土建工程施工的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計

李國勝

山東省環(huán)能設(shè)計院股份有限公司 山東濟南 250000

1 土建工程基礎(chǔ)設(shè)計的必要性

做好土建工程基礎(chǔ)設(shè)計，能夠有效確保建筑自身的性能，真正地滿足國家建設(shè)標準要求，確保建設(shè)項目具有較高的質(zhì)量水平，以及合理的施工條件。在建筑結(jié)構(gòu)的基本設(shè)計中，必須要根據(jù)實際的具體條件和影響因素進行研究，通過選擇一個合理的建筑結(jié)構(gòu)體系，并不斷地提高素質(zhì)，完善配置，從而保證施工質(zhì)量，為后期施工質(zhì)量提供保證。

2 土建工程施工中結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)設(shè)計的優(yōu)化分析

目前，在土建工程施工中，連續(xù)梁設(shè)計的結(jié)構(gòu)通常存在基礎(chǔ)設(shè)計承載力不足的問題，這主要是由于設(shè)計者本身不站在整體高度問題上。單束標準在結(jié)構(gòu)設(shè)計的簡單應(yīng)用基礎(chǔ)上，必然會影響整體結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)設(shè)計的合理性，因為連續(xù)梁本身的承載能力相對較小。因此，一旦建筑結(jié)構(gòu)的基本設(shè)計不合理，就容易出現(xiàn)不符合鋼筋數(shù)量的問題，從而給建筑結(jié)構(gòu)帶來巨大的安全隱患。

3 建筑結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)設(shè)計影響因素

3.1 地質(zhì)條件

當前建筑工程在建設(shè)中和土地資源的矛盾在不斷加劇，工程在施工當中所面對的地質(zhì)環(huán)境有著很大的差異，特別是當前城市基礎(chǔ)設(shè)施也非常完善，建筑結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)設(shè)計以及施工所需要的技術(shù)工藝也不同。相對于地質(zhì)條件對于結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)有著很大的影響，主要分為兩個方面，也就是地基持力層和基礎(chǔ)連接。在設(shè)計當中需要對持力層承載力以及壓縮模量和土質(zhì)特征進行結(jié)合起來，對相關(guān)的參數(shù)進行掌握，將其作為結(jié)構(gòu)設(shè)計的主要依據(jù)，確保基礎(chǔ)選型的科學(xué)和合理。

3.2 上部結(jié)構(gòu)

為了有效滿足社會發(fā)展中對工程建設(shè)的需求，當前工程結(jié)構(gòu)也非常多樣化，結(jié)構(gòu)方式不同，和地上建筑高度以及墻體厚度等都會對建筑基礎(chǔ)類型產(chǎn)生影響。在建筑結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)設(shè)計當中上部結(jié)構(gòu)是非常關(guān)鍵的，需要確?；A(chǔ)結(jié)構(gòu)可以對上部荷載進行承載，有著很好的穩(wěn)定性以及安全性。

3.3 現(xiàn)場環(huán)境

為了防止環(huán)境因素會對設(shè)計結(jié)果產(chǎn)生很大的影響，這就需要從自然以及人工環(huán)境方面入手，在此基礎(chǔ)上做好相應(yīng)的現(xiàn)場勘查，將相應(yīng)的地質(zhì)信息作為結(jié)構(gòu)設(shè)計的主要依靠，對抗震等級進行確定，確?？拐鹂p數(shù)量和位置設(shè)計的有效性。并且，還需要對施工當中所存在的問題進行預(yù)測，在前期的設(shè)計中加強合理的預(yù)防，和現(xiàn)場的相關(guān)條件結(jié)合起來，將結(jié)構(gòu)的科學(xué)性提升，降低外部因素對其產(chǎn)生影響。

4 土建工程建設(shè)中基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)類型及設(shè)計

4.1 擴展基礎(chǔ)常見設(shè)計方式

（1）獨立基礎(chǔ)。獨立基礎(chǔ)包含兩種，分別是剛性基礎(chǔ)和柔性基礎(chǔ)，這兩種基礎(chǔ)主要應(yīng)用到柱下基礎(chǔ)，如果柱距比較大，就需要使用獨立基礎(chǔ)，并且這種基礎(chǔ)設(shè)計的經(jīng)濟性更好。獨立基礎(chǔ)設(shè)計過程中，要依據(jù)地基土的特點進行，如地基壓實密度比較大、壓縮性強，就需要使用剛性基礎(chǔ)，其余情況可以使用柔性基礎(chǔ)，防止地基土壓縮致使地面出現(xiàn)不均勻的沉降。獨立基礎(chǔ)設(shè)計在柱下基礎(chǔ)中應(yīng)用，與現(xiàn)澆混凝土柱一同澆筑、形成整體，同時依據(jù)柱荷載的偏心距明確基礎(chǔ)斷面的具體形狀。

（2）箱形或筏型基礎(chǔ)設(shè)計。若建筑工程地基承載力不夠均勻，建筑對地基基礎(chǔ)承載力要求較高，就可以使用箱形或筏型基礎(chǔ)。此外，若建筑工程中有地下室，要應(yīng)用筏型基礎(chǔ)，將筏型基礎(chǔ)作為地下室，并保證其作用得到充分的發(fā)揮。在進行箱形或筏型基礎(chǔ)設(shè)計時，降低基礎(chǔ)整體彎曲應(yīng)力的工作是比較難的。因此在設(shè)計過程中需要將基礎(chǔ)與工程上部結(jié)構(gòu)看作一個整體，通過共同作用分析法設(shè)計。共同作用分析法就是在建筑工程基礎(chǔ)設(shè)計過程中，將上部結(jié)構(gòu)與基礎(chǔ)、地基作為整體，保證三者實現(xiàn)平衡的保持力、協(xié)調(diào)的變形力。相比于傳統(tǒng)的方法，共同作用分析法更加科學(xué)，涉及到的范圍廣，但也在一定程度上使設(shè)計難度增加。隨著計算機硬件、軟件要求的提升，投資成本也是比較高的，因此這種方法不會被輕易的使用。一般遇到大型的結(jié)構(gòu)復(fù)雜的基礎(chǔ)設(shè)計才使用這種方法。箱形與筏型基礎(chǔ)都是大體積混凝土，施工過程中易出現(xiàn)裂縫，為此需要科學(xué)地設(shè)置伸縮縫的寬度，一般在25mm左右。

4.2 優(yōu)化建筑基礎(chǔ)方案選擇

在建筑的施工建設(shè)過程中建筑的基礎(chǔ)合理布置以及設(shè)計方案的制定，是整個建筑結(jié)構(gòu)形式設(shè)計的重要內(nèi)容，基于現(xiàn)階段建筑基礎(chǔ)設(shè)計技術(shù)發(fā)展來看，我國建筑的基礎(chǔ)形式有很多種選擇，根據(jù)施工工程造價以及施工難度來針對性選擇基礎(chǔ)設(shè)計模式。建筑的基礎(chǔ)設(shè)計方案選擇一定要進行綜合性、全方位和多層次的考慮，并在選擇基礎(chǔ)設(shè)計方案的過程中，把上層結(jié)構(gòu)以及基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)分離開，重點考慮建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中可能會出現(xiàn)的開裂問題，確保能夠滿足工程建設(shè)的質(zhì)量和安全性需求。

4.3 合理設(shè)計地基，保證基礎(chǔ)工程質(zhì)量安全

地基基礎(chǔ)設(shè)計是土建結(jié)構(gòu)設(shè)計關(guān)鍵的一環(huán)，需要設(shè)計人員對于當?shù)氐耐临|(zhì)進行深入的了解，對地質(zhì)勘探的結(jié)果進行透徹的分析。一份詳細的地質(zhì)勘查報告，是結(jié)構(gòu)設(shè)計順利進行的前提。根據(jù)地質(zhì)勘查報告并經(jīng)計算對比后，合理選擇出一個最符合當?shù)氐刭|(zhì)條件的基礎(chǔ)方案。

4.4 充分利用現(xiàn)代技術(shù)，提高建筑設(shè)計效率

BIM模型的模板數(shù)據(jù)庫將相應(yīng)的設(shè)計準則和方式進行了集合，應(yīng)用的主要是統(tǒng)一設(shè)計標準，每一個工作人員在這當中對建筑基礎(chǔ)設(shè)計有關(guān)信息進行了解，因此，建筑模型是標準統(tǒng)一化的主要特點。相關(guān)人員在后期的使用當中需要對數(shù)據(jù)信息及時的補償?shù)紹IM模型數(shù)據(jù)庫后可以形成尺寸、樣式模板，設(shè)計人員可以及時了解調(diào)整結(jié)果，這樣就可以將設(shè)計人員的工作時間節(jié)省，對設(shè)計方案及時調(diào)整，將設(shè)計水平不斷提升。

5 結(jié)語

土建工程的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)設(shè)計工作對于土建工程有著重要影響，因此必須從全方位考慮建筑結(jié)構(gòu)，避免在設(shè)計時存在一些隱藏問題，降低其對施工的影響，以及對建筑質(zhì)量的影響，設(shè)計工作者應(yīng)樹立全局觀念，把握好各個細節(jié)，確保設(shè)計合理科學(xué)，保證工程整體質(zhì)量。