摘要：本文结合工程实例，论述了设计理论及方法，（钢结构设计培训）结构选型和应考虑的因素并由此设计出经济合理的桩基础。
关键词：桩基础；片筏基础；基坑支护
1、工程概况
本工程为框架一剪力墙结构，高80m，总建筑面积为约2．5万平方米，地下室二层，裙楼三层，地上23层，其中地下室及裙楼用作车库及设备用房，塔楼为住宅房。
2、地质条件
该场地原为剥蚀残丘及冲洪积阶地地貌，后经人工堆上填平，地形平坦，场地地面标高介于19.65―20.45之间．场地内地层白上而下分述如下：
2．1人工填土，主要为索填土，由粘性七混少鼍砂、石块并夹有少量垃圾所组成．稍湿，松散～稍密状态，层厚0.5～2.8米。
2．2埋藏植物层，以粘性土为主，含少量砂、植物根系，湿，可塑状态，层厚0.30～0.50米。
2．3淤泥质粉质粘土，灰黑、灰、暗灰黄色。不均匀含少量粉细砂和有机质．湿～饱和，软翅状态，层顶埋深0．90～2．8米，层厚0．6～01．50米。
2．4粉细砂混粘性土，灰白、灰黄、黄白等色。该层不均匀地含有l0～400%粘性土，并含有少量砾石，湿、松散～稍密状态。层顶埋深1.00～4．30米．层厚0．40～1．90米。
2．5粉质粘土，橙黄、褐黄色。由粘性土混少量角砾、砾砂等组成，呈网纹状结构。层顶埋深0．50～2．30米，层厚0．03～2．40米。
2．6砾质粉质粘土，褐黄、灰黄、浅灰绿色。由花岗片麻岩风化残积而成，稍湿～湿，可～硬塑状态，层顶埋深2．10～4．70米，层厚为11．20～18．40米。
2．7全风化花岗片麻岩：灰黄、黄褐色。岩石风化剧烈，矿物多已风化成粘性土，局部夹强风化碎块，岩打软硬不均，厚岩结构清晰，岩芯呈土状，湿，坚硬状态。层顶埋深14．30～21．00米，层厚8．20～17．70米。
2．8强风化化岗片麻岩：褐黄、灰黄色。岩石风化强烈，岩芯呈土状或块状，岩块手町折断，合金易钻进。层顶埋深24．00～33．50米，层厚1．20～10．10米。
2．9中风化花岗片麻岩：灰黄、浅灰色．岩芯呈碎块状，岩块手折不断，合金钻进较难。各孔均遇见该层，层顶埋深25．00～40.10米，层厚0．15～2．90米。
2．10微分化花岗片麻岩：灰绿、青灰色。岩石局部裂隙发育，断口新鲜，岩芯呈碎块状。短柱状，岩芯脆硬。层顶埋深25．60～40．80米，揭露厚度0．40～25．60米。
根据土层剪切波速测定结果、覆盖层厚度，按《建筑抗震设计规范》(CB50011一2010)的有关规定划分：本场地土类型为中软土，建筑场地类别为II类。
3基础设计思路
基础设计时必须考虑建筑物超长应采取的措施．设计需考虑混凝土收缩和温度应力以及地基不均匀沉降的影响．所以，在结构设计时需采取以下几方面措施：
3.1适当距离设置施工后浇带，并加强养护；
3.2混凝土掺加膨胀剂、减水剂、粉媒灰及减少水泥用量；
3.3合理设计地基基础，严格控制建筑物的沉降和不均匀沉降差．
鉴于以上因素，地下室顶板和底板采用预留施工后浇带分段浇筑的方法，防止混凝土收缩引起的结构次应力与结构开裂．地下室外墙、底板应采用抗渗混凝土，并采取防腐措施．
4、基础选型与设计
《地质勘察报告》中建议，本工程多层部分以中风化花岗片麻岩作为桩端持力层，高层部分以微风化花岗片麻岩作为桩端持力层。
在参考《地质勘察报告》中建议的同时，结合本公司多年的高层设计经验，设计组对高层主楼部分的基础选型提出了二种方案。其一是：高层部分以中风化花岗片麻岩作为桩端持力层，并作扩大头，以充分利用桩身承载力：其二是：以微风化花岗片麻岩作为持力层。后来，经过进一步的分析，发现本工程场地中，中风化花岗片麻岩层较薄，层厚最薄处仪为0．15米，且分布情况不可知，桩端扩大头没法做，施工操作比较困难。且由于桩端应进入持力层一定深度如按《商规》桩端进入基岩深度取0．5～1．0倍的桩径，这样将造成部分桩的桩端持力层为中分化岩，部分为微分化岩。因此为方便施工且统一桩端持力层，决定将桩端持力层定为微风化岩层，微风化岩层的承载力标准值为8500kPa'换算成设计值后与桩身强度(采用C25混凝土)相当，不需要做扩大头。这样桩的总长度增加并不大，但设计更合理。
裙楼基础设计也有二种方案：一种是考虑与主楼商层部分基础型式统一。采用桩基础，桩端位于强风化岩层；另一种方案为裙楼采用片筏基础。以粉质粘十层作为持力层，根据《地质勘察报告》中提供数据，粉质粘土层承载力标准值kc=2加kPa，考虑深度、宽度修正后，承载力更高，是可以满足承载力要求的。第一种方案的优点是裙楼与主楼基础型式统一，基础沉降变形小．但缺点是造价受比片筏基础高：第二种方案的优点是造价相对较低，但由于主楼与裙楼采用不同的基础型式，二者之问不可避免地存在沉降差。如采用第二种方案，则必须采取切实可行的措施。以解决这个问题，本工程从节省工程造价的角度出发，最后采用了片筏基础型式。为了解决沉降变形差异问题，本工程综合采用了“调”、“放”、“抗”的方法。
4．1用“调”的方法．调节主楼、裙楼二者之间的沉降变形。由于主楼采用桩基础，桩端持力层为微风化岩层，主体部分沉降变形很小，要减小沉降差，就要尽量减少裙楼片筏基础部分的沉降变形。为此，设计时裙楼部分将地梁做成反梁，将基础底板底而做平，以避免因开挖地梁槽对地基土的扰动。另外，设计时将裙楼片筏基础底板每侧往外挑板1300mm，一方面可以通过土体压重从而避免裙楼在水反力作用下被抬起，同时通过挑饭，增大了基础底面积，这样基底单位面积上承受的荷载较小。附加应力较小，地基沉降变形也随之减小。
4．2采用“故”的方法．施工期间在主楼、裙楼之间设沉降后浇带，待裙封顶60天后再浇筑后浇带。这样在施工期间主楼和裙楼基础完全脱开，可以自由沉降，待浇筑后浇带时，裙楼沉降已经摹本稳定。
4．3采用“抗”的方法，考虑到后浇带浇灌后，主楼、裙楼之间可能仍存在微小的沉降差异，则采用“抗”的方法，增大主楼、裙楼相接处裙楼片筏基础底板、地梁的刚度，并加强配筋，靠基础自身的刚度来抵抗沉降差。
5需考虑因素：
5.1根据建筑抗震设计规范（GB50011-2010），二、三级抗震墙设置构造边缘构件的最大轴压比不能大于0.3，也即三级的抗震墙，当轴压比>0.3 时，应该设置约束边缘构件。当轴压比≤0.4 时，λv=0.12，当轴压比>0.4 时，λv=0.12，λv 为约束边缘构件的配箍特征值。
5.2剪力墙与平面外相交楼面梁刚接时，应确保楼面梁水平钢筋的锚固长度。在不影响建筑空间布置的前提下，设置壁柱是最行之有效的方法。当受建筑门窗洞口或者里面效果的限制情况下，尽量采用小直径的钢筋。
结束语
本工程现已投入使用，地下室没有发现任何开裂、渗水现象，沉降观测资料也表明丰楼、裙楼沉降稳定．事实说明了本工程采用的基础型式及采取的处理措施是可行的，合理的为建设单位节省了大量的工程造价。