淺議房屋建筑基礎結構設計的優化措施

張琳琳

【摘要】基礎結構設計是房屋建筑工程項目施工技術的核心內容之一，是加強、鞏固建筑工程質量的重要手段。有關設計單位及其工作人員應當繼續提高自身的專業能力和職業素養，優化房屋基礎結構的設計方案，為滿足城市居民對生活、居住環節的舒適性、安全性、現代化、智能化要求。本論文，本人將從個人參加房屋建筑工程項目的基礎結構設計工作經驗進行經驗總結，提出關于國內在房屋工程基礎結構設計工作中的弊端和不足，并提出與之對應的基礎結構設計優化策略。

【關鍵詞】基礎結構設計；樁基礎平面圖；混凝土裂縫；單獨；柱下混合條形框架剪力墻

一、國內房屋建筑工程項目的基礎結構設計弊端不足

1.基礎結構設計的資料數據準備不充分

設計人員在房屋工程基礎結構設計工作中，應當對建筑項目的具體施工現場情況、現場周邊環境進行認真、細致地研究，聘請專門機構和專業人員對施工現場的地質環境與條件進行勘察測量，分析、判斷施工場地的巖層分布情況、土質種類與性質、地下積水的分布、流經規律，預測并計算房屋基礎所需要承受的承載負荷數值和基礎結構的建筑面積等，最終在數據總結與支持的基礎上，完成對房屋工程項目基礎結構的設計。以上數據的計算方法與參數設定應當考慮到建筑施工的技術方法應用、成本造價控制管理目標、材料與設施設備的配合使用，將提升房屋基礎結構設計質量與實現建筑工程經濟目標結合起來，提升房屋工程的施工質量和經濟效益。從現階段國內的房屋建筑工程項目設計工作情況分析，由于樁基礎施工技術具有操作簡便、受力均衡、承重載荷性能高并穩定的特性，因而被設計人員廣泛應用于房屋建筑工程基礎結構的主要施工手段。

2.基礎結構設計的平面圖測繪問題

平面圖測繪是房屋建筑工程基礎結構設計的重點內容，設計人員應當為結構平面圖測繪做好充分準備：一是，設計人員應當對房屋建筑工程的施工現場周邊情況進行詳細地考察，分析建筑工程所在區域的自然地理和自然氣候情況，尤其需要側重考察該地理區域的地震災害數據，對地震災害等級做出判斷和劃分，并根據數據資料制定相應的建筑基礎結構加固措施和抗震施工措施。舉例說明，如果房屋項目當地的地震等級和振幅強度較低，那么可以簡化基礎結構平面圖測繪過程；如果房屋建筑項目當地的地震等級和振幅強度較高，則必須在分析基礎結構全局承重負載數值、部分結構承重負載數值的基礎上進行設計，并配合使用基礎結構模型設計軟件。

3.基礎結構設計的混凝土裂縫問題

在國內房屋建筑基礎結構設計中，如何避免裂縫問題的產生是設計人員關注的重點內容。本人在工作中考察發現，房屋基礎結構設計中存在一系列關于混凝土裂縫、基礎框架構建抗壓性能、彈力收縮性能不足的問題，嚴重影響了基礎結構應當在房屋建筑中起到的支撐作用，分析該問題產生的源頭主要是：首先，在混凝土在施工過程中，被不合理放置，降低了混凝土的承重抗壓性能而產生裂縫；其次，混凝土施工的保養護理措施不合格而產生裂縫，或者由于設計人員沒有考慮到混凝土自身的凝固收縮特性而導致裂縫的產生；最后，混凝土原材料的質量不過關，或者原料配比不合理，造成混凝土裂縫的產生。

二、房屋建筑工程項目的基礎結構設計優化措施

1.優化大樣詳圖設計

建筑詳圖是否準確無誤是繪制大樣詳圖的基本前提。繪制大樣詳圖的方式一般有兩種：一是在原有建筑圖的基礎上進行繪制；二是在以前做過詳圖的基礎上進行適當的改進與繪制。并在繪制大樣詳圖時，應在確保建筑外形不變的原則下，盡可能的設計合理的結構以便于施工，并且不管是標高或是外形，在尺寸方面必須與建筑協調一致。

2.優化基礎結構的計算方法

在進行驗算底框砌體結構時要注意以下幾點：當多層結構的剛度是比較均勻的，底部剪力方法才可以應用。當建筑結構的底層框架是帶有薄弱層的混合結構時，要考慮到塑性變形的集中影響。因為底層框架結構中只有底層框架抗震墻、底層框架混合結構的剪力分配不能簡單的按照框架抗震墻的方法來計算，而是應該采用雙保險的方法，抗震墻來承擔全部的剪力，框架則按照剛度的比例承擔相應的剪力。在進行剛度的計算時，框架的剛度不發生折減，抗震墻發生折減，一般折減到彈性剛度的百分之二十到百分之三十。應考慮到因為地震作用而產生的傾覆力矩帶來的底層框架中的附加軸力。

3.優化單獨基礎設計

單獨基礎設計的概念是，房屋建筑框架結構和其他結構在設計過程中，通常所采用的圓柱形單獨支撐設計，也可以是多邊形的單獨支撐設計，或者可以被稱為獨立基礎設計。該種類設計方法的優勢在于，能夠加強房屋框架結構的全局承重載荷能力，并且對單獨基礎配合輔助的支撐結構，起到加強單獨基礎承重載荷性能與抗震性能的作用。單獨基礎設計的應當根據具體施工情況，可以選擇應用于房屋建筑工程中的框架結構方案中，也因為經濟合理和技術效果良好，被廣泛適用于房屋建筑工程的基礎結構設計方案中。

4.優化柱下混合條形基礎（框架剪力墻）設計

如果地質勘察分析后，發現施工地基土質柔軟、載荷性能較弱，可能發生不均衡沉降現象，而單獨基礎設計無法滿足房屋結構支撐效果的時候，應當進行混合條形基礎設計。該種設計方案的優勢在于，和單獨基礎設計相比，其將條形單獨支撐連接起來，改變單獨支撐受力的基礎結構，而變成在地基平面上受力均衡的框架結構，能夠減弱地基沉降的影響。混合條形基礎設計過程中，注意將條形支撐結構的間隔距離控制在合理范圍內，或者通過增加基礎平面面積的設計方法加強基礎承重性能。

綜上所述，由于國內經濟水平的增長，建筑行業的實力也在發展強大起來。設計單位及其工作人員應當提高自身專業能力和設計水準，保證建筑工程質量、保證施工工期不被不當延誤，從平面圖設計、計算方法選用、加強單獨基礎和混合條形基礎設計、避免混凝土裂縫產生等方面，不斷優化房屋建筑工程的基礎結構設計方案。

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