【摘要】針對某擬建項目實際情況，在減少其基本情況與工程地質(zhì)條件的基礎(chǔ)上，對其基礎(chǔ)設(shè)計方案進行深入分析，提出基礎(chǔ)設(shè)計中需要注意的要點，旨在為類似其它項目的基礎(chǔ)設(shè)計提供參考階段，不斷提高房屋建筑基礎(chǔ)設(shè)計水平。

【關(guān)鍵詞】房屋建筑;結(jié)構(gòu)設(shè)計;基礎(chǔ)設(shè)計

在房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中，基礎(chǔ)設(shè)計為重要內(nèi)容，其設(shè)計質(zhì)量在很大程度上決定了建筑上部結(jié)構(gòu)能否保持安全穩(wěn)定。然而，基礎(chǔ)設(shè)計是一項復(fù)雜且綜合性較強的工作，需要充分考慮建筑的用途、地質(zhì)條件等方面，只有這樣才能制定合理可行的設(shè)計方案，為之后的基礎(chǔ)施工及上部結(jié)構(gòu)施工等奠定良好基礎(chǔ)。

1、工程概況

某擬建項目包含安置區(qū)、公寓、美食廣場、學校、消防站、社區(qū)服務(wù)設(shè)施及商業(yè)街巷，建筑面積可達28.5萬m2，總體效果如圖1所示。

項目所在地區(qū)的地勢呈西南方向高和東北方向低，有很大的起伏，高程在0-30m范圍內(nèi)變化，最大高差可以達到20m左右。項目規(guī)劃區(qū)以水田和旱地為主。項目不同結(jié)構(gòu)單體基本情況如表1所示。

2、工程地質(zhì)條件

項目場地的原始地貌為典型的沖洪積平原，整體地勢比較開闊，地基土的性能普通，但沒有可發(fā)生液化的飽和砂土及可發(fā)生震陷的軟土，經(jīng)開挖揭露，范圍內(nèi)地層特征如表2所示。

經(jīng)勘察，場地范圍內(nèi)地下水以黏土質(zhì)中砂層作為主要賦存層，以強風化與中風化花崗巖為次要賦存層，在黏土質(zhì)中砂層當中的地下水，其類型為孔隙潛水，以大氣降水與灌溉明渠為主要補給，同時向南側(cè)低洼部位排泄。該場地范圍內(nèi)地下水實際埋深在0.0-3.0m范圍內(nèi)，實際標高在4.21-29.69m范圍內(nèi)，水位的具體變化幅度在1.0m左右，建筑結(jié)構(gòu)抗浮水位為室外地坪實際標高，設(shè)計可取5.5m。

3、基礎(chǔ)設(shè)計方案

根據(jù)場地的土層情況，可將該項目沒有設(shè)置地下室的建筑基礎(chǔ)分成以下三種具體情況：第一種情況為基礎(chǔ)的底部標高在達到最小埋深要求的基礎(chǔ)上直接落于持力層;第二種情況為在適當增加基礎(chǔ)實際埋深以后，使其落于持力層;第三種情況為設(shè)計地面標高大于自然地面標高，應(yīng)在填土上進行基礎(chǔ)的設(shè)計，同時對填土提出相應(yīng)的要求[1]。針對設(shè)置了一層地下室的情況，考慮到該地下室主要用途為車庫，對層高的要求較高，所以基礎(chǔ)可以直接落于持力層。

3.1基礎(chǔ)類型選擇

（1）設(shè)置地下室的結(jié)構(gòu)，因?qū)垢∮幸欢ㄒ?，而且地下水位相對較高，故以筏板基礎(chǔ)為宜，無梁樓蓋。

（2）安置區(qū)場地中，因設(shè)計室外標高和建筑每戶的±0.000均存在一定變化，而且建設(shè)單位要求所有戶都要脫開結(jié)構(gòu)之間的相互影響，所以以柱下條形基礎(chǔ)為宜。

（3）對于地上層數(shù)不超過3層的，考慮到采用的都是框架結(jié)構(gòu)，故以柱下獨立基礎(chǔ)為宜。

（4）公寓主體結(jié)構(gòu)采用的是剪力墻，但沒有設(shè)置地下室，所以以墻下條形基礎(chǔ)為宜。

（5）商業(yè)街巷1因樓層數(shù)量相對較多，采用獨立基礎(chǔ)可能無法達到承載力方面的要求，所以建議選擇筏板基礎(chǔ)。盡管沒有設(shè)置地下室，但基礎(chǔ)的實際埋深也必須滿足相關(guān)規(guī)范提出的要求，即達到建筑總高的1/15以上。

3.2特殊情況基礎(chǔ)設(shè)計

（1）當建筑設(shè)有地下室時，需要以場地坡度走向為依據(jù)，結(jié)合建筑功能進行基礎(chǔ)設(shè)計，建議采用梯田式下沉形式，在筏板基礎(chǔ)的頂部預(yù)留一個厚度為600mm的配重層，通過壓重抗浮，使基底的實際標高處于持力層的范圍之內(nèi)[2]。

（2）對于柱下獨立基礎(chǔ)與條形基礎(chǔ)，在設(shè)計中應(yīng)充分考慮下列幾點：

①如果基礎(chǔ)底部標高在最小埋深條件下可以處在持力層范圍內(nèi)，則按照規(guī)范提出的一般要求進行設(shè)計即可;如果需要對基礎(chǔ)的底部標高進行適當加深才可以使其處在持力層范圍內(nèi)，則要充分考慮±0.000到基礎(chǔ)段加高可能受到的不利影響，同時每個橫向與縱向排基礎(chǔ)的實際標高進行嚴格控制，使其盡量保持一致，同時將基礎(chǔ)水平距離與埋深差之間的比值控制在2以上。由于沒有設(shè)置地下室的建筑，其結(jié)構(gòu)都嵌固于基礎(chǔ)當中，當基礎(chǔ)埋深過大時，可能會對結(jié)構(gòu)安全與穩(wěn)定造成影響，如同建筑的高度被增加，故本次設(shè)計將基礎(chǔ)底部標高-3.000m作為界線考慮[3]。

②如果基礎(chǔ)的底部標高在加深到-3.000m以后依然沒有處在持力層范圍內(nèi)，則要進行換填墊層，即對持力層和基礎(chǔ)底部之間采用級配砂石進行換填，直到設(shè)計要求的底部標高。對于級配砂石材料，其中，砂以有良好級配的中、粗砂為宜，含量按照總量的50%-70%嚴格控制，粒徑在2mm以內(nèi)的部分，其總量不能超出總量45%，同時還不能含有雜質(zhì)，如垃圾與動植物的殘體等;石以碎石或者是卵石為主，其含量應(yīng)控制在總量的30%-50%，粒徑不能超過20mm。在換填完成后，墊層整體承載力要通過相關(guān)試驗檢測來確定，經(jīng)試驗檢測確認承載力可以達到要求后，方可開始大面積施工。在實際的換填施工中，要做好分層鋪設(shè)，實際的分層厚度不能超過300mm，每鋪設(shè)完一層都要進行碾壓，碾壓使用噸位不小于18t的振動壓路機進行，在壓路機無法進入的部位，可由人工使用小型振動夯來壓實，對于碾壓的遍數(shù)，一般每層都要碾壓4遍以上，完成碾壓后檢查壓實系數(shù)，要求壓實系數(shù)達到0.97以上。按照相關(guān)規(guī)范提出的要求，大面積壓實填土地基基礎(chǔ)寬度的地基承載力修正系數(shù)為零，基礎(chǔ)埋深的地基承載力修正系數(shù)對于填土寬度比基礎(chǔ)寬度兩倍大的質(zhì)量控制較為嚴格的填土地基，需要以換填材料的類型與性質(zhì)為依據(jù)在1.5-2.0的范圍內(nèi)取值，而其它所有情況均取1.0即可[4]。

③通常情況下，換填墊層的厚度要控制在3m以內(nèi)，如果厚度超過3m，則換填的質(zhì)量將難以保證，而且經(jīng)濟性也會明顯降低。因此，如果自然地面和設(shè)計地面之間存在較大的高差，則應(yīng)優(yōu)先考慮樁基礎(chǔ)的形式[5]。

以上是針對不同情況提出的基礎(chǔ)設(shè)計方案和處理方法，基礎(chǔ)設(shè)計需要根據(jù)場地的地質(zhì)情況進行，當面對特殊情況時，還要進行特別的設(shè)計，以此保證設(shè)計方案的合理性。按照以上方案完成施工后，基礎(chǔ)沉降處在允許范圍內(nèi)，說明以上基礎(chǔ)方案合理可行，而且還具有良好的經(jīng)濟性，能為后續(xù)施工奠定良好基礎(chǔ)，并為類似工程基礎(chǔ)設(shè)計提供參考借鑒。

結(jié)語：

綜上所述，對房屋建筑而言，地基基礎(chǔ)使其上部結(jié)構(gòu)保持安全穩(wěn)定的根本所在，根據(jù)建筑所處場地實際情況選擇適宜的基礎(chǔ)類型或采取合理可行的地基處理方式，無論是對項目安全還是項目的經(jīng)濟性及適用性，都有十分重要的意義。希望以上對項目基礎(chǔ)設(shè)計方案的分析能為類似的其它項目基礎(chǔ)設(shè)計提供參考借鑒。

參考文獻：

[1]任強.房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的基礎(chǔ)設(shè)計方案分析[J].中國新技術(shù)新產(chǎn)品，2020，11（17）：109-110.

[2]袁鼎明.房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中基礎(chǔ)設(shè)計的相關(guān)研究[J].城市建設(shè)理論研究（電子版），2019，10（19）：41.

[3]黃忠.探討房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的經(jīng)濟性及優(yōu)化技術(shù)應(yīng)用[J].建材與裝飾，2019，12（03）：123-124.

[4]張東輝.高速公路沿線房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中基礎(chǔ)設(shè)計探析[J].價值工程，2018，37（09）：178-180.

[5]陳浩.房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中基礎(chǔ)設(shè)計探討[J].城市建設(shè)理論研究（電子版），2016，11（34）：134-135.

作者簡介：

湯定榆（1981-），男，湖南瀏陽人，本科，工程師，主要從事結(jié)構(gòu)設(shè)計工作。