探析民用建筑結構設計中的基礎設計

文/張昆 江蘇省建筑設計研究院有限公司 江蘇南京 210000

當前，人們的住房理念日益革新，對工程建設及房屋建筑結構設計提出了越來越高的要求。傳統的基礎設計形式已經無法滿足人們的住房需求。近年來，建筑市場競爭日益激烈，工程建設成本也相對較高。基礎設計是房屋建筑結構設計中的核心環節，直接關乎房屋建筑的成本及安全問題。項目負責人和設計人員要依據具體工程背景，對基礎設計過程進行嚴格控制，使房屋建筑更加安全、舒適，提高建筑行業的市場競爭力，推進其全面發展。

1、建筑基礎設計原則

房屋建筑結構設計包括建筑結構設計和戶型設計。結構設計的目的是在保障房屋建筑的可靠性、穩定性和安全性的前提下，充分發揮房屋建筑的設計初衷的使用功能，最大限度的延長房屋的使用壽命，使得房屋建筑具有更高的性價比。因此，房屋建筑的基礎設計是一項復雜的系統工程，在設計中需遵循以下幾項原則：一是整體性原則，設計人員要充分考慮到房屋的整體結構和整體性能，決不能為了滿足某一項需求或提高某一項性能而忽略或影響房屋整體的結構，設計既要滿足質量、安全等客觀要求，也滿足使用者的主觀需求；二是提前性原則，設計人員需要提前和業主進行充分的、徹底的、有效的溝通，提前了解房屋建筑所處環境的地理位置、地質特征、溫度濕度等環境特征；三是重點性，設計要重點考慮梁、板、墻柱等關鍵的承重結構、傳遞荷載的結構，保障了關鍵部位和關鍵結構的性能，才能有助于房屋建筑整體性能的提升。

2、房屋建筑基礎設計當中的影響因素

2.1 地質條件

基礎設計的承載能力取決于地質條件，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涵蓋樁基穿越能力、土層地下水分布特點等，在基礎選型過程中應該認真分析這些因素。而地基持力層與基礎相接，主要是對建筑負荷加以承受，因此在設計基礎的過程中需要考慮持力層的承載能力、壓縮模量、圖紙特點等。

2.2 上部結構

上部結構是房屋建筑結構中的重要組成部分，其墻體厚度、地上建筑高度、采用形式等都取決于基礎的截面積、埋深、類型等，在基礎設計環節應該充分考慮上部結構的影響。通常上部結構在墻體厚度、高度、類型等方面的不同，往往會使房屋荷載在基礎分布特點方面也有所不同，繼而影響到基礎的抗變形能力、穩定性、沉降等。

2.3 施工環境

高層或大型建筑物的基礎設計中，由于天然地基滿足不了承載力和沉降量的設計要求，常常采用樁基礎。在城市建筑物密集的地方，沉樁作業引起的環境危害明顯增多。樁施工對周圍環境的影響直接影響到工程質量、進度、安全、造價，甚至影響到企業經營和社會形象，特別是打樁施工對周圍環境產生的噪音、振動和擠土等方面的不良影響，有時會造成無法挽回的損失。在建設新建筑物的同時，又不影響原有建筑的正常使用，這就要求我們對樁基施工產生的危害進行分析并采取經濟合理的預防措施。

3、房屋建筑基礎設計

3.1 獨立基礎設計

獨立基礎由于其成本較低，良好的適應性和抗震能力，在房屋建筑的基礎設計中具有廣泛的應用。在獨立基礎的設計中，要充分考慮到地基土的特點。如果地基土的壓實密度較小、壓縮性較弱，就應當設計為柔性基礎。獨立基礎可采用階形基礎、坡形基礎、杯形基礎中的一種或幾種的組合，以適應具體的實際情況。獨立基礎一般設置于承重的柱下，與現澆混凝土柱整體澆筑。

3.2 樁基礎設計

樁基礎具有較強的承載能力，在下部土層較為堅硬的、上部承載能力不足的場合較為適用。另外樁基礎由于具有較長的樁身，可以將上部的力傳遞到地層的深處，因此，樁基礎也常用做治理措施。在樁基礎的設計時，通過調整樁的密度和長度來適用房屋的建筑結構和上層的承載力。如框架結構，就應加大布樁密度并增加中部樁的長度。

3.3 復合基礎設計

復合基礎從屬于人工地基范疇，它涵蓋的范圍比較廣，包括深層攪拌樁、注漿固結、強夯等基礎形式。采用復合基礎會使地基具備較好的承載力。它主要是通過基體和增強體共同承擔荷載。該基礎形式的主要優勢表現在沉降、抗震、強度、承載力等方面。如果部分土層狀況不佳，需要應用樁基礎或進行處理，可選用復合地基，以有效彌補天然地基缺陷。而復合地基也具備一定的局限性，它的荷載承擔方式是增強體和基體共同作用。它的組成和受力也比較復雜，在理論研究層面仍然存在一定的缺陷。

綜上所述，基礎設計是房屋建筑結構設計中的一個重要部分，同時也是最為復雜的部分。做好房屋建筑結構的基礎設計是保障房屋建筑結構穩定性的關鍵。作為設計人員，在設計過程中應該注意每一個細節部分的設計，并且根據房屋建筑的實際情況加強基礎設計，通過科學、合理的設計提高房屋建筑的功能，進而保障房屋建筑工程的質量滿足施工要求。