［摘要］主要针对高层建筑地基部分的勘察设计做出分析，介绍高层建筑及地基勘察相关内容，阐述高层建筑地基勘察设计现状及高层建筑地基部分勘察设计标准要求，针对高层建筑地基勘察设计要点做出简要的讨论，以期能够为高层建筑地基勘察设计改进提供一点参考。
［关键词］高层建筑；地基勘查；设计分析
高层建筑工程项目当中，地基部分极为重要，其结构稳定性和安全性以及承载力直接决定了建筑工程项目结构的稳定性。因此，需要对高层建筑地基部分进行实际的地质勘察，结合地理结构、地质条件与水文条件进行合理设计，采取针对性的施工技术，确保高层建筑的质量。
1工程概况
某城市高层建筑项目位于新城区商业街路段，属于商住两用设计，建筑项目主要组成部分包括主楼、裙楼和地下室。主楼建筑层数为52层，建筑整体高度为216m，工程项目裙楼主要分为6层，其基本楼身高度为21m。高层建筑设置2层地下室，结构主要包括主楼地下室、裙楼地下室，楼体主要建筑条件选择型钢混凝土框架–钢筋混凝土简体结构，整体荷载载重为19万kN以上，对于裙楼地下室设计结构为钢筋混凝土框架。另外，建筑项目内部地坪标高设计为11.600m，室外地坪标高小于11.000m，但不可低于10.800m，地下室结构底板顶面标高数约为–2.910m，设计师主要是将室外地坪设计标高作为标准进行场地的整平。主楼部分基坑深度为19.12m，裙楼部分与外扩地下室基坑开挖深度则为15.28m。
2高层建筑地基勘察设计
2.1高层建筑地基部分勘察内容
高层建筑工程项目地基部分的勘察内容主要包括建筑项目场地内及邻近地段是否存在威胁工程项目结构稳定性的不良地质结构和是否存在人工地下设施，同时还要针对工程项目场地地层结构、各岩土层工程性质和均匀性进行查明，同时要勘查地下水类型以及埋深情况。针对地质条件，主要勘察是否带有腐蚀性且对建筑材料的腐蚀情况，还要掌握地下水深度、类型和地下水成分以及流动状态，以此为依据进行地基土质和地下水文条件在建筑施工中是否会对建筑工程项目产生影响的判定，并根据实际勘察数据制订相应的防治方案。此外，还要在抗震设防区划分对高层建筑项目抗地震有利性和不利性以及危险地段。尤其要准确进行场地土类型与建筑场地类别的判别，仔细勘察场内是否存在液化土层，确保场地的抗震设防烈度能超过6度，需要明确划分场地内土质类型与场地类别，以获取其抗震设防烈度是否大于6度或等于7度，并根据饱和砂土或饱和粉土的地震液化用于液化情况指数的准确计算。
2.2高层建筑地基部分设计内容
（1）要做好扩展基础计算。首先，要预先进行基础底面积计算，依据地基承载能力和变形数据来予以确定。其次，在进行便捷高度和基础高度计算过程中，需要依据早剪切、冲切等计算来予以确立，再通过抗弯计算来进行基础底板配筋的确定。（2）桩基础设计标准。桩基础须在进行承载极限条件下计算，要依据桩基实际功能和桩基础的受力条件，进行桩基水平和竖向承载力的准确计算。此外，还包括对桩基、桩身以及承台承载力计算，要能够获取桩身裸露地面或极限承载能力较低的情况下细长桩基础。同时还要做桩身压屈验算，对于混凝土预制桩，依据施工阶段吊装和锤击等施工方法进行强度计算。如基础桩端平面下存在软弱下卧层，则必须要针对软弱下卧层承载力进行准确的验算。如桩端持力层为软土一、二级建筑桩基，则其桩端持力层为粉土、粘性土或软土下卧层一级建筑桩基。这就需要进行沉降的准确计算。如桩基穿越的土层较为松散且厚度较大，或自重湿陷性黄土、欠固结土层在保证硬度较大的情况下，桩周存在软弱土层，则临近桩侧地面承受局部较大长期荷载。在进行地基部分设计过程中，针对桩基的承载力确定方法不可过于单一，可以根据实际地质条件采用动力或静力触探方法或土强度理论计算方法、静载和试验方法，也可参考邻近周边高层建筑勘测数据予以准确选择，但必须要注意的是，当前我国部分城市质检部门仅承认静载和试验方法，如土质不均匀或遇到较为复杂的地质条件或重大工程项目方可使用，如不具备设备条件或压力值未达到标准则不适用[3]。（3）箱形–筏形基础部分设计。首先要注意箱型基础的高度，要能够确保其符合结构承载力与刚度这一基本标准。箱型基础底板厚度必须要严格依据实际受力程度和刚度以及防水性能予以确认。底板计算时，除受抗弯承载力外，其斜截面受剪承载力也要能够满足相关标准。梁板式筏形基础底板的板格必须要能够达到承受抗冲切承载力基本要求。梁板式筏形基础量达到正截面受弯及斜截面受剪承载力要求，且要进行底层柱下基础梁顶面局部受压承载力的验算。
3高层建筑地基勘察设计标准要求
高层建筑工程项目具有较高的复杂性，且规模较大，因此，必须要针对高层建筑工程施工现场进行仔细的勘察，并以此为依据来选择合理的施工技术。尤其要重视地基部分的特殊性，确保地基部分结构的稳定性。因此，在进行高层建筑工程项目地基施工前，须仔细地勘察其地质条件和水文环境。其勘察设计无法达到要求，则认定为严重的地基安全事故，主要的勘察设计标准要求为：（1）全面了解高层建筑工程项目施工现场地质条件；（2）重视高层建筑工程项目施工地点周边环境条件和排查是否存在其他自然灾害导致的地基基础不稳定事故；（3）确保施工质量，防止地基基础安全事故产生；（4）确保高层建筑工程项目勘察设计方案的合理性，尤其针对其计算部分要做到高度重视，避免由于数据误差而导致发生安全事故。
4高层建筑地基勘察设计要点分析
案例主楼高层建筑基坑周边状况。高层建筑地基部分北侧与步行街道路距离为16m，在步行街下方设有燃气管线与给排水管线，道路对侧为51层建筑，基坑边距离为31m，高层建筑地下设有地下室3层，使用钻孔灌注桩技术予以施工，本案例高层建筑项目基坑西侧交通道路下方分布管网，且地下管线与基坑边距离为10.5m，项目基坑东侧相距4.6m处为城市展览馆，东部16m处为交通路线，地下管线与地铁二号线隧道区间，需要针对地铁隧道轨顶高层做出妥善处置，数据控制在–7.1~8.1m。隧道洞顶高度为6.1m，基坑南侧为高层建筑，其地下室为2层，这就需要设计师与技术人员共同商讨并采用预应力管桩基础结构，以此来实现本案例工程中地下室的衔接设计。
4.1高层建筑地基勘察要点
对于高层建筑工程项目地地基部分勘察来讲，其所涉及的现场勘查技术较为多样，例如，工程地质勘察、井探、钻探、工程测量、场地剪切波测试、钻孔超声波测试、水文观测等，需根据高层建筑工程项目地实际地理条件来予以合理的选择。从高层建筑工程项目地特点角度来说，其地基部分的勘察须借助勘测孔和勘测点的布置，要能做到全面掌握横向、纵向地层结构以及均匀性评价要求，而箱形或筏形基础，其勘察孔深度须进行专项的计算，桩基础部分和控制性勘察孔深度要能满足桩基基础评价与设计标准。本案例当中主要运用钻探法。依据勘察结果获取场地土层结构情况根据土层物理力学参数，可得出局部存在不良地质，钻孔见洞率为7.23%，洞内全填充。土层物理力学参数当中：耕植土厚度为0.3~1.0、粉砂层厚为0.5~7.2、粉质粘土层厚为0.7~10.0、全风化岩为0.5~17.0，其中耕植土天然重度为18.3、粉质粘土天然重度为19.3、全风化岩天然重度为19.6。
4.2高层建筑地基设计要点
高层建筑工程项目在初期所进行的计算是不考虑共同作用下的基础设计方法，其主要是将整体结构划分为3个独立模块，需要依据静力平衡条件去进行单独的计算，但由于其上部结构和基础基底以及土体介质并行协调部分未进行充分考虑，因此存在一定的误差，其基础内力和变形情况与实际存在一定的偏差。随着我国相关计算方法和标准规制的改进和完善，对于高层建筑工程项目基坑部分的设计也得以改进，并逐渐形成了较为统一的标准，即为上部结构与地基部分以及基础共同作用方法，主要是根据地基刚度矩阵、上部结构、等效边界刚度矩阵、基础子结构刚度矩阵、荷载相量、位移向量和相邻建筑项目引起沉降进行节点位移的计算，能够得到全部节点位移结果，进而获取准确的结构内力。
5结束语
高层建筑在现代城市建设中逐渐成为满足大部分城市居民居住需求的主要建筑形式，而其质量和安全性直接影响着居民人身安全，因此，必须要积极进行高层建筑项目基坑勘察设计工作，并对其给予足够的重视，同时也要依据实际施工现场的地理环境和地质特点以及拟建建筑物的特征，科学选择合适的勘察方法，并依据勘察结果进行基坑施工方案的制订，确保高层建筑工程项目地基部分的承载力，保证工程项目地质量。
参考文献
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作者:黄碧红 单位:西北综合勘察设计研究院