民用建筑結構設計中的基礎設計淺述

徐雨萍

摘 要：近年來，我國的經濟得到快速提升，人們的生活水平也不斷提高，因此，在要求民房建筑質量以及復雜程度方面也不斷提高。結構的基礎設計在建筑設計中非常重要，能夠影響到后期的施工與設計以及整個工程的質量與使用效果。這就需要我們對房屋基礎設計的選型和要求深入理解，從而使建筑結構的基礎設計進一步加強。基于此，本文就簡要的分析了民用建筑結構設計中的基礎設計，以供參考。

關鍵詞：民用建筑；結構設計；基礎設計

1 民用建筑設計中基礎設計的影響因素

第一，地質條件。基礎設計的承載能力受地質條件所決定，而地質條件涉及較廣的范疇和諸多復雜的因素，尤其是樁基穿越土層情況和地基持力層特點。其中樁基穿越土層的情況對樁基穿越能力、土層地下水分布特點等所涵蓋，在基礎選型過程中應該將這些因素認真分析。而地基持力層與基礎相接，主要是對上部荷載加以承受，因此在設計基礎的過程中需要對持力層的承載能力、壓縮模量、地下水位等考慮。第二，施工環境。因為施工環境所涉及人工環境和自然環境，其中人工環境的影響為：在房屋建筑施工環節，各種振動往往會出現，在設計之初這就需要對這些情況充分考慮，使基礎的穩定性得到有效保證。第三，上部結構。房屋建筑結構中的重要組成部分就是上部結構，其結構選型、建筑高度、上部剛度等都將影響到基礎的高度、面積、埋深、類型等，在基礎設計環節應該對上部結構的影響充分考慮。通常在墻體厚度、高度、類型等方面上部結構不同，往往會使房屋荷載在基礎分布特點方面也有所不同，繼而對基礎的承載能力、穩定性、沉降等造成影響。

2 民用建筑設計中的基礎設計措施

2.1 選取基礎的埋置深度

在天然土質地基上，高層建筑筏形或箱形基礎的埋置深度一定要適當，從而保證筏形和箱形基礎的抗傾覆和抗滑移穩定性，否則可能會有嚴重后果出現；隨著我國不斷加快的城鎮化進程，使得建設土地緊張，高層建筑設置地下室，不僅滿足了埋置深度要求，同時還使增加了使用功能，對軟土地基來說還能將建筑物的整體穩定性提高，所以一般情況下高層建筑宜對地下室設置。在城市居住密集的地方往往新舊建筑物的距離非常近，當新建建筑物與原有建筑物距離靠近時，尤其是新建建筑物基礎埋深比原有建筑物要大時，新建建筑物會影響到原有建筑物，甚至會對原有建筑物的安全或正常使用所危及。為了使新建建筑物對原有建筑物的影響避免，設計時應對與原有建筑物保持一定的安全距離的情況加以考慮，通過分析新舊建筑物的地基承載力、地基變形和地基穩定性來確定該安全距離應。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。新建建筑物的沉降量與地基土的壓縮性、建筑物的荷載大小息息相關，而原有建筑物的剛度則與其結構形式、長高比以及地基土的性質則有一定的關系。

2.2 承載力計算

目前，建筑工程中大量存在主裙樓一體的結構，對于深度修正主體結構地基承載力，需要按基礎兩側的超載考慮基礎底面以上范圍內的荷載，當超載寬度比基礎寬度大兩倍時，可將超載折算成土層厚度作為基礎埋深，基礎兩側超載不等時，取小值。一般巖石地基的承載力較土高得多，可用巖石地基載荷試驗確定。可以取樣試驗完整、較完整和較破碎的巖體，可以根據飽和單軸抗壓強度標準值，乘以折減系數確定地基承載力特征值。

2.3 樁基礎設計

如果地基土上部土層為軟土層并且有較大的建筑荷載時，對淺基礎的采用已對地基變形和強度的要求不能滿足，這時就要對下部較堅硬的土層利用，從而作基礎的持力層做成樁基礎。樁基礎的組成是承臺和樁身兩部分，其作用是通過樁身與樁尖將上部分結構的荷載傳至深層較堅硬的地基上。對樁基礎的采用能夠避免深基礎施工開挖大量土方，省時省力。同時樁基礎能對較大的荷載承受，可使建筑物不均勻沉降有效減小。樁基礎的設計和施工應對工程與水文地質條件、上部結構類型及荷載特征情況綜合考慮，重視工程地方經驗，方能使樁基礎經濟安全。按承載性狀樁基礎的基樁分為摩擦型樁和端承型樁；按成樁方法則分為非擠土樁、部分擠土樁、擠土樁；按樁徑分為小直徑樁、中等直徑樁、大直徑樁。基樁的最小中心距、樁端進入持力層深度等應對相應樁基規范的要求符合。應對樁基工程的質量檢查和驗收加以重視。

2.4 箱形或筏型基礎設計

在地基土承載力不均勻以及高層建筑等對地基基礎承載力要求高的場合所適用箱形或筏板形基礎。目前在工程中帶柱帽的平板式筏板基礎的應用較廣泛，其優點是施工方便、承載能力強、整體性好。基礎設計時應對基礎的高度選取、最小配筋率的選取所重視，對抗浮設計水位對基礎配筋等指標的影響合理考慮。另外，箱形基礎和筏形基礎屬于大體積混凝土，施工中溫度裂縫容易出現，因此在設計時要予以充分考慮，通過對后澆帶的設置來使因為溫度變化導致的變形減小減少，寬度一般設置為800mm-1000mm，后澆帶混凝土宜在45d后澆筑。

2.5 無筋擴展基礎和擴展基礎設計

無由磚、毛石、混凝土或毛石混凝土、灰土和三合土等材料組成筋擴展基礎，且對鋼筋的墻下條形基礎或柱下獨立基礎不需配置。無筋擴展基礎的特點是成本較低、施工速度快等，在多層民用建筑和輕型廠房經常使用。設計中應對無筋擴展基礎臺階高寬比的允許值加以重視。

擴展基礎的特點是適用范圍較廣、布置靈活、施工方便等。擴展基礎混凝土強度等級不應比C20低，受力鋼筋的最小配筋率不應比0.15%小。基礎的墊層厚度不應小于70mm，混凝土強度等級不宜小于C10。在基礎內鋼筋混凝土柱子和剪力墻受力鋼筋的錨固長度應符合相應規范規定，抗震時應取抗震錨固長度。設計中應對基礎的沖切、剪切、局部受壓等計算重視，對基礎高度和基礎面積經濟合理的確定。

3 結束語

基礎設計是結構設計的重中之重，直接影響結構安全。是結構設計較復雜的部分，設計過程應重視概念設計，不要一味的追求計算精度。多總結其它類似工程的設計經驗，才能使結構基礎設計更加安全經濟。

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