關(guān)于建筑基礎(chǔ)設(shè)計問題研究

康 旺

（中盛弘宇建設(shè)科技有限公司，河北 石家莊 050000）

1 地基和基礎(chǔ)簡述

1.1 地基

地基是在建筑下面承受壓力的土層，對建筑起支撐作用。地基的土層又分為巖土、碎石土、粉土、砂質(zhì)土、黏性土。如果有需要還可以人工填土。從另一方面考慮，地基又分為天然地基和人工地基。天然地基是現(xiàn)成的，可以直接用的，不需要人為加工，比較省力。可是這對土壤的要求較高，而且要考慮地形與坡度，一般要在平原地區(qū)適用，不適用于坡度較大的地區(qū)或者濕地、沙地。除此之外，還要考慮上面建筑的噸位，一般荷載能力較小。還有一種是人工地基，顧名思義，就是經(jīng)過人為加固的土層。這種人為加工改良的地基承受能力較強，可以根據(jù)實際建筑加固地基，不僅可以承受重量級建筑，而且可以應(yīng)用到很多特殊地形中。調(diào)查顯示，全球平原面積較小，山地、丘陵占地面積大，我國更是如此，山地和丘陵地區(qū)占比超過一半以上，這些地區(qū)的坡度較大，土壤較為疏松，荷載能力較差。

1.2 基礎(chǔ)

基礎(chǔ)是建筑在地下面的承重結(jié)構(gòu)，承擔著承受建筑重量和自身重量并把重量導向基礎(chǔ)的作用?；A(chǔ)具體包括基坑、承臺、框架柱、地梁等?；A(chǔ)根據(jù)不同的品質(zhì)標志又分為很多種。按使用材料可分為灰土基礎(chǔ)、磚基礎(chǔ)等；按埋藏深度又可分為不埋藏基礎(chǔ)、淺基礎(chǔ)、深基礎(chǔ)等；按承受力劃分又可分為剛性基礎(chǔ)、柔性基礎(chǔ)；按構(gòu)造形式可分為樁基礎(chǔ)、滿堂基礎(chǔ)等。高層建筑對下壓力大，需要選擇合適的基礎(chǔ)。如果剛性基礎(chǔ)不夠的話，應(yīng)當選用柔性基礎(chǔ)，柔性基礎(chǔ)采用鋼筋混凝土的材料，荷載能力大，可以用在土質(zhì)較軟的地方。筏形基礎(chǔ)與地面接觸面積大，單位面積承受的重量較小，可以承受較大的重量，適用于高層建筑。適合高層建筑的還有箱形基礎(chǔ)和樁基礎(chǔ)。

2 地基基礎(chǔ)的設(shè)計要點

由于高層建筑的特殊性，要滿足人們多樣化的需求，讓高層建筑地基基礎(chǔ)更加復雜。在地基基礎(chǔ)的設(shè)計上有很多要點，既要獲取外部土質(zhì)、坡度等信息，還要獲取建筑上部結(jié)構(gòu)質(zhì)量的數(shù)據(jù)。高層建筑的地基設(shè)計的基本要求是要滿足地基的抗壓能力，要注意建筑的牢固性，不能左右搖晃或者上下沉降，還要考慮上浮水位的影響。另外，獲取的數(shù)據(jù)一定要精準。隨著現(xiàn)代測量技術(shù)的成熟，可以使用電子測量，還可以在計算機上進行適當?shù)哪M測試，以便獲取更精準的數(shù)據(jù)，提高建筑的安全性。

3 地基基礎(chǔ)設(shè)計中需要注意的問題

3.1 地下室抗震設(shè)計

地下室現(xiàn)在已經(jīng)很普遍，尤其是在這種綜合性較強的大型高層建筑，地下室更是必不可少。其實地下室的設(shè)計不僅可以給高層建筑增加更多的活動空間，挖地下室還可以減少地基基礎(chǔ)所受到的壓力。地下室可以分擔天然地基和人工地基的荷載壓力，并對地基產(chǎn)生補償作用。地下室在后期處理的時候，會對地下室周邊進行土壤回填。這可以在一定程度上加固地基，增加地基的穩(wěn)定程度。土回填密度越大，抗剪能力就越高，對基礎(chǔ)就更有保障。傳統(tǒng)的抗震技術(shù)是通過對地基的變形來實現(xiàn)對能量分散的。因為這是一種被動的防震，所以存在著很多不足。研究表明，地震時地基的有限活動可以減少地震的效果。因此可以采用軟墊式隔震和滑移式隔震的方式。增加建筑的橫向移動，減少地震對建筑的傷害。

3.2 基礎(chǔ)埋深

因為高層建筑上部結(jié)構(gòu)質(zhì)量大，對地基的壓力自然就變大，所以，應(yīng)該把高層建筑的地基埋得深一點，這樣可使地基的附加壓力減小，且地基深度修正也加大，可以提高地基的設(shè)計承載力，減少基礎(chǔ)的沉降量。加大地基地下埋深，還可以增加地基和周圍土層的摩擦力，減小建筑的晃動程度，提高穩(wěn)定性。另外，考慮到建筑的經(jīng)濟效益，要適度埋深。如果基礎(chǔ)埋得過深，會大大增加建筑成本，而且，對建筑的用處也不大；但是如果埋得過淺，就會降低高層建筑的安全程度，高層建筑就容易發(fā)生搖晃、側(cè)斜。要根據(jù)實際情況，在有地基荷載能力，穩(wěn)定性充足的前提下適當埋深。

3.3 防水抗浮設(shè)計

高層建筑在地基開挖前要做好地下水位的調(diào)查，減小地下水的影響。并且根據(jù)調(diào)查報告反饋的信息，按照建材的防水等級要求，對建筑做防水設(shè)計。在排地下水時，也要設(shè)定嚴格的標準，如果排水過多，就會導致下部結(jié)構(gòu)對上層支撐力不夠，極易造成地表塌陷、建筑沉降?？扇绻樗粔?，就有可能導致建筑進水，會導致基礎(chǔ)開裂。同時也需要對結(jié)構(gòu)整體作抗浮設(shè)計，要提前做好抗浮驗算，分項系數(shù)要依據(jù)當?shù)氐臉藴嗜≈?，永久荷載何水浮力也要按照規(guī)定標準計算。實際操作中，如果高層建筑的基礎(chǔ)采用樁基礎(chǔ)且為一個整體，可以通過抗拔樁來解決問題。

4 結(jié)語

高層建筑的設(shè)計非常重要。高層建筑的地基基礎(chǔ)設(shè)計是一項復雜繁瑣的大工程，在很多方面上都需要注意，比如基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的選擇，基礎(chǔ)建材的選擇，基礎(chǔ)的埋深程度，地基的處理，地下室的設(shè)計和周圍土層回填加固，建筑的抗震設(shè)計等。更重要的是注意實際中出現(xiàn)的問題，要保持建筑的穩(wěn)定性，做好精確的計算，達到安全和經(jīng)濟的雙贏。同時還要關(guān)注新產(chǎn)生的地基基礎(chǔ)技術(shù)，主動學習，降低高層建筑地基基礎(chǔ)的難度與風險。