建筑地基基礎設計

邰書朝

【摘要】：建筑在施工建設中的基礎就是指土壤與建筑物直接接觸的部分，而地基則承載著建筑整體的重量荷載。連接建筑地基與柱、墻等上部分結構之間過渡的結構就是基礎，基礎可以將接收到的建筑物荷載有效傳遞給地基。建筑地基基礎的設計換而言之就是通過基礎將上部結構荷載進行二次傳力，以便將建筑物荷載傳遞給地基，并結合變剛度調平等手段來對承載力與地基剛度進行改變，從而確保建筑地基反力與結構各部分的沉降趨于平衡。

【關鍵詞】：建筑；地基基礎；設計

1、建筑地基基礎設計的主要原則.

想要確保建筑地基基礎設計的經濟可行并安全可靠，還需要結合有效的設計原則：首先，建筑地基承載力容許值大于基礎地面壓力；其次，建筑基礎與地基的變形值要控制在建筑物要求的沉降值范圍內；第三，建筑地基基礎的整體穩定性與剛度要滿足規范建設要求；最后，建筑地基基礎的耐久性與強度都要滿足規范標準。對建筑結構的同一單元來講最好選用同種類型的建筑地基，切記不可同時出現幾種不同類型的地基基礎設計。地基基礎設計的質量水平會極大地影響到建筑整體質量與后期使用的安全性，因此，在設計建筑地基基礎的時候要注意基礎類型的選擇。當地基結構嚴重不均或者地基比較軟弱時，還要結合有效的處理措施，提高建筑基礎豎向剛度以及整體性能。在處理建筑地基的時候還要對比各項技術與經濟要素，選取人工基礎或者樁基來改變地基條件，以便提高建筑地基基礎施工的質量水平。

2、建筑地基基礎選型與設計的注意問題.

建筑地基基礎在設計時要注意的問題有：抗震設防與其他特殊情況的設計；工程造價與施工工期；施工設備以及施工水平；地方材料與材料供應；防水要求與地下室有無設計；建筑物周圍地下設施與基礎情況；建筑結構單元的劃分；建筑使用要求、外觀要求以及安全等級；建筑上部結構荷載與類型情況。

3、建筑地基基礎設計基本類型.

建筑基礎工程中有關地基基礎的設計按照受力特點以及基礎應用材料的不同，可以劃分為剛性基礎與非剛性基礎，根據構造形式可以將基礎類型劃分為箱形基礎、獨立基礎、筏形基礎以及條形基礎等。

3.1建筑剛性基礎的設計.

通常由灰土、三合土以及毛石混凝土、混凝土、毛石、磚等剛性材料構成的建筑基礎稱為剛性基礎，剛性基礎從性能角度還可以叫做無筋擴展建筑基礎。考慮到建筑的傳力與受力方面內容，單位面積內土壤的承載力比較小，建筑上部結構將荷載通過基礎來及時傳遞給地基，以便擴大建筑基礎的底面積，滿足建筑地基建設的基本承力要求。建筑上部柱或墻體等結構通過基礎將壓力按照剛性角來傳遞分布到地基中。由于剛性基礎采用的剛性材料具有抗拉性能差以及抗壓性能強的特點，所以建筑剛性角只能控制材料的抗壓能力。假如建筑地基礎底面寬度遠遠超出了剛性角可控制范圍，那么就會導致剛性角不斷拓展與擴大，此時建筑基礎就會受到強大的拉力而出現損壞現象。將鋼筋配置在建筑混凝土基礎底部位置，可以起到良好的抗拉效果，結合鋼筋較強的抗拉性能可以使建筑基礎底部承受一定范圍的彎矩，在加大建筑基礎寬度的時候就可以忽略掉剛性角的限制作用。因此，柱下鋼筋混凝土獨立基礎以及墻下鋼筋混凝土條形基礎也被稱為是鋼筋混凝土擴展基礎或者柔性基礎。一般建筑擴展基礎設計的基本構造要求如下。（1）建筑基礎墊層一般采用C10等級的混凝土，并且基礎墊層厚度要超過7 cm。（2）建筑擴展錐形基礎邊緣高度要超過20 cm，并且基礎（階梯形）還要將每階的高度控制在30～50 cm。（3）建筑擴展基礎的混凝土等級要超過C20。另外建筑擴展基礎底板最小受力鋼筋直徑要超過1 cm，受力鋼筋之間的距離要控制在10～20 cm。（4）當墻下鋼筋混凝土條形基礎寬度與柱下鋼筋混凝土獨立基礎邊長都超過250 cm的時候，可以將底板受力鋼筋長度取值為0.9倍的寬度與邊長，在布置的時候還要交錯進行。鋼筋條形基礎底板在十字形或者T形的交接處，建筑底板橫向受力鋼筋只需要沿著一個受力方向來布置，橫向受力鋼筋的另一方向要布置在底板受力方向寬度的1/4位置，另外底板在拐角處的橫向受力鋼筋在布置時需要沿著兩個方向分別進行。

3.2建筑常見結構體系地基基礎的設計應用.

3.2.1框架結構建筑的地基基礎應用.

①框架結構建筑荷載不高、地基條件好并且沒有地下室時，那么一般基礎類型可以設計成混凝土形式的獨立基礎，并且柱基之間可以根據規范標準與設計要求來考慮是否進行基礎系梁的設置；②框架結構的建筑地基條件好、設有地下室并要求有較高防水性能時，一般可以采用防水板加混凝土獨立基礎的方法，還要將容易壓縮的材料鋪設在防水板下層，注意鋪設的厚度要滿足基本設計要求，以便消除或者減少柱基沉降對建筑物的影響；③框架結構建筑地基較差、有地下室并要求一定防水性能的時候，基礎通常設計成無梁或者有梁的筏形基礎，框架結構建筑存在地下室的獨柱基礎，則地下室地面與基礎底面之間的距離設置要高于1 m。當地下室對防水的要求較高的話，還需要在防水板上部設置架空層，或者采用延性較好的防水材料鋪設在防水板的下部。

3.2.2框剪結構建筑的地基基礎應用。

①框剪結構建筑承載均勻、地基較好且設有地下室時，可以采用基礎系梁加單獨柱基的基礎形式。建筑荷載較大并且地基較差時，還需要采用鋼筋混凝土條形基礎（十字交叉）來增加基礎底面積并加強基礎整體性。當條形基礎不能滿足建筑地基的變形要求以及承載力時，還需要采用鋼筋混凝土筏形基礎。②框剪結構建筑設有地下室但無相應防水要求的時候，可以采用十字交叉基礎或獨立柱基，此外還要對地下室外墻的承載力進行科學驗算。建筑地基良好且地下室有一定的防水要求時，可采用防水板加條形基礎或者獨立柱基的方法，在應用時要注意防水板受基礎沉降量的不利影響，以便采取有效的措施來處理。當條形基礎不能滿足地基變形性能及承載能力，或者地基較差的時候，最好采用箱形基礎或者鋼筋混凝土筏形基礎。

結束語：

總而言之，影響建筑施工質量與使用安全的關鍵環節就是地基基礎施工。為了確保建筑基礎施工的質量，還需要做好建筑地基基礎的設計，良好的地基基礎設計是確保建筑發揮效益的關鍵。在建筑地基基礎設計過程中，要結合基本的設計原則，并處理好相應的設計要點，選擇合適的基礎類型來做好建筑地基基礎的設計，從而提高地基基礎質量與建筑工程整體質量。

【參考文獻】：

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