房建结构设计中基础设计研究张国义

房建结构设计中基础设计研究张国义

张国义

关键词：房建结构；基础；地基；设计

引言

房屋建筑的结构设计是房屋建筑设计中至关重要的一部分，是整个设计方案的基础和根本。随着我国经济社会的发展，房屋建筑的功能越来越多样化，房屋建筑的高层化趋势越来越明显，因此房屋建筑的结构设计就显得尤为重要。而房屋建筑设计中的基础设计是整个房屋建筑的质量和整体性能的关键保障，决定了房屋建筑的基础是否能科学合理的承载上部结构、传递荷载，整个房屋建筑是否具备足够的安全性、稳定性和可靠性。基础一旦设计的存在些许不合理之处，很可能导致房体的开裂、塌陷等严重的后果，轻则造成一定的经济损失，重则危及相关人员的人身和财产安全。

1．房屋建筑基础设计当中的影响因素

1.1上部结构

建筑工程由上部结构与地基基础两部分组成，上部结构与地基基础共同作用，变形协调。上部结构的安全与否，不仅取决于自身各种受力构件的强度，同时还受地基基础变形的影响。地基基础的设计也要充分考虑上部结构的刚度问题，不同的上部结构形式对地基基础变形的适应能力也不用，因而需要设计人员在了解上部结构的刚度特点后制定出合理的地基基础形式。

1.2施工环境

高层或大型建筑物的基础设计中，由于天然地基满足不了承载力和沉降量的设计要求，常常采用桩基础。在城市建筑物密集的地方，沉桩作业引起的环境危害明显增多。桩施工对周围环境的影响直接影响到工程质量、进度、安全、造价，甚至影响到企业经营和社会形象，特别是打桩施工对周围环境产生的噪音、振动和挤土等方面的不良影响，有时会造成无法挽回的损失。在建设新建筑物的同时，又不影响原有建筑的正常使用，这就要求我们对桩基施工产生的危害进行分析并采取经济合理的预防措施。

1.3地质条件

基础设计的承载能力取决于地质条件，而地质条件涉及较广的范畴和诸多复杂的因素，尤其是桩基穿越土层情况和地基持力层特点。其中桩基穿越土层的情况涵盖桩基穿越能力、土层地下水分布特点等，在基础选型过程中应该认真分析这些因素。而地基持力层与基础相接，主要是对建筑负荷加以承受，因此在设计基础的过程中需要考虑持力层的承载能力、压缩模量、图纸特点等。

2房屋建筑设计中的基础设计分析

民房建筑过程中的基础设计存在的重要性是众所周知的，因此现在政府部门对于该项工作的重视程度也很高，地基基础设计，应坚持因地制宜、就地取材，保护环境和节约资源的原则；根据岩土工程勘察资料，综合考虑结构类型、材料情况与施工条件等因素，精心设计。

2.1要求

首先是多层建筑。多层建筑基本是砌体结构，在实际设计过程中需要做好抗震设计，优先考虑纵横墙共同承重或横墙成周的结构体系，保证纵横强布置的对称性和均匀性，做到沿竖向面上下连续、沿平面对齐，使其与抗震设计的规范标准相符。当然在布置钢筋混凝土多层建筑结构时，应该尽量选择规则的结构，而相对复杂的结构则先设置防震缝，均匀分割防震缝两侧，使其形成规则的结构，从而实现沉降缝、伸缩缝、防震缝的有效统一。其次是高层建筑。当前城市建筑多是以高层建筑为主，而高层建筑具有较大的上部结构荷载与垂直高度，基础埋设的深度也相应较大，需要花费较高的工程造价。因此在高层建筑结构设计过程中，需要以相关要求规定的允许值为依据，科学设计基础的差异沉降量和总沉降量，使桩基与地基具有良好的承载力，更好地达到施工标准。在设计地下结构时应该做好相关的防水措施，综合分析自身耗材、工期、降水、土方等，以便降低工程成本，实现最大化的经济效益。

2.2基础的埋置深度的选取

位于天然土质地基上的高层建筑筏形或箱形基础应有适当的埋置深度，以保证筏形和箱形基础的抗倾覆和抗滑移稳定性，否则可能导致严重后果；随着我国城镇化进程，建设土地紧张，高层建筑设地下室，不仅满足埋置深度要求，还增加使用功能，对软土地基还能提高建筑物的整体稳定性，所以一般情况下高层建筑宜设地下室。在城市居住密集的地方往往新旧建筑物距离较近，当新建建筑物与原有建筑物距离较近，尤其是新建建筑物基础埋深大于原有建筑物时，新建建筑物会对原有建筑物产生影响，甚至会危及原有建筑物的安全或正常使用。为了避免新建建筑物对原有建筑物的影响，设计时应考虑与原有建筑物保持一定的安全距离，该安全距离应通过分析新旧建筑物的地基承载力、地基变形和地基稳定性来确定。通常决定建筑物相邻影响距离大小的因素，主要有新建建筑物的沉降量和原有建筑物的刚度等。新建建筑物的沉降量与地基土的压缩性、建筑物的荷载大小有关，而原有建筑物的刚度则与其结构形式、长高比以及地基土的性质有关。

2.3独立基础设计

独立基础由于其成本较低，良好的适应性和抗震能力，在房屋建筑的基础设计中具有广泛的应用。在独立基础的设计中，要充分考虑到地基土的特点。如果地基土的压实密度较小、压缩性较弱，就应当设计为柔性基础。独立基础可采用阶形基础、坡形基础、杯形基础中的一种或几种的组合，以适应具体的实际情况。独立基础一般设置于承重的柱下，与现浇混凝土柱整体浇筑。

2.4承载力计算

目前建筑工程大量存在着主裙楼一体的结构，对于主体结构地基承载力的深度修正，宜将基础底面以上范围内的荷载，按基础两侧的超载考虑，当超载宽度大于基础宽度两倍时，可将超载折算成土层厚度作为基础埋深，基础两侧超载不等时，取小值。岩石地基的承载力一般较土高得多，可用岩石地基载荷试验确定。对完整、较完整和较破碎的岩体可以取样试验时，可以根据饱和单轴抗压强度标准值，乘以折减系数确定地基承载力特征值。

2.5明确建筑物整体构建需求

对于建筑工程项目中基础结构的设计和应用来看，其最为核心的作用价值就是为了承担建筑物上部的压力，促使其具备理想的承载力效果，降低建筑物出现沉降问题的概率，基于这一目的，在建筑结构中进行桩基础设计也就需要全面考虑这种建筑物整体对于桩基础提出的相关要求。这种建筑物整体构建需求的明确主要就是从力学角度进行分析计算，明确上部结构对于建筑物桩基础产生的具体作用力大小，进而也就能够在相应的桩基础设计中，选择较为合理的方式和手段进行处理，最终提升其桩基础结构的应用可靠性效果。针对这一方面的分析来看，不仅仅需要考虑其建筑物高度方面的要求，还需要针对建筑物的横截面积等进行分析计算。

3.结束语

对于建筑结构设计中基础结构的合理布置来说，桩基础方式的运用是比较有效的一种方式，这种桩基础设计工作也就需要相应的建筑结构设计人员进行重点分析，结合桩基础结构的相应特点，分析建筑工程项目对于基础结构提出的基本要求，合理设计规划桩基础布置，促使其能够体现出较为理想的承载力效果。

参考文献

[1]季强.桩基础施工技术在建筑工程中的应用[J].四川建材，2016，01：202-203+205.

[2]王洪波．现行房屋建筑地基基础工程设计与施工技术探究[J]．建材与装饰，2015（49）：31~32．