剖析建筑結構設計中地基基礎設計要注意的問題

鄭敏琦

（華藍設計（集團）有限公司廣西南寧市　530011）

剖析建筑結構設計中地基基礎設計要注意的問題

鄭敏琦

（華藍設計（集團）有限公司廣西南寧市530011）

在建筑工程設計中地基基礎部分是一個非常重要的部分，近年來，高層建筑由于其建筑功能的需要和結構本身的要求，多數需要設置單層或多層地下室，高層建筑地基處理及地下室基礎設計是決定高層建筑安全與穩(wěn)定性的關鍵，也是高層建筑結構得以保證的跟本。

基礎設計；建筑結構；地基基礎

引言

地基基礎屬于建筑物的下部結構，其質量的好壞直接會給建筑實體的質量安全造成巨大的影響。在多年的工作經驗當中發(fā)現，建筑物若出現了較大的質量事故，在很大的程度上與該建筑的地基基礎存在聯系，如地基基礎設計不合理會直接對建筑物的結構安全造成影響。因此，現場施工管理人員應該針對地基基礎施工處理經常出現的質量安全問題，采取高效科學的控制措施。

1　地基基礎設計的重要性

不同的建筑物因為其建筑結構、地質環(huán)境等都存在這差異，這就導致了其地基需要解決的各種技術問題也存在著巨大的差別，根據實際的工程生活經驗可以簡單的概括為以下四點：①有關建筑物地基穩(wěn)定性和強度的問題。當建筑物的某部分的荷載較大，而所處的地基的抗剪力強度較弱時，就容易發(fā)生安全事故，導致地基結構的破壞，進而影響到建筑的整體質量。②關于地基變形的問題。建筑物不可避免的要受到各種各樣荷載的影響，如果地基結構設計的不夠規(guī)范，勢必會造成其產生不均勻沉降，導致建筑物的墻體放生傾斜、基礎開裂，嚴重的甚至會導致建筑物的傾倒塌陷。③地基的滲透與溶蝕問題。對于像水庫一類的大型建筑，極有可能會因滲漏而導致地基的溶蝕從而放生地面塌陷，造成重大事故的發(fā)生。④關于地基振動液化的問題。當建筑物遇到強烈的振動時，就會改變地基下面的地質結構環(huán)境，削弱了地基的承載力，導致地基建筑物出現問題。通過以上四點，可以清楚的得知地基基礎設計對于建筑物結構設計的重要性。

2　建筑在基礎設計中應考慮的主要因素

建筑物的基礎設計是建筑物結構設計最重要的部分，地基設計是保證建筑物正常安全使用的關鍵。因此，基礎設計時必須要做到以下五個方面的要求：①基地的附加壓力不能超過地基的承載力；②把基礎的總沉降量和和差異沉降量控制在允許的范圍內；③要綜合考慮樁基的運用；④注意基礎在施工過程中對相鄰建筑物可能造成的影響；⑤要綜合考慮各種因素，不僅要考慮基礎用料的本身的價格，還要考慮施工條件、施工工期等因素的影響。

3　土木工程地基基礎設計的基本原則

3.1基底的承載力要大于荷載力

在對地基基礎進行設計前要對建筑物充分的了解，了解其可以產生的荷載力，因為每一個基礎都有一定的承受范圍，所以在設計過程中，要將承載力設計的比荷載力稍大一點，這樣當建筑的施工結束后，其產生的荷載壓力才不會使地基基礎結構失穩(wěn)。地基基礎應該隨著荷載的加大而慢慢的趨向于平穩(wěn)，此時可能會出現一些變形，這些變形都是允許出現的，不會對機構的穩(wěn)定性造成任何影響。建筑物的結構特性與地基基礎的承載力都受到地基土性質的直接影響，因此要詳細的分析了解地基土的性質，另外在基礎設計時要把基礎的設計承載力稍大于地基的承載力特征值，這樣才能夠保證地基基礎的穩(wěn)定性。

3.2地基變形值應在允許范圍內

當對地基的設計承載力完成后，就需要對地基的變形能力進行研究。隨著建筑物施工的逐步進行，建筑物在不斷的增高，而基礎所承受的荷載也在逐漸的增加，基底勢必會發(fā)生一定的變形。因此就需要對基底的變形程度進行研究，把變形控制在一定的范圍內，保證不會因此影響到建筑結構的穩(wěn)定。在不同的建筑結構中，由于使用的構件性質各不相同，導致可以承受的沉降變形能力也各不相同，對于某些敏感的構件，微小的變化都會導致其發(fā)生問題，因此控制地基的變形十分重要。另外地基土的性質也會影響地基的變形，在設計時也要考慮這方面的因素。

3.3水平荷載作用時應滿足穩(wěn)定性要求

如果基底需要承受較大荷載，再設計時要充分考慮基底的抗傾覆能力和抗滑能力，一但發(fā)生基底的移動，會對建筑物造成很大程度上的危害，所以基礎設計過程中必須考慮到抗滑和抗傾覆的能力。尤其是在傾斜區(qū)域，受風或地震載荷較大的區(qū)域，在進行建筑物的建設施工時，要嚴格檢驗地基的抗滑和抗傾覆能力，以使安全系數達到最大。在對這種地區(qū)進行建筑施工時，要對基底進行預外的抗滑處理。在斜坡附近的建筑物，同時也要考慮到受影響的范圍。對于河岸邊的建筑物，要考慮到由于河水的沖刷而有可能引發(fā)山體滑坡，因此排水設施是最好的選擇。

4　地基基礎設計中應注意的幾個問題

4.1保證設計方案的技術合理性

在進行建筑物地基基礎設計時，選擇的基礎形式要與其上部結構互相適用，地面尺寸還要與地基承載力想適用。為了使建筑物的地基變形不會超過規(guī)定的允許值，避免出現結構損壞，建筑物傾斜、開裂等事故，充分的保證地基的穩(wěn)定性，還應該對建筑物地基的變形及穩(wěn)定進行充分詳細的驗算。任何一種設計方案，只有通過相應的施工技術手段，才能使設計方案變成現實。因此，設計者對建筑物的施工工藝和施工技術水平要有充分的了解，并結合相應的工藝技術水平對其設計的方案進行相應的該進，確保最終施工的質量。

4.2地基基礎設計中的地基土與結構共同作用問題

所謂的共同作用就是把建筑、地基、基礎三者看成一個結構整體，而地基基礎共同作用就是指地基土與基礎共同承擔其上部結構所傳遞的荷載。因此，用沉降控制來設計地基基礎就是地基基礎共同作用概念的一種具體運用，所謂的地基加固處理就是看基礎沉陷量大小的控制要求來對地基的承載力進行修補加固的一種方式。影響地基土與基礎的荷載分擔比因素主要有一下三項：地基土的土性、基礎的基礎形式、基礎剛度的大小。在進行地基基礎設計時，不僅要考慮到基礎的作用，還要考慮到基礎與地基兩者的共同作用，這樣才能保證設計出來的地基基礎具有合理性與適用性，保障了位于地基基礎之上的建筑物的結構安全與使用安全。

4.3對軟弱地基基礎設計的探討

在采用不同的處理方式時應在滿足地基承載力及土層不發(fā)生整體破壞的前提下，以基礎的沉降量為控制條件，滿足使用要求和地基規(guī)范允許的沉降量來進行局部軟弱地基的基礎設計。在改變地基條件的情況下，還需要通過改變基礎設計的配合來實現。通常情況下，在要想有效地調整基底附加壓力的分布和大小從而改變地基變形值，可以通過采用變更基礎的設計尺寸的方法來加以實現。當基底附加壓力相同時地基隨著基底的尺寸變化而發(fā)生相應的變形變化，在荷載確定的情況下如果增大基底的面積，就會使得地基的變形量減小。由于軟弱地基的形成原因多種多樣，因此在進行軟弱地基處理時，要根據實際的工程情況來進行選擇，選取一個最適合的方式來進行加固處理，保證在達到加固軟弱地基的目的的前提下，不會對周邊的建筑以及周邊的環(huán)境造成任何影響與破壞。

4.4沉降縫的設置

所謂的建筑沉降縫就是為了防止建筑物各部分由于地基發(fā)生不均勻的沉降而引起房屋破壞而設置的垂直縫。在不同的地基土上建造建筑物或者是建筑物相鄰部分的高度、荷載、結構形式差別較大時，為了防止建筑物出現不均勻的沉降，進而引起建筑物的傾斜或者開裂，通常在差異處設置垂直縫隙把建筑物分成若干個獨立相鄰的單元。由于設置沉降縫會對地基土層中的嵌固作用產生一定的影響，因此會使得建筑物的地基基礎設計變得更加復雜多變，增加了地基基礎設計的難度。在進行建筑物地基基礎設計時，要格外注意對建筑沉降縫的設置，確保設置的沉降縫不會影響到建筑物的地基基礎結構，保證建筑的使用安全。

5　結束語

在建筑工程設計過程中，地基基礎的設計在其中占據著很重要的部分，這其中有兩部分的原因：①因為建筑施工環(huán)境附近的地質情況復雜多變；②因為建筑的地基基礎受到各種各樣的外力。建筑設計的成敗，在很大程度上取決于建筑的地基基礎設計方案，因此在進行建筑設計時，必須重視地基基礎的設計，要本著經濟安全、合理適用、技術先進的原則進行設計，不斷完善其設計成果，確保建筑的結構穩(wěn)定與使用安全。

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[2]孫學禮.地基基礎設計中一些問題的分析[J].房材與應用，2009.

[3]方玉樹.關于地基基礎設計等級及相關問題的討論[J].工程建設標準化，2006，22（2）：17～23.

TU318

A

1673-0038（2015）40-0115-02

2015-9-12

鄭敏琦（1988-），男，助理工程師，本科，主要從事結構設計工作。