淺析建筑基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

趙爭(zhēng)杰 山西省永濟(jì)市建筑設(shè)計(jì)室，山西 永濟(jì) 044500

1 建筑的基礎(chǔ)設(shè)計(jì)概述

基礎(chǔ)設(shè)計(jì)是考慮結(jié)構(gòu)性措施的前提下，根據(jù)工程地質(zhì)勘察報(bào)告，上部結(jié)構(gòu)類(lèi)型及上部結(jié)構(gòu)傳來(lái)的荷載效應(yīng)，當(dāng)?shù)氐氖┕ぜ夹g(shù)和材料供應(yīng)和材料形成的基礎(chǔ)，確定強(qiáng)度水平，依據(jù)測(cè)定的基礎(chǔ)承載力的底部區(qū)域，完成基本的計(jì)算內(nèi)力和配筋計(jì)算。建筑的基礎(chǔ)通常構(gòu)建深樁基礎(chǔ)，單獨(dú)受力或樁土應(yīng)力。樁基礎(chǔ)是一種古老形式的基礎(chǔ)，其力學(xué)是正確的，通過(guò)樁的承載能力可以充分發(fā)揮土層深厚承載力，而且還具有結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單的特點(diǎn)。因此樁基不僅延續(xù)下來(lái)，而且結(jié)合現(xiàn)代建筑和材料技術(shù)也得到了進(jìn)一步的發(fā)展，已成為基礎(chǔ)設(shè)施項(xiàng)目形式的重要基礎(chǔ)，目前廣泛使用。基礎(chǔ)設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù)結(jié)構(gòu)類(lèi)型，大小，負(fù)載，在建筑物的上部的整體剛度，關(guān)于不均勻沉降的敏感性和建設(shè)工程下部的地質(zhì)條件，階層結(jié)構(gòu)，地基承載力，地下水位埋深和水質(zhì)，當(dāng)?shù)氐膬鼋Y(jié)深度和其他因素的影響。當(dāng)然，其他因素，施工技術(shù)和建筑材料，也形成了一個(gè)綜合考慮選擇的基礎(chǔ)形式。

2 建筑物的設(shè)計(jì)基礎(chǔ)上的主要考慮因素

建筑物的基本設(shè)計(jì)是建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的一個(gè)重要組成部分，它是必不可少的，以確保建筑物的正常使用和安全性。因此，你必須做到以下五基本設(shè)計(jì)要求。

(1)基底附加壓力不超過(guò)地基承載能力或樁基承受力;(2)基礎(chǔ)總沉降量和差異的沉降量必須控制在允許的范圍以?xún)?nèi);(3)適當(dāng)?shù)目紤]使用樁基;(4)預(yù)先估計(jì)在施工過(guò)程中可能造成相鄰房屋地基的影響;(5)應(yīng)考慮整體經(jīng)濟(jì)的影響，不僅要考慮自己的材料和成本的基礎(chǔ)上，還要考慮使用上的經(jīng)濟(jì)結(jié)果的影響，施工條件和施工工期等因素的影響。

3 建筑基礎(chǔ)設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)分析

3.1 房屋基礎(chǔ)和上部結(jié)構(gòu)基本設(shè)計(jì)要求

基礎(chǔ)設(shè)施和上層建筑是房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容。設(shè)計(jì)方法用的是概率極限狀態(tài)設(shè)計(jì)理論。房屋上部構(gòu)造為滿(mǎn)足自身重力恒定負(fù)載，人，家具，設(shè)備和風(fēng)壓等垂直靜荷載力，和風(fēng)壓力、地震力水平施加載荷，結(jié)構(gòu)應(yīng)具有的強(qiáng)度，剛度，穩(wěn)定性的問(wèn)題。殼體靜載荷通常從上往下傳送，地震通過(guò)基礎(chǔ)傳輸?shù)缴喜拷Y(jié)構(gòu)的。滿(mǎn)足上部的機(jī)構(gòu)和下部的地基條件，建筑物的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的部分對(duì)用于建筑物的整體具有非常重要的影響。房屋建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是一個(gè)綜合性，系統(tǒng)性的工作，我們的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)流程，以確保遵循四個(gè)基本原則:提高整體抓大放小，設(shè)置多道防線(xiàn)，剛?cè)嵯酀?jì)的協(xié)調(diào)，打通重要的關(guān)節(jié)。根據(jù)這一原則做結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，及時(shí)反饋和研究過(guò)程中發(fā)現(xiàn)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)問(wèn)題，不斷提高設(shè)計(jì)人員的自身水平的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，以滿(mǎn)足建筑物安全與實(shí)際使用的要求。

由于多層結(jié)構(gòu)，上部結(jié)構(gòu)荷載較大，從而使該基礎(chǔ)埋置深度大，材料消耗大，建設(shè)周期長(zhǎng)，工程造價(jià)高的特點(diǎn)。為此，建筑設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)滿(mǎn)足要求概括起來(lái)有如下幾個(gè)方面:(1)地下結(jié)構(gòu)滿(mǎn)足建筑防水的要求;(2)符合天然地基或復(fù)合地基樁承載力和承載能力的要求;(3)基礎(chǔ)的總沉降量和差異沉降量應(yīng)滿(mǎn)足規(guī)范規(guī)定的允許值;(4)考慮到經(jīng)濟(jì)利益不僅要考慮自己的材料和成本的基礎(chǔ)上，應(yīng)考慮土，沉淀，施工條件和時(shí)間表以及其他因素。

3.2 地基條件對(duì)基礎(chǔ)受力狀況的影響

基礎(chǔ)的受力也取決于壓縮力和地基土的均勻性。當(dāng)本地基土不可壓縮時(shí)基礎(chǔ)設(shè)施不僅不產(chǎn)生的整體彎曲，局部的彎曲也小;上部結(jié)構(gòu)也不會(huì)因不均勻沉降產(chǎn)生次應(yīng)力。在實(shí)踐中最常遇到的情況是有一定程度的泥土壓縮性，和分布不均，從而使基礎(chǔ)彎矩上的分布就不同。地基界面和基礎(chǔ)通常表現(xiàn)出摩擦界面處的特性。由于土壤的有限強(qiáng)度，摩擦力是有限的，它不會(huì)超過(guò)土壤的剪切強(qiáng)度。孔隙水壓力的變化，可以改變壓縮的摩擦力的大小和分布。此外，外部負(fù)載的性質(zhì)和分部，基礎(chǔ)的相對(duì)柔度以及土的蠕變等涉及時(shí)間變化的效應(yīng)等都會(huì)影響到界面條件。因此，我們應(yīng)該以平滑到完全完全粘結(jié)這兩種極端情況之間仔細(xì)估算界面摩擦的影響。

3.3 上部結(jié)構(gòu)與基礎(chǔ)和地基共同的概念和分析方法

上層建筑與地基和基礎(chǔ)三者整體不可分，每一部分的工作性質(zhì)是三者共同作用的結(jié)果。相互作用的分析，是把上部結(jié)構(gòu)，地基與基礎(chǔ)作為一個(gè)整體，以協(xié)調(diào)他們的工作，在連接點(diǎn)和接觸點(diǎn)，以滿(mǎn)足以解決變形兼容性的條件下，整個(gè)系統(tǒng)的變形和內(nèi)力。在互動(dòng)分析，上部結(jié)構(gòu)和基礎(chǔ)通常是由梁，板，這樣你就可以使用有限單元法，有限條法，有限差分法或分析方法建立上部結(jié)構(gòu)和基礎(chǔ)的剛度矩陣。基底會(huì)首先需要確定什么樣的地基模型:線(xiàn)彈性地基模型，非線(xiàn)性彈性地基模型或彈塑性地基模型。然后建立了基礎(chǔ)剛度矩陣。在交互分析的基礎(chǔ)上，聯(lián)合行動(dòng)的實(shí)際剛度的測(cè)量結(jié)果，并考慮施工過(guò)程的影響，結(jié)構(gòu)載荷和剛度的形成分別考慮來(lái)進(jìn)行共同作用分析。

4 結(jié)束語(yǔ)

基礎(chǔ)應(yīng)埋在地下一定深度，為良好的地層。對(duì)從基礎(chǔ)底面到室外設(shè)計(jì)地面的距離，稱(chēng)為埋置深度，簡(jiǎn)稱(chēng)基礎(chǔ)深埋。通常基礎(chǔ)埋置深度不大，只要通過(guò)挖槽，排水和其他正常的施工程序就可以建立，稱(chēng)為淺基礎(chǔ)。如果土壤土質(zhì)不好，應(yīng)該把基礎(chǔ)埋置在較深的良好的土層，并要借助特殊的施工方法施工的基礎(chǔ)，稱(chēng)為深基礎(chǔ)。此外，有深淺結(jié)合的基礎(chǔ)，如樁筏基礎(chǔ)，樁箱基礎(chǔ)等。基礎(chǔ)工程為隱蔽工程，一旦失事，損失巨大，補(bǔ)救十分困難，因此，基礎(chǔ)設(shè)計(jì)在土木工程中占有十分重要的位置。

［1］黃明麗.優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)減少建筑投資成本［J］.陜西建筑，2014(11).

［2］徐良賢.高層住宅結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的技術(shù)性探究［J］.中華民居，2013(10).