银河soho建筑解析：北京银河搜候SOHO
银河soho建筑解析：北京银河搜候SOHO1. 2 岩土工程条件工程由4 栋地上15 层框架-剪力墙结构商业办公楼及附属框架结构，地上3 层裙楼和纯地下车库组成，且均设有3 层地下室( 见图1) 。四个塔楼及裙房采用筏板基础，纯地下车库采用独立柱基 抗水板基础。北京银河搜候( SOHO) 中心工程在核心筒荷载较大、纯地下车库须采取抗浮措施的情况下，进行了梁板式筏基、平板式筏基与人工地基( 钻孔灌注桩和CFG 桩复合地基) 和天然地基的组合比选分析。通过调整基础及结构的刚度，采用CFG 桩复合地基和天然地基，很好地解决了核心筒沉降问题，优化了地基基础设计方案，节约了造价。沉降观测数据表明，工程地基基础方案达到了预期目的。1. 1 工程概况及特点北京银河搜候( SOHO) 中心位于北京朝阳门立交桥西南角，总建筑面积33 万m2，为地标性大型公共建筑。工程出地面起四栋高层均含中庭，外围柱自下而上呈弧线形，形成四个中空椭圆形建筑，各建筑
免责声明：原文来自建筑结构《北京银河搜候( SOHO) 中心地基与基础设计分析》作者：北京银河搜候( SOHO) 中心地基与基础设计分析等，版权归原作者所有！
［摘要］ 大底盘建筑的主楼与附属建筑基础之间往往存在差异沉降，需采取桩基础、地基处理或结构措施进行处理。北京银河搜候( SOHO) 中心为一典型大底盘多塔连体结构，由四栋塔楼、裙房、纯地下车库组成，地上为框架-剪力墙结构，基底以下有厚6m 的相对软弱层，主楼核心筒荷载较大，纯地下车库处于超补偿状态，差异沉降控制难度较大。经比选分析了梁板式筏基、平板式筏基与人工地基( 钻孔灌注桩和CFG 桩复合地基) 和天然地基的不同组合方案。通过调整基础及结构的刚度，确定采用CFG 桩复合地基和天然地基。由地基变形计算和沉降变形实测结果可见，该地基基础设计方案经济、合理，满足规范要求。
［关键词］ 大底盘建筑; 差异沉降; 地基设计; 地基计算; 岩土工程
0 前言大底盘建筑的主楼、裙房荷载及刚度存在差异，主裙楼基础之间往往会产生不均匀沉降［1］。而当高层建筑与处于超补偿情况下的纯地下车库基础相连时，以及纯地下车库采用抗拔构件时，以上问题将更为突出。基础规范［2］第8. 4. 22 条规定针对主裙楼之间的差异沉降要求将变得更为具体。
北京银河搜候( SOHO) 中心工程在核心筒荷载较大、纯地下车库须采取抗浮措施的情况下，进行了梁板式筏基、平板式筏基与人工地基( 钻孔灌注桩和CFG 桩复合地基) 和天然地基的组合比选分析。通过调整基础及结构的刚度，采用CFG 桩复合地基和天然地基，很好地解决了核心筒沉降问题，优化了地基基础设计方案，节约了造价。沉降观测数据表明，工程地基基础方案达到了预期目的。
1 工程介绍1. 1 工程概况及特点
北京银河搜候( SOHO) 中心位于北京朝阳门立交桥西南角，总建筑面积33 万m2，为地标性大型公共建筑。工程出地面起四栋高层均含中庭，外围柱自下而上呈弧线形，形成四个中空椭圆形建筑，各建筑之间在不同楼层有连体结构相连，组成大底盘多塔连体结构［3］。工程于2010 年8 月开工建设。
工程由4 栋地上15 层框架-剪力墙结构商业办公楼及附属框架结构，地上3 层裙楼和纯地下车库组成，且均设有3 层地下室( 见图1) 。四个塔楼及裙房采用筏板基础，纯地下车库采用独立柱基 抗水板基础。
1. 2 岩土工程条件
工程地基土为层④卵石、圆砾及层④1细砂、中砂，其典型地层剖面详见图2，各土层岩土工程参数详见表1。现场勘察期间水文地质条件详见表2。抗浮设防水位为标高36. 50m。
2 工程问题分析及基础选型2. 1 工程问题分析
从承载力角度来看，工程基底直接持力层为砂
卵石层，其自身的工程性状良好，但层⑤构成了相对的软弱下卧层( 见图2) ，经初步验算及分析，地基持力土层及下卧土层的地基承载力可满足采用天然地基方案的要求。
从最大计算沉降角度来看，主楼荷载较大，且集中在核心筒位置，在常规基础结构刚度情况下，工程天然地基沉降图详见图3，可见核心筒区域最大沉
降量达173mm，在常规设计情况下，主楼核心筒须采用人工地基。
从差异沉降角度来看，工程基础埋置较深，纯地下车库基础处于超补偿状态，其天然地基沉降有限，其与主楼之间的差异沉降较大; 同时，依据抗浮设防水位分析，纯地下车库尚须考虑抗浮措施，如采用抗浮构件( 抗拔桩或抗拔锚杆) ，该构件以微型桩形式存在，将更不利于纯地下车库的沉降。因此，主楼与纯地下车库之间的差异沉降控制成为工程基础的设计难点和重点。
差异沉降的控制与协调应与抗浮措施一并进行整体性分析，以保证地基基础工程的技术经济的科学性、合理可行性，提高投资效益。
由于塔楼数量较多，塔一与塔四基底压力相近，塔二与塔三基底压力相近，因此主要以塔一和塔二为例进行介绍。
2. 2 基础选型
根据本工程荷载要求和工程特点，提出三种基础方案，予以分析。
( 1) 方案一: 桩基础 抗拔构件方案。桩基设计参数为: 桩径0. 6m，桩长15. 0m，单桩承载力标准值取2 950kN，桩数531 根。抗拔构件可采用抗拔桩或抗拔锚杆两种方案，抗拔桩设计参数如下: 桩径0. 6m，桩长8. 0m，单桩竖向抗拔承载力标准值400kN，需布置桩505 根。抗浮锚杆设计参数如下:锚杆长度12. 0m，锚杆成孔直径127mm，单根锚杆抗拔承载力标准值100kN，锚杆间距1. 40m × 1. 40m，需布置锚杆2 020根。
该方案相对保守，其中桩基础钢筋混凝土方量为2 252m3，抗拔桩钢筋混凝土方量约为1 142m3( 抗拔锚杆总长度约为24 240m) ，工程量较大，造价较高，工期较长; 同时由于施工组织因素，出土马道位于塔二之上，如采用人工地基，将会给工期安排带来较大压力。经与业主、顾问单位沟通交流，弃用本方案。
( 2) 采用厚筏板以增强基础刚度，尽可能扩散基底压力，既可减小沉降量，同时可兼顾有抗浮要求区域的抗浮荷载。具体方案为: 塔一、塔四采用复合地基和加强基础结构刚度的方案，塔二、塔三采用天然地基和加强基础结构刚度的方案，取消纯地下车库区域抗浮构件。其中加强基础结构刚度的方案有两种: 1 ) 方案二: 大面积厚板筏基，核心筒板厚2. 4m，主楼范围内板厚2. 0m，裙房及纯地下车库板厚1. 6m; 2) 方案三: 平板式筏基，中庭板厚1. 8m，主楼区域板厚2. 4m，裙房采用梁板式基础。
首先，是对于抗浮构件的取舍。由图1 可见，纯地下车库位于主楼之间或位于主楼外侧，呈带状分布，且跨度较小，在基础刚度足够大的情况下，两侧或一侧荷载足以消除水浮力的影响，因此取消纯地下车库抗浮构件，采用加强基础刚度的方案是可行的。
其次，针对于方案二，将全部基础底板加厚，减薄卵石层的厚度，进而削弱调整结构刚度的效用，尤其对于主楼与纯地下车库之间连接处尤为明显。因此，采用方案三，分别对结构与地基的刚度作了适当调整与增强。
3 地基计算、设计与分析地基计算包括地基承载能力计算、地基沉降变形计算和稳定性计算［5］，工程地处平地，暂不考虑稳定性因素。基于上述基础选型分析，塔一、塔二的基础均采用平板式筏基，其中塔一主楼区域和中庭板厚均为1. 8m，塔二中庭板厚1. 8m，主楼区域板厚2. 4m。裙房采用梁板式基础，板厚0. 5m，梁截面0. 9m × 1. 8m( 宽× 高) ，主楼周边圈梁截面为1. 5m× 2. 8m( 宽× 高) 。
3. 1 塔一复合地基方案
塔一核心筒区域采用北京地区较为成熟的CFG 桩复合地基方案，具体设计方案详见表3。
采用Plaxis 三维有限元软件进行地基沉降变形计算，基础梁和板按实际设计图纸，土体采用表1 中岩土工程参数，采用莫尔-库伦弹塑性模型，计算结果详见图4，可见地基沉降变形能够满足总沉降变形量和差异沉降变形量的控制要求。
CFG 桩施工完成后，进行了工程桩竖向承载力检测，采用了单桩和单桩复合地基竖向抗压静载荷试验，检测结果详见图5，6中的Q-s 曲线图。
由检测结果可见，在设计复合地基承载力标准值fa为720kPa 和单桩竖向承载力标准值Rv为800kN 时，其对应的沉降值分别为2 ～ 4mm 和2 ～5mm，完全满足工程设计要求。
3. 2 塔二天然地基分析
在基础变更后，对塔二天然地基进行地基沉降变形计算，计算结果详见图7，由图中数值可见该方案亦可满足设计要求。
4 地基沉降观测结果与分析塔一和塔二沉降观测值详见图8，9，观测时间为装修竣工后第三个月。塔一、塔二及其周边的纯地下车库的时间与沉降变形关系图详见图10，图中范围为主楼、裙房及部分纯地下车库，以沉降后浇带为界。可见，工程沉降较为均匀，差异沉降较小，完全满足结构设计需要。同时，CFG 桩具有明显的减小沉降作用，在塔一的荷载明显大于塔二的情况下，塔一的沉降值小于塔二的。
封顶和沉降后浇带封闭时各塔楼沉降观测平均值统计于表4。
根据规范［4］，北京地市平原区多层及高层建筑主体结构完工时的沉降量占最终沉降值的比值，即时间下沉系数λt，对于一般第四纪沉积土，粉、细砂地基土的λt为0. 85。由于沉降仍在继续，表4 中各比值还将相应减小，可见该规范建议值0. 85 还是合适的，尤其对于天然地基。
工程在岩土工程师与业主及结构设计师的大力合作下，进行了地基基础的设计、计算和地基基础协同作用分析，最终采取科学合理的结构措施与地基措施，既作为控制协调了差异沉降的有效措施又兼顾抗浮设计措施，确保了工程的安全质量，并提高了投资效益。主要结论如下:
( 1) 在主裙楼荷载差异较大、存在抗浮问题情况下，进行整体考虑、综合分析，合理利用有利因素、消除或回避不利因素，如此，可制定出科学、经济、合理的设计方案。
( 2) 在科学合理的结构措施与地基措施下，经过精心分析和设计，CFG 桩复合地基方案可以解决主裙楼差异沉降较大情况下的地基问题，比桩基础方案更经济，且缩短了工期。
( 3) 纯地下车库采用取消抗浮构件、增强基础刚度方案，在有效控制主楼与纯地下车库的差异沉降的同时，降低了造价，缩短了工期。
( 4) 通过沉降观测资料表明，规范［4］中关于粉、细砂地基土时间下沉系数λt建议值比较合适。
参考文献［1 ］ 王曙光，滕延京． 大底盘建筑主裙楼基础整体连接的可行性与适用性研究［J］． 土木工程学报，2012，43( 2) : 95-99．
［2 ］ GB 50007—2011 建筑地基基础设计规范［S］． 北京:中国建筑工业出版社， 2011．
［3 ］ 王旭，陈林，杨洁，等． 银河搜候( SOHO) 中心结构设计［J］． 建筑结构， 2011， 41( 9) : 63-68．
［4 ］ DBJ 11-201—2009 北京地区建筑地基基础勘察设计规范［S］． 北京: 中国计划出版社， 2009．
［5 ］ 中国建筑标准设计研究院． 全国民用建筑工程设计技术措施: 结构． 地基与基础［M］． 北京: 中国计划出版社，2009．
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