文/張海軍 北京房修一建筑工程有限公司 北京100000
當前,我國對建筑工程十分重視,并加大了優(yōu)化力度。但在實際的民用建筑施工過程中,由于涵蓋的內(nèi)容相對較多,施工流程十分繁瑣,施工難度頗大,致使施工質(zhì)量和安全問題頻發(fā)。為增強民用建筑穩(wěn)定性,必須要對建筑結(jié)構(gòu)設計進行合理規(guī)劃,強化對基礎(chǔ)設計的重視,保證沉降以及傾斜等問題能得到有效控制,提高建筑的整體穩(wěn)定性,進而為民用建筑工程的可持續(xù)發(fā)展打下良好基礎(chǔ)。
在具體的民用建筑基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設計過程中,為了能讓結(jié)構(gòu)得到有效優(yōu)化,提升基礎(chǔ)設計有效性,一定要從多個層面加以分析和考量,做好各個環(huán)節(jié)的優(yōu)化改進,以確保民用建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和安全性能整體提高。在此期間,首先要對影響基礎(chǔ)設計的因素進行分析。
在建筑工程項目施工作業(yè)開展過程中,主要可以分為兩部分,一部分為上部結(jié)構(gòu),另一部分為地基基礎(chǔ)。上部結(jié)構(gòu)與地基基礎(chǔ)相互作用,共同受力協(xié)調(diào)。因此,設計人員在組織開展設計工作期間,需要對上部結(jié)構(gòu)的剛度、強度特點充分明確,然后以此為基礎(chǔ),有針對性地對地基基礎(chǔ)形式加以制定,以便后續(xù)施工工作的開展能順利且有序地進行[1]。
現(xiàn)階段,民用建筑的功能不僅要為用戶提供較為安全且舒適的居住場所,還要賦予用戶在視覺上的良好體驗,保證房屋能夠具有較強的美感。因此,在進行基礎(chǔ)設計期間,需要對施工現(xiàn)場充分了解,認真地對施工現(xiàn)場進行勘察,掌握施工周圍的地質(zhì)條件等資料。通常情況下,科學地對勘測工作加以開展,可以掌握擬建場地的地貌以及周圍建筑物等情況。并且,在具體的基礎(chǔ)設計工作開展過程中,應該選擇良好的天然地基,采取便捷且簡單的施工手段,提升設計精準性和科學性,盡可能地對地基變形問題加以規(guī)避[2]。
在民用建筑基礎(chǔ)設計階段,由于天然地基無法滿足承載力和沉降量設計要求,需要對樁基礎(chǔ)加以利用。在城市發(fā)展過程中,在建筑物較為密集的位置,如果對樁基礎(chǔ)作業(yè)加以開展,很有可能會引發(fā)環(huán)境問題,對環(huán)境的危害相對較大,最終導致施工質(zhì)量以及進度、安全等出現(xiàn)問題,如果情況嚴重,甚至會對企業(yè)經(jīng)營造成干擾。并且,在施工作業(yè)階段,會對周圍環(huán)境產(chǎn)生震動以及噪聲等干擾,有時會造成無法挽回的損失。所以在這種情況下,要想確?;A(chǔ)設計的合理性以及科學性,需要對樁基礎(chǔ)施工所產(chǎn)生的危害綜合考量,深入地進行研究,合理采取預防措施,保證設計的高效性及經(jīng)濟性能全面增強。
在民用建筑工程中,結(jié)構(gòu)設計極為重要,而基礎(chǔ)設計作為結(jié)構(gòu)設計中不可缺少的內(nèi)容,發(fā)揮的作用非常大,所以必須科學對基礎(chǔ)設計加以開展。在建筑結(jié)構(gòu)設計期間,要想強化基礎(chǔ)設計,必須嚴格的依照原則展開,只有這樣,才能增強設計規(guī)范性,保證建筑基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設計與現(xiàn)代工程建設需求相一致,提升建筑物安全性和穩(wěn)定性。
對于這一原則來說,主要是指在民用建筑結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)設計工作開展之前,不能只單純考慮某一方面的功能,要以全面性的眼光對建筑的綜合性加以考慮。針對民用建筑而言,房屋的使用壽命與人們生活質(zhì)量有著極為緊密的關(guān)。通常,民用建筑的預期應用時長在70年左右,但實際使用期間,部分房屋的使用壽命只能達到40年左右。針對這一現(xiàn)象,主要是因為在民用建筑過程中,整體的施工較為粗糙,質(zhì)量無法達到相應的標準和要求。并且,在建筑結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)設計期間,經(jīng)常出現(xiàn)的一個問題,那便是設計人員過于注重美觀度,對建筑整體性重視程度偏低,違背了全面性原則,無法利用全面的眼光進行考慮和設計,致使設計缺乏合理性。對此,在今后的設計過程中,必須要嚴格按照這一原則展開,促進基礎(chǔ)設計合理性的提高[3]。
通常情況下,無論是哪一項建筑工程項目,在實際開展之前,必須將前期準備工作做好,所以在民用建筑結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)建設前期,應該做好基礎(chǔ)設計的準備工作,認真考慮每一個環(huán)節(jié),確保施工作業(yè)能高質(zhì)量地完成,提供基礎(chǔ)設計有效性。通常,基礎(chǔ)設計的準備工作涵蓋的內(nèi)容相對較多,諸如建筑環(huán)境位置的考察,房主要求做出各種設計以及規(guī)劃等,依照具體的要求和標準,充分考慮實際要求的前提下,提前將施工期間可能遇到的問題以及施工重難點找出來,保證可以為后續(xù)施工基礎(chǔ)設計提供依據(jù),快速將存在的問題解決,提高設計有效性。
設計人員在組織開展民用建筑結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)設計工作期間,必須要嚴格依照突發(fā)性原則進行。通常而言,基礎(chǔ)設計包含的內(nèi)容較多,諸如需要依照具體用途以及實現(xiàn)功能來展開設計,對主次關(guān)系加以明確,將主要方面在設計中加以凸顯。并且,為增強設計的合理性,在基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設計期間,問題的處理堅決不能以偏概全,不可以忽視全面性原則,需要做到量體裁衣,結(jié)合工程的具體建設現(xiàn)狀,有針對性地組織開展設計工作。
對于這一基礎(chǔ)設計方式來說,具體包括兩種,一種為獨立基礎(chǔ)設計,該設計的受力比較明確,與其他類型的基礎(chǔ)設計不同,該設計具有較高的實施性,能為施工工作的開展提供便利,整個過程較為簡單。獨立基礎(chǔ)設計是當前應用較為普遍的設計形式,上部結(jié)構(gòu)的承重方式可以借助單層排架結(jié)構(gòu)完成。另一種為條形基礎(chǔ)設計,與獨立基礎(chǔ)設計相比,該設計在建筑結(jié)構(gòu)中應用并不常見,范圍相對較窄。
在具體的樁基礎(chǔ)設計過程中,應用的設計方式有兩種,一種為鉆孔灌注樁設計,另一種為預應力管樁設計。對于前者來說,在土木工程基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)施工處理中的應用比較普遍。對該設計形式加以利用,需要對后期施工操作的流程及要求加以考慮,以便在應用過程中能將設計的作用和價值充分發(fā)揮出來,確保后續(xù)施工能更加有序,可以依照現(xiàn)有的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性來做好相應的處理工作。在操作環(huán)節(jié),必須要對成樁區(qū)域和具體樁身的大小加以明確,以便鉆孔灌注樁在應用時,能與整個工程的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設計要求相一致,增強基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的整體安全性和穩(wěn)定性。對于后者來說,其運用也比較廣泛,在技術(shù)結(jié)構(gòu)方面發(fā)揮著很大的作用[4]。因此,應該將預應力管樁設計工作做到位,以便預應力管樁設計的能效可以充分發(fā)揮出來。為確保管樁設計能達到最佳化,需要從多個層面加以優(yōu)化和完善。比如:依照要求來對預應力管樁的直徑加以設計,直徑的確定務必要對整個基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性加以考慮,以便其實用性能增強。在設計過程中,還需要從整體的角度加以分析,盡可能對各類干擾因素進行規(guī)避。針對預應力管樁的各個基礎(chǔ)組成部分,應該嚴格地進行試驗檢查,科學地加以篩選,確保能夠為后續(xù)施工作業(yè)的開展提供便利。
圖1 樁基礎(chǔ)施工現(xiàn)場
為了能有效促進民用建筑結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)設計有效性和合理性,在具體的設計過程中,一定要從不同角度分析,諸如預埋深度以及穩(wěn)定性等,精準地進行計算,保證設計效果在整體提高的同時,工程后續(xù)施工工作也能高效開展。
新時期下,隨著城市化建設進程的不斷加快,建筑土地也變得越來越緊張,結(jié)合當前來看,我國民用建筑的具體設計過程中,大部分建筑都設計了地下室,除了要滿足埋置深度的要求,也要增加相應的使用功能。并且,對軟土地基進行高效利用,有效對建筑物的穩(wěn)定性和安全性進行增強。因為城市建筑具有較強的密集性,新舊建筑物之間有很近的距離,在新建筑建設階段。所以,在具體的民用建筑結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)設計期間,為確保不會對原有建筑物產(chǎn)生影響,應該與新建筑保持距離,充分考量地基變形和穩(wěn)定性等因素。此外,在結(jié)構(gòu)設計期間,需要結(jié)合工程項目的具體現(xiàn)狀,針對比較重要的基礎(chǔ)部位,應該首先開展設計工作,讓設計合理性增強,以確保民用建筑結(jié)構(gòu)的可靠性和安全性可以提升[5]。
在具體的民用建筑結(jié)構(gòu)設計過程中,為保證建筑物能整體能處于安全狀態(tài),應該對抗浮構(gòu)件進行利用。但是,在該方式使用階段,很有可能產(chǎn)生抗拔力位移問題,如果位移量太大,對基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)有很大影響。因而,必須要加強控制,在抗拔力和承載力特征值設計階段,應該與位移控制要求相一致。在具體的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設計過程中,還需要對抗拔荷載實驗方式有效利用,以保證能滿足工程設計的具體要求,增強建筑穩(wěn)定性,減少后期出現(xiàn)質(zhì)量以及安全問題的概率。
當前,建筑工程在高效發(fā)展的同時,主樓一體化結(jié)構(gòu)也漸漸出現(xiàn)在建筑工程建設中,因而,為保證建筑結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)設計合理性以及有效性能全面提升,應該強化對主體結(jié)構(gòu)地基承載力的設計,精準的展開計算,綜合考量地基基礎(chǔ)兩側(cè)的超載。通常,若超載的寬度比基礎(chǔ)大兩倍,如果超載寬度比基礎(chǔ)寬度大兩倍時,需要將土層厚度作為基礎(chǔ)埋深,需要選取最小值。同時,若巖石地基的承載力高于普通太多,要科學對巖石地基進行應用,科學開展荷載試驗。在實際的地基設計工作開展過程中,要科學地對地基變形展開精準計算。經(jīng)分析,地基變形過大,除了會對整個建筑的質(zhì)量造成影響之外,也會對人們的生命安全產(chǎn)生嚴重威脅。因此,為提升基礎(chǔ)設計的有效性,一定要將變形計算工作做到位,保證所獲得數(shù)值的真實性以及精準性能全面增強。
為了可以更好地規(guī)避設計不規(guī)范、不合理等問題,還要從長久發(fā)展的角度分析,選擇高效且先進的計算機技術(shù),促進結(jié)構(gòu)設計效率提升,對日常的工作量進行減少,保證基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設計能更加科學。但在這一期間,一定要保證系統(tǒng)運行程序資料準確度,讓系統(tǒng)可以穩(wěn)定運行。如若在系統(tǒng)運行過程中,程序自身存在問題或者有個別漏洞,或者在基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設計期間校準工作沒有做到位,除了會對大數(shù)據(jù)計算結(jié)果出現(xiàn)錯誤概率增大之外,還會降低民用建筑的質(zhì)量。對此,在對計算機利用過程中,若想進一步提升基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設計科學性,堅決不能盲目地對計算機技術(shù)產(chǎn)生依賴。由于計算機軟件往往會存在缺陷,所以設計人員在基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設計過程中,必須要從工程整體的出發(fā),減少輸入數(shù)據(jù)的錯誤。
對于樁基礎(chǔ)來說,主要是由兩部分共同組成,分別為承臺和樁身,借助樁尖和樁身,可以將上部分結(jié)構(gòu)的荷載傳送到深層地基中。在設計樁基礎(chǔ)期間,需要盡可能地對土方挖掘加以減少,確??梢杂行κ┕r間進行節(jié)約,節(jié)省人力資源,提高施工有效性。同時,樁基礎(chǔ)要承受很大的荷載,這樣能減少不均勻沉降問題的出現(xiàn)。為增強樁基礎(chǔ)設計有效性,還需要依照施工的具體環(huán)境,科學地對水文地質(zhì)條件、上部結(jié)構(gòu)類型等展開分析,以便整個過程能順利且高效地開展,增強民用建筑的整體穩(wěn)定性和安全性。
在組織開展民用建筑結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)設計工作開展期間,如果遇到地基土承載力缺乏均衡性或者高層建筑等,因為這部分區(qū)域?qū)Φ鼗A(chǔ)承載力有較高的要求,所以為保證設計合理性,可以對箱形或者筏形基礎(chǔ)加以利用。就目前來看,帶柱帽的平板式筏板基礎(chǔ)應用較為普遍。并且,針對兩種形式來說,屬于大體積混凝土,所以在施工作業(yè)開展期間,很容易被溫度所干擾作用,最終導致裂縫等問題出現(xiàn)。因此,在具體設計階段,應該對溫度這一因素充分考量,盡可能地減少由于溫度而干擾建筑整體質(zhì)量的情況,提升設計有效性。
綜合而言,在具體的民用建筑結(jié)構(gòu)設計過程中,基礎(chǔ)設計是極為重要的部分,是工程項目開展的前提條件,與工程質(zhì)量以及安全有著極為密切的聯(lián)系。因此,為保證施工作業(yè)的進行能順利有序,在進行基礎(chǔ)設計階段,必須要將工程現(xiàn)狀作為基礎(chǔ),從多個方面考量,了解影響設計的各類因素,并科學的制定設計方案,保證工程質(zhì)量在有效提升的同時,民用建筑結(jié)構(gòu)設計有效性也能進一步提高,促進民用建筑工程的良好發(fā)展。