.7 24.9 22.2 19.5 16.8 14.0 3.0 31.3 28.8 26.3 23.8 21.3 18.8 16.3 13.8 3.5 29.4 27.1 22.6 20.3 18.1 15.8 13.6 4.0 27.5 25.5 23.5 21.4 19.4 17.4 15.4 13.3 4.5 25.6 22.0 18.5 16.7 14.9 13.1 5.0 20.6 19.1 17.5 16.0 14.4 12.9 5.5 21.9 19.2 17.9 16.6 15.3 12.6 ≥6.0 20.0 18.9 17.8 15.7 14.6 13.5 12.4

17 地下车库顶部有较厚覆土时，顶板荷载即以恒载为主，此时荷载分项系数取由永久荷载效应控制组合的分项系数。
三、地下室外墙的计算与构造 地下车库顶部有较厚覆土时，顶板荷载即以恒载为主，此时荷载分项系数取由永久荷载效应控制组合的分项系数。 计算地下室外墙的土压力时，当地下室施工采用大开挖方式、无护坡桩或连续墙支护时，地下室外墙承受的土压力宜取静止土压力，静止土压力系数K0，对一般固结土可取1-sinφ(φ—土的有效内摩擦角)，一般情况取0.5。 地下室外墙截面设计中，竖向荷载及风荷载或地震作用产生的内力一般不起控制作用，墙体配筋主要由垂直于墙面的水平荷载产生的弯矩确定，而且通常不考虑与竖向荷载组合的压弯作用，仅按墙板弯曲计算墙的配筋。

18 《北京地基规范》，当地下室外墙外侧设有建筑防水层时，外墙最大裂缝宽度的限值可取0.4mm。供参考。
三、地下室外墙的计算与构造 地下室外墙可按考虑塑性变形内力重分布计算弯矩，有利配筋构造及节省钢筋用量。考虑塑性变形内力重分布，只在受拉区混凝土可能出现弯曲裂缝，但由于裂缝较细微不会贯通整个截面厚度，对防水仍有足够抗渗能力。 地下室外墙裂缝宽度按当地要求控制。 《北京地基规范》，当地下室外墙外侧设有建筑防水层时，外墙最大裂缝宽度的限值可取0.4mm。供参考。 地下室外墙可根据支承情况按双向板或单向板计算水平荷载作用下的弯矩。在工程设计中，一般按楼板和基础底板作为外墙板的支点按单向板(单跨、两跨或多跨)计算，在基础底板处按固端、顶板处按铰支座。

19 地下室外墙在与基础底板、楼板交接处不必设置暗梁。
三、地下室外墙的计算与构造 地下室外墙与基础底板交接处，底板计算时在外墙端一般按铰支座考虑，底板上下钢筋端部没必要弯折，外墙外侧钢筋下端弯折后直段长度按其搭接与底板下钢筋相连，按此构造底板端部实际已具有与外墙固端弯矩同值的承载力。 为控制温差和干缩引起的垂直裂缝，外墙水平分布筋直径宜细不宜粗，对一般墙体，配筋率应≥0.25%，钢筋间距不大于200mm；对超长外墙，配筋率应≥0.5%，钢筋间距不大于150mm。 地下室外墙在与基础底板、楼板交接处不必设置暗梁。

20 多、高层建筑地下室，底板基础之底板是否外挑，可按以下原则确定。
三、地下室外墙的计算与构造 多、高层建筑地下室，底板基础之底板是否外挑，可按以下原则确定。 （1）当地基土质较好，基底面积即使不外挑，也能满足承载力及沉降量之要求，当有柔性防水层（油毡类、涂料类时），底板不宜外挑。 （2）其他条件同第一款，但无柔性防水层时，底板宜按构造外挑，外挑长度可取0.5～1.0m。 （3）当地基土土质较差，承载力或沉降量不能满足设计要求时，可根据计算结果，将底板向外挑出。挑出长度大于1.50m～2.0m时，对于有梁伐基，应将梁一同挑出，以减少板内内力。对于无梁筏基，宜设置柱下平板柱帽。 裙房或地下车库地下室的基础采用独立柱基抗水板时，外墙条形基础可与外墙外侧平并与抗水板整体分析。

21 有窗井的地下室，窗井外墙是钢筋混凝土，并应有足够横隔墙与主体地下室外墙相连接。
三、地下室外墙的计算与构造 有窗井的地下室，窗井外墙是钢筋混凝土，并应有足够横隔墙与主体地下室外墙相连接。 无上部结构柱相连的地下室外墙不宜设附壁桩，外墙附壁柱应按“T”形截面偏心受压计算。 工程实例 （1）北京中冠大厦 （2）北京中国银行信息中心二期工程

22 多高层建筑基础设计与构造 1、基础选型考虑的因素
四、多高层建筑基础设计与构造 多高层建筑基础设计与构造 1、基础选型考虑的因素 （1）《高规》（JGJ3-2002）12.1.1条规定，高层建筑的基础设计，应综合考虑建筑场地的地质状况及水位、上部结构类型、使用功能、施工条件以及相邻建筑的影响，以保证建筑物不发生过量沉降或倾斜，并能满足正常使用要求。还应注意了解邻近地下构筑物及各类地下设施的位置和标高，以确保基础的安全、施工中不发生问题。多层建筑的基础设计也应遵守此规定。

23 四、多高层建筑基础设计与构造 （2）在与现有建筑相邻较近的区域新建多高层房屋时，必须考虑新建房屋的基础下沉对现有建筑产生不均匀沉降的影响，应采取有效措施。例如加强基坑支护设计，控制新建房屋基坑周边稳定；采用复全地基或桩基等，控制新建房屋基础沉降与现有建筑基础间差异沉降在规范范围内。

24 （3）多高层建筑应选用整体性好、能满足地基承载力和建筑物容许变形要求、并能调节不均匀沉降的基础形式，达到安全实用和经济合理的目的。
根据上部结构类型、层数、荷载及地基承载力，可采用条形交叉梁、满堂筏板或箱形基础。筏板基础可以是梁板式和平板式，当建筑物层数较多，地下室柱距较大，基底反力很大时，宜优先采用平板式。采用梁板式筏基时，基础梁截面大必然增加基础埋置深度，当水位高时更为不利，梁板的混凝土需分层浇注，且支模费事，因而增长工期，综合经济效益可能反而比平板式差。

25 2、基础设计应符合下列规定 （1）所有建筑物的地基计算均应满足承载力计算的有关规定 （2）设计等级为甲级、乙级的建筑物，均应按地基变形计算
（3）当地下水埋藏较浅，尚应对地基进行抗浮验算

26 四、多高层建筑基础设计与构造 地基承载力深度修正时基础埋置深度的取值 基础埋置深度d，一般从室外地面算起。《地基规范》（GB ）5.2.4条的条文说明指出，当裙房与主楼连为一体的结构，对于主楼结构地基承载力的深度修正，宜将基础底面以上范围内的荷载，按基础两侧的超载考虑，当超载宽度大于基础宽度两倍时，可将超载折算成土层厚度基础埋深，基础两侧超载不等时，取小值（图4-1）。也就是当多、高层主楼周围为连成一体的筏形基础的裙房（或仅有地下停车库）时，基础埋置深度，可取裙房基础底面以上所有竖向荷载（不计活载）标准值（仅有地下停车库时应包括顶板以上填土及地面重）F（kN/m2）与土的重度r（kN/m3）之比， 即d′＝F/r（m）。

27 四、多高层建筑基础设计与构造 图4-1 主楼裙房

28 四、多高层建筑基础设计与构造 《北京细则》规定，地基承载力进行深度修正时，对于有地下室的满堂基础（包括箱基、筏基以及有整体防水板的单独柱基），其埋置深度一律从室外地面算起。当高层建筑附有裙房且为整体基础时（不论是否有沉降缝分开），可将裙房基础底面以上的总荷载折合成土重，再以此土重换算成土厚，并以此深度进行深度修正。当高层建筑四边的裙房形式不同，或仅一、二边为裙房，其他两边为天然地面时，可按加权平均方法进行深度修正（即主楼的地基承载力＝各边各自深度修正后的地基承载力×边长/总边长）。

29 四、多高层建筑基础设计与构造 抗浮验算 （1）《地基规范》3.0.3条规定，岩土工程勘察报告应提供用于计算地下水浮力的设计水位。结构抗浮验算必须依此设计水位进行。验算建筑物抗浮能力应满足：建筑物永久荷载/水浮力≥1.0。 （2）抗浮验算时永久荷载的分项系数取值，各地区可能不同，2006年版《荷载规范》（GB ））3.2.5条的条文说明：当地其他结构设计规范中有具体规定时，应按结构设计规范的规定执行；当没有具体规定时，永久荷载分项系数应按工程经验采用，北京市和上海市规定的分项系数为1.0。水浮力的分项系数按《北京细则》规定的为1.0，按上海市规定的为1.2。

30 四、多高层建筑基础设计与构造 （3）当抗浮设计水位较高，裙房满堂地下室或地下车库需要采取抗浮措施时，应按工程具体情况区别对待。如果裙房满堂地下室或地下车库是独立建筑，与多、高层主楼基础不连接成整体，并有一定距离，不会因差异沉降造成影响时，抗浮措施可根据经济技术比较采用抗浮锚杆、抗拔或压重等方法。多、高层主楼基础与裙房满堂地下室或地下车库连接整体，均采用桩基时，抗浮可采用抗拔桩方法；多、高层主楼采用天然地基预估有若干沉降量时，裙房或地下车库抗浮宜采用压重（素混凝土，容重不小于30kN/m3钢渣混凝土或砂石料）方法，不宜采用抗浮桩或抗浮锚杆，否则必将加大其与多、高层主楼之间的差异沉降，尤其如北京市由于考虑南水北调的影响，岩土工程勘察报告提的抗浮设计水位较高，但目前实际地下水位非常低，如果采用抗拔桩或抗浮锚杆，裙房或地下车库与主楼间基础差异沉降将是突出的问题。

31 关于倾斜，应对各部分地基变形进行计算，既要使各主楼满足《地基规范》规定，主楼与裙房或地下车库基础之间的差异沉降也应满足规范规定的允许值。
四、多高层建筑基础设计与构造 偏心距的确定 （1）《地基规范》8.4.2条和《高规》12.1.5条规定了筏形基础平面形心与上部结构竖向永久荷载重心不重合时，要求偏心距e≤0.1W/A，并指出：此要求针对单幢建筑物，裙房与主楼可分开考虑，对低压缩性地基或端承桩基的基础可适当放宽偏心距的限制。 （2）对偏心距限值的目的是为了建筑物整体稳定和限制倾斜，避免在地震作用下基础底面出现拉应力，满足《抗震规范》（GB ）4.2.4条的规定。因此，主楼与裙房、或平面错开的各部分如能各自满足上述公式的要求，总体上就更能满足稳定要求了。 关于倾斜，应对各部分地基变形进行计算，既要使各主楼满足《地基规范》规定，主楼与裙房或地下车库基础之间的差异沉降也应满足规范规定的允许值。

32 四、多高层建筑基础设计与构造 地下室不设沉降缝、伸缩缝应采取的措施 （1）《高规》12.1.8条的条文说明指出，我国从20世纪80年代初以来，多对栋带有裙房的高层建筑（不设永久缝）沉降观测表明：地基沉降曲线在高低层连接处是连续的，不会出现突变。高层主楼地基下沉，由于土的剪切传递，高层主楼以外的地基随之下沉，其影响范围随土质而异。因此，裙房与主楼连接处不会发生突变的差异沉降，而是在裙房若干跨内产生连续性的差异沉降。高层建筑主楼基础与其相连的裙房基础，若采取有效措施，或经过计算差异沉降量以不设沉降缝，也可不考虑裙房各跨差异沉降对结构的内力影响。否则，必须考虑差异沉降的影响。

33 四、多高层建筑基础设计与构造 （2）应采取有效措施使主楼与裙房基础的沉降差值在允许范围内。减少高层主楼基础沉降可采取下列措施：1）地基持力应选择压缩性较低的土层，其厚度不宜小于4m，并且无软弱下卧层；2）适当扩大基础底面面积，以减小其压应力；3）当地基持力层为压缩性较高的土层时，可采取高层主楼基础为桩基础或复合地基、裙房为天然地基的方法，或高层主楼与裙房采用不同直径、长度的桩基础，以减少沉降差。 为使裙房基础沉降量接近主楼基础沉降值，可采取下列措施：1）裙房基础埋置在与高层主楼基础不同的土层，使裙房基底持力层土的压缩性大于高层主楼基底持力层土的压缩性；2）裙房采用天然地基，高层主楼采用桩基础或复合地基；3）裙房基础应尽可能减小基础底面面积，不宜采用满堂基础，以柱下单独基础或条形基础为宜，并考虑主楼基底压力的影响。

34 四、多高层建筑基础设计与构造 （3）当裙房地下室需要有防水时，地面可采用防水板做法，柱基之间设梁支承抗水板或无梁平板，在抗水板下铺设一定厚度的易压缩材料，如泡沫聚苯板或干焦碴等，使之避免因柱基或条形梁基础沉降时抗水板成为满堂底板。易压缩材料的厚度可根据基础最终沉降值估计。抗水板上皮至基底的距离宜不小于1m，抗水板下原有土层不应夯实处理，压缩性低的土层可刨松200mm（图4-2）。 图 4-2 独立柱基抗水板

35 四、多高层建筑基础设计与构造 （4）在设计基础防水板时，应注意防水板配筋除满足地下水浮力要求外，应满足抗弯构件最小配筋率要求，依据混凝土规范9.5.2条，配筋率应不小于0.15%。 筏板厚度的确定及有关构造 （1）梁板式筏基底板除计算正截面受弯承载力外，其厚度尚应满足受冲切承载力、受剪切承载力的要求。梁板式筏形基础的板厚，对12层以上的建筑应≥400mm，且板厚与最大双向板格的短向尺寸之比宜≥1/14。也可参考下表估算： 基底平均反力(kpa) 底板厚度(m) 150～200 L0/14～L0/10 300～400 L0/8～L0/6 200～300 L0/10～L0/8 400～500 L0/7～L0/5 注：L0为最大双向板格的短向尺寸(m)。

36 四、多高层建筑基础设计与构造 （2）当采用平板式筏板时，筏板厚度一般由冲切承载力确定。在基础平面中仅少数柱的荷载较大，而多数柱的荷哉较小时，筏板厚度应按多数柱下的冲切承载力确定，在少数荷载大的柱下可采用柱帽满足抗冲切的需要。当地下室地面有架空层或填层时可采用往底板上置柱帽形式，但柱帽上皮距地面宜≥100mm（图4-3）；地下室地面无架空层或填层时，可采用底板下置柱帽形式（图：无架空层或垫层）。 图 4-3 基础底板

37 四、多高层建筑基础设计与构造 平板式筏基筏板的最小厚度宜≥400mm，计算时应考虑作用在冲切临界截面重心上的不平衡弯矩所产生的附加剪力。距柱边ho/2冲切临界截面的最大剪应力tmax应按《基础规范》8.4.7条计算。 （3）当基础底板的电梯井坑、集水坑的周边有钢筋混凝土墙时，这些墙已是底板的支座，底板上部钢筋没有必要沿坑边下弯，只需伸入墙内至对边，而墙的竖向筋应伸至抗底，沿坑边的水平分布筋可与墙的相同（图4-4a）。 图 4-4a

38 四、多高层建筑基础设计与构造 当基础底板的电梯井坑、集水抗的周边或一侧无钢筋混凝土墙时，底板上部钢筋在坑边应下弯，并与坑底上部钢筋相互搭接，且满足塔接长度要求；底板下部钢筋与坑底下部的弯折钢筋也应按搭接，且满足搭接长度要求（图4-4b）。 图 4-4b 电梯井抗、集水坑的周边有墙或沿一方向两边有墙时，抗底板厚度按支承情况满足冲切和剪切承载力后可小于基础底板厚度，因为坑底跨度远小于基础底板跨度，减小坑底板厚度有利于节省土方及混凝土用量。

39 四、多高层建筑基础设计与构造 （4）地下室外墙竖向钢筋与基础底板的连接，因为外墙厚度一般远小于基础底板，底板计算时在外墙端常按铰支座考虑，外墙在底板端计算时按固端，因此底板上下钢筋可伸至外墙外侧，在端部可不设弯钩（底板上钢筋锚入支座长度按5d就够），外墙外侧竖向钢筋在基础底板弯后的直段长度与底板下钢筋相连（按其搭接长度要求），按此构造底板端部实际已具有与外墙固端弯矩同值的承载力，工程设计时底板计算也可考虑此弯矩的有利影响（图4-5）。 图 4-5 外伸底板

40 （5）当基础底板伸出外墙时，底板上筋及下筋端部也可不弯直钩。如果为构造可设置纵横构造筋，直径12～16mm，间距200mm（图4-6）。
四、多高层建筑基础设计与构造 （5）当基础底板伸出外墙时，底板上筋及下筋端部也可不弯直钩。如果为构造可设置纵横构造筋，直径12～16mm，间距200mm（图4-6）。 图 4-6 底板

41 考虑到整体弯曲的影响，柱下板带和跨中板带的底部钢筋应有1/2～1/3贯通全跨，且配筋率应≥0.15%；顶部钢筋应按实际配筋全部连通。
四、多高层建筑基础设计与构造 （6）按倒楼盖法计算的平板式筏基，柱下板带和跨中板带的承载力应符合计算要求。柱下板带在柱宽及其两侧各0.5倍板厚且≤1/4板跨的有效宽度范围内的钢筋配置量，应大于柱下板带钢筋的一半，且应能承受部分不平衡弯距dmM的作用，以保证板柱之间的弯矩传递，并使筏板在地震作用过程中处于弹性状态，保证柱根处能实现预期的塑性铰。（图4-7）。 考虑到整体弯曲的影响，柱下板带和跨中板带的底部钢筋应有1/2～1/3贯通全跨，且配筋率应≥0.15%；顶部钢筋应按实际配筋全部连通。 图 4-7 有效宽度

42 （7）筏板基础的混凝土强度等级不宜低于C30，垫层厚度一般为100mm，有垫层时钢筋保护层的厚度≥40mm。
四、多高层建筑基础设计与构造 （7）筏板基础的混凝土强度等级不宜低于C30，垫层厚度一般为100mm，有垫层时钢筋保护层的厚度≥40mm。 （8）由框-剪结构和框架-核心筒结构的上部剪力墙（筒）延伸的地下室墙（筒），在楼板部位按上部楼层要求同样设暗梁。由剪力墙结构上部墙延伸的地下室墙，以及框架结构、框-剪结构和框架-核心筒结构仅在地下室设置的内外墙，在楼板部位均可不设置构造梁。各类结构地下室所有内外墙下在基础底板部位均没有必要设置构造地梁。 （9）地下室外墙及柱间仅有较小洞口的内墙，墙下可不设置基础梁。当柱间内墙仅地下室底层有墙而上部无墙时，此墙可按深梁计算配筋。底板应按单向或双向板计算。

43 四、多高层建筑基础设计与构造 筏板不一定均需伸出外墙边 （1）地下室周边有墙时，当基础底面已满足地基承载力，筏板（包括平板式、梁板式及箱形基础筏板）可不外伸，有利外包防水操作。当需要外伸挑扩大时，应按悬臂板式考虑其承载力。《混凝土高规》12.2.7条的条文说明 （2）筏形基础的平面尺寸，应根据地基承载力、上部结构的布置以及荷载情况等因素确定。当上部为框架结构、框-剪结构、框架-核心筒结构和筒中筒结构时，筏形基础底板面积应当比上部结构所覆面积稍大些，使底板面积来满足地基承载力时，如采用梁板式，底板挑出的长度从基础边外皮算起横向（短跨方向）宜≤1200mm，纵向宜≤800mm；对平板式筏形基础，其挑出长度从柱外皮算起宜≤2000mm。

44 四、多高层建筑基础设计与构造 地下室基础梁、板的设计 （1）高层建筑上部结构、地下室与地基基础的相互作用。许多工程基础的底板、地梁的钢筋应力实测表明，其值远小于设计强度，其原因有多种因素：如地基反力集中在柱底，基础梁跨中及基础底板中心部位反力低，反映的弯矩比计算小；地基和基础底面间巨大的摩擦力起着反弯作用，摩擦力是整栋建筑的边界条件不容忽视；多、高层建筑是巨型空间结构，上部结构和地下室整体可共同工作，参与了基础的共同抗力，起到了拱的作用，减小了底板的挠曲和内力。 （2）有梁筏基的基础梁可按非抗震构造，不需要考虑延性，箍筋无加密区要求，弯钩不需要135度10倍直径。 （3）有梁筏基的双向底板，考虑底板下设有防水层，底板可按塑性双向板或单向板计算，可不计算裂缝宽度。 （4）在设计基础防水板时，应注意防水板配筋除满足地下水浮力要求外，应满足抗弯构件最小配筋率要求，依据混凝土规范9.5.2条，配筋率应不小于0.15%。

45 四、多高层建筑基础设计与构造 工程实例 （1）北京中冠大厦 （2）北京中国银行信息中心二期工程

46 五、其他有关地下室设计的事项 其他有关地下室设计的事项 上部结构内部剪力墙的边缘构件，当对应部位地下室无洞口时，上部的边缘构件纵筋满足锚固长度即可，没必要往下延伸。无上部剪力墙的仅地下室有剪力墙的洞口及内外墙相交部位均不需要设置边缘构件，洞口按构造配筋。人防墙洞口按人防规范要求。 基础防水混凝土的抗渗等级，《高规》表12.1.9与《地下工程防水技术规范》（GB50108－2001）表4.1.3不一致，可根据各地具体工程参照执行。 最大水头H与防水混凝土厚度h的比值 设计抗渗等级（MPa） H/h＜10 0.6 10≤H/h＜15 0.8 15≤H/h＜25 1.2 25≤H/h＜35 1.6 ≥35 2.0 《高规》表12.1.9 基础防水混凝土的抗渗等级

47 工程埋置深度（m） 设计抗渗等级 ＜10 S6 10～20 S8 20～30 S10 30～40 S12
五、其他有关地下室设计的事项 （GB50108－2001）表 防水混凝土设计抗渗等级 工程埋置深度（m） 设计抗渗等级 ＜10 S6 10～20 S8 20～30 S10 30～40 S12 注：①本表适用于Ⅳ、Ⅴ组围岩（土层及软弱围岩）。 ②山岭隧道防水混凝土的抗渗等级可按铁道部门的有关规范执行。

48 仅地下建筑连成数百米，地上有若干幢多、高层建筑，此类不属于大底盘。地上主楼与周边裙房不设防震缝分开才属大底盘建筑。
五、其他有关地下室设计的事项 仅地下建筑连成数百米，地上有若干幢多、高层建筑，此类不属于大底盘。地上主楼与周边裙房不设防震缝分开才属大底盘建筑。 多、高层主楼地下室与地下车库或裙房（地上分开）基础连为一体时，主楼整体计算可仅取自地上对应部分或取相邻一跨，不需要连在一起计算。 当地基基础设计等级为甲级、乙级时，设计未按《建筑地基基础设计规范》(GB )(简称地基规范)第3.0.1条、第3.0.2条要求，进行地基变形计算。如高层建筑与周边纯地下车库连为一体形成大底盘地下室的工程，其地基基础设计等级为甲级，设计应根据场地地质条件和建筑结构情况进行地基变形验算。

49 五、其他有关地下室设计的事项 设计下沉式庭院结构，下沉底板的周边设有独立外墙，且有地下水影响，设计要验算整体结构是否满足抗浮要求，当外墙作为下沉底板的边梁抵抗地下水浮力时，外墙除满足承受侧向土压力的强度和正常使用要求外，应补充验算外墙平面内按深梁计算的承载力要求。 人防外墙的土压力计算，其分项系数不应取1.0。按《人民防空地下室设计规范》(GB )第4.10.2条，永久荷载分项系数，当其效应对结构不利时取1.2。

50 五、其他有关地下室设计的事项 在计算挡土墙的土压力、地基或斜坡稳定及滑坡推力时(即计算土体的承载能力时)，设计要注意荷载效应按承载能力极限状态下荷载效应的基本组合，但荷载分项系数均为1.0，见地基规范第 条要求。而在设计基础、支挡结构截面或计算基础或支挡结构内力、确定配筋和验算材料强度时(即计算结构构件的承载能力时)，荷载效应和相应的基底反力，应按承载力极限状态下荷载效应的基本组合，并采用相应荷载分项系数，见地基规范 条要求。 建筑物的地基变形计算，传至基础底面上的荷载效应应按正常使用极限状态下荷载效应的准永久组合，不应计入风荷载和地震作用。见地基规范第 条要求。

51 五、其他有关地下室设计的事项 《地基规范》8．4．15条规定，沉降后浇带的位置宜设在距主楼边柱的第二跨内，浇灌时间根据实测沉降情况，不是主楼结构到顶。因此，沉降后浇带两側应设置沉降观测点。 人工挖孔桩属限用技术，设计采用时应充分论证，采取可靠措施确保施工过程安全及成桩质量，并应绘出护壁大样图。当采用大直径人工挖孔桩，且桩距较近时，设计应注明施工应跳挖。

52 12.当基础底板有大体积混凝土时，解决水化热、防裂缝的措施 （1）混凝土强度等级不宜高，宜在C30-C35的范围内
（2）水泥采用水化热低的品种，如矿渣硅酸盐水泥 （3） 采用粉煤灰，减少混凝土的用水量和水泥用量，减少水化热 （4） 采用膨胀剂配制的混凝土，即利用膨胀剂的补偿收缩功能解决混凝土收缩干裂 （5）混凝土分层浇筑、阶梯式推进，每层混凝土在初凝前完成上层浇筑

53 13、超长结构无缝设计与施工技术