房屋建筑結構設計中的基礎設計方案分析

（福建幼兒師范高等專科學校，福建 福州 350007）

房屋建筑結構設計中的基礎設計是一項系統性、復雜性較高的工作，不僅需要考量到房屋建筑結構的持久耐用以及安全性等方面，還需要確保其功能性能夠滿足人們的實際需要，這就要求相關設計人員重視基礎設計的科學性以及合理性，并積極與業主進行及時、有效的溝通交流，從而確保設計方案符合實際需要，避免對房屋建筑工程施工質量和施工進度帶來影響。

1 房屋建筑結構設計中基礎設計的影響因素

1.1 地質條件因素

地質條件因素是對房屋建筑基礎設計有著較大影響的環境因素之一，而且，地質條件因素包含的內容較多，會對房屋建筑基礎設計帶來方方面面的影響。首先，是地基持力層的情況，地基持力層作為直接承受房屋建筑荷載的土層，對房屋建筑的穩定性有著直接影響，也是相關設計人員在房屋建筑基礎設計工作中必須重視和研究的因素之一，地基持力層的深度不僅需要考量到工程建設地點的土質特點，還需要結合房屋建筑的實際情況對地基持力層進行分析和確定；其次，是樁基穿越土層的情況，在這一設計環節，相關設計人員不僅需要對工程建設地點的地下水分布情況進行全面、細致的了解，還需要綜合考量不同類型樁基的穿越能力和承載性狀特點等因素。

1.2 施工環境因素

施工環境因素也是對房屋建筑基礎設計有著較大影響的因素之一，施工環境因素可以分為自然環境因素以及人為環境因素，其中，自然環境因素主要有外界環境溫度以及抗震等級等幾個方面，外界環境溫度所產生的影響主要是針對基礎施工材料，鋼筋混凝土是目前房屋建筑基礎施工中的重要施工材料之一，而在低溫環境進行基礎施工很容易使鋼筋混凝土結構出現開裂的問題，所以，相關設計人員在房屋建筑基礎設計工作中應對環境溫度因素進行分析和考量。而抗震等級因素，則是關系到房屋建筑基礎結構的抗震縫數量和分布，也是設計人員所應重視和分析的內容之一。

其次，人為環境因素主要是指房屋建筑基礎施工帶來的影響，一方面是基礎施工所引發的振動，會對房屋建筑基礎結構的穩定性產生一定的影響，另一方面則是在進行樁基施工時會將基樁周圍的土壤向外擠壓，導致基樁周圍土壤因擠土效應而產生應力，很容易對房屋建筑基礎結構以及附近的地下管線產生一定的影響，所以，人為環境因素也是設計人員在房屋建筑基礎設計工作中需要重視和研究的內容。

1.3 房屋建筑上部結構因素

房屋建筑上部結構也是影響基礎設計的重要因素之一，其原因主要是房屋建筑上部結構高度以及墻體厚度的不同，都會導致房屋建筑上部荷載出現較大差異，所以，房屋建筑上部結構情況也是基礎設計工作人員需要反復研究的重要內容之一，根據房屋建筑上部結構科學分析和計算基礎沉降量、基礎穩定性要求以及基礎抗變形能力，并合理規劃基礎設計類型、基礎埋深以及基礎底面積，從而確保基礎設計能夠滿足房屋建筑上部結構的荷載需要。

2 房屋建筑結構設計中基礎設計的要點

2.1 獨立基礎設計

獨立基礎設計具有抗震性能較好、土壤環境適應能力較好以及成本較低等特點，使得獨立基礎設計在房屋建筑基礎設計中得到了較為廣泛的認可和應用。獨立基礎設計理念大致可以分為柔性和剛性兩大類，需要相關設計人員根據工程建設地點的地基土質特點進行選擇，比如，剛性獨立基礎設計理念適用于地基土質壓縮性強且壓實密度大的情況，而柔性獨立基礎設計理念則可以有效抵抗地基的不均勻沉降問題。

獨立基礎設計的類型主要包括階形、坡形以及杯形等幾種，其使用方式可以分為柱下獨立基礎和墻下獨立基礎，其中柱下獨立基礎是最為常見的使用方式，主要是將獨立基礎布置在承重柱下方并與承重柱整體澆筑。而墻下獨立基礎主要用于房屋建筑地基承載力較大且建筑上部結構荷載較小的情況，可以有效減少基礎施工材料的損耗以及開挖土方量。

2.2 樁基礎設計

樁基礎是一種利用基樁承受房屋建筑動靜荷載的深基礎，其作用一方面是為房屋建筑上部結構提供更多的承載能力，通過較長的基樁穿越地下較軟的土層，并將房屋建筑上部結構的荷載轉移到地下堅硬土層中，避免房屋建筑地基出現不均勻沉降現象，另一方面還可以用于房屋建筑基礎的加固（如圖1）。樁基礎的設計應綜合考量房屋建筑實際情況以及地基土質情況，從而對樁基礎的基樁數量以及分布進行合理規劃。

（圖1 端承樁（左）與摩擦樁（右）1-樁，2-承臺，3-建筑上部結構）

2.3 箱形和筏形基礎設計

如果房屋建筑地基土質存在承載能力不均勻的情況，或者房屋建筑對地基的承受能力有著較高需求的情況下，相關設計人員可以在房屋建筑基礎設計工作中選用箱形和筏形基礎設計，除此之外，筏形基礎設計還適用于有地下室的房屋建筑。箱形基礎和筏形基礎雖然都屬于大體積混凝土結構，但二者之間存在很多的不同之處，比如，在實際功能方面，箱形基礎主要是通過較大的基礎底面、較深的埋深以及中空結構，提高房屋建筑地基的穩定性并降低建筑基礎沉降量（如圖2），而筏形基礎則是通過增加底面積、減小基地壓強的方式，提高建筑基礎整體承載能力，從而有效緩解房屋建筑地基的不均勻沉降現象，其結構主要由柱下板帶以及跨中板帶等結構組成（如圖3）。箱形基礎和筏形基礎除了在實際功能方面存在一定的差異以外，在施工要點等方面也存在很多的不同，所以，需要設計人員根據房屋建筑結構以及地基土情況合理選擇基礎設計方案。

（圖2 箱形基礎圖片）

（圖3 筏形基礎圖片）

2.4 樁箱基礎設計

樁箱基礎設計是合理結合樁基礎和箱形基礎的設計方案，這種基礎設計具有抗彎剛度較高以及沉降量小等特點，在高層建筑以及其他重型建筑工程項目中有著較為廣泛的應用。樁箱基礎設計的核心內容主要是荷載的分擔，這就要求設計人員對樁距、樁長、樁持力層剛度以及樁間土擠壓等方面進行綜合考量和研究，首先，箱形基礎所分擔的荷載會隨著基樁長度的增加而減少；其次，樁基礎施工時產生的樁間土擠壓應力會對箱形基礎的荷載分擔作用產生較大影響；第三，基樁持力層的剛度也會對樁基礎的荷載分擔比帶來較大影響，這幾個方面都需要設計人員加以重視和研究。

3 房屋建筑基礎設計應注意的問題

3.1 高層建筑基礎設計所應注意的問題

高層建筑結構設計中基礎設計所應注意的問題，主要包括沉降縫以及地基土結構等幾個方面。沉降縫設計是高層建筑基礎設計的重要內容之一，需要考量的因素主要包括土質基礎穩定性、建筑高度、結構形式以及建筑相鄰部分荷載等，如果高層建筑基礎設計存在沉降縫方面的問題，很容易導致建筑上部結構的開裂，并對高層建筑的安全性帶來極大影響，對于高層建筑基礎設計中的沉降縫問題，通常會采用垂直縫處理方法進行解決，也就是利用垂直縫將高層建筑分割為多個單元，從而緩解或避免高層建筑出現錯位以及開裂等情況。

3.2 山區房屋建筑基礎設計所應注意的問題

山區房屋建筑基礎設計所應注意的問題，除了建筑上部結構因素以外，還需要面對更加復雜、多變的地質環境因素，所以，在山區房屋建筑基礎設計過程中，設計人員需要全面、細致的收集和分析地質勘探資料，根據建筑結構以及地下環境復雜程度，科學、準確的確定建筑基礎設計等級，并針對地下實際情況制定完善的應對和解決方案，從而提高建筑基礎設計的合理性。其次，設計人員應積極主動的與業主以及施工方進行溝通和交流，在確保建筑基礎設計能夠滿足相關標準和建筑實際需要的基礎上，提高建筑基礎設計的可行性以及便捷程度。

4 總結

總而言之，基礎設計是房屋建筑結構設計的重要組成部分，不僅對房屋建筑的安全性以及耐用性有著直接影響，也關系到房屋建筑的建設成本，特別是在現如今我國建筑行業蓬勃發展的時代背景下，提高房屋建筑基礎設計水平和設計質量，也成為了有關部門、設計單位以及設計人員都應重視的工作內容之一。設計單位以及設計人員應提高對房屋建筑基礎設計的重視程度，做好相關資料數據的勘測、整理以及分析工作，同時，在房屋建筑基礎設計工作中，設計人員應嚴格按照相關標準和規范進行操作，抓好設計方案的細節之處，并加強基礎設計方案的優化，確保房屋建筑基礎設計能夠達到預期標準。