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摘要：基础设计在房屋建筑结构设计中具有十分重要的作用，是房屋建筑安全、稳定的基础，设计人员在考虑房屋建筑基础设计时，除了要考虑基本的强度与刚度以外，还应当考虑到其地基的稳定性、强度和变形的可能。同时，还要对建筑的上部结构状况、地域环境条件、施工质量等众多因素进行分析，这样才可以设计出安全又经济节能的建筑基础形式，高层建筑已经成为城市发展的主流，本文对高层建筑基础设计要求、影响因素、设计原则及基础类型进行了分析和探讨。
关键词：房屋 建筑 结构 基础
中图分类号： TU2 文献标识码： A
正文：
一、 高层建筑基础设计要求
在高层建筑基础设计之中，最为重要的问题是怎样根据各个地域不一样的地质条件，找到一个科学合理的基础形式。通常情况下，高层建筑设计应当考虑如下几个方面。一是，高层建筑设计必须保证基础建筑自身的强度达标；另一方面，基础上部承受的负载压力理应最大化的分布均匀。二是，高层建筑的基础应选择支承在较为坚固与均匀的地基上面，应当想到力层和下卧层整体的安全性和稳定性。对于同一栋建筑来说，不宜使用不同种类的基础建筑形式。三是，高层建筑基础需要达到一定程度的构造标准，比如高层建筑箱基需要深埋，基底平面心和结构竖起方向静荷载的重心要相符合，对偏心距的规定、高度都要达标等。四是，高层建筑基础应当达到保证上部结构能够正常使用的标准。五是，高层建筑的地基通常都打的比较深。所以在施工过程中，高层建筑基础应当注意深基坑挖掘以及地下水处理对周边环境的影响，确保在高层建筑施工建设中的安全和质量。
二、高层建筑基础选型的影响因素
1.地质条件对高层建筑基础选型的影响
地质条件中两项情况对高层建筑基础选型影响最为显著，一是，地基持力层情况，持力层是承受高层建筑基础负荷的土层，要根据持力层承载能力大小和压缩模量变化幅度选择高层建筑基础类型；二是，穿越土层基本状况，应该根据土层中地下水影响和桩基穿越能力的大小选择高层建筑基础的类型。
2.周围环境因素对高层建筑基础选型的影响
一是，高层建筑施工的振动和噪声要对基础带来各种影响，因此需要对此加以控制和预防，以便高层建筑基础能够持久、稳定和安全。二是，高层建筑施工中的空间因素也会给基础类型带来一定的影响，要选择既利于施工有利于稳定的高层建筑基础类型。三是，高层建筑施工中挤土效应，高层建筑基础桩基的入土和挤土会产生挤土效益，这会对周边建筑和地下管网造成影响，应该从最小影响原则出发，优先选择挤土效应最小的桩基方式进行高层建筑基础施工。
3.高层建筑基础桩种类的影响
不同种类的基础桩有着不同的尺寸，应该从持力层性质、安全性要求、高层建筑负荷等主要方面确定基础桩的类型和规格，使其满足高层建筑总体施工建设的需要。
4.高层建筑基础施工的工期
工期是设计高层建筑基础类型的重要参考参数，要在确保高层建筑基础施工速度、施工质量和施工效益的基础上形成最为科学的施工工期，实现高层建筑总体价值的全面兼顾。
三、高层建筑基础选型的基本原则
高层建筑基础选型应该坚持的原则有：一是，多样式原则，高层建筑基础设计单位应该全面掌握各种高层建筑基础类型，并有针对性地选择社会和综合价值较高的高层建筑基础类型。二是，经济性原则，高层建筑基础设计要追求最佳的经济效益，因此，设计高层建筑基础时要考虑到成本控制、施工进度的重要因素，全面提高高层建筑基础设计和施工的经济性。三是，总体优化原则，高层建筑基础设计单位要对各种设计综合起来，将各种设计的优势集中起来，形成优化的高层建筑基础设计，以实现高层建筑建设的基本目标。
四、高层建筑基础设计
1. 嵌岩桩基础
在设计嵌岩桩基础的时候，需要注意以下几个方面的问题。一是，目前我国现行的高层建筑基础设计规范虽然是典型的代表，但该规范仍然有很多问题。在进行规范时，需要多考虑地层条件以及借鉴本地建筑的设计经验。二是，嵌岩桩因其成桩方法不一样，所以其承载性状也有明显差别。对于这种情况，想要最大化发挥桩侧以及桩端的阻力，就必须使用不同的设计方式。在基础设计要求上，需要从单方面的承载力控制向双向变形开始转化。三是，桩端阻力和设计桩身参数的值应当考虑到桩荷载的传递规律，让桩端阻力和桩侧阻力可以最大化地发挥出来。四是，要把桩身钢筋混凝土的强度、桩体沉降标准以及地基给桩所能提供承载力的量这三点作为控制标准来进行嵌岩桩基础设计。对于嵌于高强度的岩层的桩，桩的承载力常常由混凝土的强度来决定。通常来说，一般的嵌岩深度所取桩径为0.5～1.0 就可以了。另外，我们需要对嵌岩桩的施工质量进行提高。
2. 天然地基
土筏式基礎因为特定的地质条件，我国沿海的地段常常会形成一种上软下硬的岩土地层。在此种类别的地层结构当中，硬土层所处位置较浅。此时，高层建筑可以考虑选择设计两层地下室的基础持力层对其进行解决。需要特别注意的是，确定地基承受力与地基可能变形的验算，基础结构方面设计可以使用混凝土块式基础以及筏式基础。使用混凝土块式基础比较简单，中筒部分设计可以使用筏板衬托。在基础之间利用地下室底板的结构设置好刚度强的连梁，同时考虑平面刚度与较大的底板连接，基础整体性得到了提升，具备了抵抗不均匀沉降的条件。自然地基块式和筏式基础具有工期短、施工便利、成本低等一系列优点，所以建议高层建筑基础设计人员在环境准许的情况下，尽可能使用天然地基钢筋混凝土筏式基础。
3. 桩筏基础
桩筏基础其基本原理就是桩土的协同合作，桩和土在沉降与收缩的过程中慢慢达到相对稳定的状态，筏板底土层和摩擦桩一起承担起上部结构的荷载。通常来说，因为要顾及到地下室挖掘开后需要地基补偿等情况，所以筏板底土层需要具备相应的承载力。对此，在基础设计时就要根据筏板底土层的状况，分析土层承受上部结构荷载的比例。经过对筏板的研究，可以肯定筏板周围应力最强。因此，我们在基础设计时，对筏板周围桩的密度应该按照比例增加，中间部分各个竖立构件桩的分布适合使用梅花形状。考虑到摩擦桩的特性，桩筏基础的直径不能设计太大。满足冲切的要求是确定筏板厚度的主要条件，同时筏板厚度还应满足抗剪以及抗弯的要求。
对高层建筑箱(筏)基础设计时,考虑上部结构参与工作有利于降低箱基的整体弯曲应力。建议采用共同工作整体分析进行计算,这样算得的整体弯曲箱基底板钢筋应力才比较符合实际;另外,共同作用使得上部结构下面几层边柱(墙)出现较大内力,采用常规设计方法时应提高边柱(边墙)的内力。高层建筑桩箱(筏)基础上部荷载满布，可采用变刚度布桩的方式,调整桩基的竖向支承刚度,从而调整桩顶反力分布;若考虑利用桩间土分担上部荷载,充分发挥箱(筏)底桩间土的承载力,可适当增加基础中部桩的间距;另外,若上部结构为剪力墙,则桩宜沿剪力墙轴线布置,这样与满堂布桩相比可以大大减小底板的厚度。
五、 减沉设计
减沉设计主要是指按照沉降控制标准来进行桩筏基础的设计，减沉设计适用于软层土地上的高层建筑设计。在进行软土地基础设计的过程中，有时候采用桩基不是因为地基施工土层强度不够，而是在深层软土层发生过激烈的沉降。这个时候，就可以考虑使用少量桩将沉降量降低到允许的最小范围内。大多数情况下，这种桩都属于摩擦桩。在承台发生适当沉降的状况下，桩能够最大限度发挥其极限承载力而且一直保持下去，能最大限度的降低沉降量。
1. 沉降设计的具体内容
在桩长和桩身的断面选择方面，所选择的桩长要确保能够最大限度的穿过高压缩性土层，在桩端持力层的压缩性应当偏低。采用的桩身断面应当由桩身本身结构强度来控制，要最大限度的利用桩身材料，发挥其极限承载能力。
2. 承台埋深及其地面尺寸的确定
首先，按外荷载全部由承台承担时，其极限承载力仍有一定安全储备的原则；然后，确定承台的埋深和承台底面的尺寸；最后，核实沉降设计所要使用的桩的数量，再进行承台尺寸的初步验算，并且给予相应调整。
六、结语
高层建筑桩筏基础设计全是双控的，从提升的角度看来，只有承载力与沉降两个限制因素。在特定条件下，这两个因素中只有一个具有主控作用。在高层建筑中，基础设计非常重要。我们应使用安全经济的方式，争取发挥地基的最大潜力。
参考文献
[1]蒋璐.关于高层建筑基础设计的几点思考[J].低温建筑技术,2009(10).
[2]李宁.高层建筑基础设计方案优化[J].价值工程,2010(24).
[3]陈杰钦.高层建筑基础设计方案研究[J].城市建设理论研究(电子版),2013(04).
[4]骆红梅.新形势下探讨高层建筑基础设计中的问题及建议[J]. 城市建设理论研究( 电子版),2011(16).
关键词：房屋 建筑 结构 基础
中图分类号： TU2 文献标识码： A
正文：
一、 高层建筑基础设计要求
在高层建筑基础设计之中，最为重要的问题是怎样根据各个地域不一样的地质条件，找到一个科学合理的基础形式。通常情况下，高层建筑设计应当考虑如下几个方面。一是，高层建筑设计必须保证基础建筑自身的强度达标；另一方面，基础上部承受的负载压力理应最大化的分布均匀。二是，高层建筑的基础应选择支承在较为坚固与均匀的地基上面，应当想到力层和下卧层整体的安全性和稳定性。对于同一栋建筑来说，不宜使用不同种类的基础建筑形式。三是，高层建筑基础需要达到一定程度的构造标准，比如高层建筑箱基需要深埋，基底平面心和结构竖起方向静荷载的重心要相符合，对偏心距的规定、高度都要达标等。四是，高层建筑基础应当达到保证上部结构能够正常使用的标准。五是，高层建筑的地基通常都打的比较深。所以在施工过程中，高层建筑基础应当注意深基坑挖掘以及地下水处理对周边环境的影响，确保在高层建筑施工建设中的安全和质量。
二、高层建筑基础选型的影响因素
1.地质条件对高层建筑基础选型的影响
地质条件中两项情况对高层建筑基础选型影响最为显著，一是，地基持力层情况，持力层是承受高层建筑基础负荷的土层，要根据持力层承载能力大小和压缩模量变化幅度选择高层建筑基础类型；二是，穿越土层基本状况，应该根据土层中地下水影响和桩基穿越能力的大小选择高层建筑基础的类型。
2.周围环境因素对高层建筑基础选型的影响
一是，高层建筑施工的振动和噪声要对基础带来各种影响，因此需要对此加以控制和预防，以便高层建筑基础能够持久、稳定和安全。二是，高层建筑施工中的空间因素也会给基础类型带来一定的影响，要选择既利于施工有利于稳定的高层建筑基础类型。三是，高层建筑施工中挤土效应，高层建筑基础桩基的入土和挤土会产生挤土效益，这会对周边建筑和地下管网造成影响，应该从最小影响原则出发，优先选择挤土效应最小的桩基方式进行高层建筑基础施工。
3.高层建筑基础桩种类的影响
不同种类的基础桩有着不同的尺寸，应该从持力层性质、安全性要求、高层建筑负荷等主要方面确定基础桩的类型和规格，使其满足高层建筑总体施工建设的需要。
4.高层建筑基础施工的工期
工期是设计高层建筑基础类型的重要参考参数，要在确保高层建筑基础施工速度、施工质量和施工效益的基础上形成最为科学的施工工期，实现高层建筑总体价值的全面兼顾。
三、高层建筑基础选型的基本原则
高层建筑基础选型应该坚持的原则有：一是，多样式原则，高层建筑基础设计单位应该全面掌握各种高层建筑基础类型，并有针对性地选择社会和综合价值较高的高层建筑基础类型。二是，经济性原则，高层建筑基础设计要追求最佳的经济效益，因此，设计高层建筑基础时要考虑到成本控制、施工进度的重要因素，全面提高高层建筑基础设计和施工的经济性。三是，总体优化原则，高层建筑基础设计单位要对各种设计综合起来，将各种设计的优势集中起来，形成优化的高层建筑基础设计，以实现高层建筑建设的基本目标。
四、高层建筑基础设计
1. 嵌岩桩基础
在设计嵌岩桩基础的时候，需要注意以下几个方面的问题。一是，目前我国现行的高层建筑基础设计规范虽然是典型的代表，但该规范仍然有很多问题。在进行规范时，需要多考虑地层条件以及借鉴本地建筑的设计经验。二是，嵌岩桩因其成桩方法不一样，所以其承载性状也有明显差别。对于这种情况，想要最大化发挥桩侧以及桩端的阻力，就必须使用不同的设计方式。在基础设计要求上，需要从单方面的承载力控制向双向变形开始转化。三是，桩端阻力和设计桩身参数的值应当考虑到桩荷载的传递规律，让桩端阻力和桩侧阻力可以最大化地发挥出来。四是，要把桩身钢筋混凝土的强度、桩体沉降标准以及地基给桩所能提供承载力的量这三点作为控制标准来进行嵌岩桩基础设计。对于嵌于高强度的岩层的桩，桩的承载力常常由混凝土的强度来决定。通常来说，一般的嵌岩深度所取桩径为0.5～1.0 就可以了。另外，我们需要对嵌岩桩的施工质量进行提高。
2. 天然地基
土筏式基礎因为特定的地质条件，我国沿海的地段常常会形成一种上软下硬的岩土地层。在此种类别的地层结构当中，硬土层所处位置较浅。此时，高层建筑可以考虑选择设计两层地下室的基础持力层对其进行解决。需要特别注意的是，确定地基承受力与地基可能变形的验算，基础结构方面设计可以使用混凝土块式基础以及筏式基础。使用混凝土块式基础比较简单，中筒部分设计可以使用筏板衬托。在基础之间利用地下室底板的结构设置好刚度强的连梁，同时考虑平面刚度与较大的底板连接，基础整体性得到了提升，具备了抵抗不均匀沉降的条件。自然地基块式和筏式基础具有工期短、施工便利、成本低等一系列优点，所以建议高层建筑基础设计人员在环境准许的情况下，尽可能使用天然地基钢筋混凝土筏式基础。
3. 桩筏基础
桩筏基础其基本原理就是桩土的协同合作，桩和土在沉降与收缩的过程中慢慢达到相对稳定的状态，筏板底土层和摩擦桩一起承担起上部结构的荷载。通常来说，因为要顾及到地下室挖掘开后需要地基补偿等情况，所以筏板底土层需要具备相应的承载力。对此，在基础设计时就要根据筏板底土层的状况，分析土层承受上部结构荷载的比例。经过对筏板的研究，可以肯定筏板周围应力最强。因此，我们在基础设计时，对筏板周围桩的密度应该按照比例增加，中间部分各个竖立构件桩的分布适合使用梅花形状。考虑到摩擦桩的特性，桩筏基础的直径不能设计太大。满足冲切的要求是确定筏板厚度的主要条件，同时筏板厚度还应满足抗剪以及抗弯的要求。
对高层建筑箱(筏)基础设计时,考虑上部结构参与工作有利于降低箱基的整体弯曲应力。建议采用共同工作整体分析进行计算,这样算得的整体弯曲箱基底板钢筋应力才比较符合实际;另外,共同作用使得上部结构下面几层边柱(墙)出现较大内力,采用常规设计方法时应提高边柱(边墙)的内力。高层建筑桩箱(筏)基础上部荷载满布，可采用变刚度布桩的方式,调整桩基的竖向支承刚度,从而调整桩顶反力分布;若考虑利用桩间土分担上部荷载,充分发挥箱(筏)底桩间土的承载力,可适当增加基础中部桩的间距;另外,若上部结构为剪力墙,则桩宜沿剪力墙轴线布置,这样与满堂布桩相比可以大大减小底板的厚度。
五、 减沉设计
减沉设计主要是指按照沉降控制标准来进行桩筏基础的设计，减沉设计适用于软层土地上的高层建筑设计。在进行软土地基础设计的过程中，有时候采用桩基不是因为地基施工土层强度不够，而是在深层软土层发生过激烈的沉降。这个时候，就可以考虑使用少量桩将沉降量降低到允许的最小范围内。大多数情况下，这种桩都属于摩擦桩。在承台发生适当沉降的状况下，桩能够最大限度发挥其极限承载力而且一直保持下去，能最大限度的降低沉降量。
1. 沉降设计的具体内容
在桩长和桩身的断面选择方面，所选择的桩长要确保能够最大限度的穿过高压缩性土层，在桩端持力层的压缩性应当偏低。采用的桩身断面应当由桩身本身结构强度来控制，要最大限度的利用桩身材料，发挥其极限承载能力。
2. 承台埋深及其地面尺寸的确定
首先，按外荷载全部由承台承担时，其极限承载力仍有一定安全储备的原则；然后，确定承台的埋深和承台底面的尺寸；最后，核实沉降设计所要使用的桩的数量，再进行承台尺寸的初步验算，并且给予相应调整。
六、结语
高层建筑桩筏基础设计全是双控的，从提升的角度看来，只有承载力与沉降两个限制因素。在特定条件下，这两个因素中只有一个具有主控作用。在高层建筑中，基础设计非常重要。我们应使用安全经济的方式，争取发挥地基的最大潜力。
参考文献
[1]蒋璐.关于高层建筑基础设计的几点思考[J].低温建筑技术,2009(10).
[2]李宁.高层建筑基础设计方案优化[J].价值工程,2010(24).
[3]陈杰钦.高层建筑基础设计方案研究[J].城市建设理论研究(电子版),2013(04).
[4]骆红梅.新形势下探讨高层建筑基础设计中的问题及建议[J]. 城市建设理论研究( 电子版),2011(16).