建筑工程基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)常見(jiàn)問(wèn)題及對(duì)策措施

文/王磊 石建華，陜西金泰恒業(yè)房地產(chǎn)有限公司

建筑工程基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)常見(jiàn)問(wèn)題及對(duì)策措施

文/王磊 石建華，陜西金泰恒業(yè)房地產(chǎn)有限公司

基礎(chǔ)設(shè)計(jì)是建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中重要的組成部分，基礎(chǔ)設(shè)計(jì)是否合理直接關(guān)系到整個(gè)建筑工程的質(zhì)量和安全。建筑工程設(shè)計(jì)中強(qiáng)化基礎(chǔ)設(shè)計(jì)，對(duì)于建筑結(jié)構(gòu)的整體性具有現(xiàn)實(shí)意義。本文簡(jiǎn)述了建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中基礎(chǔ)部分的設(shè)計(jì)要素，對(duì)基礎(chǔ)設(shè)計(jì)中重點(diǎn)關(guān)注的問(wèn)題進(jìn)行分析，研究建筑中基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的基本步驟，并對(duì)如何保證基礎(chǔ)設(shè)計(jì)質(zhì)量，保證建筑工程結(jié)構(gòu)的整體性、穩(wěn)定性和安全性進(jìn)行論述。

建筑工程;結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì);基礎(chǔ)設(shè)計(jì);常見(jiàn)問(wèn)題;對(duì)策措施

引言

建筑工程是一個(gè)復(fù)雜、系統(tǒng)的工程，在建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，容易受到各方面因素的影響，導(dǎo)致建筑設(shè)計(jì)中出現(xiàn)系列問(wèn)題，這些問(wèn)題影響了建筑工程的整體質(zhì)量安全。隨著我國(guó)人民生活水平的不斷提高，人們對(duì)于建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的安全性和穩(wěn)定性提出了新的要求，設(shè)計(jì)師應(yīng)該確保基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的科學(xué)性和合理性，綜合考慮各種因素影響，提升建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的整體水平。

1 建筑基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的常見(jiàn)問(wèn)題

1.1 地質(zhì)條件

建筑物在進(jìn)行基礎(chǔ)設(shè)計(jì)前，必須對(duì)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行充分的調(diào)查研究，掌握?qǐng)龅丶爸苓叺刭|(zhì)資料，一般通過(guò)地質(zhì)勘查來(lái)掌握擬建場(chǎng)地的地形、地貌、周?chē)ㄖ镆约案浇煌ā⒔o排水、供電等狀況。同樣的建筑物，選擇不同的地基方案和采用不同的基礎(chǔ)構(gòu)造，其工程造價(jià)和施工難度也將產(chǎn)生很大的差別，通常應(yīng)盡可能選擇良好的天然地基，但有時(shí)候有些特定的工程需要在特殊的地形上建造，譬如地基強(qiáng)度穩(wěn)定性不足或壓縮性較大，不能滿足設(shè)計(jì)要求，就需要對(duì)地基進(jìn)行處理，通過(guò)處理增加地基的承載力和穩(wěn)定性、減少地基變形。此外，作為地基，不允許土因剪力而產(chǎn)生滑動(dòng)變形，當(dāng)土層內(nèi)部潛在傾斜或具有抗剪強(qiáng)度差的滑動(dòng)面，在外界活動(dòng)、地震或建筑物荷載的作用下，會(huì)沿一定軟弱面產(chǎn)生以水平位移為主的變形現(xiàn)象，即滑坡現(xiàn)象，故在選擇建筑地基時(shí)應(yīng)避開(kāi)可能產(chǎn)生滑坡現(xiàn)象的不穩(wěn)定地段。

1.2 上部結(jié)構(gòu)

建筑工程由上部結(jié)構(gòu)與地基基礎(chǔ)兩部分組成，上部結(jié)構(gòu)與地基基礎(chǔ)共同作用，變形協(xié)調(diào)，上部結(jié)構(gòu)安全與否，不僅取決于各種受力構(gòu)件的強(qiáng)度，同時(shí)還受地基基礎(chǔ)變形的影響。地基基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)要充分考慮上部結(jié)構(gòu)的剛度，不同的上部結(jié)構(gòu)形式對(duì)地基基礎(chǔ)變形的適應(yīng)力也不同，因而需要設(shè)計(jì)人員在了解上部結(jié)構(gòu)的剛度特點(diǎn)后制定合理的地基基礎(chǔ)形式。

1.3 施工環(huán)境

高層或大型建筑物基礎(chǔ)設(shè)計(jì)中，由于天然地基往往滿足不了承載力和沉降量的要求，常常采用樁基礎(chǔ)。在城市建筑密集地區(qū)，樁基作業(yè)引起的環(huán)境危害明顯，樁基施工對(duì)周?chē)h(huán)境的影響直接關(guān)聯(lián)到工程的質(zhì)量、進(jìn)度、安全、成本，甚至影響到企業(yè)經(jīng)營(yíng)和社會(huì)形象，特別是打樁施工時(shí)對(duì)周?chē)h(huán)境產(chǎn)生的噪音、振動(dòng)和擾民等不良影響，有時(shí)會(huì)給建筑工程增加額外成本。新建工程施工時(shí)，在不影響舊有建筑正常使用的條件下，我們要對(duì)樁基施工產(chǎn)生的危害進(jìn)行分析，綜合考慮各類(lèi)環(huán)境因素，采取經(jīng)濟(jì)合理的預(yù)防措施。

2 建筑結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)設(shè)計(jì)中常見(jiàn)問(wèn)題的對(duì)策措施

建筑工程中基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的重要性不言而喻，政府部門(mén)對(duì)于該項(xiàng)工作的重視程度也很高。地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)，應(yīng)堅(jiān)持因地制宜、就地取材，保護(hù)環(huán)境和節(jié)約資源的原則，根據(jù)巖土工程勘察資料，綜合考慮結(jié)構(gòu)類(lèi)型、材料情況與施工條件等因素，精心設(shè)計(jì)。

2.1 基礎(chǔ)埋置深度的選取

位于天然土質(zhì)地基上的高層建筑筏形或箱形基礎(chǔ)應(yīng)有適當(dāng)?shù)穆裰蒙疃龋员ＷC筏形和箱形基礎(chǔ)的抗傾覆和抗滑移穩(wěn)定性，否則可能導(dǎo)致嚴(yán)重后果。隨著我國(guó)城鎮(zhèn)化進(jìn)程，建設(shè)土地緊張，高層建筑設(shè)地下室，不僅滿足埋置深度要求，還增加使用功能，對(duì)軟土地基還能提高建筑物的整體穩(wěn)定性，所以一般情況下高層建筑宜設(shè)地下室。在城市人居密集的地段往往新舊建筑物距離較近，尤其是新建建筑物基礎(chǔ)埋深大于原有建筑物時(shí)，新建建筑物會(huì)對(duì)原有建筑物產(chǎn)生影響，甚至?xí)＜霸薪ㄖ锏陌踩蛘Ｊ褂谩榱吮苊庑陆ńㄖ飳?duì)原有建筑物的影響，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮與原有建筑物保持一定的安全距離，該安全距離應(yīng)通過(guò)分析新舊建筑物的地基承載力、地基變形和地基穩(wěn)定性來(lái)確定，通常決定建筑物相鄰影響距離大小的因素，主要有新建建筑物的沉降量和原有建筑物的剛度等。

2.2 承載力計(jì)算

目前建筑工程大量存在著主裙樓一體的結(jié)構(gòu)，對(duì)于主體結(jié)構(gòu)地基承載力的深度修正，宜將基礎(chǔ)底面以上范圍內(nèi)的荷載，按基礎(chǔ)兩側(cè)的超載考慮，當(dāng)超載寬度大于基礎(chǔ)寬度兩倍時(shí)，可將超載折算成土層厚度作為基礎(chǔ)埋深，基礎(chǔ)兩側(cè)超載不等時(shí)，取小值。巖石地基的承載力一般較土高得多，可用巖石地基載荷試驗(yàn)確定，對(duì)完整、較完整和較破碎的巖體可以取樣試驗(yàn)時(shí)，可以根據(jù)飽和單軸抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值，乘以折減系數(shù)確定地基承載力特征值。

2.3 變形計(jì)算

地基變形計(jì)算是地基設(shè)計(jì)中的一個(gè)重要組成部分，當(dāng)建筑物地基產(chǎn)生過(guò)大的變形時(shí)，對(duì)于工業(yè)與民用建筑來(lái)說(shuō)，都可能影響正常的生產(chǎn)或生活，危及人們的安全，影響人們的心理狀態(tài)，故在變形計(jì)算時(shí)，宜考慮上部結(jié)構(gòu)、基礎(chǔ)與地基共同作用進(jìn)行變形計(jì)算。

2.4 抗浮穩(wěn)定性計(jì)算

建筑物抗浮穩(wěn)定性不滿足設(shè)計(jì)要求時(shí)，可采用增加壓重或設(shè)置抗浮構(gòu)件等措施，在整體滿足抗浮穩(wěn)定性要求而局部不滿足時(shí)，也可采用增加結(jié)構(gòu)剛度的措施。采用抗浮構(gòu)件（例如抗拔樁）等措施時(shí)，由于其產(chǎn)生抗拔力伴隨位移發(fā)生，過(guò)大的位移量對(duì)基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)是不允許的，抗拔力取值應(yīng)滿足位移控制條件。采用單樁豎向抗拔載荷試驗(yàn)的方法確定的抗拔樁抗拔承載力特征值進(jìn)行設(shè)計(jì)對(duì)大部分工程可滿足要求，對(duì)變形要求嚴(yán)格的工程還應(yīng)進(jìn)行變形計(jì)算。

結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，建筑工程的基礎(chǔ)設(shè)計(jì)不但非常復(fù)雜，還會(huì)對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的整體質(zhì)量安全產(chǎn)生影響，因此，設(shè)計(jì)人員需做好基礎(chǔ)設(shè)計(jì)，提高應(yīng)對(duì)各類(lèi)復(fù)雜情況的能力，才可以確保建筑工程的安全性。作為一名設(shè)計(jì)人員，不但需要從思想上重視設(shè)計(jì)，還應(yīng)充分考慮各種對(duì)基礎(chǔ)設(shè)計(jì)產(chǎn)生影響的因素，提高建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)質(zhì)量。建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)屬于動(dòng)態(tài)的復(fù)雜工作，針對(duì)不同的地質(zhì)條件，需要進(jìn)行相應(yīng)的設(shè)計(jì)，因此設(shè)計(jì)人員需要在實(shí)踐中不斷總結(jié)積累，不斷探索。

[1]王洪波.現(xiàn)行房屋建筑地基基礎(chǔ)工程設(shè)計(jì)與施工技術(shù)探究[J].建材與裝飾，2015（49）：31-32.

[2]吳強(qiáng).房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)常見(jiàn)問(wèn)題及對(duì)策探究[J].質(zhì)量探索，2016（05）：31，30.