建筑結構地基基礎設計中存在的問題與解決對策

王 宇

太原市建筑設計研究院（030000）

1 建筑結構地基基礎設計概念與原則

1.1 地基概述

地基是建筑物所有荷載最終的承擔者以及建筑結構最基礎的工程環(huán)節(jié)。地基的基礎、主體結構以及施工進度水平代表著地基承載力的大小。若在建筑工程施工過程中出現(xiàn)地基承載力不足或是整體施工性不強的問題，則會極大地影響整體建筑施工質(zhì)量水平，甚至帶來巨大的施工危險隱患。地基基礎設計承載力需要滿足相關的規(guī)范標準，并通過相關試驗確定其地基承載力特征值，同時，還需要根據(jù)抗震的標準規(guī)范對地基基礎設計進行抗震驗算。除此之外，基礎底面與地基土的零應力區(qū)面積以及基礎偏心距需要符合相關的抗震標準規(guī)范。

1.2 地基基礎設計遵循原則

在一般的情況下，建筑結構地基基礎設計應當能夠切實地遵循三個方面的原則，第一個原則為全面性原則。全面性原則應當在房屋建筑結構基礎設計前進行考量，需要以全面性眼光對建筑的綜合性功能進行分析考慮。當前我國諸多建筑設計人員在對建筑基礎進行設計時，往往會出現(xiàn)過于關注建筑美觀而忽視建筑功能實用性的問題，違背了全面性原則。第二個原則為提前性原則。任何建筑工程項目在建設施工開始前都需要開展良好的前期準備工作。做好建筑結構地基基礎設計的前期準備工作，對于整體建筑工程施工具有重大的意義，也是整體建筑工程項目施工的基礎。結合建筑工程項目的實際情況，應當結合需求提前尋找施工過程中可能出現(xiàn)的難點與重點問題，為之后施工提供幫助與支持。第三個原則為突出性原則。建筑設計人員在建筑結構設計中，需要針對設計工作中的各個方面內(nèi)容，并根據(jù)具體的用途與實現(xiàn)功能等各個方面進行分析，充分認知設計中的主次關系，將建筑的主要功能與方面在設計中充分體現(xiàn)與突出。同時，也應當兼顧全面性原則，根據(jù)建筑的實際使用需求科學合理進行設計[1]。

2 建筑結構地基基礎設計中現(xiàn)存問題分析

地基是建筑結構在實際施工過程中的重要組成部分，地基基礎設計質(zhì)量直接關系并影響到整體建筑結構的穩(wěn)定性及安全性。當前，部分建筑企業(yè)在建筑結構地基基礎設計中還存在一定的不足，使得最終的設計效果不盡如人意，地基施工質(zhì)量無法得到保證。

2.1 地質(zhì)勘察效果不佳

在建筑結構地基基礎設計時，必須進行地質(zhì)勘察工作。相關勘察人員能夠通過地質(zhì)勘察作業(yè)，充分了解和掌握建筑施工區(qū)域內(nèi)地下水位、土壤土質(zhì)、地形地質(zhì)等環(huán)境條件與情況，并在此基礎上確定建筑結構地基基礎設計的整體思路與方向，避開部分不利因素，從而提高建筑結構地基基礎設計的科學性和合理性。但目前部分設計業(yè)務中，對于各項地質(zhì)信息參數(shù)的勘察存在著不準確、不深入、不全面等問題，導致建筑結構地基基礎設計時無法準確地依靠參考資料進行設計，致使地基基礎設計無法避開部分不利因素影響。同時，部分設計人員在進行建筑結構地基基礎設計時，并未根據(jù)客觀事實進行設計，而是更多地依靠自身主觀的檢驗判斷進行設計，導致最終設計結果的科學性、嚴謹性不足。

2.2 地基基礎設計不規(guī)范

建筑結構地基基礎設計是一項較為復雜困難的工作，其技術難度較高，在設計過程中容易因諸多因素問題導致地基基礎施工難以開展，因此無法保證建筑結構的穩(wěn)定性以及安全性。如，在建筑結構地基基礎設計工作時，設計人員沒有全面而準確地認識到地基的復雜程度，無法依據(jù)相應的工作科學計算出建筑上部的結構荷載，進而導致不能準確而科學地計算出地基承載力，并可能導致出現(xiàn)地基變形問題。尤其是當施工區(qū)域存在軟土層時，設計人員對承載力的計算更加困難，導致設計方案出現(xiàn)一定的漏洞。在建筑結構地基基礎設計過程中，整體設計工作若存在不規(guī)范、不嚴謹?shù)那闆r與問題，就會導致整體設計無法與建筑工程地質(zhì)條件、施工水平以及周邊環(huán)境相協(xié)調(diào)，無法達到建筑工程安全適用、經(jīng)濟合理的要求。同時，在建筑結構地基基礎設計時，設計人員容易忽視樁基設計情況，使得樁基基礎功能作用得不到充分的發(fā)揮。除此之外，還存在一定的設計階段地下抗浮水位考慮不充分的問題，使得建筑工程在建設以及使用期間出現(xiàn)地下室上浮的現(xiàn)象與問題，帶來了嚴重的安全隱患[2]。

2.3 地基基礎設計圖紙繪制不專業(yè)

在建筑結構地基基礎設計中，繪圖是十分關鍵的工作內(nèi)容。建筑結構地基基礎設計圖紙主要包括平面結構圖、屋頂結構圖以及建筑詳圖三個部分。在施工時，施工人員需要嚴格按照圖紙內(nèi)容與要求開展相應的施工。因此，地基基礎設計圖紙的準確性與完整性直接影響到建筑工程的施工以及地基基礎施工的質(zhì)量水平?？茖W、專業(yè)、完整、嚴謹?shù)乩L制建筑結構地基基礎設計圖紙，是保證建筑后續(xù)施工順利開展的重要基礎與前提。設計人員需要保證繪制圖紙中建筑結構基礎設計具體內(nèi)容與細節(jié)的完整性，保證施工人員能夠全面而準確地領會施工圖紙意圖，將其反映在具體工程中。

2.4 地理環(huán)境存在著較強的復雜性與特殊性

在地基基礎的實際設計過程中，設計人員往往會遇到一些情況非常特殊的地形及土質(zhì)，其中最具有代表性的就是軟土。這種軟土的土質(zhì)擁有非常差的滲透性、較低的承載性能，在較強的壓力之下很容易產(chǎn)生壓縮變形，如果不對這類土壤進行相關的加固處理，將會直接使得工程地基基礎的實際強度以及相關承載力不能夠達到國家制定的相關標準。也正是因為如此，在工程設計的過程中，設計人員往往需要深入了解建筑施工區(qū)域內(nèi)部的水文情況以及地質(zhì)情況，并且一定要根據(jù)了解到的情況提前對一些可能對施工過程中產(chǎn)生較大的不利影響的因素進行及時有效的處理，這樣一來才能夠在實際的建筑工程施工過程中保證地基基礎的實際設計質(zhì)量。在正式的進行建筑地質(zhì)相關基礎設計及施工的過程中，地域性的凍土、季節(jié)性凍土都會在很大程度上影響到建筑工程地基基礎的實際施工質(zhì)量。也正是因為如此，在地基設計的過程中，尤其在確定地基基礎的埋置深度的過程中，需要全面地考慮凍土自身可能產(chǎn)生的凍脹反應，可能給地基的基礎結構帶來的影響，再進行科學的措施確定地基結構的埋設深度。

2.5 容易出現(xiàn)較為嚴重的人為誤差

除了一些難以預計到的自然因素之外，建筑工程的設計人員在建筑地基的基礎設計的過程中，一些人為、技術方面的因素也會在很大程度上嚴重地影響到地基基礎的設計以及施工質(zhì)量，進而對建筑工程自身結構的安全及穩(wěn)定造成非常大的影響。如果針對施工環(huán)境的地質(zhì)勘察開展不夠深入，不能獲得全面的數(shù)據(jù)信息，就會使設計方案與工程建設結構之間存在著較大的安全隱患。除此之外，在地基基礎設計過程中，如果設計人員因為自身的專業(yè)問題，或者因為粗心大意而導致一些方面的數(shù)據(jù)產(chǎn)生了嚴重的錯誤，也會給后續(xù)設計及施工帶來非常嚴重的不利影響。

3 建筑結構地基基礎設計問題的解決對策

3.1 做好地質(zhì)勘察工作

地質(zhì)勘察是建筑結構地基基礎設計中的重要內(nèi)容，只有全面而科學的地質(zhì)勘察，施工人員才能夠詳細準確地掌握建筑施工區(qū)域內(nèi)各項水文與地質(zhì)信息參數(shù)，設計人員才能夠準確把握設計中可能存在的安全隱患問題，保證后續(xù)施工的順利開展。在建筑結構地基設計階段，設計人員需要詳細地對工程區(qū)域內(nèi)地下水構造、分布以及地質(zhì)相關信息進行勘察分析，盡可能全面而廣泛地搜集與分析地質(zhì)水文信息，及時發(fā)現(xiàn)施工中可能存在的安全隱患，并對其進行優(yōu)化設計。在地質(zhì)勘察時，勘察人員需要應用專業(yè)化方法與設備儀器進行勘察，獲得科學的數(shù)據(jù)與結論，在此基礎上保證施工順利開展。

3.2 優(yōu)化圖紙繪制

在圖繪制時，設計人員應當以嚴謹、準確、細致的態(tài)度開展相關工作，根據(jù)建筑工程實際情況科學確定圖紙比例。同時，設計人員還需要保證圖紙中的各項內(nèi)容全面、準確，標明各項數(shù)據(jù)，做好文字注釋。在完成圖紙繪制后，技術人員需要對圖紙進行多次校準與審核，保證圖紙中各項數(shù)據(jù)參數(shù)清晰準確，保證圖紙能夠完全符合建筑工程的實際情況，能夠為建筑工程施工提供幫助與指導。

3.3 重視建筑基礎選型

在完成地質(zhì)勘察后，設計人員應當保證建筑基礎選型的科學性與準確性，通過深入與全面分析，選擇建筑基礎選型，保證建筑基礎的穩(wěn)定性與牢固性。在建筑基礎選型時，應當遵循安全、科學、經(jīng)濟的原則，綜合考慮地下水條件、土壤地形條件、場地環(huán)境條件、施工技術條件等因素，從而保證基礎選型的科學性與準確性。同時，建筑基礎選型還需要多方位、多層次進行考量。

如果建筑物下方并沒有地下室，并且建筑物自身所擁有的框架結構的實際荷載能力較小，設計人員就可以考慮采用柱下的獨立基礎形式進行設計。如果建筑物的地基條件較為復雜，并且施工區(qū)域具有較差的土質(zhì)條件，建筑物自身的框架結構又具有較大的荷載，設計人員可以采用十字交叉梁條形的基礎形式，這樣一來就能夠在很大程度上防止建筑物出現(xiàn)較為嚴重的不均勻沉降[3]。

3.4 優(yōu)化地基基礎設計方法

若建筑結構地基基礎設計方法不科學，將會直接影響到建筑工程的施工質(zhì)量。因此，在具體的設計環(huán)節(jié)，設計人員需要根據(jù)多方面的綜合條件與因素，結合建筑工程的實際需求，不斷優(yōu)化基礎設計方法，調(diào)整基礎設計思路，從而提高建筑結構地基基礎設計的質(zhì)量與效率。在設計中，設計人員需要準確計算出建筑地基應力與基礎沉降量等數(shù)據(jù)，在相關數(shù)據(jù)基礎上進行科學設計。

3.5 提高設計人員素質(zhì)

人員素質(zhì)是影響建筑結構地基基礎設計水平的直接因素之一，因此，提高設計人員素質(zhì)，是提高建筑結構地基基礎設計質(zhì)量水平的重要方法與對策。一方面，設計單位需要加強對設計人員的教育與培養(yǎng)，多元化開展培訓活動，建立相應考核機制，從而提高設計人員的專業(yè)能力水平。另一方面，還需要大力引進高水平、高素質(zhì)專業(yè)設計人才，通過培育、引進、考核等多方面機制，調(diào)動設計人員的工作積極性，保證其能夠認真負責完成建筑結構地基基礎設計工作。

4 結語

地基是建筑的基礎，地基基礎設計質(zhì)量直接關系到整體建筑的安全性與實用性。因此，文章對當前建筑結構地基基礎設計中存在的問題進行多方面分析，并針對性地總結了相應問題解決對策方法，希望能夠為提高建筑結構地基基礎設計質(zhì)量提供幫助與參考。