中国修建科学研究院地基基础研究所副所长 宫剑飞研究员

我国高层修建的发源要追溯到20世纪30年月的。肇始的高层是10层摆布，其时，全上海共建成为了30-40栋如许的高层修建。

50年月起，、广州等地的年夜型大众修建上最先兴修高层。到了70年月，天下各地最先陆续兴修高层修建，并最先了高层修建基础设计要领的会商和现实工程的原位测试，重点解决箱基的设计问题。80年月起，跟着鼎新开放的深化成长，天下各年夜都会及一批中等都会遍及兴修了高层修建。

高层修建的热潮真正突起在90年月，正值芳华年华的宫剑飞也刚好遇上了阿谁年月，从此开启了他的修建人生。

高层修建范畴展露身手

宫剑飞生在1970年2月，现任中国修建科学研究院地基所副所长，建研地基基础工程有限责任公司副总司理。

对于在高层修建的成长过程，宫剑飞既是亲历者又是实践者。

他说，上世纪80年月之前，高层修建基础情势重要为箱基，修建情势简朴，很少有主、裙楼一体布局，对于在有裙楼的高层修建，则经由过程于高、低层间设置永世沉降缝予以解决。

跟着经济的迅速成长及年夜都会人口密度的提高，高层修建的地下空间使用率获得年夜幅度晋升。然而，传统的箱形基础已经经不克不及满意因泊车及地下贸易举措措施对于地下年夜空间的需求。筏形基础于阐扬地基承载力、调解地基不匀称沉降、抗震性、基础造价经济性、施工周期、地下空间的开发使用等方面有许多的优胜性，是以，具备很年夜刚度的箱形基础正于被空间较年夜的框架厚筏基础所取代。

再厥后，地下空间的使用使高层修建基础的型式及功效有了较年夜的变化，地下修建面踊跃年夜地跨越了高层修建投影面积。许多修建已经经于厚筏组成的年夜面积地下修建上制作一个或者多个层数不等的塔楼及低层裙房构成的修建群。这时候，为包管地下布局的总体性，各单个修建之间不设沉降缝，是以，于设计上提出了塔楼与裙房之间的变形协调可能性、多个高层修建之间的彼此影响和合理间隔的问题。

这些都是宫剑飞研究的课题。

据宫剑飞称，这种修建具备如下特色：

起首，基础埋深年夜。因为充实使用地下空间资源，今朝修建基础凡是具备3～5层地下室，是以修建埋深凡是于15～25米。

其次，占地面积年夜。因为高层修建与低层裙房和地下车库总体毗连，修建占地面积凡是达数万平米，个体工程到达十几万平米。

再次，荷载和刚度差异年夜。因为于统一个年夜底盘上制作一个或者多个层数不等的塔楼及低层裙房，是以造成年夜底盘上荷载漫衍极不匀称，布局刚度差异极年夜，同时也会引起基础偏疼使基础呈现稍微总体歪斜。

末了，基础总体毗连。因为利用功效的要求以和增强地下布局的总体性，这种修建一般于地面下凹凸层相连处不采用双墙双柱和永世性沉降缝，甚至投资方要求施工时不设沉降后浇带，基础筏板采用总体毗连。

宫剑飞指出，这种高层修建触及到土力学中沉降计较问题以和差别类型的上部布局蒙受变形的能力，终极归结到按变形节制地基设计理论问题。因为现有的很多设计要领没法切确解决筏板总体规模内的反力及沉降问题，是以，当前解决凹凸层沉降差的问题多用的施工方案为于主楼与其扩展部门的筏板�����hth.txt部位设置宽1m的后浇带。

需要申明的是，筏板钢筋于后浇带部位是持续的，施工时期主楼可以自由沉降，待主楼布局施工终了后再浇注微膨胀混凝土，使主楼与其扩展部门连成总体。于布局方面，裙房与主楼间的毗连梁端头有按柔性毗连设计的。

而于当前的高层修建上，采用施工后浇带要领解决主楼与裙房毗连的修建已经有很多。

立异总体厚筏基础设计技能

针对于上述工程设置装备摆设需求提出的问题，中国修建科学研究院地基所的研究团队于黄熙龄院士的引导下颠末多年的理论、实验研究及工程实践，于繁杂高层修建下年夜底盘总体基础设计技能上实现了冲破及立异：总体厚筏基础的板块化设计要领。该技能按照高层修建年夜埋深特色，将高层修建基底下荷载节制于土体欠赔偿状况，或者基底附加压力节制于很小的状况，充实使用回弹再压缩段变形小的特色和裙房基础筏板有限扩散高层荷载的道理举行分区变板厚设计及变形节制设计，解决年夜面积筏板沉降量及差异沉降问题，进而取缔沉降缝或者沉降后浇带，实现筏板总体设计。

该技能重要有如下特色：第一，于一个年夜型地下框架厚筏布局上，于充足埋深前提下，高层下筏基反力具线性漫衍特性，筏板框架布局具备扩散上部高层修建荷载的作用，其影响规模是有限的。第二，展现了多塔楼下年夜底盘框架厚筏基础的变形特性和地基反力漫衍纪律：各塔楼自力作用下孕育发生的变形、反力是经由过程以各个塔楼下面必然规模为中央，各自沿径向向外围衰减扩散，并于其配合的影响规模内，沉降及地基反力可以彼此叠加。第三，提出了将高层部门的厚筏等厚度向外拓展一跨后渐变板厚，以削减高层下的地基附加应力，增长高层部门的不变性。第四，于上部布局、厚筏和地基配合作用下，总体筏板的变形是不法则的及持续的，于正常利用极限状况下，其沉降可按弹性理论并采用叠加道理计较。第五，成立了思量上部布局、基础与地基配合作用的年夜底盘框架厚筏基础的简化总体计较模子，提出年夜底盘框架厚筏基础的实用设计要领。

对于在该技能的经济效益，宫剑飞暗示：

第一，节省质料。该技能采用自然地基，取缔桩基础或者地基处置惩罚，年夜幅度勤俭钢筋及混凝土。第二，可取缔沉降后浇带，从而节省工期。第三，因为取缔桩基或者地基处置惩罚，该技能能削减泥浆排放，于是降低情况污染。第四，较通例设置装备摆设要领提早住手降水，勤俭水资源。第五，桩基和地基处置惩罚的取缔，勤俭了30米如下深层地下空间资源，为都会深层地下空间开发使用提供了更年夜的矫捷性及技能保障。

以第四纪砂卵石及黏土交互层为特色的中底压缩性地质前提的北京地域为例，修建高度于100米高、基础埋深于20米摆布的高层修建取缔桩基础或者地基处置惩罚，并于施工历程中取缔沉降后浇带成为可能。北京地域乐成运用该技能设置装备摆设的工程项目如中石油年夜厦、北京LG年夜厦、中国银行年夜厦、北京富景花圃、北京世纪财富中央、中华天下总工会中国职工对于交际流中央、北京三里屯SOHO等已经达二十余项。

该技能在2012年及2014年持续被列为北京市绿色修建推广名录予以推广。

宫剑飞认为，该技能的应用解决了如下难题,起首，建有多幢多层及高层修建的总体年夜面积基础思量上部布局刚度影响的设计计较理论的问题;其次，凹凸层间基础总体毗连的差异沉降节制问题;再次，年夜底盘高层修建基础内力计较精度问题;末了，年夜底盘高层修建基础抗浮设计问题。

对于在该技能的立异点，重要表现于如下几方面：

1、展现了年夜底盘高层修建反力、地基应力场漫衍特色和基础变形特性;2、成立了思量上部布局、基础与地基配合作用的简化总体阐发模子;3、提出了年夜底盘高层修建基础刚度评价和思量高层荷载有限扩散的基础筏板板块设计要领;4、提出了年夜底盘高层修建基础变形节制指标和总体筏板制作的技能组织办法;5、提出了年夜底盘高层修建基础总体弯矩与局部弯矩节制设计指标和计较要领。

上述立异属在我国修建地基基础设计理论的原始立异及技能立异。 宫剑飞暗示。

二十年累累硕果

自1995年进入中国修建科学研究院师从黄熙龄院士攻读博士学位算起，宫剑飞从事高层修建地基基础的研究事情已经有20年。时期他曾经主持过中国石油年夜厦、首都机场T3航站楼、北京三里屯SOHO、首钢迁安2160妹妹热带轧机工程、沈阳新世界会展中央等数十项繁杂工程的地基基础方案制订及实行。

他持久从事繁杂高层修建地基基础的理论、模子实验、工程原位测试研究事情和年夜跨度地下布局工程技能的研究开发事情，于总体年夜面积筏形基础变形节制设计理论上有立异性结果并致力在结果的推广，于北京、、等地30余项工程中乐成运用，经济效益及社会效益显著。

宫剑飞曾经作为课题卖力人或者重要到场人负担过国度科技支撑规划课题和科技部科研院所技能开发研究专项资金等十余项国度、省部级课题，获省部级科技前进一等奖1项、二等奖2项，三等奖1项，省部级工程勘测设计二等奖2项;获发现专利5项，实用新型专利2项;于海内外发表专题研究论文30余篇。

宫剑飞兼任《岩土工程学报》编委;中国修建学会理事;中国修建学会地基基础分会副理事长兼秘书长;中领土木匠程学会土力学和岩土工程分会理事;中国都会轨道交通协会安全治理专业委员会委员;住房及城乡设置装备摆设部强迫性条则协调委员会委员兼秘书;住房及城乡设置装备摆设部地基基础尺度化技能委员会委员;住建部防灾研究中央专家委员会副主任。

这就是宫剑飞，一个谦善低调却心系事业的 岩土工程师 。

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