土建工程施工的基礎結構設計研究

彭泳

摘 要：我國社會經濟水平的提升，使得土木工程建設事業得到了再次的發展，并且建筑基礎結構設計是土建工程施工的重要構成，它決定著整個工程的質量。基于此，本文先闡述了土建工程基礎結構設計的主要作用，然后提出影響其基礎結構設計的一些因素，最后針對土建工程中的擴展基礎與樁基礎的設計方式進行闡述。

關鍵詞：土建工程；施工設計；基礎結構

前言：近些年，我國的土建工程市場發展速度極具提升，但是由于在進行基礎機構設計時，會受到一些因素的影響，像是人為因素、技術因素、制度因素等，致使我國建筑基礎機構設計存在較多的問題，嚴重阻礙了我國土建事業的發展。因此要對其基礎結構設計進行研究，以此提高我國土木工程建設施工質量。

一、土建工程基礎結構設計的主要作用

首先，建筑的基礎結構設計和土木工程施工安全具有較大的關聯，因此，在設計土建基礎結構時，一定要選擇正確的設計結構，提升設計的合理性，同時確保土木建設工作具有較高的安全系數。假如建筑的基礎結構設計不合理，那么就會大大的降低此建筑設計的承載力，從而使建筑的墻體出現開裂，或是部分下沉等問題。

其次，科學的建筑基礎結構設計有利于縮短施工周期。這一作用主要體現在合理的建筑設計能夠提升施工工人的工作效率，使其能夠有序的開展各項建筑工作，減少了因不合理設計而出現了復工問題，減少了建筑字人力、財力及物力等方面的投入，增加了有關施工單位的經濟效益[1]。

最后，合理的土建基礎結構設計可以為相關企業創造更多的收益及社會效益。根據有關調查表明，在對土木工程進行建設時，基礎結構設計占總工程造價的20%，若是土建工程過于復雜，那么基礎結構設計投入占比會更大。因此，基礎結構設計在土建工程中具有舉足輕重的地位，在實際施工過程中要予以重視。

二、影響建筑結構基礎設計的因素

（一）地質條件

通過分析建筑結構基礎設計的一些現存問題發現，不合理的基礎結構設計會影響整個建筑的結構承載能力，進而出現沉降等多種問題。隨著土建施工和土地資源的矛盾逐漸計劃，在進行不同工程施工時，會面臨著不同的地質環境，特別是對著城市的基礎設施逐漸完善，在建筑的基礎結構設計上會使用多種技術工藝。從地質條件角度上看，其對建筑的基礎結構設計主要有地基持力層和基礎連接兩方面的影響。所以在實際設計過程中，要綜合持力層的承載能力、土質特征以及壓縮模量進行有效分析，記錄各項參數，以此將其作為基礎結構設計的依據，確保基礎選型具有較強的科學性及合理性。

（二）上部結構

為了確保建筑工程與社會發展相一致，工程在結構設計上趨于多元化，不同的結構形式、墻體厚度及建筑的高度都對其基礎類型、埋深等產生一定的影響。對于建筑的基礎結構設計來說，上部結構對其影響最大，所以要確保基礎結構能夠具有較強的承載力、穩定性和安全性。通過對以往的結構設計結果進行分析，能夠了解到基礎結構受力特征會受到建筑的上部敢賭、墻體厚度等因素影響，進而反映出技術沉降及建筑穩定性等問題，進而在設計過程中要綜合分析好每一影響要點。

（三）現場環境

為了能夠降低工程建設和土地資源存在的矛盾，在土建施工過程中，不僅要增加上部的高度，還要有效的開發地下空間，增加基礎結構的深度，這就使得在進行地下挖掘施工時會受到一些地下管線或是地下水的影響，加大了施工作業難度，而且若是施工現場的環境較為復雜，那么在進行基礎結構設計時需要考慮更多因素。為了減少環境因素為設計結果帶來的不利因素，有關人員要從人工與自然環境進行現場勘查與分析，將檢測出的地質信息當作基礎結構設計的主要依據，明確好結構的抗震等級，確保抗震縫的位置與數量具有合理性。與此同時，還要針對在施工過程中可能會出現的問題，制定好應急預案，以此減少外部的干擾，提升土建施工的質量。

三、土建工程擴展基礎常見設計方式

首先是獨立基礎。相對于其他基礎來說，獨立基礎的施工較為便捷，費用較低，并且受力點明確，是土建工程常見的基礎設計。若土建工程的上部結構為單層排架結構或框架結構，那么其使用的承重方式有階梯、杯口基礎以及坡型。此結構基礎計算主要有局部的守壓計算、受彎計算以及沖切計算，其中沖壓計算主要控制便捷的高度及柱邊的基礎高度，而受彎計算則決定了配筋量。

其次是條形基礎。在實際工程施工中，條形基礎運用的較少，其主要使用在排架結構或柱距小的結構之中，通過十字交叉或是單向設置的形式，放置于柱體下方，進而提升其集中荷載，而上部的剛度與基礎會對基底反力有一定影響。若是柱子的荷載均勻且柱距相差較小，則可以使用倒梁法或是靜力分析等算法進行簡化計算[2]。在計算時可以假設地基相對剛度大，以此忽略掉不均勻的沉降所造成的影響。

最后是筏型基礎設計。筏板基礎就是將底板進行連接，形成整片形式的基礎，主要分為平板式與梁板式，而且筏板基礎的剛度較強，能夠對快速的調節基礎結構的不均勻沉降問題，同時其具備較大的低下使用空間，從而確保基底具有較強的受力效果。此基礎的板厚需要經過抗剪切與抗沖切的計算，而計算筏板的方法較多，計算過程繁瑣，所以一般會利用相關計算工具進行計算。

四、土建工程樁基礎常見設計方式

（一）鉆孔灌注樁設計

在土建工程基礎結構施工時，鉆孔灌注樁是較為常用的技術手段，所以在利用此設計進行施工時，要注意后續的一些操作問題，需要嚴格按照基本規范及流程進行，以此發揮其最大效用。在實際工程建設時，要明確成樁區域及樁身大小，以此確保此設計與項目基礎結構設計性一直，從而提升建筑結構的穩定性，這也說明了，在設計方案時要細心，做好細化工作，以此確保鉆孔灌注樁設計具有合理性，保證施工安全。

（二）預應力管樁設計

預應力管樁設計在土建工程基礎結構設計中也較為常見，為了發揮其最大效用，要在設計時稍加注意。比如：在明確預應力管樁直徑時，要嚴格限定，并增強其基礎結構的穩定性，提升其實用效果。另外，還要對此設計構成進行嚴格的審查，比如對端頭板、樁身等進行審查，以此達到理想狀態。值得注意的是，要確保其預應力大小具有合理性，從而發揮預應力的最大效用。

結束語：綜上所述，在進行土建工程施工時，要保證建筑的基礎結構設計具有一定的合理性，所以這需要設計人員在實際設計過程中充分考慮到影響建筑設計本身的多種因素，以此確保其基礎結構設計能夠提升建筑整體質量，從而促進我國土木建設事業更好的發展。

參考文獻：

[1]張艷麗.淺談新疆兵團某三級水電站土建工程和機電設備安裝施工的相互配合[J].內蒙古水利，2018（11）：44+5.

[2]李本成，王佩琦，牛平章，等.試述電力建設土建工程項目施工管理要點[J].工程建設與設計，2018（19）：303-304+307.