文/王磊 石建華，陜西金泰恒業(yè)房地產(chǎn)有限公司

建筑工程基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計常見問題及對策措施

文/王磊 石建華，陜西金泰恒業(yè)房地產(chǎn)有限公司

基礎(chǔ)設(shè)計是建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中重要的組成部分，基礎(chǔ)設(shè)計是否合理直接關(guān)系到整個建筑工程的質(zhì)量和安全。建筑工程設(shè)計中強(qiáng)化基礎(chǔ)設(shè)計，對于建筑結(jié)構(gòu)的整體性具有現(xiàn)實意義。本文簡述了建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計中基礎(chǔ)部分的設(shè)計要素，對基礎(chǔ)設(shè)計中重點關(guān)注的問題進(jìn)行分析，研究建筑中基礎(chǔ)設(shè)計的基本步驟，并對如何保證基礎(chǔ)設(shè)計質(zhì)量，保證建筑工程結(jié)構(gòu)的整體性、穩(wěn)定性和安全性進(jìn)行論述。

建筑工程;結(jié)構(gòu)設(shè)計;基礎(chǔ)設(shè)計;常見問題;對策措施

引言

建筑工程是一個復(fù)雜、系統(tǒng)的工程，在建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計中，容易受到各方面因素的影響，導(dǎo)致建筑設(shè)計中出現(xiàn)系列問題，這些問題影響了建筑工程的整體質(zhì)量安全。隨著我國人民生活水平的不斷提高，人們對于建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的安全性和穩(wěn)定性提出了新的要求，設(shè)計師應(yīng)該確?；A(chǔ)設(shè)計的科學(xué)性和合理性，綜合考慮各種因素影響，提升建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的整體水平。

1 建筑基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計中的常見問題

1.1 地質(zhì)條件

建筑物在進(jìn)行基礎(chǔ)設(shè)計前，必須對現(xiàn)場進(jìn)行充分的調(diào)查研究，掌握場地及周邊地質(zhì)資料，一般通過地質(zhì)勘查來掌握擬建場地的地形、地貌、周圍建筑物以及附近交通、給排水、供電等狀況。同樣的建筑物，選擇不同的地基方案和采用不同的基礎(chǔ)構(gòu)造，其工程造價和施工難度也將產(chǎn)生很大的差別，通常應(yīng)盡可能選擇良好的天然地基，但有時候有些特定的工程需要在特殊的地形上建造，譬如地基強(qiáng)度穩(wěn)定性不足或壓縮性較大，不能滿足設(shè)計要求，就需要對地基進(jìn)行處理，通過處理增加地基的承載力和穩(wěn)定性、減少地基變形。此外，作為地基，不允許土因剪力而產(chǎn)生滑動變形，當(dāng)土層內(nèi)部潛在傾斜或具有抗剪強(qiáng)度差的滑動面，在外界活動、地震或建筑物荷載的作用下，會沿一定軟弱面產(chǎn)生以水平位移為主的變形現(xiàn)象，即滑坡現(xiàn)象，故在選擇建筑地基時應(yīng)避開可能產(chǎn)生滑坡現(xiàn)象的不穩(wěn)定地段。

1.2 上部結(jié)構(gòu)

建筑工程由上部結(jié)構(gòu)與地基基礎(chǔ)兩部分組成，上部結(jié)構(gòu)與地基基礎(chǔ)共同作用，變形協(xié)調(diào)，上部結(jié)構(gòu)安全與否，不僅取決于各種受力構(gòu)件的強(qiáng)度，同時還受地基基礎(chǔ)變形的影響。地基基礎(chǔ)的設(shè)計要充分考慮上部結(jié)構(gòu)的剛度，不同的上部結(jié)構(gòu)形式對地基基礎(chǔ)變形的適應(yīng)力也不同，因而需要設(shè)計人員在了解上部結(jié)構(gòu)的剛度特點后制定合理的地基基礎(chǔ)形式。

1.3 施工環(huán)境

高層或大型建筑物基礎(chǔ)設(shè)計中，由于天然地基往往滿足不了承載力和沉降量的要求，常常采用樁基礎(chǔ)。在城市建筑密集地區(qū)，樁基作業(yè)引起的環(huán)境危害明顯，樁基施工對周圍環(huán)境的影響直接關(guān)聯(lián)到工程的質(zhì)量、進(jìn)度、安全、成本，甚至影響到企業(yè)經(jīng)營和社會形象，特別是打樁施工時對周圍環(huán)境產(chǎn)生的噪音、振動和擾民等不良影響，有時會給建筑工程增加額外成本。新建工程施工時，在不影響舊有建筑正常使用的條件下，我們要對樁基施工產(chǎn)生的危害進(jìn)行分析，綜合考慮各類環(huán)境因素，采取經(jīng)濟(jì)合理的預(yù)防措施。

2 建筑結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)設(shè)計中常見問題的對策措施

建筑工程中基礎(chǔ)設(shè)計的重要性不言而喻，政府部門對于該項工作的重視程度也很高。地基基礎(chǔ)設(shè)計，應(yīng)堅持因地制宜、就地取材，保護(hù)環(huán)境和節(jié)約資源的原則，根據(jù)巖土工程勘察資料，綜合考慮結(jié)構(gòu)類型、材料情況與施工條件等因素，精心設(shè)計。

2.1 基礎(chǔ)埋置深度的選取

位于天然土質(zhì)地基上的高層建筑筏形或箱形基礎(chǔ)應(yīng)有適當(dāng)?shù)穆裰蒙疃?，以保證筏形和箱形基礎(chǔ)的抗傾覆和抗滑移穩(wěn)定性，否則可能導(dǎo)致嚴(yán)重后果。隨著我國城鎮(zhèn)化進(jìn)程，建設(shè)土地緊張，高層建筑設(shè)地下室，不僅滿足埋置深度要求，還增加使用功能，對軟土地基還能提高建筑物的整體穩(wěn)定性，所以一般情況下高層建筑宜設(shè)地下室。在城市人居密集的地段往往新舊建筑物距離較近，尤其是新建建筑物基礎(chǔ)埋深大于原有建筑物時，新建建筑物會對原有建筑物產(chǎn)生影響，甚至?xí)＜霸薪ㄖ锏陌踩蛘Ｊ褂?。為了避免新建建筑物對原有建筑物的影響，設(shè)計時應(yīng)考慮與原有建筑物保持一定的安全距離，該安全距離應(yīng)通過分析新舊建筑物的地基承載力、地基變形和地基穩(wěn)定性來確定，通常決定建筑物相鄰影響距離大小的因素，主要有新建建筑物的沉降量和原有建筑物的剛度等。

2.2 承載力計算

目前建筑工程大量存在著主裙樓一體的結(jié)構(gòu)，對于主體結(jié)構(gòu)地基承載力的深度修正，宜將基礎(chǔ)底面以上范圍內(nèi)的荷載，按基礎(chǔ)兩側(cè)的超載考慮，當(dāng)超載寬度大于基礎(chǔ)寬度兩倍時，可將超載折算成土層厚度作為基礎(chǔ)埋深，基礎(chǔ)兩側(cè)超載不等時，取小值。巖石地基的承載力一般較土高得多，可用巖石地基載荷試驗確定，對完整、較完整和較破碎的巖體可以取樣試驗時，可以根據(jù)飽和單軸抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值，乘以折減系數(shù)確定地基承載力特征值。

2.3 變形計算

地基變形計算是地基設(shè)計中的一個重要組成部分，當(dāng)建筑物地基產(chǎn)生過大的變形時，對于工業(yè)與民用建筑來說，都可能影響正常的生產(chǎn)或生活，危及人們的安全，影響人們的心理狀態(tài)，故在變形計算時，宜考慮上部結(jié)構(gòu)、基礎(chǔ)與地基共同作用進(jìn)行變形計算。

2.4 抗浮穩(wěn)定性計算

建筑物抗浮穩(wěn)定性不滿足設(shè)計要求時，可采用增加壓重或設(shè)置抗浮構(gòu)件等措施，在整體滿足抗浮穩(wěn)定性要求而局部不滿足時，也可采用增加結(jié)構(gòu)剛度的措施。采用抗浮構(gòu)件（例如抗拔樁）等措施時，由于其產(chǎn)生抗拔力伴隨位移發(fā)生，過大的位移量對基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)是不允許的，抗拔力取值應(yīng)滿足位移控制條件。采用單樁豎向抗拔載荷試驗的方法確定的抗拔樁抗拔承載力特征值進(jìn)行設(shè)計對大部分工程可滿足要求，對變形要求嚴(yán)格的工程還應(yīng)進(jìn)行變形計算。

結(jié)束語

綜上所述，建筑工程的基礎(chǔ)設(shè)計不但非常復(fù)雜，還會對建筑結(jié)構(gòu)的整體質(zhì)量安全產(chǎn)生影響，因此，設(shè)計人員需做好基礎(chǔ)設(shè)計，提高應(yīng)對各類復(fù)雜情況的能力，才可以確保建筑工程的安全性。作為一名設(shè)計人員，不但需要從思想上重視設(shè)計，還應(yīng)充分考慮各種對基礎(chǔ)設(shè)計產(chǎn)生影響的因素，提高建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計質(zhì)量。建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計屬于動態(tài)的復(fù)雜工作，針對不同的地質(zhì)條件，需要進(jìn)行相應(yīng)的設(shè)計，因此設(shè)計人員需要在實踐中不斷總結(jié)積累，不斷探索。

[1]王洪波.現(xiàn)行房屋建筑地基基礎(chǔ)工程設(shè)計與施工技術(shù)探究[J].建材與裝飾，2015（49）：31-32.

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