地基設計和其重要作用在高層建筑中的體現

摘 要：科學不斷向前發展，技術在各個領域持續的滲入和普及，使得我們的生活和工作更加便利和優越，這種情況在高層建筑中表現的更加突出，低級的建設不僅是按照以往的固有模式，而是在原有的基礎上加入相關技術輔助，來幫助地基的質量更加牢固。文章在簡單論述了高層建筑的同時，重點闡明了高層建筑中地基扮演的重要作用，為以后的相關建筑提供依據。

關鍵詞：高層建筑；地基基礎；重要作用

1 簡述高層建筑

高層建筑是在傳統建筑基礎上發展到一定程度的表現。現代社會，經濟發展迅速，城市化進程節奏快，加上我國的建筑用地數目有限，土地資源缺乏，它是世界各個城市生產和消費發展到一定程度后，為了克服各方面因素限制，必須要做出相應的調整。高層建筑的好處有很多：第一，它可以集中人口，城市化或者城鎮化的首要步驟是集中農村人口，把農村的務農人們的工作和生活集中在一起， 充分利用建筑本身的特性，建筑里的房間多、人口多、而且交通方便，方便人們交流和幫助，提高經濟效率；第二，由于城市化進程過快，建筑使用的土地需求上升，高層建筑可以節省土地資源；最后，高層建筑的地基數量少，可以減輕建筑工人的壓力，縮短建筑工期，提高建筑效率。

2 地基的重要性

地基對建筑的重要性就像基礎對知識的重要性，建筑物的基礎是指地基，地基是建筑的基石，建筑物在施工時是一線工人把鋼筋混凝土一層一層累積起來的，建筑物的垂直高度一般會很高，這種高度產生的壓力會通過建筑物本身材料最終傳給地基，所以，地基時承載和分散壓力的最后載體，地基的建設也就尤為重要，整個建筑物的質量都集中在地基上，它關乎國家和人們的生命和財產安全。下面將介紹地基的設計和施工方法。

2.1 地基的一般設計和施工方法

第一，地基的原材料的產地、標準和規格都應該受到嚴格審格，符合相關的法律和制度規定，在泥土的選材上，應該根據當地情況來具體分析建筑物的實際使用壽命，如果是在北方地區，天氣比較干燥，土壤比較干燥，最底層的泥土的要求可以相對不清楚，一旦是在南方氣候潮濕的地區，降水比較多、加上南方河流多，地下水充沛，土壤很濕潤，設計人員和施工人員可以在鋪設泥土之前，先墊上一層小石子，以免影響后來的施工進程。第二，建筑垃圾和生活垃圾中的一些特定固體，穩定性高、材質堅固、密度好，這些特點可以使得它們在建筑地基時做輔助。第三，生活垃圾是人們日常生活產生的廢物，有些垃圾的有機含量很多，會產生熱量，會產生腐蝕功能，這樣的垃圾不適合做填充物。另外，還有一部分工業垃圾，例如，煤炭公司或者燃氣公司經燃燒產生的煤渣，可以作為填充物。在具體的施工過程中，在具體的地基建設時要考慮當地的氣候，自然土壤和地理環境，地下河流布局等情況，在打地基或者地樁時要它們的分布情況，盡量避免或者減少這些不利情況。這些情況的設計和實際施工要符合國家相關制度的同時，也要經過特定的技術和設備監測，在仔細甄選眾多的設計和施工方案后，要用專業知識來為一切工作做基礎。

2.2 地基設計要注意的情況

地基是建筑物的基礎，所以，設計師在設計和處理地基時，不能照搬書本的專業知識，還要結合實際情況來考慮建筑物后來完成時的垂直結構、使用的混凝土總體的質量以及產生的總重量，在設計時要考慮到這樣的情況，而且在具體施工時，現場監管人員要及時觀測并向上級反應出現的相關問題，保證建筑物整體的質量。對已經訂好的地基設計方法，要按照建筑物的等級和防震要求來選擇相應的設計方案。在具體施工時一定不能忽視現場監督的力量，為施工質量檢驗來及時提供有用的數據。按照地質情況和實際要求來具體施工。

2.3 基礎的設計

房屋基礎設計應根據工程地質和水文地質條件、建筑體型與功能要求、荷載大小和分布情況、相鄰建筑基礎情況、施工條件和材料供應以及地區抗震烈度等綜合考慮，選擇經濟合理的基礎型式。砌體結構優先采用剛性條形基礎，如灰土條形基礎、C15素混凝土條形基礎、毛石混凝土條形基礎和四合土條形基礎等，當基礎寬度大于2.5m時，可采用鋼筋混凝土擴展基礎即柔性基礎。多層內框架結構，如地基土較差時，中柱宜選用柱下鋼筋混凝土條形基礎，中柱宜用鋼筋混凝土柱。框架結構、無地下室、地基較好、荷載較小可采用單獨柱基，在抗震設防區可按《建筑抗震設計規范》設柱基拉梁。無地下室、地基較差、荷載較大為增強整體性，減少不均勻沉降，可采用十字交叉梁條形基礎。

如采用上述基礎不能滿足地基基礎強度和變形要求，又不宜采用樁基或人工地基時，可采用筏板基礎（有梁或無梁）。框架結構、有地下室、上部結構對不均勻沉降要求嚴、防水要求高、柱網較均勻，可采用箱形基礎；柱網不均勻時，可采用筏板基礎。有地下室，無防水要求，柱網、荷載較均勻、地基較好，可采用獨立柱基，抗震設防區加柱基拉梁。或采用鋼筋混凝土交叉條形基礎或筏板基礎。

筏板基礎上的柱荷載不大、柱網較小且均勻，可采用板式筏形基礎。當柱荷載不同、柱距較大時，宜采用梁板式筏基。無論采用何種基礎都要處理好基礎底板與地下室外墻的連結節點。框剪結構無地下室、地基較好、荷載較均勻，可選用單獨柱基，墻下條基，抗震設防地區柱基下設拉梁并與墻下條基連結在一起。

多棟高樓與裙房在地基較好、沉降差較小、基礎底標高相等時基礎可不分縫。當地基一般，通過計算或采取措施控制高層和裙房間的沉降差，則高層和裙房基礎也可不設縫，建在同一箋基上。施工時可設后澆帶以調整高層與裙房的初期沉降差。后澆帶設計因調整地基初期不均勻沉降而設的后澆帶，帶寬800～1000mm。后澆帶自基礎開始在各層相同位置直到裙房屋頂板全部設后澆帶，包括內外墻體。施工時后澆帶兩邊梁板必須支撐好，直到后澆帶封閉并混凝土達到設計強度后拆除。后澆帶內的混凝土等級采用比原構件提高一級的微膨脹混凝土。如沉降觀測記錄在高層封頂時，沉降曲線平緩可在高層封頂一個月后封閉后澆帶。沉降曲線不緩和則宜延長封閉后澆帶時間。

基礎后澆帶封閉前要求施工時覆蓋，以免雜物垃圾掉落難于清理。并提出清除雜物垃圾的措施，如后澆帶處墊層局部降低等。有必要時后澆帶中設置適量加強鋼筋，如梁面、底鋼筋相同等措施。設計者必須認真對待由于超長給結構帶來的不利影響，當增大結構伸縮縫間距或者是不設置伸縮縫時，必須采取切實可行的措施，防止結構開裂。在適當增大伸縮縫最大間距的各項措施中，在結構施工階段采取防裂措施是國內外通用的減小混凝土收縮不利影響的有效方法，我國常用的做法是設置施工后澆帶。

3 結束語

地基是保證建筑物質量不能忽視的部分，也是相關施工人員在具體施工時首要注意和解決的問題，基礎設計是建筑物的基本設計，是計算建筑物整體承受力的基礎，負荷量是建筑結構、材料的甄選以及設計人員的具體設計都要經過準確計算，加上現在的技術很發達，可以利用現有軟件來進行測量。因此，我們要學會應用和專業人員多多交流，積累相關的知識，保證建筑物的使用壽命。

參考文獻

[1]姚雄.建筑創作與結構形態[D].哈爾濱：哈爾濱工業大學，2000.

[2]李春濃.現代高層建筑設計[M].北京：中國建筑工業出版社，1997.

[3]傅怡實用高層建筑結構設計[M].北京：中國建筑工業出版社，2010.