管锦虎
广东博意建筑设计院有限公司广东佛山528000
摘要：近年来，越来越多的大底盘多塔楼结构在住宅小区建设中大量应用，地面以上为多栋高层建筑，地面以下由单层或多层地下室形成大底盘。底盘规模越来越大，地面上塔楼的数量越来越多。但是当大底盘数量较多，多塔楼结构也更加复杂，建筑容易产生较大的扭转振动力。因此，大底盘多塔楼高层建筑结构设计形式及其相关理论成为国内外专家和设计人员研究的重点。本文重点分析大底盘多塔地下室设计的重点与难点，以供参考。
关键词：大底盘；多塔地下室；设计；重点；难点
前言
随着社会生产力的进步和经济的发展，出现越来越多的大底盘多塔楼工程。此类工程有整体连通的地下室，建筑功能多为地下车库。地上部分根据建筑设计要求分为多个单体，实现不同的建筑功能。单体可以附建多层裙房，形式分为两类：（1）各个单体及单体附建裙房之间从地面开始完全脱离；（2）地上部分存在两个或者两个以上单体附建裙房连为一个整体。一般的，第一类工程中各个单体可以独立建模计算，相互之间不影响。第二类工程要考虑整体裙房上各个单体在水平力作用下，各自独立变形及整体协调变形两种工况。
1工程概况
某大底盘多塔楼高层建筑为单层全埋式地下车库形成的大底盘，地下室建筑面积为15123m2。地上有5幢1—5层公建、4幢11～26层高层住宅。建筑物结构设计使用年限为50年，安全等级为二级。根据地勘报告，场地土从自然地坪向下依次分布有：①1素填土、①2浜填土、②粉质粘土、③淤泥质粉质粘土夹粘质粉土、④1淤泥质粘土、④2砂质粉土、⑤粘土、⑥粉质粘土、⑦砂质粉土、⑧1.1粉质粘土、⑧1.2粉质粘土、⑧2砂质粉土、⑧3粉质粘土与砂质粉土互层、⑨粉砂。高层住宅采用现浇钢筋混凝土剪力墙结构。公建采用现浇钢筋混凝土框架结构，地下车库采用现浇钢筋混凝土肋梁楼盖结构。
2大底盘多塔地下室设计难点
对大底盘地下室高层建筑而言，塔楼部分在使用阶段一般不存在抗浮的问题，但是地下室经常会存在抗浮也不能达到要求的问题。同时，因高层建筑地下室的抗浮设计中，一般只考虑地下室正常使用的极限状态，而对施工过程及洪水期的重视不够，从而导致施工中会出现因抗浮能力不够而造成的局部破坏现象发生。地下室顶板是人防工程的重要部位，需要考虑组合核爆炸力等效静荷载因素；侧墙也需要考虑侧向土、水的水平作用组合。因此，高层大底盘多塔建筑地下室工程是一项系统性的基础工程，所涉及的因素很多，如施工、设计和材料选择等因素，所以，造成地下室结构设计难点众多的原因概括起来有以下几个方面：平面结构设计、抗震设计、地下室抗浮设计、结构平面设计和外墙结构设计等。
3大底盘多塔地下室设计的重点
3.1地下室平面结构设计
地下室平面结构设计，是大底盘多塔地下室设计中的一个关键点，但是这个关键点的影响相对较小，只需要保证足够的承重能力和空间布置合理度即可。例如建筑地下室平面结构设计是基于建筑占地面积、和建筑户型分配设计的，在居民楼的设计中，地下室平面结构设计应当在合理程度上压缩每个房间的空间，使地下室尽量具有更多的房间，使更多的住户可以使用。地下室平面结构设计应当在综合考虑开发商意图、承重能力、建筑功能等的基础上进行，才能保证其设计的科学性、合理性。
3.2地下室抗震性能设计
高层大底盘多塔建筑地下室的设计对建筑物的整体抗震性能有着非常重要的影响，如果住宅建筑物的地下室设计的不当，对整体抗震性能会产生较大影响。提高地下室抗震性能，实际上就是通过对地下室结构的内力设计值、砼的强度计算来确定框架柱的设计，主要注意以下几方面：一是超高层底层大空间的抗震墙结构通常都是框支剪力墙，要将转换层的上下结构剪切刚度比确定为1；二是在对转换层进行框架加强的设计时，要保证加强的层数要≤2层；三是为了尽可能的降低转换层的位置高度，可采取箱型结构转换层；四是为了保证框支层的延展性，可以适当的对配筋率进行提升，最好设计为钢筋砼柱。
3.3地下室抗浮设计
第一，在设计规范允许的范围内，进一步提高设计的基坑坑底的高度，使得抗浮设防水位有所降低。如今，我国高层建筑中，使用的建筑基础地板通常有两种：梁板式筏板基础；平板式筏板基础。一般情况下，两者的填覆土的质量以及重量基本上时一样的，然而，梁板式筏板基础的高度要远远高于平板式筏板基础的高度，在确保基顶的标高相同且固定时，使得梁板式筏板基础的埋深大于平板式筏板基础的埋深。所以，能够使得抗浮水位有所提高，所以相比而言平板式筏板基础更有利于解决降低抗浮水位问题。第二，为能够更好的解决地下室中存在的抗浮问题，增加地下室的重量不失为一个最直接的方法，此外，还可以通过增加地下室标准的层高来解决地下室存在的抗浮问题，但后者要将地基土的承载能力考虑在内。第三，设置抗拔桩。一般来说解决存在于裙楼等地下室中上部建筑层数不多的部分的抗浮问题，则需要设置抗拔桩。
3.4地下室外墙的结构设计
大底盘多塔建筑物地下室的外墙所需承受的压力来自两个方向，一个是竖直方向的，一个是水平方向的，竖直方向的压力来自于建筑物地下室上层的质量带来的压力，水平方向的压力来自于建筑物周围土层的压力。另外，在大风天气，也会给建筑物的地下室带来一定的压力增加，建筑设计工作应当充分考虑到建筑地下室在不同的条件和情况下的压力承受情况，通过合理的设计保证建筑物地下室外墙在多种情况下都可以保持足够的荷载能力。在对建筑地下室需要承受的水平方向和竖直方向的压力进行相对准确的估计后，再对建筑地下室外墙施工所用的混凝土、水以及钢筋的比例进行合理规定，确保地下室外墙抗压能力，同时也保证成本不要超过预算。
3.5高层部分与非高层部分沉降差控制
地下室的整体长度尺寸已经远超GB50010--2010《混凝土结构设计规范》中的规定，不设置永久结构缝为建筑平面布置及建筑功能实现提供了便利，同时规避了结构缝的防水处理。但要注意控制超长结构施工时混凝土干缩裂缝，混凝土
主体结构完工后由于温度变化产生的伸缩裂缝，由于地上结构荷载分布差异很大，要严格控制高层部分与非高层部分沉降差异对整体地下室造成的影响。其中限制高层部分基础沉降是很多整体地下室设计的关键。地下室一采取的措施是选取合适的桩长及桩端持力层。1号高层住宅PHC管桩桩长45m，桩端持力层为⑧2砂质粉土。2号高层住宅PHC管桩桩长44m，桩端持力层为⑧2砂质粉土。3号高层住宅钻孔灌注桩桩长48m，桩端持力层为⑧3粉质粘土与砂质粉土互层。4号高层住宅钻孔灌注桩桩长33m，桩端持力层为⑧1．2粉质粘土。非高层部分方桩桩长18m，钻孔灌注桩桩长19m，桩端持力层均为⑦砂质粉土。根据地勘报告提供的参数，经计算各个高层住宅最大沉降值均未超过50mm。另外在高层与地下室交接处设置沉降后浇带。此后浇带应在高层部分封顶后浇灌混凝土。
4结语
对于复杂结构体系，结构设计前期必须认真做好概念设计，分析总结结构特点和结构难点，找出简洁可靠的结构处理方法。多塔大底盘结构有其复杂性，设计过程中应注意分析判断计算软件各种参数的选取，对计算输出结果需要认真分析和比较，在一些特殊部位的结构还需要加强构造措施，才能保证结构的安全性和经济性。
参考文献：
[1]周树勋.多塔高层建筑大底盘地下室结构设计技术要点探讨[J].江西建材，2017（16）：46+51.
[2]陆东良.大底盘地下室多塔结构设计分析——以愉光新村老城改造项目为例[J].建筑知识，2017，37（09）：18-19.