民用建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的基礎(chǔ)設(shè)計淺述

徐雨萍

摘 要：近年來，我國的經(jīng)濟(jì)得到快速提升，人們的生活水平也不斷提高，因此，在要求民房建筑質(zhì)量以及復(fù)雜程度方面也不斷提高。結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)設(shè)計在建筑設(shè)計中非常重要，能夠影響到后期的施工與設(shè)計以及整個工程的質(zhì)量與使用效果。這就需要我們對房屋基礎(chǔ)設(shè)計的選型和要求深入理解，從而使建筑結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)設(shè)計進(jìn)一步加強(qiáng)?；诖?，本文就簡要的分析了民用建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的基礎(chǔ)設(shè)計，以供參考。

關(guān)鍵詞：民用建筑；結(jié)構(gòu)設(shè)計；基礎(chǔ)設(shè)計

1 民用建筑設(shè)計中基礎(chǔ)設(shè)計的影響因素

第一，地質(zhì)條件?；A(chǔ)設(shè)計的承載能力受地質(zhì)條件所決定，而地質(zhì)條件涉及較廣的范疇和諸多復(fù)雜的因素，尤其是樁基穿越土層情況和地基持力層特點。其中樁基穿越土層的情況對樁基穿越能力、土層地下水分布特點等所涵蓋，在基礎(chǔ)選型過程中應(yīng)該將這些因素認(rèn)真分析。而地基持力層與基礎(chǔ)相接，主要是對上部荷載加以承受，因此在設(shè)計基礎(chǔ)的過程中需要對持力層的承載能力、壓縮模量、地下水位等考慮。第二，施工環(huán)境。因為施工環(huán)境所涉及人工環(huán)境和自然環(huán)境，其中人工環(huán)境的影響為：在房屋建筑施工環(huán)節(jié)，各種振動往往會出現(xiàn)，在設(shè)計之初這就需要對這些情況充分考慮，使基礎(chǔ)的穩(wěn)定性得到有效保證。第三，上部結(jié)構(gòu)。房屋建筑結(jié)構(gòu)中的重要組成部分就是上部結(jié)構(gòu)，其結(jié)構(gòu)選型、建筑高度、上部剛度等都將影響到基礎(chǔ)的高度、面積、埋深、類型等，在基礎(chǔ)設(shè)計環(huán)節(jié)應(yīng)該對上部結(jié)構(gòu)的影響充分考慮。通常在墻體厚度、高度、類型等方面上部結(jié)構(gòu)不同，往往會使房屋荷載在基礎(chǔ)分布特點方面也有所不同，繼而對基礎(chǔ)的承載能力、穩(wěn)定性、沉降等造成影響。

2 民用建筑設(shè)計中的基礎(chǔ)設(shè)計措施

2.1 選取基礎(chǔ)的埋置深度

在天然土質(zhì)地基上，高層建筑筏形或箱形基礎(chǔ)的埋置深度一定要適當(dāng)，從而保證筏形和箱形基礎(chǔ)的抗傾覆和抗滑移穩(wěn)定性，否則可能會有嚴(yán)重后果出現(xiàn)；隨著我國不斷加快的城鎮(zhèn)化進(jìn)程，使得建設(shè)土地緊張，高層建筑設(shè)置地下室，不僅滿足了埋置深度要求，同時還使增加了使用功能，對軟土地基來說還能將建筑物的整體穩(wěn)定性提高，所以一般情況下高層建筑宜對地下室設(shè)置。在城市居住密集的地方往往新舊建筑物的距離非常近，當(dāng)新建建筑物與原有建筑物距離靠近時，尤其是新建建筑物基礎(chǔ)埋深比原有建筑物要大時，新建建筑物會影響到原有建筑物，甚至?xí)υ薪ㄖ锏陌踩蛘Ｊ褂盟＜?。為了使新建建筑物對原有建筑物的影響避免，設(shè)計時應(yīng)對與原有建筑物保持一定的安全距離的情況加以考慮，通過分析新舊建筑物的地基承載力、地基變形和地基穩(wěn)定性來確定該安全距離應(yīng)。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。新建建筑物的沉降量與地基土的壓縮性、建筑物的荷載大小息息相關(guān)，而原有建筑物的剛度則與其結(jié)構(gòu)形式、長高比以及地基土的性質(zhì)則有一定的關(guān)系。

2.2 承載力計算

目前，建筑工程中大量存在主裙樓一體的結(jié)構(gòu)，對于深度修正主體結(jié)構(gòu)地基承載力，需要按基礎(chǔ)兩側(cè)的超載考慮基礎(chǔ)底面以上范圍內(nèi)的荷載，當(dāng)超載寬度比基礎(chǔ)寬度大兩倍時，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。一般巖石地基的承載力較土高得多，可用巖石地基載荷試驗確定?？梢匀釉囼炌暾⑤^完整和較破碎的巖體，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 樁基礎(chǔ)設(shè)計

如果地基土上部土層為軟土層并且有較大的建筑荷載時，對淺基礎(chǔ)的采用已對地基變形和強(qiáng)度的要求不能滿足，這時就要對下部較堅硬的土層利用，從而作基礎(chǔ)的持力層做成樁基礎(chǔ)。樁基礎(chǔ)的組成是承臺和樁身兩部分，其作用是通過樁身與樁尖將上部分結(jié)構(gòu)的荷載傳至深層較堅硬的地基上。對樁基礎(chǔ)的采用能夠避免深基礎(chǔ)施工開挖大量土方，省時省力。同時樁基礎(chǔ)能對較大的荷載承受，可使建筑物不均勻沉降有效減小。樁基礎(chǔ)的設(shè)計和施工應(yīng)對工程與水文地質(zhì)條件、上部結(jié)構(gòu)類型及荷載特征情況綜合考慮，重視工程地方經(jīng)驗，方能使樁基礎(chǔ)經(jīng)濟(jì)安全。按承載性狀樁基礎(chǔ)的基樁分為摩擦型樁和端承型樁；按成樁方法則分為非擠土樁、部分?jǐn)D土樁、擠土樁；按樁徑分為小直徑樁、中等直徑樁、大直徑樁?；鶚兜淖钚≈行木?、樁端進(jìn)入持力層深度等應(yīng)對相應(yīng)樁基規(guī)范的要求符合。應(yīng)對樁基工程的質(zhì)量檢查和驗收加以重視。

2.4 箱形或筏型基礎(chǔ)設(shè)計

在地基土承載力不均勻以及高層建筑等對地基基礎(chǔ)承載力要求高的場合所適用箱形或筏板形基礎(chǔ)。目前在工程中帶柱帽的平板式筏板基礎(chǔ)的應(yīng)用較廣泛，其優(yōu)點是施工方便、承載能力強(qiáng)、整體性好?；A(chǔ)設(shè)計時應(yīng)對基礎(chǔ)的高度選取、最小配筋率的選取所重視，對抗浮設(shè)計水位對基礎(chǔ)配筋等指標(biāo)的影響合理考慮。另外，箱形基礎(chǔ)和筏形基礎(chǔ)屬于大體積混凝土，施工中溫度裂縫容易出現(xiàn)，因此在設(shè)計時要予以充分考慮，通過對后澆帶的設(shè)置來使因為溫度變化導(dǎo)致的變形減小減少，寬度一般設(shè)置為800mm-1000mm，后澆帶混凝土宜在45d后澆筑。

2.5 無筋擴(kuò)展基礎(chǔ)和擴(kuò)展基礎(chǔ)設(shè)計

無由磚、毛石、混凝土或毛石混凝土、灰土和三合土等材料組成筋擴(kuò)展基礎(chǔ)，且對鋼筋的墻下條形基礎(chǔ)或柱下獨立基礎(chǔ)不需配置。無筋擴(kuò)展基礎(chǔ)的特點是成本較低、施工速度快等，在多層民用建筑和輕型廠房經(jīng)常使用。設(shè)計中應(yīng)對無筋擴(kuò)展基礎(chǔ)臺階高寬比的允許值加以重視。

擴(kuò)展基礎(chǔ)的特點是適用范圍較廣、布置靈活、施工方便等。擴(kuò)展基礎(chǔ)混凝土強(qiáng)度等級不應(yīng)比C20低，受力鋼筋的最小配筋率不應(yīng)比0.15%小?；A(chǔ)的墊層厚度不應(yīng)小于70mm，混凝土強(qiáng)度等級不宜小于C10。在基礎(chǔ)內(nèi)鋼筋混凝土柱子和剪力墻受力鋼筋的錨固長度應(yīng)符合相應(yīng)規(guī)范規(guī)定，抗震時應(yīng)取抗震錨固長度。設(shè)計中應(yīng)對基礎(chǔ)的沖切、剪切、局部受壓等計算重視，對基礎(chǔ)高度和基礎(chǔ)面積經(jīng)濟(jì)合理的確定。

3 結(jié)束語

基礎(chǔ)設(shè)計是結(jié)構(gòu)設(shè)計的重中之重，直接影響結(jié)構(gòu)安全。是結(jié)構(gòu)設(shè)計較復(fù)雜的部分，設(shè)計過程應(yīng)重視概念設(shè)計，不要一味的追求計算精度。多總結(jié)其它類似工程的設(shè)計經(jīng)驗，才能使結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)設(shè)計更加安全經(jīng)濟(jì)。

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