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摘要：对于美景东方住宅小区基础设计中存在的问题进行了分析，并针对这些问题提出了解决的方案。对主楼与车库之间的挡土墙受力状态进行了探讨，提出了在车库内增设横墙来提高挡土墙的稳定性，并对横墙的受力进行了分析。最后提出了对于此类结构在设计中需要注意的问题。
关键词：基础高差差异沉降挡土墙稳定性侧向支撑
中图分类号：TU2 文献标识码：A
工程概况
美景东方住宅小区位于北京市朝阳区东三环华威桥以东，松榆南路的南侧，距离CBD核心区3.5公里。小区总建筑面积44万平米，地上部分为多个组团式建筑构成，分为4个区域，分别为12层、9层、15层和17层，地下两层。地下二层设5级人员隐蔽所，住宅部分采用剪力墙结构。小区内采用人车分流，为保证居民的生活品质，车辆均停放于地下车库中，并保证每户均有一个车位。为了满足此条件，地下车库需设两层，并与主楼相连，其中地下二层为6级物资库。
工程安全使用年限为50年，建筑结构安全等级为二级，抗震设防烈度为8度，设计基本地震加速度为0.2g，设计地震分组为第一组，建筑物抗震设防类别为丙类，基本风压为W0=0.45kN/m2，地面粗糙度为C类，地基基础设计等级为甲级。
图1为主楼与地下车库相连的典型剖面图。
结构措施
如图1所示，主楼地下二层建筑标高为-6.100，而与之相连的地下车库的建筑标高为-9.900，两者之间的高差达到3.8米。由于这个高差的存在，使得主楼与车库的基础不是位于同一标高上，甚至不是位于同一土层上，车库部分上部荷载较小，而经过修正后的地基承载力较高，主楼部分上部荷载较大，地基承载力反而较小，而且这个高差会造成主楼基础下面的压缩性土层比车库更厚，使两者之间产生不均匀沉降。由于主楼与车库的基础连在一起，因此这种不均匀沉降将导致整体建筑物产生倾斜。
从上述分析可以看出，如何减小主楼与车库之间的差异沉降成为设计中需解决的关键问题，为此采用了如下结构措施：
提高主楼部分基础的地基承载力，设计中采用CFG桩对主楼地基进行复合地基处理。
尽量减小主楼与车库之间的基础高差，除了与建筑专业协商调整地下部分层高外，车库基础采用带下反柱帽的平板式筏基。
主楼与车库之间设置沉降后浇带，主楼封顶后根据沉降观测记录确定沉降趋于稳定后封闭。
主楼与车库之间挡土墙的设计
从图1我们可以看到，主楼靠近车库一侧的外墙不是直接落在地基土上，而是落在地下车库的挡土墙上。根据上文所述，由于主楼与地下车库之间存在沉降差，主楼部分沉降量比较大，在地基土变形的作用下挡土墙顶部会承受一个附加弯矩M的作用。挡土墙还会承受主楼与车库基础高差部分土自重对挡土墙产生的静止土压力qt以及主楼基底附加应力作用下对挡土墙产生的土压力增量qz。另外在地震作用下，主楼基础基础会承受一个由上部结构传来的地震剪力V,这个剪力也会作用于挡土墙上。如图2所示：
设计中应根据正常使用状态下以及地震作用下分别对挡土墙进行计算，最后根据弯矩包络值确定配筋值。
由于地下车库外墙紧贴着主楼基础的地基土，因此地下车库基础开挖时不可避免的将对主楼部分的地基土产生一定程度的扰动，这样主楼基础在靠近挡土墙的位置就会有一部分落在回填土之上，严重影响主楼基础的安全性。
为了增强挡土墙的整体抗倾覆能力，保证主楼基础能完全置于持力层上，挡土墙在此位置应适当加厚，并且可以考虑结合基坑放坡做成斜坡状，如图2所示。
如果主楼与地下车库部分连接的长度较长，在尽量不影响车位布置的提下在车库内沿着柱跨可以布置一些横墙作为此挡土墙的侧向支撑，这样可以在很大程度上提高结构的整体稳定性，如图3所示。
横墙的截面验算如下式：
当剪跨比λ大于2.5时
VW ≤0.20βcfcbho/ γRE(1)
当剪跨比λ不大于2.5时
VW ≤0.15βcfcbho/ γRE(2)
式中：VW--- 主楼地震组合下的剪力值
λ---剪跨比
横墙的斜截面受剪承载力验算如下式：
VW ≤[1/(λ-0.5)（0.4 ftbho+0.1N(AW/A)+0.8fyh(Ash/s)ho]/ γRE
式中：N--- 剪力墙截面轴向压力设计值
其余相关参数可参考《高规》7.2.7及7.2.10条。
四、结论
1.地下车库的基础低于主楼基础的建筑方案对结构不利，应尽量避免，如必须采用，应采取一系列的措施以保证结构的安全性。
2.在建筑方案阶段结构专业应提前参与方案讨论，尽量调整地下室的层高，减少主楼和地下车库之间的高差。
3.此类基础对差异沉降较敏感，主楼部分应采用可靠的基础形式，并在主楼与车库之间设置沉降后浇带以尽可能减小差异沉降。
4.在条件允许的情况下可以采用增加横墙的方法增强挡土墙的整体稳定性以及抗倾覆性能。
五、结束语
随着住宅品质的不断提高，小区的地下车库的层数往往超过一层，车库基础低于主楼基础的情况也越来越多，给结构设计也带来了很大挑战。本文根据实际工程经验对此问题进行了探讨，给出了挡土墙以及横墙的计算方法以及相应的构造措施。随着此类工程经验的增多，将会对此问题进行更加深入的分析。
參考文献。
[1]. 混凝土结构设计规范（GB50010-2010）
[2]. 建筑地基基础设计规范（GB50007-2011）
[3]. 北京地区建筑地基基础勘察设计规范（DBJ11-501-2009）
[4]. 建筑抗震设计规范（GB50011-2010）
[5]. 北京市建筑设计技术措施（结构专业）
[6]. 全国民用建筑工程设计技术措施（结构）
作者简介：
吴益淳（1973~）,男，北京市人，大学本科，国家一级注册结构工程师
主要研究方向：建筑结构工程设计
关键词：基础高差差异沉降挡土墙稳定性侧向支撑
中图分类号：TU2 文献标识码：A
工程概况
美景东方住宅小区位于北京市朝阳区东三环华威桥以东，松榆南路的南侧，距离CBD核心区3.5公里。小区总建筑面积44万平米，地上部分为多个组团式建筑构成，分为4个区域，分别为12层、9层、15层和17层，地下两层。地下二层设5级人员隐蔽所，住宅部分采用剪力墙结构。小区内采用人车分流，为保证居民的生活品质，车辆均停放于地下车库中，并保证每户均有一个车位。为了满足此条件，地下车库需设两层，并与主楼相连，其中地下二层为6级物资库。
工程安全使用年限为50年，建筑结构安全等级为二级，抗震设防烈度为8度，设计基本地震加速度为0.2g，设计地震分组为第一组，建筑物抗震设防类别为丙类，基本风压为W0=0.45kN/m2，地面粗糙度为C类，地基基础设计等级为甲级。
图1为主楼与地下车库相连的典型剖面图。
结构措施
如图1所示，主楼地下二层建筑标高为-6.100，而与之相连的地下车库的建筑标高为-9.900，两者之间的高差达到3.8米。由于这个高差的存在，使得主楼与车库的基础不是位于同一标高上，甚至不是位于同一土层上，车库部分上部荷载较小，而经过修正后的地基承载力较高，主楼部分上部荷载较大，地基承载力反而较小，而且这个高差会造成主楼基础下面的压缩性土层比车库更厚，使两者之间产生不均匀沉降。由于主楼与车库的基础连在一起，因此这种不均匀沉降将导致整体建筑物产生倾斜。
从上述分析可以看出，如何减小主楼与车库之间的差异沉降成为设计中需解决的关键问题，为此采用了如下结构措施：
提高主楼部分基础的地基承载力，设计中采用CFG桩对主楼地基进行复合地基处理。
尽量减小主楼与车库之间的基础高差，除了与建筑专业协商调整地下部分层高外，车库基础采用带下反柱帽的平板式筏基。
主楼与车库之间设置沉降后浇带，主楼封顶后根据沉降观测记录确定沉降趋于稳定后封闭。
主楼与车库之间挡土墙的设计
从图1我们可以看到，主楼靠近车库一侧的外墙不是直接落在地基土上，而是落在地下车库的挡土墙上。根据上文所述，由于主楼与地下车库之间存在沉降差，主楼部分沉降量比较大，在地基土变形的作用下挡土墙顶部会承受一个附加弯矩M的作用。挡土墙还会承受主楼与车库基础高差部分土自重对挡土墙产生的静止土压力qt以及主楼基底附加应力作用下对挡土墙产生的土压力增量qz。另外在地震作用下，主楼基础基础会承受一个由上部结构传来的地震剪力V,这个剪力也会作用于挡土墙上。如图2所示：
设计中应根据正常使用状态下以及地震作用下分别对挡土墙进行计算，最后根据弯矩包络值确定配筋值。
由于地下车库外墙紧贴着主楼基础的地基土，因此地下车库基础开挖时不可避免的将对主楼部分的地基土产生一定程度的扰动，这样主楼基础在靠近挡土墙的位置就会有一部分落在回填土之上，严重影响主楼基础的安全性。
为了增强挡土墙的整体抗倾覆能力，保证主楼基础能完全置于持力层上，挡土墙在此位置应适当加厚，并且可以考虑结合基坑放坡做成斜坡状，如图2所示。
如果主楼与地下车库部分连接的长度较长，在尽量不影响车位布置的提下在车库内沿着柱跨可以布置一些横墙作为此挡土墙的侧向支撑，这样可以在很大程度上提高结构的整体稳定性，如图3所示。
横墙的截面验算如下式：
当剪跨比λ大于2.5时
VW ≤0.20βcfcbho/ γRE(1)
当剪跨比λ不大于2.5时
VW ≤0.15βcfcbho/ γRE(2)
式中：VW--- 主楼地震组合下的剪力值
λ---剪跨比
横墙的斜截面受剪承载力验算如下式：
VW ≤[1/(λ-0.5)（0.4 ftbho+0.1N(AW/A)+0.8fyh(Ash/s)ho]/ γRE
式中：N--- 剪力墙截面轴向压力设计值
其余相关参数可参考《高规》7.2.7及7.2.10条。
四、结论
1.地下车库的基础低于主楼基础的建筑方案对结构不利，应尽量避免，如必须采用，应采取一系列的措施以保证结构的安全性。
2.在建筑方案阶段结构专业应提前参与方案讨论，尽量调整地下室的层高，减少主楼和地下车库之间的高差。
3.此类基础对差异沉降较敏感，主楼部分应采用可靠的基础形式，并在主楼与车库之间设置沉降后浇带以尽可能减小差异沉降。
4.在条件允许的情况下可以采用增加横墙的方法增强挡土墙的整体稳定性以及抗倾覆性能。
五、结束语
随着住宅品质的不断提高，小区的地下车库的层数往往超过一层，车库基础低于主楼基础的情况也越来越多，给结构设计也带来了很大挑战。本文根据实际工程经验对此问题进行了探讨，给出了挡土墙以及横墙的计算方法以及相应的构造措施。随着此类工程经验的增多，将会对此问题进行更加深入的分析。
參考文献。
[1]. 混凝土结构设计规范（GB50010-2010）
[2]. 建筑地基基础设计规范（GB50007-2011）
[3]. 北京地区建筑地基基础勘察设计规范（DBJ11-501-2009）
[4]. 建筑抗震设计规范（GB50011-2010）
[5]. 北京市建筑设计技术措施（结构专业）
[6]. 全国民用建筑工程设计技术措施（结构）
作者简介：
吴益淳（1973~）,男，北京市人，大学本科，国家一级注册结构工程师
主要研究方向：建筑结构工程设计