民用建筑結構設計中的基礎設計分析

段達喜DUAN Da-xi

（芒市建筑設計有限公司，德宏 678400）

0 引言

近年來，中國的經濟蓬勃發展技術水平突飛猛進，人民的生活水平也獲得了迅速的提升，更多的中國人選擇走進了都市生存與發展，人們也對都市的基本住房條件在無形間提出了更高的需求。現代社會的發展促使城鎮化進程得到了不斷的推進，城市人口的大量聚集促使城市建筑的數量也在不斷的提升，而其中最為主要的部分就是民用建筑，這與萬千民眾的日常生活有著十分密切的關聯。在進行民用建筑設計的過程中，不僅要保障工程的質量，還應當對建筑所能夠產生的影響報以重視。對于民眾而言，其在選擇房屋建筑的過程中需要考慮更加全面的因素，民眾對于建筑工程的要求有著更高的提升，這在某種程度上也在推進著建筑行業的發展。

1 影響房屋建筑基礎設計的主要原因

1.1 上部結構的安全性

在進行建筑工程施工的過程中，相關施工人員應當對兩個部分的內容報以高度重視，其中主要包括地基基礎以及上部結構，兩者只有互相的協調互相的作用才能夠實現最好的建筑效果目標。對于整個建筑工程而言，上部結構有著十分重要的作用，但是其自身往往會受到各個部分受力構建以及地基基礎的影響。相關設計人員在進行地基基礎設計的過程中應當對上部結構的剛度進行充分的判斷，確保其能夠符合施工需求。對于不同的工程而言，需要應用不同的基地基礎，確保其變形能夠符合建筑工程需求。因此，建筑工程設計師在進行設計的過程中，應當充分的了解上部結構剛度特點，隨后針對其實際需求設計出相應的地基基礎。

1.2 地質條件是否符合要求

相關設計人員在進行設計的過程中，需要對基礎部分設計進行充分的考量，確保其能夠與施工現場的環境進行充分的了解，深入工程一線進行調查，確保能夠掌握相應的資料。在進行實地勘測的過程中可以采用勘測的方式對建筑工程的地形、地質以及地勢進行了解，明確其周圍的交通實際情況，了解工程周圍排水排污情況，明確建筑工程的基本構建以及地基方法，預估實際施工過程中可能出現的差異[2]。一般情況下，建筑工程設計人員應當選擇一些環境較好、簡單有效的區域，充分保障施工質量，優先選擇一些資金和節約資金的方式。但是在進行實際施工的過程中也會出現地基不強的情況，相關設計人員也需要對這種情況進行適當的處理[3]。

1.3 大型建筑物對施工環境的影響

受限于建筑工程的場地限制，在進行施工的過程中高層建筑的數量不斷的提升，這對于建筑工程地基的施工質量有了更高的需求，這種高層建筑的壓力是建筑工程無法承載力的沉降量，因此一般情況下都會選擇使用樁基礎。樁基礎的合理選擇能夠為建筑物的穩定性以及安全性提供夠充分保障，但是由于當下城市高度發展，建筑物的密集程度較高，采用沉樁作業的過程中通常會對周圍施工環境產生影響，特別是一些建筑工程在進行施工的過程中經常采用打樁施工的方式，這種施工方式會出現大量的噪音以及震動，對工程地基以及周圍建筑和民眾都會產生十分嚴重的影響。由此可見，相關施工人員應當結合工程的實際情況選擇科學的施工技術，保障工程的負面影響得到充分的避免，積極應用各種先進的施工技術，不斷提升施工質量，推進建筑工程行業的發展。

2 民用建筑基礎設計的要求

對于民用建筑而言，整個工程的建設質量往往會受到建筑基礎設計的科學性的直接影響，因此其也是整個建筑工程施工過程中十分重要的內容之一，基礎設計能夠對建筑工程的質量以及施工質量產生影響，相關施工部門應當報以高度重視[4]。在建筑設計的過程中，其總體設計方案必須實現下列五種功能：①總體設計方案的承載能力，必須符合其建筑的正常要求，以及在建筑過程中產生的各種作用力；②保證其使用效果，滿足人們的需要；③結構能夠確保長期內沒有出現質量問題；④結構在出現失火等意外狀況時，結構能夠保證在規定的時期內保持足夠的強度；⑤如果有爆炸或者撞擊，以及因為人類所造成的傷害的時候，就要求結構有一定的強度以及穩定性，并沒有出現質量和起初不一樣的相關問題，這樣就盡可能的讓倒塌的可能性得到了減少。為讓最后的設計方案得到滿足我們必須要做到上面這五點，在設計地基的時候一定要綜合考慮下面這幾種因素：①因為擁有長時間的負載，就會讓地基出現形變，要保證地基的變形不會對整體的承重結構形成影響。②如果有不良好負載的話，地基可以讓其擁有很強的穩定性。③可以保證整個地基都擁有強大的承載能力。而在對其進行選擇的時候要保證整個地基擁有很強的穩定性，另外，對于其周邊環境引起的實際變形的變形量以及特征要綜合考慮。因為地基實際的變形是和時間有一定聯系的，其是比鋼筋混凝土更加容易出現變形現象[5]。

3 基礎結構的一般類型

3.1 擴展普通基礎設計方式

3.1.1 獨立基礎設計

采用獨立式設計能夠切實保障建筑工程的結構受力得到充分的明確，這種設計方式與其他的設計方式之間有著明顯的區別，有著較高的可執行性，施工簡便性得以充分提升[6]。因此，在進行施工的過程中較為常見的基礎工程形式就是獨立基礎設計。通常情況下，都會選擇使用單層排架結構或者是框架為上部構建，例如常見的杯口、坡型以及階梯等基礎形式。

3.1.2 條形基礎設計

相對于獨立基礎設計來說，條形基礎設計在實際的建筑應用中使用率比較少，而線形基礎設計所使用的范圍也比較狹窄，因此一般適用于柱間距比較小的框架結構和排架構造中，可以選擇單項設置還是交錯設置。

3.2 樁基礎普遍的設計方式

3.2.1 鉆孔灌注樁設計

目前，鉆孔灌注樁工程設計被更加普遍地運用于土木的基本結構施工處理過程中，因此選擇鉆孔灌注樁工程設計在實際操作的過程中，必須充分地考慮后期建設使用的幾個具體過程與條件，可以讓在正常的應用里面有著更大的作用，讓其在后面的工程之中能夠按照相關的基礎結構來進行科學合理的處理[7]。在實際操作的時候，對于整體的具體樁身以及樁區域要選擇好，讓鉆孔灌注樁可以和工程基礎結構需求結合起來，并且可以讓整體結構的穩定性能得到保證。某高層住宅緊鄰大街，為南北長方形地塊，共計六棟高層住宅樓組成。建筑工程所在場地地下水主要為淺部孔隙潛水，大氣降水補給構成。實測穩定水位埋深數據為0.40-2.10m，該地下水對砼結構不具有腐蝕性。本高層住宅建筑工程±0.0000相當于黃海高程6.800m。本工程采用鉆孔灌注樁對建筑地基進行設計施工，鉆孔灌注樁流程如圖1所示。

圖1 某建筑鉆孔灌注樁施工流程圖

3.2.2 預應力管樁設計

當下，我國大型建筑工程施工過程中以及一些基礎結構設計的過程中預應力技術手段得到了廣泛的認可，因此在基礎構造方面，預應力技術的應用有著十分重要的價值。因此，在進行實際設計施工的過程中，應用該方式能夠切實保障工程的功能和效益。為保障管樁設計的效益，相關施工人員需要從各個方面進行完善。例如：相關施工人員要參照工程的實際情況對預應力管樁的直徑進行設計，整個基礎結構的穩定性需要被高度重視，同時要對其使用性能報以重視，站在整體的角度對設計方案進行分析與考量，確保實際施工過程中不會出現各種不利情況。在此基礎上，相關工作人員需要嚴格檢查和篩選樁基礎的各個組成部分。

4 在房建結構基礎設計中普遍存在的不足之處

4.1 缺乏全面性的地質勘查

整個工程在啟動建設前后，相關的工作人員一定要來到施工的現場，十分詳細的分析并勘察現場實際的環境，尤其是對于地理自然環境的相關分析，由于合理的地質勘察對于工程整體有著特別重要的影響，例如經過仔細的勘察我們可以知道實際需要的材料以及所面臨的一些問題等等，因此在進行相關勘察的時候一定要十分的仔細以及嚴格，相關的工作人員要十分負責認真，仔細的做好每一步驟的記錄。這樣就可以為后面的設計工作提供良好的幫助[8]。可是現在特別多的建筑工程在正式對房屋基礎結構進行設計的時候，沒有對實際的施工現場進行細致的勘察，并且特別多的單位只是參考之前的數據來進行相關分析，這樣就會讓實際狀況和相關數據不太匹配，從而對于整體設計也是不好的，這樣就沒有辦法讓建筑的質量得到保證，從而對于整個行業的發展也是不利的。

4.2 缺少完整的房建結構基礎設計圖紙

設計師在進行結構設計的時候需要完成十分復雜的內容，在完成剛開始的準備以后，就能夠去進行相關設計了。在設計的時候要綜合考慮房間的整體結構，從而得出科學合理的設計圖紙。同時還要有相關的繪圖，之后就有具體的圖紙，設計圖紙對于前期以及后續的工作都是十分重要的，可是通過相關調查我們知道，現在我們國家的房屋建筑的基礎設計有著特別多的缺陷，就比如結構詳圖、剖面圖以及平面的布置圖組合起來就構成了完整的一套設計圖紙。在進行平面圖設計的時候要考慮到預想的格局以及相關理念要和具體的情況一樣，防止由于圖紙不太準確從而讓后續的工作沒有辦法進行。一些基礎設計花費的時間是特別短的，并且人們有著越來越高要求的建筑形式，這樣就讓施工的實際難度得到了增加，因此說一定要盡可能的讓信息的準確以及設計實際的規格以及步驟保持一致，從而讓設計對工程整體的質量以及工期的影響進一步減小。

4.3 基礎設計工作人員的專業素養較低

在建設房屋的時候，相關的設計以及具體的施工特別重要的一部分就是對于工作人員的選擇，要是因為工作人員的能力對于工程的影響是特別大的，所以我們可以知道，一定要科學合理的去選擇具體的工作人員。第一步就是選擇相關的設計人員，因為設計人員對于整體方案的設計十分重要，如果他們在設計的時候有問題出現的話，就會對后期的施工以及工程整體的安全造成很大的影響，然后就是相關的施工人員了，施工人員是整個工程實際的操作人。他們的能力與工程整體也是十分重要的。可是在實際選擇工作人員的時候，并沒有仔細的去按照規定的標準進行相關的篩查。這樣就會讓一些工作人員沒有良好的專業素養，甚至還會出現一些工作人員根本沒有相關的學習經驗以及培訓。這樣對于行業的發展是不利的，所以，相關單位在篩選工作人員的時候一定要仔細嚴格，并加強對于他們的培訓工作，每一位工作人員都可以有積極主動的學習意識，使每一位工作人員都擁有著較高的專業素養以及相關技能，讓他們認真仔細的完成所安排的工作。

5 民用建筑設計中的基礎設計措施

任何的建筑工程的地基設計均對整體施工過程起著至關重要的影響，而地基基礎設計與施工直接影響到了工程物體的穩固性與安全，它也決定了整個建筑工程的成敗與否。在建筑結構設計過程中，一定要重視地基力層的選擇，同時要不斷地研究各項影響地基穩定的因素，對地基存在的問題進行深入的分析和研究，再進行合理的設計[9]。其次，在基礎方案設計時，也要兼顧多種原因，選用最合理的解決方案，以降低工程成本，并提高項目施工的效益。而且，在房屋結構建筑設計中，基礎建筑設計也十分重要，它的設計質量直接關乎建筑物結構整體的品質，稍有差池，將會給建筑產生無法挽回的巨大損失，甚至還會導致嚴重安全事故。所以，在基礎建筑設計中，設計人員應該把握住基本建筑設計的工作重點，以此提高建筑物結構的整體設計品質，給人們的生活和財產提供一個安全性保證。

5.1 選取基礎的埋置深度

在天然的土質地基上，基礎的埋置深度必須要滿足設計規范要求，以最大限度地保證基礎的防翻沉力和防滑動穩定性，盡量避免出現意外情況。伴隨著中國社會經濟技術水平的持續提高，中國城鎮化進程即將逐漸增快，又因為建筑實際的面積是有限制的，這樣就讓整個建筑變得十分密集。同時特別多的高層建筑都會有地下室的，這樣就讓整體難度加大。在施工的時候一定要綜合考慮實際的實用價值以及埋置的實際深度。城市人口特別密集的地方建筑物也是十分密集的，又因為實際的用地面積是一定的，這樣就讓兩個建筑物之間的距離是特別近，其實如果新型的建筑要比之前的建筑要大的話，就會對之前的建筑有著不好的作用，嚴重的話還會讓建筑的安全性以及正常使用受到很大的影響[10]。因此為了讓新型建筑對之前建筑的傷害盡可能的減少，在進行相關設計的時候要綜合考慮實際的情況。

5.2 樁基礎設計

樁基以及支撐承臺共同構成了鋼筋混凝土的基礎。利用裝尖把的上面以及樁體帶入到較深的地基里面。所設計的樁承臺一定可以讓土地的挖掘得到降低，并且還要節省大量的勞動力以及時間。與此同時，鋼筋混凝土基礎能夠承擔相對大的負荷，能夠有效地避免建筑物的不平衡下沉。在進行相關的施工設計的時候事先詳細的分析環境實際的水質要求以及上部的構造等等這些，這樣就可以讓整體建筑的安全以及穩定性得到保證。對于地質條件不一樣的情況來說，需要采用不同的施工技術，而面對地質條件而產生的各種問題，可以采用預制基礎樁基礎施工技術開展施工，為土層的穩定性提供充分的保障。在開展實際施工的過程中，需要參照地質條件預制樁基，隨后在完成施工之后對樁基進行加固處理，以此為樁基的穩定性提供充分保障。

5.3 箱形或筏型基礎設計

對于地基土壤強度不平衡或高層建筑等對地基基礎強度要求較大的地方，可選用箱形或筏板形式基礎。現階段，最常見的是帶柱帽的平板式筏板基。此外，由于箱型基礎和筏形基礎均屬大體積砼結構，在澆筑的過程中易受環境溫度的影響而出現裂紋，所以在設計的過程中還必須充分考慮環境溫度的因素，盡量減少因為溫度而對建筑造成的不利影響。

6 結束語

綜上所述，民用建筑結構設計中的基礎設計對整體建筑的安全感與穩定性都有著至關重要的負面影響。所以，建筑設計人員就必須要進行基本建筑設計的相關工作，最大限度確保建筑的有效性。成為一個基礎的設計人才，一方面必須在思想上做好自我教育，對設計工作就必須高度的關注環境，并意識到其工作的重要意義，同時對待所設計的每一種環境都要做好全面的思考與分析；除此之外，要長時間的進行相關研究以及學習，在積累經驗的時候，要學習一些比較先進的技能以及相關的理論知識并把學到的東西很好的用在實際的工作之中。在進行設計工作時定要按照實際的狀況來完成，因為實際的工作是比較復雜的，這就要求相關的工作人員一定要努力的探索以及實踐，這樣才可以促進建筑行業的可持續發展。