閆韋杉

（天津市新型建材建筑設(shè)計(jì)研究院 天津 300384）

引言

改革開放之后，我國經(jīng)濟(jì)和科技迅速發(fā)展，建筑行業(yè)也得到了不斷地發(fā)展，一些企業(yè)積極吸取科技發(fā)展成果，將新材料和新能源用于建筑中，并取得了不錯(cuò)的成就。盡管如此，我國建筑行業(yè)還是存在一些問題，比如土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不科學(xué)、不完善，這都嚴(yán)重影響了整個(gè)建筑的安全性和穩(wěn)定性，留有極大地安全隱患和居住風(fēng)險(xiǎn)。因此，想要提升土木工程整體質(zhì)量和安全水平，必須重視建筑結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)設(shè)計(jì)，認(rèn)真分析和研究，設(shè)計(jì)出科學(xué)合理的建筑結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)部分，確保建筑的安全。

1 土木工程建筑結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)設(shè)計(jì)影響因素

1.1 地質(zhì)條件

現(xiàn)階段我國人口不斷增加，土地資源日益緊張，人口與土地資源之間的矛盾日益突出。地質(zhì)環(huán)境對(duì)建筑結(jié)構(gòu)承載性能產(chǎn)生影響，如果地質(zhì)條件差，設(shè)計(jì)又不科學(xué)合理，那么容易產(chǎn)生不均勻沉降問題。我國地域遼闊，區(qū)域與區(qū)域之間的差異較大，這也反映了工程施工所面臨的地質(zhì)環(huán)境存在較大差異。因此，在進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，要做好地質(zhì)環(huán)境的考察與分析，科學(xué)合理的選擇合適的地段[1]。其實(shí)，地質(zhì)條件對(duì)建筑結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)設(shè)計(jì)方面的影響主要在地基持力層與基礎(chǔ)連接兩方面。在進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，要研究分析地基好持力層承載能力、壓縮模量以及土質(zhì)特點(diǎn)，科學(xué)估算出精確地?cái)?shù)值，確保設(shè)計(jì)過程中不會(huì)出現(xiàn)失誤。

1.2 上部結(jié)構(gòu)

現(xiàn)在人們對(duì)建筑的要求越來越高，為了滿足人們的各種需求，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)也在不斷發(fā)展變化，出現(xiàn)了很多不同種類的結(jié)構(gòu)體系，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)也日益繁雜。上部結(jié)構(gòu)作為建筑結(jié)構(gòu)的重要一部分，直接關(guān)系到建筑結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)設(shè)計(jì)水平，影響著整個(gè)建筑的穩(wěn)定性與安全性。上部結(jié)構(gòu)包含地上建筑高度、類型、墻體厚度等，主要是承載上部的負(fù)荷，影響基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的抗變形能力、基礎(chǔ)沉降、基礎(chǔ)類型、截面積以及埋深等方面，在設(shè)計(jì)時(shí)要重點(diǎn)關(guān)注這一塊。

1.3 現(xiàn)場環(huán)境

基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)還需要關(guān)注地下空間及現(xiàn)場環(huán)境，避開地下水和已存管線，盡可能的防止環(huán)境因素對(duì)設(shè)計(jì)結(jié)果產(chǎn)生的不良影響。在設(shè)計(jì)之前，要做好地理環(huán)境和人工環(huán)境兩方面的考察研究，將數(shù)據(jù)信息記錄下來，并進(jìn)行分析。在進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，要以這些分析結(jié)果為依據(jù)，依據(jù)公式科學(xué)計(jì)算出結(jié)構(gòu)抗震等級(jí)，結(jié)合現(xiàn)場的實(shí)際情況綜合考慮，確保結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的可靠性、可行性和科學(xué)性，盡可能的避免外部環(huán)境的影響干擾。

2 現(xiàn)階段土木工程建筑結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)設(shè)計(jì)中存在的問題

2.1 地基基礎(chǔ)問題

設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)設(shè)計(jì)時(shí)，往往忽視地基質(zhì)量這一方面，沒有科學(xué)的估算地基的質(zhì)量和承載力，當(dāng)展開施工時(shí)才發(fā)現(xiàn)它們不符合要求，影響施工進(jìn)度。其次，當(dāng)施工場地不平坦時(shí)，設(shè)計(jì)人員很容易忘記評(píng)估地基的穩(wěn)定性，如果穩(wěn)定性不符合施工規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)，需要重新開始設(shè)計(jì)，造成時(shí)間和精力的浪費(fèi)，嚴(yán)重拖延了施工進(jìn)程[2]。再者，當(dāng)設(shè)計(jì)人員不重視地基硬度，在沒有考慮地基承載力和沉降問題的條件下設(shè)計(jì)的建筑結(jié)構(gòu)，不但容易引發(fā)建筑安全問題，而且在施工的時(shí)候會(huì)有很多不便之處，影響施工順利進(jìn)行。

2.2 構(gòu)造柱和承重柱問題

在進(jìn)行土木工程設(shè)計(jì)工程中，需要對(duì)梁柱的具體構(gòu)造進(jìn)行科學(xué)合理的設(shè)計(jì)，以便確保建筑的抗震效果。承重柱的作用主要是承受上部建筑所帶來的各種負(fù)荷和壓力，并將這些負(fù)荷傳送到下部承重墻或者地基中。而構(gòu)造柱和圈梁則構(gòu)成了空間骨架，主要的作用是提升建筑的延展性，盡量避免墻體裂縫。構(gòu)造柱和承重柱所發(fā)揮的作用各不相同。但是在實(shí)際建設(shè)中，很多設(shè)計(jì)人員常?；煜藰?gòu)造柱和承重柱，一些施工人員也常常將誤將構(gòu)造柱當(dāng)做承重柱，這不僅使得構(gòu)造柱無法發(fā)揮其應(yīng)有的作用，而且承重柱的作用無法正常發(fā)揮出[3]。一旦受到外部環(huán)境的強(qiáng)烈動(dòng)力震動(dòng)影響，建筑容易出現(xiàn)裂縫，甚至有可能坍塌。此外，一些設(shè)計(jì)人員為了追求利益最大化，不考慮實(shí)際后果，對(duì)承重柱進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，縮小承重柱的截面積，大大削弱了承重柱的功能。當(dāng)建筑受到外部強(qiáng)烈沖擊時(shí)，梁柱容易裂開，嚴(yán)重威脅著建筑的安全。

2.3 設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)規(guī)范要求過低

現(xiàn)階段，我國在土木工程安全法規(guī)的制定這一塊有所欠缺，目前尚未有一部完善、權(quán)威的法規(guī)，沒有一個(gè)統(tǒng)一的工程設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。實(shí)際建設(shè)中，進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)設(shè)計(jì)時(shí)全都憑借設(shè)計(jì)人員的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，設(shè)計(jì)水平差異較大，土木工程設(shè)計(jì)質(zhì)量也因此差異較大，這一狀況嚴(yán)重威脅著建筑的安全和穩(wěn)定。這也是我國很多建成時(shí)間不長的建筑出現(xiàn)嚴(yán)重質(zhì)量問題的原因之一。一些所謂的豆腐渣工程的形成很大程度上就是由于監(jiān)管不力、缺乏法律約束導(dǎo)致的[4]。

3 建筑結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)設(shè)計(jì)完善策略

3.1 優(yōu)化建筑地基基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)

在進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)設(shè)計(jì)時(shí)，首先要明確地基在整個(gè)建筑工程中的地位和作用，充分的重視地基基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)優(yōu)化。因此，設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的時(shí)候，一定要遵循相關(guān)的規(guī)范要求和設(shè)計(jì)原則。另外，要結(jié)合實(shí)際情況，具體問題具體分析，如果建筑場地并不平坦，在設(shè)計(jì)地基基礎(chǔ)時(shí)，應(yīng)該考慮地形因素的影響，做好地理環(huán)境的勘查分析，科學(xué)評(píng)估出地形的穩(wěn)定性。除此之外，如果建筑場地所在的地基硬度不高、土層疏松，那么需要精確的計(jì)算出地基承載力與沉降系數(shù)，并采取相關(guān)的措施人為的增加地基的硬度，確保施工順利進(jìn)行，避免出現(xiàn)返工現(xiàn)象[5]。

3.2 區(qū)分建筑基礎(chǔ)的構(gòu)造柱和承重柱的設(shè)計(jì)

嚴(yán)格規(guī)范建筑行業(yè)人員的資格，定期對(duì)建筑人員尤其是設(shè)計(jì)人員進(jìn)行培訓(xùn)，提升他們專業(yè)知識(shí)水平。另外，當(dāng)設(shè)計(jì)人員進(jìn)行基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的時(shí)候，一定要想辦法區(qū)分清楚構(gòu)造柱和承重柱間的差異，區(qū)分清楚它們之間的特點(diǎn)與設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，然后按照各自的要求進(jìn)行設(shè)計(jì)，避免兩者的混淆，確保設(shè)計(jì)的質(zhì)量與水平。在對(duì)構(gòu)造柱進(jìn)行設(shè)計(jì)的時(shí)候，一定要做好構(gòu)造柱與圈梁的連接設(shè)計(jì)工作，確保他們緊密相連，只有這樣才能保障建筑結(jié)構(gòu)的延展性，利于建筑的安全性和可靠性。除此之外，也要做好承重柱的設(shè)計(jì)工作[5]。在設(shè)計(jì)中要綜合考慮影響承載力的各種因素，從而能夠減小軸壓比，提高構(gòu)件的承載能力。在滿足用戶要求的前提下，嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)規(guī)范進(jìn)行操作，可采用混凝土材料，來提升建筑的穩(wěn)定性。另外，還要重視承重柱截面的優(yōu)化設(shè)計(jì)，可采用模型構(gòu)建技術(shù)，科學(xué)估算出承重柱截面面積，使其符合抗震烈度要求，提升建筑的抗震能力[6]。

3.3 完善各種標(biāo)準(zhǔn)和體制

相關(guān)部門應(yīng)該借鑒國外的相關(guān)土木工程的法律法規(guī)，結(jié)合我國的實(shí)際情況，盡快制定出一套權(quán)威統(tǒng)一的土木工程安全法規(guī)，完善相關(guān)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，制定出一套科學(xué)合理的管理機(jī)制，做好法律法規(guī)的保障工作。

4 結(jié)語

綜上所述，土木工程建筑的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)設(shè)計(jì)在整個(gè)土木工程建筑中占據(jù)十分重要的地位，必須重視這一塊的設(shè)計(jì)工作。目前我國在土木工程建筑結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)設(shè)計(jì)這方面還存在很多不足，我們需要不斷學(xué)習(xí)，提高設(shè)計(jì)水平，解決設(shè)計(jì)中存在的問題，確保設(shè)計(jì)科學(xué)合理，促進(jìn)建筑行業(yè)的發(fā)展。