综述基础工程技术发展
摘要：建筑工程的基础施工部分是整个建筑工程施工的重要组成部分，它不仅对建筑实体的形成起到决定作用，的施工质量，就必甚至还影响整个工程的工程质量。所以，在建筑工程中想要提高整个工程须重视建筑工程的基础性工程的施工质量。本文就如何提高建筑基础工程质量进行了分析探讨,并提出了几种常见基础工程技术。
关键词：基础工程；既有建筑地基基础的工作性状；地基基础加固改造；基础耐久性
１ 我国基础工程技术面临的新形势
1.1 城市化进程带来新的需求
随着人们生活水平的提高，对物质文化的需求日益增长，城市建设的压力不仅包括人口增加、住房需求、城市交通等需求的压力，近十年来日益增长的私家车用量、大都市建设需要的大型公共设施、文化休闲场所、商场、车库等需求的压力也越来越大。为了增加城市容量和人类的活动空间，缓解交通堵塞，不占或少占可用耕地，开发利用地下空间将成为必然的
选择。解决大城市住房用地紧张的另一措施是建造高层、超高层建筑。我国地下空间资源丰富，开发地下空间是节省土地资源、提高利用率、缓解城市压力、减少环境污染、改善生态环境的有效途径。我国的主要城市已经进入地下空间高速开发的时期。
1.2 城市化进程带来新的问题
（１）深、大基础带来的地基基础设计问题为了满足使用功能的需求，地下结构的层数由一～二层发展到四～五层，基础埋深已达20M以上；基础的面积已达数万平米，同时基础结构的开间由以6-8M为主发展为更大开间（9-12M）。在同一大面积整体基础上建有多栋高层建筑或多层建筑已成为大城市建设的主要基础形式。其带来的新问题包括地基反力和地基变形特征、回弹以及再压缩变形特征、深大基础的地基承载力和变形控制设计方法等。基础工程的抗浮稳定性的重要性也引起人们的重视。
（２）深基坑施工带来的环境安全问题由于基坑开挖深度大，深基坑开挖对周边环境的影响范围加大，引起的后果也越来越严重。其主要问题包括周边已有建筑由于基坑开挖变形引起的差异沉降、周边管线变形引起的上下水渗漏、燃气爆炸危险、道路交通安全等。深基坑施工降水引起的地下水资源保护问题也应引起重视。
（３）深、大地下建筑建设造成已有周边建筑设计条件以及使用条件改变引起的基础设计评价问题新建地下建筑的基础埋深比既有建筑基础埋深大，且体量较大，对既有建筑整体稳定以及地基承载力的评价已是基础工程应该解决的新问题。其评价方法应考虑既有建筑地基的受力历史，对既有建筑不同的地基基础形式的评价方法亦有不同。
（４）地下交通线路施工或穿越工程以及地下使用功能实现引起的有关基础工程问题城市地下交通的线路建设一般埋深较大，施工引起的地应力损失造成地面沉降，对周边环境的影响较大；穿越工程改变了原有建筑物的地基基础受力条件，需进行评价，进行结构或地基托换加固；为实现地下交通与地下空间的人流、商业及综合使用功能，需进行既有建筑地下结构改造等。
1.3 建设节约型和环境友好型社会对基础工程的要求
建设节约型和环境友好型社会是人类对保障其自身生存环境的共同认识。我国由于人口众多，资源相对匮乏，对这个问题更有深刻的认识。“节能、节地、节水、节材、保护环境”是我国的长期国策。在保证安全的基础上，追求基础工程技术与经济的统一，也是我们应该追求的目标。因此在基础工程中研究新的设计方法，新材料、新工艺、新设备的使用，以及绿色施工技术的研发等仍是基础工程技术的重点内容。
1.4 基础工程的耐久性
新的《工程结构可靠性设计统一标准》（ＧＢ５０１５３—２００８）规定：工程结构设计时，应规定结构的设计使用年限。基础工程结构应满足建筑物结构设计使用年限的要求。基础工程结构中，地下水和土壤环境使其与上部结构使用环境不同，应根据其特点进行耐久性设计和维护。建国６０年来的基础调查表明，位于地下水位以上或完全位于地下水位以下、基础工程结构的耐久性有保障，但位于雨水渗透区、地下水位变化范围内的砌体结构、混凝土结构，则有一定损坏。近年来我国主要大城市地下水位均在下降，雨水渗透区、地下水位变化范围也在变化。对于这些情况以及腐蚀性环境的基础工程结构耐久性设计以及维护仍应加以重视和研究。
２ 基础工程技术的国外动态
近年来，国外基础工程技术的研究方向主要集中在高层及超高层建筑的需求、建筑物基础的多种利用、基坑工程的新技术、基础工程节材以及提升持久性等方面。
2.1 高层及超高层建筑的需求
进入２１世纪以来，随着城市土地资源的紧张和科技的进步，超高层建筑的建设呈爆发式增长，建设重心已经由北美转向东亚和中东，建筑有效高度超过600M，并有突破1000M的趋势。截至2010年底，已经建成并投入使用的全球10个超高层建筑中的9座分布在以中国为代表的东亚地区和以迪拜为代表的中东地区，其中中国两岸三地占据７座；中东地区以迪拜为代表，目前全球最高的高层建筑迪拜塔160层，高度达到828M。
超高层建筑在地基基础设计过程中应考虑以下９个问题：①极限承载力和整体稳定性；②风、地震等循环荷载的影响；③沉降；④沉降差和倾斜；⑤基础外地基位移的影响；⑥风荷载的动力性能；⑦地震反应和液化；⑧基础构件结构强度；⑨耐久性。
2.2 建筑物基础的多种利用
在桩基础内纳入建筑物的供暖和制冷系统，不仅为这些设施的施工安装提供了便利，同时提高了这些设施使用的耐久性。
2.3 桩基的设计、分析和施工技术继续向更精细、准确的方向发展 设计可以重复使用的基础已纳入研究计划。
桩基的可持续发展设计不仅要充分利用现存的桩基础，而且要为以后桩基设计时重复使用现在设计的桩基础提供资料依据。
2.4 在气候变化和资源有限的时代，在工程设计中实现更经济的材料使用和提升持久性、可持续设计
在静水压力形成了很大一部分永久荷载的情况下，地下水位适当荷载组合系数是设计中的一个重要组成部分。开挖临时支护结构与永久结构更广泛地融合使用有助于减少材料用量，降低对环境的影响。
土－结构相互作用模型可以证明临时支护结构在长期条件下的工作能力，以减小结构中施加的荷载，并相应减小结构尺寸和降低成本。降低混凝土的实际用量，混凝土行业是天然资源的最大消耗者之一。
３ 基础工程技术的国内研究成果
3.1 在同一大面积整体基础上建有多栋高层建筑或多层建筑的地基基础设计方法通过10余组大比尺模型试验和３０余项工程测试，得到大底盘高层建筑地基反力、地基变形 的规律，提出该类建筑地基基础设计方法。
大底盘高层建筑由于外挑裙楼和地下结构的存在，使其地基基础变形由刚性、半刚性向柔性转化，对基础挠曲度增加，设计时应加以控制。主楼外挑出的地下结构可以分担主楼的荷载，降低整个基础范围内的平均基底压力，使主楼外有挑出时的平均沉降量减小。
裙房扩散主楼荷载的能力是有限的，主楼荷载的有效传递范围是主楼外1-2跨，超过３跨，主楼荷载将不能通过裙房有效扩散。
大底盘结构基底中点反力与单体高层建筑基底中点反力大小接近，刚度较大的内筒使该部分基础沉降、反力趋于均匀分布。单体高层建筑的地基承载力在基础刚度满足规范条件时可按平均基底压力验算，角柱、边柱构件可按内力计算值放大1.2或1.1倍设计；大底盘地下结构的地基反力在高层内筒部位与单体高层建筑内筒部位地基反力接近，是平均基底压力的0.8倍，且高层部位的边缘反力无单体高层建筑的放大现象，可按此地基反力进行地基承载力验算；角柱、边柱构件设计内力计算值无需放大，但外挑一跨的框架梁、柱内力较不整体连接的情况要大，设计时应予以加强。
增加基础底板刚度、楼板厚度或地基刚度可有效减小大底盘结构基础的差异沉降。试验证明大底盘结构基础底板出现弯曲裂缝的基础挠曲度在0.5‰～1‰之间。工程设计时，大面积整体筏形基础主楼的整体挠度不宜大于0.5‰，主楼与相邻裙楼的差异沉降不大于其跨度的1‰可保证基础结构安全。
3.2 基础变刚度调平设计方法
针对传统设计理念存在的诸多问题，通过大型现场模型试验、工程实测研究，
提出高层建
筑地基基础变刚度调平设计理论与方法（图３）：以共同作用理论为基础，针对框筒、框剪和主裙连体结构荷载分布差异大的特点，调整桩土支承刚度，使之与荷载分布相匹配；使得基础沉降趋于均匀，基础板的冲、剪、弯内力和上部结构次应力减小；由此既降低材料消耗，又改善建筑物功能、延长使用寿命。通过２９项高层建筑基础的设计应用表明：差异沉降远小于规范允许值，减少了传统设计中出现的碟形沉降和主裙差异变形。
框－筒结构调平。通过增大桩长（当有两个以上桩端持力层时）、桩数，强化核心筒的支承刚度；采用复合桩基、减小桩长、减少桩数，相对弱化外框架柱的支承刚度，并按强化指数（1.05-1.20）和弱化指数（0.95-0.75）进行调控。
局部增强调平。在天然地基承载力满足要求的条件下，对框－筒结构的核心筒、框－剪结构的电梯楼梯间采用刚性桩复合地基实施局部增强。主裙连体建筑调平。当高层主体采用桩基时，裙房采用天然地基、复合地基或疏短复合桩基；当裙房地基承载力较高时，宜对裙房采取增沉措施，包括主裙相邻跨柱基以外筏板底设松软垫层，对抗浮桩设软垫或改为抗浮锚杆等。
3.3 深、大基础回弹及再压缩变形特征及计算方法
在室内压缩回弹试验、原位载荷试验、大比尺模型试验基础上，对回弹变形随卸荷发展
规律、基底以下沿深度分布规律、再压缩变形随加荷进程发展规律进行了研究，提出回弹变形、再压缩变形的计算方法。
回弹变形计算可按回弹变形的三个阶段分别计算：小于临界卸荷比时，其变形很小，按线性模量关系计算；临界卸荷比至极限卸荷比段，可按ｌｏｇ曲线分布的模量计算。
工程应用时，回弹变形计算的深度可取至土层的临界卸荷比深度；再压缩变形计算时初始荷载产生的变形不会产生结构内力，应在总压缩量中扣除。
3.4 桩基工程新技术
桩基础作为重要的基础型式具有承载力高、稳定性好、沉降稳定快、抗震性能好以及能适应各种复杂地质条件等特点而得到广泛使用。桩基础除了在一般工业与民用建筑中主要用于承受竖向抗压荷载外，还在桥梁、港口、公路、船坞、近海钻采平台、高耸及高重建（构）筑物、支挡结构以及抗震工程中用于承受侧向风力、波浪力、土压力、地震力、车辆制动力等水平力及竖向抗拔荷载等。随着经济建设与城市化的高速发展，桩基工程技术无论在桩型、施工技术、设计方法还是环境控制方面都有了长足的发展。
４ 我国基础工程技术的研究方向和课题
4.1 大跨地下结构的设计理论、方法和变形控制设计
我国地下结构基本采用混凝土结构，开间较小。国外开间较大，巴黎新地铁换乘站地下９层，最大跨度为１８ｍ～２４ｍ，除基础底板和外墙为混凝土结构外，其余采用钢结构或混合结构。基础结构，不单纯是钢筋混凝土结构，有采用型钢混凝土以及预应力混凝土技术的实例。因此，为减少材料用量，减少不均匀变形，有必要进一步进行大跨地下结构的设计理论和方法的研究。按变形控制设
计，是减少因裂缝影响使用功能和建筑物安全的方法，各地应根据场地情况和建筑物的结构，积累变形观测资料，积极推广应用。
4.2 深基坑施工引起环境影响的评价方法及工程措施
深基坑施工引起环境影响，在不同地基条件和不同环境条件下的表现不同，各地区应积累经验，探索其优化设计方法；利用地下结构兼做支护结构的设计施工技术应进一步研究发展；深基坑施工降水引起的地下水资源保护问题有待研究。
4.3 深、大地下建筑建设使得已有周边建筑设计条件以及使用条件改变引起的基础设计评价方法及加固技术
深、大基础考虑基坑回弹再压缩变形特性的地基承载力和变形计算方法有待深入研究。深、大基坑开挖以及地下结构建设改变临近建筑的地基承载力设计条件，应进行复核，对既有建筑地基土已有应力历史的作用应进一步研究。新建建筑基础埋深大于既有建筑基础埋深时的地基加固技术或结构加固技术应进行研究。
4.4 基础工程的抗浮稳定性的设防水平及抗浮构件设计
汶川地震以及日本福岛核电站危机，说明人类对大自然自然灾害的认识仍有局限性；我国南方大暴雨引起的城市积水不能排除，也出现部分建筑浮起或开裂事故。因此，抗浮稳定性的设防水平有待研究；抗浮构件设计的安全度有待研究；带裂缝工作的混凝土抗浮构件的耐久性有待研究。
4.5 地下交通线路施工或穿越工程以及地下使用功能实现引起的有关基础工程技术研究
大都市地铁建设引起的环境问题越来越引起人们的关注，地铁隧道施工控制技术在不同周边环境下可采用不同的标准，在各地区应进行研究；穿越工程对既有建筑的影响及分析方法应进一步研究；地基基础托换加固技术应进一步研究；地下交通或商业、人流的综合枢纽工程的评价技术、加固改造技术应进一步研究。
4.6 耐久性问题的研究
目前国内外对地下结构耐久性的研究工作虽已有所开展，但还存在明显不足和亟待深入之处：①缺乏对地下结构耐久性的相关基础理论的深入、系统的研究；②对工程结构耐久性的研究尚缺乏统一长远的规划；③从耐久性研究角度和方法看，目前一般采用的是单一因素分析法，不考虑各因素间的交叉影响，这与实际情况不符；④在耐久性研究范围和影响因素分析中，主要考虑的是环境和材料因素及部分施工因素的影响，而在结构和力学因素方面考虑较少，对于与岩土紧密接触的地下工程结构物，荷载、裂缝、差异沉降、地下水渗流与变异、土压力变化等因素的影响也不容忽视。鉴于地下结构耐久性的研究现状，科研机构、学者要把握国内外的研究现状和动态，分析存在的问题和不足，明确重点研究方向，以便更好地推进对地下结构耐久性的研究。应重点研究地下混凝土结构耐久性评价方法及技术要求。
4.7 新材料、新工艺、新设备的使用以及绿色施工技术的研究
开发和推广桩基施工新技术、新设备、新工艺，适应高层、超高层、高耸构筑物及其他各类建筑物桩基工程的需要；发展基础工程检测、监测技术，强化施工过程检测和监测，提高基础工程安全性。研发基础施工机械，提高我国地基基础施工水平。积极研发地下管线、地下空间施工技术，减少对地面环境影响。
4.8 基础工程技术发展应进行的试验研究工作
开展对不同地基条件的建筑地基变形、地基反力、基础内力的测试研究工作，包括测试技术；开展考虑地基土应力历史的基础工程设计的试验研究；开展地基土变形参数的现场测试技术研究；开展防连续倒塌设计的地基基础设计原则的试验研究。
5 小结
我国经济的高速发展，以及人们生活水平的提高，对建筑的质量和使用环境的舒适性要求越来越高。大量建设的建筑物需求，不仅给我们提出新的研究方向和课题，也给我们提供了理论与实践相结合的实施条件，积累了大量数据。这是我国岩土工作者的优势，是国外研究人员不能相比的客观条件。让全国的岩土工作者共同努力，遵循岩土工程以及基础工程的客观规律，重视土的基本性质研究，重视实测数据分析，重视实践经验，为进一步提高我国基础工程的设计施工水平而努力。
参考文献
[1] 李建民．超深超大基础回弹再压缩变形计算分析方法的研究［Ｒ］．北京：中国建筑科学研究院，2010
[2] 李建民，滕延京．基坑开挖回弹再压缩变形试验研究［Ｊ］．岩土工程学报，2010，32（增2）：81-84.
[3] 李建民，滕延京．土样回弹及再压缩变形特征的试验研究［Ｊ］．工程勘察，2010，38
（12）：9-14.
[4] 朱合华等．城市地下空间新技术应用工程示范精选［Ｍ］．北京：中国建筑工业出版社，2011
[5] 刘金砺，迟铃泉，张武，等．高层建筑地基基础变刚度调平设计方法与处理技术［Ｒ］．北京：中国建筑科学研究院，2009
[6] 张雁，刘金波．桩基手册［Ｍ］．北京：中国建筑工业出版社，2009
[7] 张忠苗．桩基工程学［Ｍ］．北京：中国建筑工业出版社，2007
[8] 史佩栋．深基础工程特殊技术问题［Ｍ］．北京：人民交通出版社，2004
[9] 张在明．地下水与建筑基础工程［Ｍ］．北京：中国建筑工业出版社，2011
综述基础工程技术发展
摘要：建筑工程的基础施工部分是整个建筑工程施工的重要组成部分，它不仅对建筑实体的形成起到决定作用，的施工质量，就必甚至还影响整个工程的工程质量。所以，在建筑工程中想要提高整个工程须重视建筑工程的基础性工程的施工质量。本文就如何提高建筑基础工程质量进行了分析探讨,并提出了几种常见基础工程技术。
关键词：基础工程；既有建筑地基基础的工作性状；地基基础加固改造；基础耐久性
１ 我国基础工程技术面临的新形势
1.1 城市化进程带来新的需求
随着人们生活水平的提高，对物质文化的需求日益增长，城市建设的压力不仅包括人口增加、住房需求、城市交通等需求的压力，近十年来日益增长的私家车用量、大都市建设需要的大型公共设施、文化休闲场所、商场、车库等需求的压力也越来越大。为了增加城市容量和人类的活动空间，缓解交通堵塞，不占或少占可用耕地，开发利用地下空间将成为必然的
选择。解决大城市住房用地紧张的另一措施是建造高层、超高层建筑。我国地下空间资源丰富，开发地下空间是节省土地资源、提高利用率、缓解城市压力、减少环境污染、改善生态环境的有效途径。我国的主要城市已经进入地下空间高速开发的时期。
1.2 城市化进程带来新的问题
（１）深、大基础带来的地基基础设计问题为了满足使用功能的需求，地下结构的层数由一～二层发展到四～五层，基础埋深已达20M以上；基础的面积已达数万平米，同时基础结构的开间由以6-8M为主发展为更大开间（9-12M）。在同一大面积整体基础上建有多栋高层建筑或多层建筑已成为大城市建设的主要基础形式。其带来的新问题包括地基反力和地基变形特征、回弹以及再压缩变形特征、深大基础的地基承载力和变形控制设计方法等。基础工程的抗浮稳定性的重要性也引起人们的重视。
（２）深基坑施工带来的环境安全问题由于基坑开挖深度大，深基坑开挖对周边环境的影响范围加大，引起的后果也越来越严重。其主要问题包括周边已有建筑由于基坑开挖变形引起的差异沉降、周边管线变形引起的上下水渗漏、燃气爆炸危险、道路交通安全等。深基坑施工降水引起的地下水资源保护问题也应引起重视。
（３）深、大地下建筑建设造成已有周边建筑设计条件以及使用条件改变引起的基础设计评价问题新建地下建筑的基础埋深比既有建筑基础埋深大，且体量较大，对既有建筑整体稳定以及地基承载力的评价已是基础工程应该解决的新问题。其评价方法应考虑既有建筑地基的受力历史，对既有建筑不同的地基基础形式的评价方法亦有不同。
（４）地下交通线路施工或穿越工程以及地下使用功能实现引起的有关基础工程问题城市地下交通的线路建设一般埋深较大，施工引起的地应力损失造成地面沉降，对周边环境的影响较大；穿越工程改变了原有建筑物的地基基础受力条件，需进行评价，进行结构或地基托换加固；为实现地下交通与地下空间的人流、商业及综合使用功能，需进行既有建筑地下结构改造等。
1.3 建设节约型和环境友好型社会对基础工程的要求
建设节约型和环境友好型社会是人类对保障其自身生存环境的共同认识。我国由于人口众多，资源相对匮乏，对这个问题更有深刻的认识。“节能、节地、节水、节材、保护环境”是我国的长期国策。在保证安全的基础上，追求基础工程技术与经济的统一，也是我们应该追求的目标。因此在基础工程中研究新的设计方法，新材料、新工艺、新设备的使用，以及绿色施工技术的研发等仍是基础工程技术的重点内容。
1.4 基础工程的耐久性
新的《工程结构可靠性设计统一标准》（ＧＢ５０１５３—２００８）规定：工程结构设计时，应规定结构的设计使用年限。基础工程结构应满足建筑物结构设计使用年限的要求。基础工程结构中，地下水和土壤环境使其与上部结构使用环境不同，应根据其特点进行耐久性设计和维护。建国６０年来的基础调查表明，位于地下水位以上或完全位于地下水位以下、基础工程结构的耐久性有保障，但位于雨水渗透区、地下水位变化范围内的砌体结构、混凝土结构，则有一定损坏。近年来我国主要大城市地下水位均在下降，雨水渗透区、地下水位变化范围也在变化。对于这些情况以及腐蚀性环境的基础工程结构耐久性设计以及维护仍应加以重视和研究。
２ 基础工程技术的国外动态
近年来，国外基础工程技术的研究方向主要集中在高层及超高层建筑的需求、建筑物基础的多种利用、基坑工程的新技术、基础工程节材以及提升持久性等方面。
2.1 高层及超高层建筑的需求
进入２１世纪以来，随着城市土地资源的紧张和科技的进步，超高层建筑的建设呈爆发式增长，建设重心已经由北美转向东亚和中东，建筑有效高度超过600M，并有突破1000M的趋势。截至2010年底，已经建成并投入使用的全球10个超高层建筑中的9座分布在以中国为代表的东亚地区和以迪拜为代表的中东地区，其中中国两岸三地占据７座；中东地区以迪拜为代表，目前全球最高的高层建筑迪拜塔160层，高度达到828M。
超高层建筑在地基基础设计过程中应考虑以下９个问题：①极限承载力和整体稳定性；②风、地震等循环荷载的影响；③沉降；④沉降差和倾斜；⑤基础外地基位移的影响；⑥风荷载的动力性能；⑦地震反应和液化；⑧基础构件结构强度；⑨耐久性。
2.2 建筑物基础的多种利用
在桩基础内纳入建筑物的供暖和制冷系统，不仅为这些设施的施工安装提供了便利，同时提高了这些设施使用的耐久性。
2.3 桩基的设计、分析和施工技术继续向更精细、准确的方向发展 设计可以重复使用的基础已纳入研究计划。
桩基的可持续发展设计不仅要充分利用现存的桩基础，而且要为以后桩基设计时重复使用现在设计的桩基础提供资料依据。
2.4 在气候变化和资源有限的时代，在工程设计中实现更经济的材料使用和提升持久性、可持续设计
在静水压力形成了很大一部分永久荷载的情况下，地下水位适当荷载组合系数是设计中的一个重要组成部分。开挖临时支护结构与永久结构更广泛地融合使用有助于减少材料用量，降低对环境的影响。
土－结构相互作用模型可以证明临时支护结构在长期条件下的工作能力，以减小结构中施加的荷载，并相应减小结构尺寸和降低成本。降低混凝土的实际用量，混凝土行业是天然资源的最大消耗者之一。
３ 基础工程技术的国内研究成果
3.1 在同一大面积整体基础上建有多栋高层建筑或多层建筑的地基基础设计方法通过10余组大比尺模型试验和３０余项工程测试，得到大底盘高层建筑地基反力、地基变形 的规律，提出该类建筑地基基础设计方法。
大底盘高层建筑由于外挑裙楼和地下结构的存在，使其地基基础变形由刚性、半刚性向柔性转化，对基础挠曲度增加，设计时应加以控制。主楼外挑出的地下结构可以分担主楼的荷载，降低整个基础范围内的平均基底压力，使主楼外有挑出时的平均沉降量减小。
裙房扩散主楼荷载的能力是有限的，主楼荷载的有效传递范围是主楼外1-2跨，超过３跨，主楼荷载将不能通过裙房有效扩散。
大底盘结构基底中点反力与单体高层建筑基底中点反力大小接近，刚度较大的内筒使该部分基础沉降、反力趋于均匀分布。单体高层建筑的地基承载力在基础刚度满足规范条件时可按平均基底压力验算，角柱、边柱构件可按内力计算值放大1.2或1.1倍设计；大底盘地下结构的地基反力在高层内筒部位与单体高层建筑内筒部位地基反力接近，是平均基底压力的0.8倍，且高层部位的边缘反力无单体高层建筑的放大现象，可按此地基反力进行地基承载力验算；角柱、边柱构件设计内力计算值无需放大，但外挑一跨的框架梁、柱内力较不整体连接的情况要大，设计时应予以加强。
增加基础底板刚度、楼板厚度或地基刚度可有效减小大底盘结构基础的差异沉降。试验证明大底盘结构基础底板出现弯曲裂缝的基础挠曲度在0.5‰～1‰之间。工程设计时，大面积整体筏形基础主楼的整体挠度不宜大于0.5‰，主楼与相邻裙楼的差异沉降不大于其跨度的1‰可保证基础结构安全。
3.2 基础变刚度调平设计方法
针对传统设计理念存在的诸多问题，通过大型现场模型试验、工程实测研究，
提出高层建
筑地基基础变刚度调平设计理论与方法（图３）：以共同作用理论为基础，针对框筒、框剪和主裙连体结构荷载分布差异大的特点，调整桩土支承刚度，使之与荷载分布相匹配；使得基础沉降趋于均匀，基础板的冲、剪、弯内力和上部结构次应力减小；由此既降低材料消耗，又改善建筑物功能、延长使用寿命。通过２９项高层建筑基础的设计应用表明：差异沉降远小于规范允许值，减少了传统设计中出现的碟形沉降和主裙差异变形。
框－筒结构调平。通过增大桩长（当有两个以上桩端持力层时）、桩数，强化核心筒的支承刚度；采用复合桩基、减小桩长、减少桩数，相对弱化外框架柱的支承刚度，并按强化指数（1.05-1.20）和弱化指数（0.95-0.75）进行调控。
局部增强调平。在天然地基承载力满足要求的条件下，对框－筒结构的核心筒、框－剪结构的电梯楼梯间采用刚性桩复合地基实施局部增强。主裙连体建筑调平。当高层主体采用桩基时，裙房采用天然地基、复合地基或疏短复合桩基；当裙房地基承载力较高时，宜对裙房采取增沉措施，包括主裙相邻跨柱基以外筏板底设松软垫层，对抗浮桩设软垫或改为抗浮锚杆等。
3.3 深、大基础回弹及再压缩变形特征及计算方法
在室内压缩回弹试验、原位载荷试验、大比尺模型试验基础上，对回弹变形随卸荷发展
规律、基底以下沿深度分布规律、再压缩变形随加荷进程发展规律进行了研究，提出回弹变形、再压缩变形的计算方法。
回弹变形计算可按回弹变形的三个阶段分别计算：小于临界卸荷比时，其变形很小，按线性模量关系计算；临界卸荷比至极限卸荷比段，可按ｌｏｇ曲线分布的模量计算。
工程应用时，回弹变形计算的深度可取至土层的临界卸荷比深度；再压缩变形计算时初始荷载产生的变形不会产生结构内力，应在总压缩量中扣除。
3.4 桩基工程新技术
桩基础作为重要的基础型式具有承载力高、稳定性好、沉降稳定快、抗震性能好以及能适应各种复杂地质条件等特点而得到广泛使用。桩基础除了在一般工业与民用建筑中主要用于承受竖向抗压荷载外，还在桥梁、港口、公路、船坞、近海钻采平台、高耸及高重建（构）筑物、支挡结构以及抗震工程中用于承受侧向风力、波浪力、土压力、地震力、车辆制动力等水平力及竖向抗拔荷载等。随着经济建设与城市化的高速发展，桩基工程技术无论在桩型、施工技术、设计方法还是环境控制方面都有了长足的发展。
４ 我国基础工程技术的研究方向和课题
4.1 大跨地下结构的设计理论、方法和变形控制设计
我国地下结构基本采用混凝土结构，开间较小。国外开间较大，巴黎新地铁换乘站地下９层，最大跨度为１８ｍ～２４ｍ，除基础底板和外墙为混凝土结构外，其余采用钢结构或混合结构。基础结构，不单纯是钢筋混凝土结构，有采用型钢混凝土以及预应力混凝土技术的实例。因此，为减少材料用量，减少不均匀变形，有必要进一步进行大跨地下结构的设计理论和方法的研究。按变形控制设
计，是减少因裂缝影响使用功能和建筑物安全的方法，各地应根据场地情况和建筑物的结构，积累变形观测资料，积极推广应用。
4.2 深基坑施工引起环境影响的评价方法及工程措施
深基坑施工引起环境影响，在不同地基条件和不同环境条件下的表现不同，各地区应积累经验，探索其优化设计方法；利用地下结构兼做支护结构的设计施工技术应进一步研究发展；深基坑施工降水引起的地下水资源保护问题有待研究。
4.3 深、大地下建筑建设使得已有周边建筑设计条件以及使用条件改变引起的基础设计评价方法及加固技术
深、大基础考虑基坑回弹再压缩变形特性的地基承载力和变形计算方法有待深入研究。深、大基坑开挖以及地下结构建设改变临近建筑的地基承载力设计条件，应进行复核，对既有建筑地基土已有应力历史的作用应进一步研究。新建建筑基础埋深大于既有建筑基础埋深时的地基加固技术或结构加固技术应进行研究。
4.4 基础工程的抗浮稳定性的设防水平及抗浮构件设计
汶川地震以及日本福岛核电站危机，说明人类对大自然自然灾害的认识仍有局限性；我国南方大暴雨引起的城市积水不能排除，也出现部分建筑浮起或开裂事故。因此，抗浮稳定性的设防水平有待研究；抗浮构件设计的安全度有待研究；带裂缝工作的混凝土抗浮构件的耐久性有待研究。
4.5 地下交通线路施工或穿越工程以及地下使用功能实现引起的有关基础工程技术研究
大都市地铁建设引起的环境问题越来越引起人们的关注，地铁隧道施工控制技术在不同周边环境下可采用不同的标准，在各地区应进行研究；穿越工程对既有建筑的影响及分析方法应进一步研究；地基基础托换加固技术应进一步研究；地下交通或商业、人流的综合枢纽工程的评价技术、加固改造技术应进一步研究。
4.6 耐久性问题的研究
目前国内外对地下结构耐久性的研究工作虽已有所开展，但还存在明显不足和亟待深入之处：①缺乏对地下结构耐久性的相关基础理论的深入、系统的研究；②对工程结构耐久性的研究尚缺乏统一长远的规划；③从耐久性研究角度和方法看，目前一般采用的是单一因素分析法，不考虑各因素间的交叉影响，这与实际情况不符；④在耐久性研究范围和影响因素分析中，主要考虑的是环境和材料因素及部分施工因素的影响，而在结构和力学因素方面考虑较少，对于与岩土紧密接触的地下工程结构物，荷载、裂缝、差异沉降、地下水渗流与变异、土压力变化等因素的影响也不容忽视。鉴于地下结构耐久性的研究现状，科研机构、学者要把握国内外的研究现状和动态，分析存在的问题和不足，明确重点研究方向，以便更好地推进对地下结构耐久性的研究。应重点研究地下混凝土结构耐久性评价方法及技术要求。
4.7 新材料、新工艺、新设备的使用以及绿色施工技术的研究
开发和推广桩基施工新技术、新设备、新工艺，适应高层、超高层、高耸构筑物及其他各类建筑物桩基工程的需要；发展基础工程检测、监测技术，强化施工过程检测和监测，提高基础工程安全性。研发基础施工机械，提高我国地基基础施工水平。积极研发地下管线、地下空间施工技术，减少对地面环境影响。
4.8 基础工程技术发展应进行的试验研究工作
开展对不同地基条件的建筑地基变形、地基反力、基础内力的测试研究工作，包括测试技术；开展考虑地基土应力历史的基础工程设计的试验研究；开展地基土变形参数的现场测试技术研究；开展防连续倒塌设计的地基基础设计原则的试验研究。
5 小结
我国经济的高速发展，以及人们生活水平的提高，对建筑的质量和使用环境的舒适性要求越来越高。大量建设的建筑物需求，不仅给我们提出新的研究方向和课题，也给我们提供了理论与实践相结合的实施条件，积累了大量数据。这是我国岩土工作者的优势，是国外研究人员不能相比的客观条件。让全国的岩土工作者共同努力，遵循岩土工程以及基础工程的客观规律，重视土的基本性质研究，重视实测数据分析，重视实践经验，为进一步提高我国基础工程的设计施工水平而努力。
参考文献
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