建筑結構地基基礎設計現存問題和解決措施分析

許景達，趙文亮，楊海彬，劉欣，丁遵永

（中建二局第一建筑工程有限公司，廣東深圳 518000）

1 引言

地基基礎是建筑結構的關鍵與核心，如果基礎結構設計存在不規范等問題，會對建筑質量產生直接影響，導致整體結構在外力作用下出現傾斜以及裂縫等問題，嚴重者甚至會出現坍塌狀況。因此，為保證建筑結構的使用安全與建設質量，需要做好基礎設計工作。為對設計問題進行有效處理，確保設計工作開展能夠達到預期，首先需要對設計原理以及設計影響因素等進行分析，以便科學地開展后續研究。

2 地基基礎設計原理與影響因素

2.1 設計原理

在地基設計過程中，需要做好前期的調查工作，根據地質檢測報告，按照相關規定以及標準的要求對建設過程中可能存在的各項問題進行分析，從而高質量完成設計任務[1]。為保證設計方案的科學性，強調在設計過程中做好勘察及其分析，以便為后續工程設計與施工提供方案指導與依據。

2.2 設計影響因素

基礎設計影響因素相對較多，綜合來看，主要集中在以下幾個方面：（1）人為因素。設計人員是設計工作開展的主要執行者，也是影響設計工作的重要因素之一，人員的設計能力以及設計態度都會對設計工作的質量產生直接影響。（2）環境因素。由于地基基礎結構所處環境較為特殊，進行設計時，需要考慮地下水以及地下空間等各方面的情況，并要對地下原有管線以及既有建筑物等展開分析，以防出現設計方案與實際情況不符的問題。（3）數據因素。為保證設計方案的精準度，需要依據相關數據信息進行設計，如果設計信息存在不完整以及不準確等問題，會對設計方案產生直接影響[2]。

3 地基基礎設計存在的問題

3.1 地質勘察方面的問題

地質勘察是進行設計前期數據獲取的重要方式，如果存在勘察不準確以及不全面等問題，會對后續設計工作的開展造成不良影響。在實際的地質勘察過程中，由于一些參考資料可靠性不夠，勘察人員對數據進行分析時過于主觀，導致地質勘察工作結果存在一些問題有待解決。因此，在勘察過程中，工作人員需要對施工區域的土壤性質以及地下水等各項情況展開研究，通過對數據的分析明確存在的不利因素，從而在設計過程中采取措施有效規避，保證基礎結構最終的設計質量[3]。

3.2 設計規范方面的問題

基礎結構設計相對較為復雜，對技術的要求相對較高，如果存在設計參數不精確或者沒有按照相關規范的要求進行設計等問題，會對建筑結構的穩定性以及安全性造成直接影響。同時，如果沒有對地基基礎的復雜程度有全面的認識，按照主觀判斷直接展開設計，也會造成設計方案不準確以及不合理的問題，導致建筑結構的安全性受到影響。

3.3 圖紙繪制方面的問題

圖紙繪制對于技術人員的專業技能有著極高的要求，盡管近幾年的圖紙繪制過程極為智能，會通過對相關軟件的應用完成圖紙的繪制操作，但是，這些圖紙一方面存在細節繪制與實際情況不符的問題，另一方面存在缺少部分數據信息的問題，需要設計人員根據實際情況對自動生成的圖紙進行審核與調整[4]，完善施工圖，因此，依然需要設計人員有較強的繪圖能力，并且要嚴格地對施工圖進行審核。

4 設計問題優化建議

4.1 科學展開建筑基礎選型

在進行基礎選型工作之前，需要對建筑物周圍的環境以及地質條件等各項情況展開分析，按照當地的施工技術條件以及周邊既有建筑的特點等進行基礎選型工作[5]。如果建筑場地的土層均勻度以及承載能力符合工程建設的要求，且不存在不利地質，可運用條形基礎或獨立基礎；如果建筑所在區域存在軟土，承載力較弱，建筑地上結構的荷載較小，則可以運用復合基礎；如果場地的承載能力非常弱，但建筑的荷載相對較大，則可以選用樁基礎。另外，基礎選型還需要和場地環境以及地質條件等各項因素相符合，并通過對基礎設計進行優化的方式保證工程整體設計的安全性以及科學性，確保基礎選型與基礎設置的合理性。

基礎選型與工程造價以及施工難度也有密切關聯，在基礎形式的選擇過程中，需要進行綜合考慮，以便做出最優選擇[6]。其中，選型工作與建筑整體造價的關聯極為密切，例如，在對某工程項目的初步設計圖紙進行深化處理的過程中，發現設計階段基礎選型存在不合理的狀況，按照當地的地質分析報告，設計人員對基礎選型進行了調整，用預應力管樁代替了鉆孔樁，有效降低了工程造價，提高了施工效率，整體收益較為理想。所以，基礎選型對于項目經濟性的影響較為明顯，需要做好合理選擇與使用。

4.2 強化地質勘察工作

鑒于地質勘察工作對建筑基礎設計的科學性產生的重要影響，設計單位需要加大對地質勘察工作的關注力度，采取以下4 項措施，保證地質勘察人員所提供的資料的可靠性：（1）對地質勘察人員進行培訓，保證工作人員的責任意識以及工作態度，確保他們能夠清楚地認識到地質勘察工作的重要性以及價值所在，能夠積極參與到本職工作之中，從源頭杜絕人為因素造成的各種問題，保證勘察工作的質量；（2）需要對施工區域進行全面的分析，不僅要對地下水位以及地下空間的整體情況進行研究，還要對周邊建筑物以及建筑物沉降情況等進行分析，確定工程施工是否會對周邊建筑物產生不良影響，并要明確建筑物的恒荷載以及地質情況的承載能力等；（3）需要熟練使用地質勘測儀器設備，根據設備的使用要求，在對其進行使用之前做好設備的校準以及檢查工作，保證儀器設備的精準度，確保其能夠在勘測工作中充分發揮作用；（4）需要做好相關數據的統計與分析，以便為設計方案的高質量展開提供保障[7]。

4.3 優化圖紙繪制工作

在對圖紙繪制工作進行優化的過程中，首先，需要加大對設計人員圖紙繪制能力的培訓力度，通過培訓使設計人員明確繪圖軟件的正確使用方法以及對各項數據的正確處理方法，幫助設計人員改變以往依靠主觀判斷進行設計的錯誤觀念，確保設計人員能夠正確對數據信息進行挖掘與應用，科學地進行結構設計與圖紙繪制，保證基礎設計的合理性。其次，需要對圖紙的繪制內容以及繪制細節進行檢查，結合施工環境以及施工單位的具體意見，合理地對結構設計進行調整，保證圖紙設計內容和實際情況相符，確保能夠嚴格按照規范要求進行設計。再次，做好技術交底工作，組織參建人員通過直接溝通交流的方式進行技術交底，幫助施工團隊明確設計主旨以及設計要點，及時對施工團隊所提出的疑問進行解答，如果存在施工與設計不符的狀況，要第一時間上報，經過多方綜合處理之后再進行施工。最后，需要在完成圖紙繪制之后展開多次審核與校對，可通過對軟件內數據進行調整的方式，獲得最佳的設計方案，保證繪制圖的清晰度以及準確性，從而更好地為工程施工提供指導與服務[8]。

4.4 優化地基基礎設計方式

由于一些建筑事故是基礎設計不合理造成的，所以，要做好地基基礎設計的優化工作，以便從根本入手，降低各種建筑事故發生的可能性，保證建筑結構的整體質量。例如，如果建筑的地下室存在地基承載力較高以及抗浮水位較低等問題，需要采用獨立基礎加防水板的方式進行基礎設計，以保證基礎的防水性能和穩固性。但一些設計人員在進行具體設計時沒有在防水板下方設置軟墊層，導致獨立基礎以及防水板均受到了不同程度的地下水的影響，致使防水板下方出現滲漏以及開裂問題，使基礎在使用中出現嚴重的安全事故。所以，在建筑結構地基基礎的設計過程中，需要加強對基礎結構設計的優化，以便保證最終的設計質量[9]。設計人員在進行設計時，需要做好基礎沉降量以及地基應力等各項數據的計算與分析，保證整體建筑設計的科學化，實現對設計誤差的有效規避，使設計方案更加合理。

4.5 做好基礎抗浮設計

由于地基基礎所在位置較為特殊，所以，在設計過程中需要做好抗浮設計，以便為建筑結構的安全使用奠定基礎。在設計過程中，需要對建筑上部結構的自重進行分析，明確自重是否能夠平衡基礎受到的上浮力。如果上部結構的自重無法對上浮力進行平衡，則需要對基礎結構展開抗浮設計。設計過程中，需要做好局部抗浮驗算以及整體抗浮驗算工作，根據計算結果進行結構的調整，使其滿足規范規定的安全系數要求。在對結構自重相對較小的區域進行設計的過程中，如果上部結構的層數相對較少或存在缺層問題，可通過分塊分區進行局部抗浮驗算，以完成相應的抗浮設計工作。

5 結語

由于地基基礎是建筑結構的基礎結構，也是整體建筑的重要支撐體系，所以，設計人員需要加大對地基基礎設計工作的重視力度，根據工程項目的具體建設要求以及實際情況做好地質勘察以及一系列的前期準備工作，并在此基礎上科學展開基礎設計。可以通過不斷提高設計人員專業能力以及做好基礎選型等各項手段，達到切實提升設計方案精準度以及應用效果的目標，為地基基礎建設奠定良好基礎，保證建筑的整體建設質量。