高層建筑基礎(chǔ)分析與設(shè)計(jì)-作者-袁聚云-11本科2011秋第十一章-高層建筑-地基基礎(chǔ)共同作用的實(shí)測(cè)與計(jì)算分析

2023/9/11在線教務(wù)輔導(dǎo)網(wǎng)：教材其余課件及動(dòng)畫素材請(qǐng)查閱在線教務(wù)輔導(dǎo)網(wǎng)QQ:349134187

或者直接輸入下面地址：2023/9/12為了證實(shí)高層建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)及理論的正確性，進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量比之室內(nèi)模型試驗(yàn)更具有真正的價(jià)值?，F(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)工作非常艱巨，時(shí)間長(zhǎng)，費(fèi)用貴，同時(shí)，量測(cè)工作不一定完全成功。在本章中將以國內(nèi)外著名而影響深遠(yuǎn)的典型工程為實(shí)例，主要闡述超高層建筑地基基礎(chǔ)的實(shí)測(cè)和計(jì)算。下面分三方面的工程實(shí)例論述：超高層建筑的筏板基礎(chǔ)、超高層建筑的樁箱基礎(chǔ)和超高層建筑的樁筏基礎(chǔ)。第十一章高層建筑地基基礎(chǔ)的實(shí)測(cè)與計(jì)算分析2023/9/13國外對(duì)筏板基礎(chǔ)的實(shí)測(cè)研究并不多，比較完整的當(dāng)推美國休斯敦市獨(dú)特殼體廣場(chǎng)（OneShellPlaza）筏基的實(shí)測(cè)結(jié)果。該廣場(chǎng)高為217.6m，52層，筒體剪力墻結(jié)構(gòu)，筏基平面尺寸為52.46×70.76m，厚為2.52m，埋深18.3m。該廣場(chǎng)地基土主要是夾有砂層的堅(jiān)硬的超固結(jié)粘土——更新世三角洲沉積的典型的Beaumont粘土，在建筑場(chǎng)地下200ft(61m)內(nèi)的土層基本上是均勻的，如圖11-2所示。第一節(jié)高層建筑的筏板基礎(chǔ)

——美國獨(dú)特殼體廣場(chǎng)（OneShellPlaza）

2023/9/14OneShellPlaza,Houston,TX2023/9/152023/9/16在筏基設(shè)計(jì)時(shí)，考慮超固結(jié)粘土地基與大型筏基的共同作用。為了提供地基基礎(chǔ)與上部結(jié)構(gòu)共同作用的筏基性狀的真實(shí)數(shù)據(jù)，制訂美國筏基設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)，在筏基埋設(shè)27個(gè)土壓力盒和20個(gè)鋼筋應(yīng)力計(jì)，對(duì)基坑回彈與筏基沉降進(jìn)行測(cè)量，測(cè)試平面布置圖見11-1。從1968年至1975年，該廣場(chǎng)測(cè)試歷時(shí)8年之久。2023/9/172023/9/18一、實(shí)測(cè)地基變形1．回彈變形在基坑開挖前，在基坑底下約0.61m處埋沒24個(gè)回彈標(biāo)；在基坑開挖完畢后，測(cè)得基坑中心處回彈變形為10.2~15.2cm，基坑邊緣為2.5~5.0cm．基坑開挖坑底回彈量的大小是與開挖深度有關(guān)的，開挖深，回彈量大，當(dāng)然也與土性、地下水位等有關(guān)。經(jīng)驗(yàn)值是：開挖深1m，回彈量應(yīng)在1cm以內(nèi)。此工程開挖深度為18.3m，相當(dāng)于每開挖1m深度，基坑中心處的回彈量為0.83cm(=15.2/18.3)，這數(shù)值是在1cm以內(nèi)，所以該基坑是安全的。2023/9/192．筏基縱向彎曲和差異沉降

圖11-3表示大樓筒體、外墻和筏基邊緣處沉降與時(shí)間關(guān)系的曲線，也反映該三部份本身以及三者之間的差異沉降。至1976年7月，筒體平均沉降為12.45cm，差異沉降為13mm；外墻沉降為8.1~9.4cm；筏基邊緣沉降為3.3~7.1cm。從圖中可見，上部結(jié)構(gòu)的剛度對(duì)筏基縱向彎曲和差異沉降影響很大，可減少差異沉降。在超壓密粘土上巨型筏基的差異沉降主要是在結(jié)構(gòu)加載期間有所發(fā)展，幾年以后，以衰減速度繼續(xù)發(fā)生差異沉降。2023/9/110

上部結(jié)構(gòu)剛度的影響2023/9/111二、實(shí)測(cè)基礎(chǔ)反力根據(jù)27個(gè)土壓力盒的測(cè)試結(jié)果，繪制大樓的筏基的各個(gè)部位的反力與時(shí)間關(guān)系曲線，如圖11-4所示。從圖中可見，在土建結(jié)構(gòu)施工期間，筏基各個(gè)部位的反力隨荷載的增加而增大。在結(jié)構(gòu)施工竣工后，各個(gè)部位的反力變化并不顯著，尤其是大樓筒體的筏基反力幾乎不變。從圖中可見，在主體和外墻之間的反力明顯地比筒體的筏基反力要小。筏基反力形成一個(gè)鍋底形分布。2023/9/112

筏基反力形成鍋底形分布2023/9/113三、實(shí)測(cè)基礎(chǔ)應(yīng)力筏板基礎(chǔ)的厚度為2.52m，含鋼率較高，考慮施工的方便，分8次澆注。筏基澆注后，由于混凝土收縮產(chǎn)生高達(dá)53,800kPa的壓力，這樣大的應(yīng)力應(yīng)特別注意。同時(shí)，鋼筋應(yīng)力也要作修正。位于筏基長(zhǎng)軸的鋼筋應(yīng)力與時(shí)間關(guān)系如圖11-5所示，它表示筏基澆注后不久，鋼筋應(yīng)力有一個(gè)初始突變，以后，鋼筋應(yīng)力只有輕微的增加，僅在筒體邊緣處，鋼筋應(yīng)力有較明顯的增加。隨著上部結(jié)構(gòu)的建造，在筒體邊緣處，鋼筋應(yīng)力有最明顯的增加。2023/9/114

筒體邊緣處，鋼筋應(yīng)力增加較明顯2023/9/115在施工完畢后，當(dāng)筏基繼續(xù)變形時(shí)，鋼筋應(yīng)力繼續(xù)緩慢地增加。最高應(yīng)力出現(xiàn)在剛性筒體邊緣處(見圖11-5)。鋼筋應(yīng)力的最大值達(dá)1l0MPa，接近一般的允許應(yīng)力。實(shí)測(cè)結(jié)果表明，該筏基的大多數(shù)斷面，其受力狀態(tài)仍屬于不開裂情況。實(shí)測(cè)結(jié)果表明，筒體邊緣處的筏基內(nèi)增加局部鋼筋是必要的(見圖11-5)。2023/9/116四、計(jì)算與實(shí)測(cè)的綜合比較筏基的沉降，反力和應(yīng)力分布的綜合比較見圖11-6。

2023/9/117從測(cè)試歷時(shí)8年實(shí)測(cè)資料分析得到的結(jié)論是：1.沉降預(yù)估應(yīng)考慮土與結(jié)構(gòu)物的共同作用；2.在分析中應(yīng)考慮上部結(jié)構(gòu)剛度對(duì)減少差異沉降的影響；3.在超壓密粘土上，大型筏基的差異沉降主要發(fā)生在結(jié)構(gòu)施工期間；4.筏基的大多數(shù)斷面處于不開裂受力狀態(tài)；5.采用的近似分析方法可定性地預(yù)估筏基的性狀。2023/9/118第二節(jié)高層建筑的樁箱基礎(chǔ)——世茂濱江花園

世茂濱江花園(ShimaoRivieraGarden)是中國最大規(guī)模的超高層水景豪宅，座落在上海浦東，該豪宅是由7幢49~55層、高達(dá)169m大樓組成。樁箱基礎(chǔ)，箱板厚度2.0m，長(zhǎng)58m、直徑850mm的灌注樁，落在7-2粉砂層中。總樁數(shù)為464根，根據(jù)樁的荷載試驗(yàn)，確定單樁容許承載力為5000kN，上部結(jié)構(gòu)為鋼筋混凝土剪力墻。樁箱基礎(chǔ)的樁布置相當(dāng)勻稱。基礎(chǔ)形狀為不規(guī)則，面積約為2700m2，埋深8.27m。

采用上部結(jié)構(gòu)與地基基礎(chǔ)共同作用理論對(duì)其中一幢豪宅的樁箱基礎(chǔ)的性狀進(jìn)行實(shí)測(cè)與計(jì)算分析。2023/9/119上海世茂濱江花園

2023/9/120世茂濱江花園基礎(chǔ)平面圖見圖11-7。建筑場(chǎng)地的地質(zhì)條件見表11-1。CJ282023/9/121表11-1各層土的物理-力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)土層編號(hào)土層名稱厚度(m)含水量w(%)重度γ(kN/m3)孔隙比e壓縮系數(shù)(cm/s)固結(jié)快剪Mpa-1MpaC(kPa)φ(°)2褐黃色粉質(zhì)粘土1.533.018.90.9210.454.272415o15’3灰色淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土2.2542.517.71.1980.822.741118o45’3夾灰色粘質(zhì)粉土0.8533.118.80.9190.209.59830o45’4灰色淤泥質(zhì)粘土7.4850.617.01.4271.112.17109o45’5-1a灰色粘土2.543.717.71.2250.723.111410o15’5-1b灰色粉質(zhì)粘土7.5334.418.50.9830.424.721915o30’6暗綠-黃色粉質(zhì)粘土3.623.320.30.6580.198.745020020’7-1灰綠-黃色砂質(zhì)粉土6.9830.919.0

0.8600.1611.66334o15’7-2灰-黃色粉砂32.9527.219.40.7640.1116.02335o15’9-1灰色粉細(xì)砂10.8825.919.50.7370.1313.34336o15’9-2灰色含礫粉細(xì)砂29.7527.519.30.7700.1412.88335o30’說明：填土1.3m,地下水位為0.5m2023/9/122一、實(shí)測(cè)和計(jì)算沉降1.實(shí)測(cè)沉降該建筑在2002年2月1日結(jié)構(gòu)封頂，沉降測(cè)量從2001年3月21日開始，到2002年10月28日止，共36次。沉降布置點(diǎn)見圖11-7，現(xiàn)選測(cè)點(diǎn)CJ28(相當(dāng)中點(diǎn))，繪制沉降隨時(shí)間變化的曲線，見圖11-8。可以推算，最終穩(wěn)定沉降約為50mm.。同時(shí)，繪制沿縱剖面的實(shí)測(cè)沉降圖，如圖11-9所示。2023/9/123

圖11-8CJ28#沉降隨時(shí)間變化的曲線圖11-9沿縱剖面的實(shí)測(cè)沉降2023/9/1242.計(jì)算沉降計(jì)算的最大沉降為46.5mm,如圖11-10所示。從圖11-8、圖11-9和圖11-10對(duì)比可見，計(jì)算最大沉降與實(shí)測(cè)最終沉降很接近，而且，沿縱剖面的計(jì)算沉降與實(shí)測(cè)沉降也相當(dāng)吻合。2023/9/125二、計(jì)算彎矩沿縱剖面計(jì)算的彎矩分布見圖11-11。最大彎矩為4257kN-m,相應(yīng)的基礎(chǔ)應(yīng)力為2838kPa，因此，建筑非常安全。2023/9/126三、群樁的荷載分布群樁的荷載沿縱剖面的分布如圖11-12所示，樁的最大荷載為5163kN，位置靠近核心部。該值剛剛超過樁的容許承載力(5000kN)。2023/9/127通常在樁筏或樁箱基礎(chǔ)設(shè)計(jì)中，工程技術(shù)人員不考慮樁筏或樁箱間的荷載分擔(dān)，甚至也不考慮地下水的全浮力。顯然，這種設(shè)計(jì)是比較保守的。根據(jù)上述對(duì)世茂濱江花園的樁箱基礎(chǔ)的分析，上部結(jié)構(gòu)與地基基礎(chǔ)共同作用理論的分析是可行而實(shí)用的。2023/9/128第三節(jié)高層建筑的樁筏基礎(chǔ)

——金茂大廈從上世紀(jì)七八十年代始，國內(nèi)外已經(jīng)很重視對(duì)樁筏基礎(chǔ)的現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)，最早當(dāng)推英國和德國，已約有20幢高層建筑進(jìn)行實(shí)測(cè)；例如：英國的倫敦海德公園騎兵大樓(HydeParkCavalryBarracks)，高度為90m，31層高層建筑，樁筏基礎(chǔ)；德國的Messe-Torhaus大樓，高度為130m，22~30層，樁筏基礎(chǔ)；歐洲最高的德國商業(yè)銀行大樓(CommerzbankTower)，高300m，樁筏基礎(chǔ)，專門研究上部結(jié)構(gòu)與地基基礎(chǔ)共同作用。2023/9/129在我國上世紀(jì)80年代，也很重視樁筏（箱）的現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)，上海有7幢、武漢有2幢和西安有2幢，共11幢。101層的上海環(huán)球金融中心已于2007年9月14日結(jié)構(gòu)封頂，2008年8月間竣工，有比較完整的現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試資料和分析結(jié)果。下面具體論述典型的高層建筑樁筏基礎(chǔ)工程實(shí)例——金茂大廈。2023/9/130三、金茂大廈（JinmaoTower）金茂大廈位于上海浦東陸家嘴地區(qū)，88層，高420.5m，樁筏基礎(chǔ)，該樓由主樓和裙房組成。主樓地下三層；裙房五層，地下室三層?？偯娣e23000m2。主樓的基礎(chǔ)面積3519m2，相當(dāng)59.32m×59.32m，筏厚4.0m，樁數(shù)429根，樁長(zhǎng)83m，筏基埋深19.65m，有效樁長(zhǎng)63m?？偤奢d3,000,000kN(300,000t),金茂大廈自1998年8月28日竣工，營業(yè)至今，使用良好。金茂大廈總平面圖和主樓樁位圖分別見圖11-22和圖11-23，各層土的物理力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)見表11-2。2023/9/1312023/9/1322023/9/133表11-2各層土的物理—力學(xué)指標(biāo)土層編號(hào)土層名稱層厚含水率重度孔隙比滲透系數(shù)固結(jié)快剪(m)w(%)γ(kN/m3)ekh(cm/s)kv(cm/s)C(kPa)φ(°)1填土0.90011.017.002粉質(zhì)粘土2.17535.318.51.005.11E-517.020.803淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土4.20039.618.11.111.77E-42.81E-611.522.004淤泥質(zhì)粘土9.72049.017.31.371.64E-62.47E-714.013.505粉質(zhì)粘土8.59034.418.50.981.33E-72.49E-513.020.006粉質(zhì)粘土3.21523.020.10.6751.021.007-1砂質(zhì)粉土6.94031.218.60.914.2932.707-2粉細(xì)砂28.3226.918.90.800.0033.578砂質(zhì)粉土32.118.50.939-1砂質(zhì)粉土28.918.90.84注：地下水位為-0.5m。2023/9/134（一）實(shí)測(cè)沉降分析

1.沉降觀測(cè)數(shù)據(jù)沉降測(cè)量從1995年10月5日開始到2003年4月1日，在將近7年半期間里，共進(jìn)行149次的沉降測(cè)量，這在中國是首次。主樓筏基的沉降測(cè)點(diǎn)平面圖見圖11-24，沉降剖面圖見11-25。2023/9/1352023/9/1362023/9/1372.沉降數(shù)據(jù)分析最大沉降(M7)為82mm，最小沉降(M1)為44mm，形狀像一個(gè)倒鍋形，根據(jù)對(duì)M1~M13測(cè)點(diǎn)的分析，沉降相當(dāng)對(duì)稱。平均沉降。如取13個(gè)測(cè)點(diǎn)(M1-M13)的平均值，平均沉降值為59.4mm，如取核心筒的5測(cè)點(diǎn)(M7,M4,M6,M10,M8),此時(shí)的平均沉降值為77.4mm。2023/9/138穩(wěn)定沉降。如果從148、149兩次計(jì)算，時(shí)間相隔3個(gè)月（2003年1月7日到4月1日）的沉降測(cè)量對(duì)比，只有核心筒的5個(gè)測(cè)點(diǎn)中有兩測(cè)點(diǎn)相差1mm，其余8個(gè)測(cè)點(diǎn)相差為零。如果從147次和149兩次計(jì)算，時(shí)間相隔7個(gè)月（2002年9月30日到2003年4月1日），也只有3個(gè)測(cè)點(diǎn)（包括前述2個(gè)測(cè)點(diǎn)）相差1mm。《建筑變形測(cè)量規(guī)程》(JGJ8-2007，前身為JGJ8-97)條款5.5.5-4指出：當(dāng)最后100d沉降速率小于0.01～0.04mm/d，可認(rèn)為建筑物已經(jīng)進(jìn)入穩(wěn)定階段，根據(jù)規(guī)范要求，大廈的沉降基本趨于穩(wěn)定。根據(jù)分析推算，若干年后，沉降將達(dá)到9cm。2023/9/139（二）高層建筑與地基基礎(chǔ)共同作用的計(jì)算分析對(duì)于超高層建筑，沉降和差異沉降控制要求嚴(yán)格，安全度的保證特別高，設(shè)計(jì)時(shí)，必須把應(yīng)力控制在彈性狀態(tài)內(nèi)，有別于一般的高層建筑。根據(jù)表11-2的土的指標(biāo)，計(jì)算的平均樁土彈性模量Eo=33MPa。采用高層建筑與地基基礎(chǔ)共同作用理論計(jì)算樁筏基礎(chǔ)沉降、樁頂反力筏板彎矩和應(yīng)力?，F(xiàn)選中軸線的沉降、樁頂反力、筏板彎矩和應(yīng)力的計(jì)算結(jié)果分別示于圖11-26，圖11-27、圖11-28和圖11-29。。2023/9/1401．樁筏基礎(chǔ)沉降基礎(chǔ)設(shè)置濾水層，不必考慮浮力的影響。為了與考慮浮力的比較，計(jì)算結(jié)果如圖11-26所示。實(shí)測(cè)的中點(diǎn)沉降為82mm，推算穩(wěn)定沉降約為95mm。計(jì)算沉降為110mm，兩者比較接近。從實(shí)測(cè)與計(jì)算的沉降剖面比較，兩者形狀均像一個(gè)倒鍋形。

圖11-26樁筏基礎(chǔ)的中軸線沉降不考慮浮力考慮浮力實(shí)測(cè)2023/9/1412．樁頂反力建筑物荷載主要集中在四邊8個(gè)鋼筋混凝土巨型柱上，而巨型柱靠近基礎(chǔ)邊；中間為核心筒荷載，在巨型柱和核心筒間的荷載較小。在這樣荷載條件下，計(jì)算的樁頂反力分布顯示一個(gè)轉(zhuǎn)折點(diǎn)（見圖11-27）是符合情理，也反映4m厚的基礎(chǔ)并非絕對(duì)剛性，實(shí)測(cè)沉降的結(jié)果，見圖11-25，同樣說明這種情況。計(jì)算的樁頂反力分布，在角樁最大為8500kN,比之平均荷載7500kN，約大13%，而中心樁的計(jì)算反力為6350kN，比之平均荷載約小15%。2023/9/142

圖15-37

樁筏基礎(chǔ)的中軸線樁頂反力（■——考慮浮力，◆——不考慮浮力）2023/9/1433．筏基彎矩和應(yīng)力計(jì)算的考慮浮力與不考慮浮力的最大彎矩分別為13000kN-m和15000kN-m,如圖11-28所示，只是為簡(jiǎn)便估計(jì)，試取截面模量W為bh2/6，那么，相應(yīng)的應(yīng)力分別為4400kPa和3800kPa，見圖11-29。這些應(yīng)力遠(yuǎn)小于容許的鋼筋應(yīng)力。圖11-28

樁筏基礎(chǔ)的中軸線彎矩（■——考慮浮力，◆——不考慮浮力）2023/9/144圖15-39

樁筏基礎(chǔ)的中軸線應(yīng)力（■——考慮浮力，◆——不考慮浮力）從上述計(jì)算分析可見，金茂大廈的樁筏基礎(chǔ)的沉降實(shí)測(cè)與計(jì)算沉降是比較接近的；筏板的簡(jiǎn)便估算應(yīng)力很小，沒有出現(xiàn)裂縫；計(jì)算的樁頂反力分布與實(shí)測(cè)沉降相應(yīng)。這些表明考慮共同作用的計(jì)算方法具有良好的實(shí)用性和可行性。2023/9/145五、高層建筑樁筏(箱)基礎(chǔ)實(shí)測(cè)樁頂荷載和筏板鋼筋應(yīng)力在高層建筑，尤其是超高層建筑的樁筏基礎(chǔ)設(shè)計(jì)中，筏厚的確定是一個(gè)亟待解決的問題。上海某一飯店，上部結(jié)構(gòu)只不過42層，外方設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)要4m；88層金茂大廈樁筏基礎(chǔ)筏厚為4m，101層上海環(huán)球金融中心樁筏基礎(chǔ)筏厚為4.5m，而上海某60層的樁筏基礎(chǔ)的筏厚卻也要4.5m，目前世界最高828m阿聯(lián)酋迪拜哈利法大樓樁筏基礎(chǔ)筏厚僅僅3.7m。筏厚為什么相差這樣大？究其原因，現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)不夠充分，且尚沒有一個(gè)適合于超高層建筑的有效設(shè)計(jì)規(guī)范等等。目前對(duì)于高層建筑現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)主要是樁頂荷載分布規(guī)律和筏板鋼筋應(yīng)力，下面匯總這方面的實(shí)測(cè)成果。2023/9/1461.實(shí)測(cè)的樁頂荷載分布

早在20世紀(jì)80年代，同濟(jì)大學(xué)高層建筑與地基基礎(chǔ)共同作用課題組就收集國內(nèi)外樁基基礎(chǔ)的樁頂反力實(shí)測(cè)資料，總結(jié)樁頂?shù)姆戳Ψ植嫉年P(guān)系式為樁筏（箱）基礎(chǔ)中樁荷載分布，取決于地基條件、基礎(chǔ)形狀、樁的長(zhǎng)徑比、樁的剛度和樁距，同一基礎(chǔ)長(zhǎng)短樁的結(jié)合等。

2023/9/1472．實(shí)測(cè)的筏板鋼筋應(yīng)力我國從20世紀(jì)70年代，已經(jīng)重視高層建筑地基基礎(chǔ)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試研究，為編制高層建筑箱形基礎(chǔ)規(guī)范，在中國建筑科學(xué)研究院地基所主持下，北京、上海和西安的高校和設(shè)計(jì)院對(duì)箱形基礎(chǔ)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)。20世紀(jì)80年代起，在湖北、上海和西安又對(duì)樁筏（箱）基礎(chǔ)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)研究，擁有大量有關(guān)樁筏和樁箱基礎(chǔ)的現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試資料，現(xiàn)將有代表性的高層建筑的樁筏（箱）基礎(chǔ)的鋼筋應(yīng)力的測(cè)試數(shù)據(jù)載于表11-4中。2023/9/1482023/9/149目前，最為關(guān)注的是筏板厚度的確定，應(yīng)滿足受沖切承載力的要求，尤其要注意邊柱和角柱下板的抗沖切驗(yàn)算。沖切問題要比彎曲和抗剪問題更為復(fù)雜，對(duì)其破壞機(jī)理的試驗(yàn)研究和理論分析至今還未得到令人滿意的結(jié)果。影響筏板抗沖切強(qiáng)度的主要因素有：(1)基礎(chǔ)材料的特性與質(zhì)量，包括混凝土強(qiáng)度和配筋率等；(2)沖切荷載的加荷面積、形狀與板厚；(3)地基土的性狀與邊界約束條件。2023/9/150第四節(jié)高層建筑的樁筏（箱）荷載分擔(dān)

一、樁筏(箱)荷載分擔(dān)的現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)關(guān)于樁筏（箱）的荷載分擔(dān)在設(shè)計(jì)中能否考慮問題，是一個(gè)爭(zhēng)論已久的課題。早在上世紀(jì)30年代，上海高層建筑根據(jù)簡(jiǎn)單的共同作用原理，已采用地基土能分擔(dān)老八噸（即80kPa）進(jìn)行樁基設(shè)計(jì)。那時(shí)，按照這種設(shè)計(jì)方法設(shè)計(jì)的大樓，例如，曾有大上海美稱的國際飯店，還有，屹立在黃浦江畔的上海大廈，安全無恙，此外，有的建筑還適當(dāng)增加層數(shù)。根據(jù)國內(nèi)外對(duì)20余幢高層建筑的樁筏（箱）荷載分擔(dān)的現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試結(jié)果，選擇其中16幢高層和超高層建筑的實(shí)測(cè)資料載于表11-5中。2023/9/151表11-516幢國內(nèi)外超高層建筑的樁筏（箱）基礎(chǔ)實(shí)測(cè)荷載分擔(dān)表序號(hào)上部結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)形式基礎(chǔ)尺寸(m)樁長(zhǎng)(m)樁數(shù)實(shí)測(cè)沉降(cm)荷載分擔(dān)比例(％)層數(shù)總壓力(kN/m2)基礎(chǔ)埋深(m)樁徑，寬(mm)樁距(m)計(jì)算沉降(cm)筏或箱樁1框架11樁筏23556.0×31.013.6516.81800296.9~10.02.070302框剪16樁箱24044.2×12.34.527.0450×4502031.65~3.32.05.617833框剪22樁箱31042.7×24.75.0028.05503441.7~2.002.5<7.020804剪力墻16樁筏19043.3×19.22.513.04503511.601.625755剪力墻12樁箱22925.5×12.94.525.5450×450821.8~2.107.17.928726剪力墻18~20樁箱25029.7×16.72.07.5400×4001831.2~1.3530.0≈3315857剪力墻22樁筏27047.0×25.02.217.0450×4502221.602.215858框筒26樁筏32038.7×36.47.653.06092001.9~1.953.65.325752023/9/152表11-516幢國內(nèi)外超高層建筑的樁筏（箱）基礎(chǔ)實(shí)測(cè)荷載分擔(dān)表(續(xù))序號(hào)上部結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)形式基礎(chǔ)尺寸(m)樁長(zhǎng)(m)樁數(shù)實(shí)測(cè)沉降(cm)荷載分擔(dān)比例(％)層數(shù)總壓力(kN/m2)基礎(chǔ)埋深(m)樁徑，寬(mm)樁距(m)計(jì)算沉降(cm)筏或箱樁9剪力墻32樁箱50027.5×24.54.554.0500×5001081.60~2.252.43.5109010框筒30樁筏6252(22×15)2.520.09002×422.70~3.15>4.5257511框筒31樁筏36825×259.025.0900511.92.2406012剪力墻35樁筏6262074m25.028.0450×4506621.5~1.73.04.0158513框筒39樁筏65043×38.813.060.0800

2712.4

1.7148614框筒53樁筏483294013.0030.01300403.8~6D11.0505015框剪60樁筏650≈3100m218.9572.58504133D4.05.0257516框筒64樁筏543345714.0020~351300643.5~6D14.445552023/9/153二、樁筏(箱)荷載分擔(dān)的計(jì)算關(guān)于樁筏(箱)荷載分擔(dān)的計(jì)算，早在1989年已提出簡(jiǎn)易計(jì)算公式、半經(jīng)驗(yàn)-半理論反算公式和理論分析方法。1991年，莊冠民、I.K.Lee和趙錫宏提出一個(gè)利用有限元結(jié)合統(tǒng)計(jì)的實(shí)用計(jì)算樁筏(箱)分擔(dān)荷載的公式，計(jì)算與實(shí)測(cè)結(jié)果比較相符，見表11-6。六年后，陽吉寶和趙錫宏又提出另一個(gè)計(jì)算樁筏的荷載分擔(dān)公式。現(xiàn)匯總其中四個(gè)根據(jù)共同作用原理提出的計(jì)算樁筏或樁箱荷載分擔(dān)的公式進(jìn)行分析。

2023/9/1542023/9/1551．方法1——簡(jiǎn)易計(jì)算公式

pp=pt-[pw+(5~10%)p]A

(11-6)式中pp和pt——分別為建筑物荷載和樁分擔(dān)的荷載；pw——基底的水浮力；p——基底的總壓力；A——基底的面積。2023/9/156地下水的浮力問題。水的浮力問題是客觀存在的事實(shí)，取決于基礎(chǔ)的埋深、土的滲透性和地下水位的高低。從20世紀(jì)50年代起，曾爭(zhēng)論過是否考慮水的浮力，直至《工業(yè)與民用建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》(TJ7-74)才正式把浮力列入規(guī)范?！督ㄖ痘夹g(shù)規(guī)范》(JGJ94-2008)明確考慮浮力。上?！兜鼗A(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》(DGJ08-11-2