地基結構設計應注意的幾個問題

（河北華達公路工程咨詢監理有限公司，河北，高碑店，074000）

【摘要】地基基礎是工程建設的重要組成部分，其造價、工期和勞動消耗量均在工程建設中占較大比重。因而，基礎結構設計工作應該成為工程建設設計的中心環節。為了降低建設造價，保證結構安全，從設計角度來看，完善地基結構設計是解決問題癥結的關鍵所在，本問就地基結構設計應重視的幾個方面談一下看法。

【關鍵詞】地基結構設計；技術層面；管理層面

1 建筑物地基結構設計中應考慮的主要因素

建筑的地基設計是高層建筑結構設計的重要內容，它對保證建筑物的正常使用和安全至關重要。因此，地基設計時必須做到以下五個方面的要求：（l）基底附加壓力不超過地基承載力或樁承載力；（2）基礎總沉降量和差異沉降量控制在允許限制值以內；（3）滿足建筑物使用要求和防水要求；（4）預先估計到基礎在施工過程中對毗鄰房屋的可能影響；（5）應當考慮綜合經濟效果，不僅考慮基礎本身的用料和造價，還應考慮使用、施工條件和施工工期等因素對經濟的影響。

2 地基結構設計的規范要求

2.1 結構計算應注意的問題

2.1.1 免荷載計算的錯誤。諸如漏算或少算荷載、活荷載折減不當、建筑物用料與實際計算不符，基礎底板上多算或少算土重。

2.1.2 底框砌體結構驗算。底部剪力法僅適用于剛度比較均勻的多層結構，對具有薄弱層的底層框架混合結構，應考慮塑性變形集中的影響，通常對底層地震剪力乘以1.2～1.5的增大系數；底層框架混合結構的剪力分配不能簡單地按框架抗震墻的方法。因為底層框架結構中只有底層框架抗震墻，應采用雙保險的方法，抗震墻承擔全部剪力，框架按剛度比例承擔剪力。剛度計算時，框架不折減，抗震墻折減到彈性剛度的20%～30%；應考慮底層框架柱中地震作用產生傾覆力矩所引起的附加軸力。

2.1.3 避免樓板計算中方法不正確。連續板計算不能簡單地用單向板計算方法代替；雙向板查表計算時，不能忽略材料泊松比的影響，否則由于跨中彎矩未進行調整，將使計算值偏小。

2.1.4 對電算結果的正確性作出有效評價。目前結構計算大多采用結構設計計算程序進行計算，如何對計算結果進行分析、評價，是一個非常重要的方面。因此必須根據工程設計的經驗對計算結果進行分析、判斷，根據其正確與否，決定能否作為施工圖設計的依據。

3 做好地基結構設計工作應重視的幾個問題

3.1 技術層面

3.1.1 基礎型式的設計

房屋基礎設計應根據工程地質和水文地質條件、建筑體型與功能要求、荷載大小和分布情況、相鄰建筑基礎情況、施工條件和材料供應以及地區抗震烈度等綜合考慮，選擇經濟合理的基礎型式。

砌體結構優先采用剛性條形基礎，如灰土條形基礎、毛石混凝土條形基礎和四合土條形基礎等，當基礎寬度大于2.5m時，可采用鋼筋混凝土擴展基礎即柔性基礎。

多層內框架結構，如地基土較差時，中柱宜選用柱下鋼筋混凝土條形基礎，中柱宜用鋼筋混凝土柱。框架結構、無地下室、地基較好、荷載較小可采用單獨柱基。無地下室、地基較差、荷載較大為增強整體性，減少不均勻沉降，可采用十字交叉梁條形基礎。

框架結構、有地下室、上部結構對不均勻沉降要求嚴、防水要求高、無防水要求，柱網、荷載較均勻、地基較好，可采用獨立柱基，抗震設防區加柱基拉梁，或采用鋼筋混凝土交叉條形基礎或筏板基礎。筏板基礎上的柱荷載不大、柱網較小且均勻，可采用板式筏形基礎。當柱荷載不同、柱距較大時，宜采用梁板式筏基。無論采用何種基礎都要處理好基礎底板與地下室外墻的連結節點。

框剪結構無地下室、地基較好、荷載較均勻，可選用單獨柱基，抗震設防地區柱基下設拉梁并與墻下條基連結在一起。均勻，可采用箱形基礎；柱網不均勻時，可采用筏板基礎。

無地下室，地基較差，荷載較大，柱下可選用交叉條形基礎并與墻下條基連結在一起，以加強整體性。剪力墻結構無地下室或有地下室，無防水要求，地基較好，宜選用交叉條形基礎。當有防水要求時，可選用筏板基礎或箱形基礎。當地基較差，為滿足地基強度和沉降要求，可采用樁基或人工處理地基。

3.1.2 根據建筑物特性進行地基結構設計

為防止或減少由于地基沉降或不均勻沉降引起的構件開裂或破壞，可以從建筑措施、結構措施、地基和基礎措施方面加以控制。諸如：避免采用建筑平面形狀復雜、陰角多的平面布置；避免立面體形變化過大；將體形復雜、荷載和高低差異大的建筑物分成若干個單元；加強上部結構和基礎的剛度；同一建筑物盡量采用同一類型基礎并埋置于同一土層中等一系列措施。地基的結構設計應分別就高層建筑與普通建筑考慮不同的設計。

（1）高層建筑。對高層建筑來說，由于需要一定的埋置深度，從經濟的角度考慮，基礎一般采用樁箱或樁筏結合的形式。此時應保證箱體的整體剛度，群樁布置的形心應與上部結構重心相吻合；當土層有較大起伏時，應使用同一建筑結構下的樁端位于同一土層中，并應考慮可能產生的液化影響。

（2）普通建筑。對普通建筑而言，從經濟的角度考慮，一般不愿意采用長樁的方案。但對軟土層覆蓋層厚度較大的地區，一般都需要經過地基處理的方式來達到控制建筑物沉降的目的。常用的軟土地基處理方式類型較多，但在選擇地基處理方案前，必須認真研究上部結構和地基兩方面的特點及環境情況，并根據工程設計要求，確定地基處理范圍和處理后要求達到的技術指標，以及各種處理方面的適用性。同時綜合考慮處理方案的成熟程度及施工單位的經驗，進行多方案比較，最終選定安全實用、經濟合理的處理方案。地基經處理后，還必須滿足規范所規定的強度和變形要求。

3.1.3 后澆帶的設計

后澆帶的設計是地基結構設計的一個重要方面。后澆帶只能解決施工期間的混凝土自收縮，它不能解決由于溫度變化引起的結構應力集中，更不能替代伸縮縫。有時單靠設置后澆帶不足以解決混凝土收縮和溫度變化問題時，可以考慮采用補償收縮混凝土，在適當位置設置膨脹加強帶。采用這種方法，不僅可以進一步增大伸縮縫最大間距，而且可以用膨脹加強帶取代部分施工后澆帶，從而實現混凝土的連續澆筑即無縫施工。但應注意，采用膨脹加強帶取代部分施工后澆帶時，膨脹加強帶的位置應設置在結構溫度應力集中部位，并應制定嚴格的技術保障措施，保證混凝土原材料的質量和微膨脹劑的配合比準確。

3.2 管理層面

3.2.1 加強對設計人員的管理。對每個工程都要求設計人員認真編制方案說明書，綜合評定基礎類型。一個好的基礎工程必須能安全地支承上部結構并能巧妙地將荷載傳遞到下部地基中。對工程而言，它在能滿足規范要求的前提下，必須具有最小埋深，良好的穩定性能，又能將沉降和差異沉降控制在允許范圍內。同時還要具有造價經濟、施工簡便、對周圍環境污染小等特點。因而，要求設計人員在基礎設計中，對所建工程的地質性質和地貌概況、周圍環境進行綜合分析；在設計計算中，對其參數、理論的精確度和適應性要進行研究，經多方案比較和調整偏差后，才能確定技術上合理、經濟效果最佳的基礎類型。在這一過程中，設計人員必須提出明確合理的觀點，并形成書面文件。

3.2.2 制定明確的獎懲措施，充分調動設計人員的積極性

對方案經濟合理，設計精益求精，效益又很顯著的工程，要根據其效益按一定比例給設計單位和個人以重獎。反之，應有相應的處罰措施。除了經濟上的罰款之外，對特別嚴重的要給予單位以降低資質和個人以行政降級處分。只有這樣才能激勵設計人員充分挖掘個人潛力，推動基礎設計朝健康、有序的方向發展。

參考文獻

[1] 余景雄.論地基結構設計及處理的研究[J].建材與裝飾(下旬刊).2008(4)

[2] 葉勇杰.概念設計在結構設計中有關問題的探討[J].中國新技術新產品.2009(11)