王永強(qiáng)

（國(guó)策眾合(北京)建筑工程設(shè)計(jì)有限公司山西設(shè)計(jì)分公司，山西 太原 030000）

近年來(lái)，隨著物質(zhì)文化生活水平的提高，對(duì)房建結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及工程質(zhì)量的標(biāo)準(zhǔn)要求也隨之嚴(yán)格，傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)設(shè)計(jì)已無(wú)法滿(mǎn)足公眾的住房理念。當(dāng)下，我國(guó)建筑市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)進(jìn)入白熱化，房建結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)設(shè)計(jì)作為核心環(huán)節(jié)，與建筑性能、質(zhì)量安全及工程造價(jià)息息相關(guān)，針對(duì)此，切實(shí)優(yōu)化基礎(chǔ)設(shè)計(jì)勢(shì)在必行。

1 簡(jiǎn)要論述房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本原則

在房屋建筑工程規(guī)劃建設(shè)周期內(nèi)，建筑結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)設(shè)計(jì)屬于最基礎(chǔ)且最重要的環(huán)節(jié)之一，一線(xiàn)設(shè)計(jì)人員要在設(shè)計(jì)過(guò)程中，嚴(yán)格遵守行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，從根本上保證設(shè)計(jì)的可行性和合理性，為工程施工建設(shè)提供參考與引導(dǎo)。

其一，設(shè)計(jì)人員要預(yù)先了解房屋建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)意圖和標(biāo)準(zhǔn)要求，與工程技術(shù)部門(mén)、施工質(zhì)量檢查部門(mén)等保持高效的信息交互，盡可能保證工程設(shè)計(jì)的可行性、標(biāo)準(zhǔn)性和完善性，并且從多角度衡量主客觀因素，最大限度的滿(mǎn)足業(yè)主的實(shí)際需求。

其二，現(xiàn)階段，我國(guó)大多數(shù)建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員都將設(shè)計(jì)重心放在了建筑上部結(jié)構(gòu)、地基基礎(chǔ)等方面，忽視了建筑工程所在區(qū)域的地理環(huán)境、氣候條件及工程特點(diǎn)等因素?；诖耍课萁ㄖY(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員應(yīng)當(dāng)在工作前期進(jìn)行必要的現(xiàn)場(chǎng)勘察和環(huán)境勘察，以實(shí)際情況為落腳點(diǎn)，優(yōu)化結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)設(shè)計(jì)，盡量達(dá)到業(yè)主滿(mǎn)意的水平。

2 簡(jiǎn)介房屋建筑結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的具體方法

2.1 傳統(tǒng)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法

在基礎(chǔ)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，要切實(shí)突破傳統(tǒng)思想理念的束縛，秉承與時(shí)俱進(jìn)的基本原則，同時(shí)還要積極借鑒國(guó)外建筑基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的經(jīng)驗(yàn)，深度剖析典型設(shè)計(jì)案例，從中總結(jié)規(guī)律和特點(diǎn)，并以此作為創(chuàng)新基礎(chǔ)設(shè)計(jì)方案的起步點(diǎn)。另外，要綜合考慮各類(lèi)型基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的特征和適用范圍，借以勘察資料的協(xié)助，優(yōu)選基礎(chǔ)類(lèi)型，經(jīng)過(guò)專(zhuān)業(yè)計(jì)算確定各項(xiàng)技術(shù)參數(shù)和指標(biāo)。

2.2 共同作用分析法的基本原理與優(yōu)勢(shì)

隨著現(xiàn)代化城市建設(shè)的推進(jìn)與城鎮(zhèn)人口的激增，高層建筑已然成為主流趨勢(shì)。在高層建筑結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)設(shè)計(jì)過(guò)程中，應(yīng)將上部結(jié)構(gòu)與地基基礎(chǔ)看作有機(jī)整體，協(xié)調(diào)各結(jié)構(gòu)的平衡關(guān)系，提高抗形變能力。與傳統(tǒng)設(shè)計(jì)手段相比，基于共同作用分析法考慮了上部結(jié)構(gòu)的剛度標(biāo)準(zhǔn)，因此，其更具合理性、規(guī)范性和完整性。但是，由于共同作用分析法設(shè)計(jì)多方面的內(nèi)容，使得設(shè)計(jì)難度系數(shù)也隨之增大。在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，對(duì)計(jì)算機(jī)軟硬件的要求決定了具體設(shè)計(jì)成本，這使得共同分析法更適用與大規(guī)模建筑結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)設(shè)計(jì)。

3 詳細(xì)論述結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)選型和設(shè)計(jì)關(guān)鍵點(diǎn)

3.1 獨(dú)立基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)關(guān)鍵點(diǎn)

獨(dú)立基礎(chǔ)的造價(jià)成本較低，而且抗震性能優(yōu)越，在框架結(jié)構(gòu)民用建筑領(lǐng)域備受推崇。針對(duì)獨(dú)立基礎(chǔ)來(lái)說(shuō)，在結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)設(shè)計(jì)過(guò)程中，要充分結(jié)合地基土的物理屬性特征。如果地基土的壓縮性指標(biāo)與壓縮密度值都較高，應(yīng)當(dāng)設(shè)計(jì)成剛性基礎(chǔ)，反之，地基土壓縮強(qiáng)度低，壓縮密度較小，則應(yīng)當(dāng)設(shè)計(jì)成柔性基礎(chǔ)，以緩解地基土壓縮造成的不規(guī)則沉降。根據(jù)實(shí)際情況，獨(dú)立基礎(chǔ)可采用階形基礎(chǔ)、坡形基礎(chǔ)、杯形基礎(chǔ)中的任意一種或組合協(xié)調(diào)搭配，與現(xiàn)澆混凝土柱整體澆筑。如果采用預(yù)制混凝土柱，則需將獨(dú)立基礎(chǔ)設(shè)置成杯口形狀，將柱體嵌入杯口，再利用細(xì)石混凝土填補(bǔ)縫隙，形成穩(wěn)固的杯口狀基礎(chǔ)。

3.2 樁基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)關(guān)鍵點(diǎn)

通常來(lái)說(shuō)，樁基礎(chǔ)的承載負(fù)荷能力較強(qiáng)，適用于地基上部承載力不足且下部土層較為堅(jiān)硬的區(qū)域。另外，在對(duì)基礎(chǔ)進(jìn)行加固處理時(shí)，由于樁身長(zhǎng)度超過(guò)一定限度，可將上部荷載傳遞到地層深處。在設(shè)計(jì)樁基礎(chǔ)的過(guò)程中，如果房屋建筑屬于框架結(jié)構(gòu)，為將各部位的沉降差值控制在合理范圍內(nèi)，可以采取調(diào)整中部樁身長(zhǎng)度或提高樁體布設(shè)密度的方式強(qiáng)化樁基的整體承載力。

3.3 箱形或筏型基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)關(guān)鍵點(diǎn)

箱形或筏板形基礎(chǔ)主要適用于地基土承載力不足區(qū)域，亦或者高層建筑對(duì)地基基礎(chǔ)承載負(fù)荷力標(biāo)準(zhǔn)要求較高的場(chǎng)合。再者，如果房屋建筑設(shè)有地下室，則需要采用筏板基礎(chǔ)，確保其最大限度的增強(qiáng)基礎(chǔ)的穩(wěn)固性，并作為地下室的地面，發(fā)揮實(shí)際作用。箱型基礎(chǔ)與筏形基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)難點(diǎn)主要集中在控制基礎(chǔ)的彎曲應(yīng)力方面，同時(shí)由于基礎(chǔ)屬于大體積混凝土，在施工過(guò)程中極易受到多方面因素的影響，進(jìn)而出現(xiàn)結(jié)構(gòu)裂縫問(wèn)題，因此，應(yīng)當(dāng)在設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)盡可能的參考影響因素，通過(guò)設(shè)置伸縮縫抵抗由溫度變化導(dǎo)致的形變，一般來(lái)說(shuō)，伸縮縫的寬度需控制在20-30 毫米之間。

3.4 樁箱基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)關(guān)鍵點(diǎn)

樁基礎(chǔ)與箱型基礎(chǔ)是樁箱基礎(chǔ)的核心組成結(jié)構(gòu)，可以確保兩種基礎(chǔ)協(xié)同作用滿(mǎn)足整體承載負(fù)荷需求。樁箱基礎(chǔ)具有抗彎曲強(qiáng)度高、卸載簡(jiǎn)便、沉降值小等優(yōu)勢(shì)特征，適用于軟土地基。樁箱基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)難點(diǎn)在于選擇布樁方式，由于不同區(qū)域地基土物理屬性特征存在較大差異，如果采用滿(mǎn)堂布樁方式，將使各樁體樁頂出現(xiàn)反力差異，各部位受力不均。要想保證基礎(chǔ)的承載負(fù)荷力指標(biāo)達(dá)到要求，必須增加底板厚度。由此可見(jiàn)，在實(shí)際設(shè)計(jì)過(guò)程中，可通過(guò)調(diào)整布樁方式分擔(dān)基礎(chǔ)底板的受力，進(jìn)而控制底板厚度。此外，如果上部結(jié)構(gòu)采用剪力墻結(jié)構(gòu)，需沿著剪力墻軸線(xiàn)方向布樁，以此協(xié)調(diào)剪力墻基礎(chǔ)局部受壓過(guò)重的問(wèn)題。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，優(yōu)質(zhì)的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)設(shè)計(jì)是提高房屋建筑安全穩(wěn)定性的先決條件，與整體房屋建筑的實(shí)用性、耐久性和安全性息息相關(guān)，同時(shí)，這也是控制工程造價(jià)的有利途徑。為此，工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員需加大對(duì)基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的重視度，并注重細(xì)節(jié)處理，一方面確保房屋建筑承載負(fù)荷力的達(dá)標(biāo)，另一方面還能合理約束成本，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益的最大化。