房屋建筑結構設計中基礎設計探討

王園升

引言

建筑基礎作為其結構體系中非常重要的組成部分，越來越被業內人士所重視。因此在當前的建筑基礎結構設計過程中，需要重視其強度和剛度，確保基礎的穩定性和具有較好的抗變形能力，在具體設計時要對上部結構、基礎和地基進行綜合考慮，全面提高基礎設計的合理性。

1 基礎選型和設計要點

1.1 獨立基礎的選型以及設計

獨立基礎不僅造價相對較低，同時其適應性也相對較強而且抗震性能也較為突出。在實際設計的過程中必須以地基土的特點為基礎，才能有效的降低因為地基的壓縮而產生的不均勻沉降。就目前而言獨立基礎設計主要有階形基礎、坡形基礎、杯形基礎等不同的組合形式。

1.2 樁基礎及其設計

樁基礎自身其承載力較強，適用于較為堅硬的土層下。在實際設計樁基礎時，如果房屋建筑是框架式結構的話，會在基礎中添加布樁進行樁基礎支撐力的調整。箱形或筏型基礎及設計。箱型或者是筏板型基礎，適用于地基土層承載力不勻或高層建筑中。在設計中需注意整體彎曲力的有效降低。要將上部結構以及基礎作為整體，采用共同作業分析法來加以設計。

1.3 樁箱基礎及設計

樁箱基礎設計指的就是樁基礎和箱型基礎，由于其抗彎剛度相對較高且沉降量較小，所以其主要應用于軟土地基中。樁箱基礎，其設計的主要難點，就是進行布樁方式的選擇，因為地基土層性質存在較大的差異，如果采用滿堂布樁這種形式，就會導致各個樁體和樁頂反力較大的差異，再加上樁體受力部位的不均勻，如要確保基礎承載力符合設計要求的話，就必須增加地板的厚度。

2 房屋建筑結構設計中基礎設計重點內容

2.1 根據地基承載力、變形和穩定性的驗算確定基礎埋深

（1）建筑物地基沉降變形由地基受力分析不僅與基底總壓力P有關，還與基底處的自重壓力Pc有關。基坑開挖的深度決定了Pc值的大小，因此基礎埋置深度是影響地基變形的重要因素之一。當總壓力P小于或等于自重壓力Pc時，地基變形具有回彈再壓縮的性質；當總壓力P大于自重壓力Pc時，地基變形進入正常固結壓密階段。淺基礎Pc值小，基底回彈量小。高層建筑基礎的埋深較大，基礎寬度也較大，基坑回彈所導致的回彈再壓縮變形不容忽視。

（2）《箱筏規范》對箱基或筏基的基礎埋置深度和荷載偏心都有相應要求。《箱筏規范》規定，在確定高層建筑的基礎埋置深度時應考慮建筑物的高度、體型、地基土質、抗震設防烈度等因素，并應滿足抗傾覆和抗滑移的要求。天然地基上的箱形和筏形基礎，其埋深不宜小于建筑物高度的1/15，樁箱或樁筏基礎的埋置深度（不計樁長）不宜小于建筑物高度的1/18。建筑物的重心和基礎平面的形心應盡量重合，當不能重合時偏心距e不宜大于0.1籽（籽=W/A，W-與偏心距方向一致的基礎底面抵抗距m3；A-基礎底面積 m2）。

2.2 根據上部結構對嵌固部位的要求選取嵌固端

（1）當單層地下室為箱形基礎，上部結構為框架、剪力墻或框架一剪力墻結構時，上部結構的嵌固部位可取箱形基礎的頂部。其原因是箱形基礎有較多的相互聯系的縱橫墻，整體剛度較大，層間側移剛度一般都大于其上部結構的層間側移剛度，能保證建筑物在地震作用下，上部結構進入非彈性階段時，基礎結構始終能承受上部結構傳來的豎向荷載并將其安全分布到地基上。

（2）采用箱形基礎的多層地下室及采用筏形基礎的地下室，對于上部結構為框架、剪力墻或框架一剪力墻結構的多層地下室，當地下室的層間側移剛度大于等于上部結構層間側移剛度的1.5倍時，地下一層結構頂部可作為上部結構的嵌固部位，否則認為上部結構嵌固在箱基或筏基的頂部。對于筏形基礎及多層箱形基礎，上部結構的嵌固部位取決于地下室側移剛度的大小。

2.3 軸向形變控制

由于低層建筑結構其軸力項影響較小，因此在設計時只需要考慮彎矩項即可，而不需要考慮剪切項。但高層建筑結構則不同，其不僅層數較多而且垂直高度大，軸力值相對也較大，隨著高度積累，其軸向變形也較為顯著，這必然會造成高層建筑結構分布與內力數值發生較大的變化。因此在進行高層建筑結構設計過程中，需要考慮軸向變形所帶來的影響。當結構完成后，結構所受到的豎向荷載通常都是逐層施加，即在施工過程中軸向壓縮變形即已分階段完成。因此在考慮軸向變形的分層施加豎向荷載這一因素時，不能按一次加載，這樣會造成計算結果的不合理性。另外，當樓層逐漸增加時，高層建筑結構的側向變形也會在水平荷載的作用下快速增大。

3 結語

總而言之，盡管現在我國建筑行業的發展有很大的機遇，但是也面臨著很大的挑戰，所以對建筑人員提出了更高的要求，在進行建筑結構基礎設計的時候，設計人員一定要全方位，科學合理以及經濟的進行考慮，并且在實際的工作開展中要采取相應的措施，從而才能確保建筑工程的質量得到提升。