郭鳳

（山西四建集團有限公司，山西 太原 030024）

0 引言

由于住宅結構逐漸朝著高、多功能的方向發(fā)展，住宅結構的施工難度也隨之增大，對地基部位的承載力提出了更高的要求，并對沉降、傾斜、穩(wěn)定性等進行了更為嚴格的控制。在進行房屋建筑結構基礎的設計時，必須要進行科學、理性的選擇，要分析、總結其所處地區(qū)的地質數(shù)據(jù)，充分把握影響房屋建筑結構基礎的主要因素，理解其主要因素，并通過相應的對策來提高其設計水準，以保證其安全、穩(wěn)定，提高民房建筑結構的壽命。

1 民用建筑基礎設計原則

在目前的建筑業(yè)中，民房占有很大的比例，隨著建筑業(yè)的發(fā)展，民房的建造和建造正朝著多用途化的方向發(fā)展。地基是土木工程中土木工程的主要組成部分。在目前的市場迅速發(fā)展的背景下，部分民用建筑在建設過程中出現(xiàn)的質量和安全問題日益凸顯，因此，民用建筑的建設設計也漸漸成為目前最受重視的一個方面。在進行土木工程地基的設計時，應注意3 個方面的問題：①整體性。在進行地基的設計時，有關的建筑工作者必須對民用建筑的總體構造及性質進行綜合考量，確保地基的設計能夠達到民用建筑的質量，達到民用建筑的安全性。②正確性。在進行地基設計前，有關的設計者必須事先研究好地基建設所處的地理位置，地質條件，氣候條件，水體條件等，以確保地基建設的正確性。③在地基設計方面，應重點加強對土木工程中重要節(jié)點、重要構件的設計，例如，墻體、梁柱等主要節(jié)點的受力與受力結構，以提高土木工程的綜合使用能力。

2 影響基礎設計的因素

2.1 上部結構的安全性

建筑物的上層建筑和下層基礎是構成建筑物的兩個重要部分。在施工過程中，要使上蓋與下蓋相互配合，使其更好地發(fā)揮各自的功能，從而提高施工質量。上層建筑的安全程度將直接關系到整個建筑物的安全程度，而上層建筑的安全程度則決定于下層建筑的基本構造及其各受力件的強度?？梢钥闯觯摴こ痰幕A與上層建筑是相互補充的[1]。根據(jù)有關規(guī)定，在進行基礎工程的設計之前，應對工程中的上層建筑的剛性作一個客觀的計算。由于上部結構的不同形態(tài)，其基礎的類型也不盡相同，因此，設計者在進行基礎設計時，必須對其基礎的剛性特征有一個清晰的認識，并針對其剛性特征進行相應的基礎設計。

2.2 地質條件是否符合要求

在對建筑物的基礎結構進行設計之前，設計師要對施工現(xiàn)場及其周邊的環(huán)境進行全面的認識，對施工現(xiàn)場進行實地考察，并對前期的勘察數(shù)據(jù)進行全面的深入分析。實地考察之后，可以對所選地點進行實地勘察，對其地形地貌，地質條件，交通狀況，污水排放等進行詳細的調查。對于同一結構物，由于場地條件的差異，其基礎處理方法的差異，對其設計與建造的難度也有一定的影響。施工中應盡可能選用簡易而又行之有效的方法，以最大限度地利用自然基礎的優(yōu)點。不僅要看建筑的品質，更要看建筑的經濟效益。然而，在實際的民用建筑工程的結構設計中，經常會出現(xiàn)與設計要求不符的現(xiàn)象，這時就必須強化對地基結構的優(yōu)化處理，有效提升地基的穩(wěn)定性。

2.3 大型建筑物的影響

目前，我國城鎮(zhèn)土地資源緊缺。為解決土地資源緊缺的問題，我國的建筑物正逐步向著高層和超高層發(fā)展，而建筑項目的數(shù)量也在增加。大型工程對基礎的承載能力提出了更高的要求，然而，由于自然基礎無法承受上層工程的荷載，因此，對基礎進行了研究。在工程建設中，若對基礎的設計與施工方法不夠科學，將會造成工程建設中的不均衡沉降。樁基作為目前廣泛使用的地基體系，在提高建筑的安全與穩(wěn)定方面起到了重要的幫助作用。但由于我國城鎮(zhèn)房屋分布比較集中，因此，在采用樁基技術時，往往會遇到周邊房屋、特別是大型房屋等對樁基結構產生不利影響的問題。此外，樁基建設也會對周邊結構及周邊環(huán)境造成干擾，特別是樁基建設對周邊土壤造成干擾?？梢钥闯?，在建造建筑物的時候，設計人員和技術人員應該對地基的加固技術進行全面的分析和研究，將其對周邊的結構以及對周圍的環(huán)境造成的沖擊降到最低。

3 建筑結構地基基礎設計問題

3.1 地基基礎設計不符合相關規(guī)范

房屋基礎的設計是一項比較復雜的工作，涉及很多方面，具有很強的專業(yè)性。如果設計者的專業(yè)素質較差，不僅難以建造出高質量的建筑物，而且還可能引起一系列的質量和安全問題。在工程實踐中，由于工程技術人員工作中存在一些疏忽，未能對建筑物基礎的穩(wěn)定性做出客觀的評估，從而導致工程的安全隱患。如果沒有對地基基礎設計的復雜性有一個深刻、全面和準確的理解，在進行具體的設計工作時，就很難對基礎結構進行科學、合理的設計，即便是完成了建筑工程的施工，在使用過程中也會存在著各種問題。特別是在深層軟黏土地區(qū)，這種情況更是嚴重。一些建筑公司沒有對軟土的等級和具體深度進行詳細的調查，而設計者也沒有對土層的軟弱狀況進行詳細的計算，導致對基礎的承載力不能準確把握。當設計方法不當時，將引起基礎的不均勻沉降，并逐步顯露出設計方法中的種種不足之處，從而帶來不可挽回的損失。

3.2 施工圖紙專業(yè)性不足

在地基基礎的設計畫圖對設計人員的技術水平是一個很大的挑戰(zhàn)，有些地基基礎設計人員沒有充分的設計水平，其中一個原因就是他們的設計圖紙不夠專業(yè)。在進行房屋結構的地基與基礎結構的規(guī)劃時，需要編制各種結構圖，包括平面結構圖、屋頂結構圖、內部管線圖等。在建設過程中，建筑工人要按照設計圖進行相應的建設工作。要確保設計方案的有效實施，就必須對各種參數(shù)進行細致的標注，對其要點進行清晰，準確、有效、細致地繪制，在不對地基基礎施工質量造成影響的情況下，確保施工進度[2]。同時，在繪圖時，設計者也要注意到一些特殊的細節(jié)。一些設計師只對基礎建筑進行了粗略的設計，卻沒有對各種參數(shù)進行詳細的標注，導致了設計圖紙的精度不夠，而建筑工人也很難理解設計圖紙中所包含的特定要求。這將對工程建設帶來很大的阻力，使工程人員在工程建設中很難順利、高效地完成工程建設任務。

3.3 地質勘查不夠全面、準確

地質勘查成果為土木工程地基設計提供了保證，準確全面的勘察設計成果將為土木工程地基設計提供有力的支撐。一些建設單位在初期勘探設計階段，沒有對地質調查進行充分而精確的調查，調查結果不夠精確，這就造成了對設計人員進行設計工作不能提供有效的幫助。有些設計人員在進行建筑物基坑工程設計時，未對勘察數(shù)據(jù)進行認真分析，未深入實地勘察，致使工程設計結果不夠合理。工程勘察是建筑物基底設計的先決條件，沒有精確的勘察資料，就無法獲得高品質的工程設計方案。勘察設計涉及地形地貌，地下水位，氣候等多方面的因素。利用勘察數(shù)據(jù)，設計者可以很好地規(guī)避某些不利條件，確保項目的成功。唯有對地基基礎設計方案進行了科學、理性的設計，才可以提升地基基礎的科學性和真實性，才可以在一定程度上實現(xiàn)對建筑地基基礎結構的靈活的施工，也可以在一定程度上實現(xiàn)對建筑工程項目的構建。但也存在一些施工單位對工程勘察不夠關注，導致勘察結果不夠全面、準確[3]。假如勘察工作做得不好，設計師就無法對有關的數(shù)據(jù)信息進行準確、深入的分析，同時，也很難對建筑結構的地基基礎設計進行及時的發(fā)現(xiàn)和有效的規(guī)避。有些設計師在進行房屋的地基基礎的設計時，過于依賴自己的主觀判斷，并沒有遵循客觀的原則，這樣就會造成設計的科學性和嚴謹性不夠。

4 民用建筑結構設計中基礎設計要點

4.1 基礎設計選型及埋設情況

（1）在多層住宅中，采用的最多的是自力基礎，這種自力基礎不僅經濟，而且可以很好的承受地面的變形，而且還可以很好的進行地震反應。然而，在一些地基土質均勻性差，無法滿足地基承載力要求的地區(qū)，不宜盲目選擇單獨的基礎，常用的是鋼筋混凝土筏板基礎，這種基礎既可以用作地下室結構的筏板，也可以用作地下室底板。這種地基具有施工方便，承重能力強等優(yōu)點。在地基基礎的設計中，既要注意地基高度和最小配筋率，又要注意地基基礎的加固效果。

（2）為保證與自然地基相比，高聳結構中的筏（箱）型地基具備較強的抗傾、滑動能力，需要對其埋設深度進行合理的設計。為了確保機組的正常工作，需要在機組的出水口保持一定的壓力值。在城市快速發(fā)展和城市用地緊張的背景下，高聳結構越來越多，在其上增設地下室，既能提升其功能性，又能對其進行加固，進而增強其整體的穩(wěn)定性。在城鎮(zhèn)居住區(qū)，由于其新老建筑之間的間距比較小，當新建筑的地基深度大于既有建筑的地基深度時，勢必會對既有建筑的穩(wěn)定產生不利的作用，進而對既有建筑的安全性形成了極大的威脅。當新建成的住宅與已建成的住宅相隔很大時，會引起兩個住宅的差異沉降。為保證新建筑基礎的安全性，在進行新建筑基礎的設計時，一定要將與原建筑物之間的安全距離納入考量，并參照相關的指數(shù)，來決定安全距離的數(shù)值，這包含了但不局限于新老建筑物之間的地基承載力、地基變形和地基穩(wěn)定性等。

4.2 合理設計房屋建筑上部結構

因此，要想使地基的設計更加合理，就必須使地基的設計更加合理。在建筑物的上部結構中，屋面是一個重要的內容，許多建筑屋面采用的是斜坡結構形式，其主要有折板式、梁板式等[4]。兩者均為偏心受拉型態(tài)，且折板更多用于平面不夠規(guī)則、樓板跨度過大的屋蓋，而梁板更多用于屋蓋斜坡比較復雜的屋蓋。在選取特定的結構型式時，要參考建筑物的特定的構造，保證其合理的構造，才能為地基的設計奠定好的基礎。

4.3 加強相應的性能計算

（1）承載力計算。在目前的階段，許多住宅都是采用了主、副兩層的組合結構，在設計過程中，必須對主框架的承載量和承載量進行了最大限度的調整，因此，在基座底部的荷載，必須根據(jù)基座兩邊的過載來確定。當超限寬度超過地基兩倍時，可將超限條件轉換為地基的厚度，并將其轉換為地基的深度；若地基兩邊的負荷都是不平衡的，則取較小的數(shù)值。與普通土壤相比，巖基的承載力較高，因此，在進行巖基測試時，可采用巖基加載的方法。在進行土工實驗時，根據(jù)土體的承載能力，采用土體的本構關系式進行計算。

（2）穩(wěn)定性計算。當結構的抗浮穩(wěn)定度不滿足有關規(guī)定時，可采用增設抗浮構件和增加承重等方法來處理。當整個建筑滿足了抗浮穩(wěn)定要求而只有部分不滿足時，則應在該部位增加一定的剛度。在安裝抗拔樁等部件時，當發(fā)生位移時，將會產生抗拔力，而且抗拔力將會隨著位移的增大而增大，所以為了防止在基礎結構中出現(xiàn)過大的變形，必須保證抗拔力值滿足變形控制條件。在大多數(shù)的房屋結構中，都是采用單樁垂直拉拔荷載測試的方法來測定其承載能力。而對有較大變形的建筑物，則必須進行相應的變形計算。

4.4 選擇適宜的基礎施工材料

在住宅工程中，地基鋼筋、混凝土等材質對地基的安全與穩(wěn)定起著關鍵作用。根據(jù)基礎土體的特性，采用各種方法對其進行處理。為此，應加大對混凝土、地基配筋等材質的選擇力度，使其與建設標準、規(guī)范相一致，以確保其滿足建設標準要求的耐久性。在進行設計的時候，要以項目的實際狀況為依據(jù)，對建筑材料和施工工藝進行適當?shù)倪x擇，同時還要與施工現(xiàn)場的環(huán)境相聯(lián)系，對基礎尺寸進行合理的確定。另外，為了保證地基配筋的合理，需要按照規(guī)范設計要求，通過調節(jié)地基的寬度，使地基與地基最小鋼筋精確匹配，從而保證地基結構柱的準確位置。

4.5 增強結構承載力的設計

目前，我國大部分建設工程都是以“主樓”為主要形式，所以，在計算主體結構地基承載力時，需要對地基兩邊的荷載進行深入分析。若沒有選擇適當?shù)幕A配筋和混凝土等建筑材料，則會引起地基不穩(wěn)定、沉降量大等問題。在荷載作用下，當荷載作用在地基上時，可把地基的厚度當作地基的埋入深度，而在地基兩邊荷載作用下，則取一個更小的值[5]。由于巖基的承載力遠高于普通建筑，因此必須考慮到巖土的承載力及穩(wěn)定性。另外，由于巖基的承載力比土基高得多，故可采取巖基的方法進行計算。此外，還應結合建筑自身的實際需要，對樁基礎的類型進行合理的選擇?；A變形計算是建筑物設計中的關鍵環(huán)節(jié)。建筑物基礎在變形過程中發(fā)生了顯著的變形，這將直接影響到建筑物的整體施工質量，甚至威脅到人身安全。因此，在進行建筑物設計的時候，必須要考慮到巖土工程勘察結果與實際情況不一致的問題，以確保建筑工程整體結構安全。因此，為了保證地基的穩(wěn)定與可靠，在地基設計時應特別注意地基變形的計算。

5 結語

地基基礎是一個復雜的系統(tǒng)。在進行設計前，設計人員必須對其進行詳細的地質勘察，并對其進行選擇，對其進行合理的計算，并對其進行最優(yōu)的設計與繪制，以提升建筑結構地基基礎的設計品質，進而保證了建筑工程項目的總體設計品質，提升了建筑項目的施工效果。