1 前言

近年來，隨著我國國民經(jīng)濟(jì)持續(xù)快速發(fā)展，高層建筑得到了迅速發(fā)展，尤其是近幾年，興建了很多超高層建筑。超高層建筑不僅高度、體量龐大，豎向荷載大，對基礎(chǔ)的安全性要求高，而且由于建筑內(nèi)部空間復(fù)雜，結(jié)構(gòu)構(gòu)件布置不均勻，相鄰柱下荷載差異也非常大;現(xiàn)在的超高層建筑，單體的建筑很少，往往附屬有相當(dāng)面積的裙房和地下室，如本文介紹的卓越·皇崗世紀(jì)中心工程，其裙房、地下室的面積將近10萬平方米，它們往往與主體建筑相連，柱下荷載與主體差異巨大，基礎(chǔ)設(shè)計(jì)應(yīng)考慮差異沉降及相互影響;另外，由于超高層建筑的基礎(chǔ)費(fèi)用在整個工程項(xiàng)目總造價中占有很大比例，合理設(shè)計(jì)基礎(chǔ)，能有效降低工程造價，具有可觀的經(jīng)濟(jì)效益。

以上幾點(diǎn)，導(dǎo)致了超高層建筑的基礎(chǔ)設(shè)計(jì)具有一定的復(fù)雜性，如何保證既安全可靠又經(jīng)濟(jì)合理、方便施工，是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員面臨的新的挑戰(zhàn)，只有通過設(shè)計(jì)創(chuàng)新和優(yōu)化去適應(yīng)，才能在競爭中求得生存和發(fā)展。本文結(jié)合卓越·皇崗世紀(jì)中心工程，對超高層建筑的基礎(chǔ)設(shè)計(jì)進(jìn)行了一些探討。

2工程概況

卓越·皇崗世紀(jì)中心項(xiàng)目位于深圳市福田中心區(qū)，濱河路北側(cè)，福華三路與金田路交匯口東南角，總建筑用地30667.7 m2，總建筑面積424008m2。該工程由四座塔樓及裙房地下室組成，其中1、2、4號塔樓為超高層建筑，3號樓為高層建筑，裙房5層，地下室3層，埋深一14.5米，是一個集辦公、酒店、商業(yè)、會議于一體的多功能寫字樓、商業(yè)綜合體，概況詳見表l及建筑效果圖(圖1)。

3工程地質(zhì)概況

場地原始地貌為山前沖洪積’r蟓，現(xiàn)粹一次人工堆填，f|然地面標(biāo)高為黃海高程5 72米～7“米問，相對高差l 72m，場地起伏變化不大。

根據(jù)現(xiàn)場鉆探揭姑和室內(nèi)+I試驗(yàn)結(jié)糶在l“，場地內(nèi)地層自上塒F分布仃：①人T填土層、②第四系沖洪積上層、③第叫系殘積土層、④中牛代燕山期花崗巖鋒四婁地層。并’r層物理力學(xué)指標(biāo)見襲2。

4基礎(chǔ)選型和分析

4.1樁型的選擇分析

因?yàn)樗浅撸潞奢d達(dá)28800～79200I(N，基底均布荷載（詞條“均布荷載”由行業(yè)大百科提供）高達(dá)933l(N/m2，不能采用筏板基礎(chǔ);預(yù)應(yīng)力（詞條“預(yù)應(yīng)力”由行業(yè)大百科提供）管樁基礎(chǔ)因其承載力相對比較低，只適合100米以內(nèi)的建筑，超高層建筑也不能采用。根據(jù)地勘報(bào)告分析，本工程可以選用的基礎(chǔ)型式為大直徑嵌巖灌注樁基礎(chǔ)，其中大直徑嵌巖灌注樁又可分為人工挖孔樁和鉆(沖)孔樁。兩種樁型優(yōu)、缺點(diǎn)分析評價如下：

1、人工挖孔樁：

優(yōu)點(diǎn)：①人工便宜，施工成本低;

②樁端持力層便于檢查，質(zhì)量容易保證，樁底沉渣易控制：

③容易獲得較高的單樁承載力，可以擴(kuò)底，以節(jié)省樁身砼用量;

④成樁速度快。

缺點(diǎn)：①受地下水位影響較大，地下水位較高時。施工要注意降水、排水;

②存在透水性較大的砂層時不能采用;

⑨施工時要注意對地下管線及周圍沉降的觀測;

④爆破中風(fēng)化巖層時噪音較大(深圳市對市區(qū)內(nèi)爆破時間有嚴(yán)格要求)：

⑤有一定的風(fēng)險，廣東省有關(guān)于限制使用人工挖孔樁的通知(粵建管字(2003)49號文件);

⑥樁長不宜過長(<30m)，施工時應(yīng)采取更為嚴(yán)格的安全保護(hù)措施。

2、鉆(沖)孔灌注樁：

優(yōu)點(diǎn)：

①地下水位較高時，不用降水即可施工，基本不受雨季雨天的影響;

②機(jī)械施工;

③施工時對周圍的現(xiàn)狀影響較小：

④鉆擴(kuò)樁可以靈活選擇樁徑，降低浪費(fèi)系數(shù);

⑤適用于樁身過長的樁基礎(chǔ);

⑥可解決地層中的孤石問題。

缺點(diǎn)：

①樁底沉渣難以清理，樁身泥土影響側(cè)摩阻力發(fā)揮;

②在中風(fēng)化巖層很難擴(kuò)底，單樁承載力難以提高(如能滿足一定擴(kuò)底尺寸，單樁承載力可以達(dá)到人工挖孔樁的要求);

③為獲得較高的單樁承載力，需要用較大孔徑，意味著需要大直徑的鉆機(jī)，對施工設(shè)備要求較高(深圳地區(qū)最大鉆孔直徑可到2.5m);

④廢棄泥漿不環(huán)保，施工場地環(huán)境較差：

⑤在沖擊巖石或孤石時速度慢;

⑥若樁位位于巖層面起伏較大部位易產(chǎn)生斜孔。