房屋建筑結構設計中基礎設計探討

于寶雷

摘 要：為了保證房屋建筑當中基礎結構設計工作有良好質量，應認識到房屋建筑當中基礎結構設計工作重要性，并能結合房屋建筑基礎結構設計工作需要以及特點，開展高水平的基礎結構設計工作。本文就房屋建筑當中基礎結構的設計工作進行了分析。

關鍵詞：房屋建筑；基礎；建筑結構；探討

房屋建筑當中的基礎結構有著承載建筑物上部分載荷，并將地上部分建筑載荷傳導到地下的作用，因此基礎結構也就成為了現代建筑物當中的關鍵組成部分。尤其是在當代建筑整體高度有所提升、建筑復雜程度增大之后，更需要建筑物基礎結構有更為堅實的質量，這樣才能保證建筑物整體性能可以得到強化。

1 影響建筑物當中基礎設計工作質量的因素

1.1 建筑物上部結構

由于建筑物地上部分載荷會全部附加到建筑物基礎結構上，建筑物其上部建筑結構所采用的形式、建筑高度、墻體結構厚度等條件，也就決定了建筑物基礎結構的類型、具體填埋深度、基礎結構截面大小等的，因此在進行建筑物基礎結構設計的階段中要能充分的考慮到建筑物上部結構的特點。從現代建筑領域研究來看，建筑物上部結的具體類型、建造高度、建筑墻體厚度等條件會導致建筑載荷分布發生偏移，繼而會導致建筑物基礎結構發生沉降，同時也可能會導致建筑物基礎結構的抗變形能力、穩定性受到影響。

1.2 地質環境因素

建筑基礎結構所在地區的地質條件會對建筑物基礎結構的實際承載造成影響，而地質條件因素包含的內容較多，這一因素也具有復雜度較高的特點，但其中有兩個主要條件對于建筑當中基礎結構設計工作影響較大。一個是地基結構持力層的特點，和基礎結構直接發生接觸的就是持力層，而持力層也是承載整個建筑物重量載荷的主要土層，因此需要對持力層的特點進行詳細分析，尤其要注意持力層當中土質的壓縮模量、承載能力等性能的具體參數，也只有掌握了這些數據參數的基礎上才能保證基礎結構有良好的設計質量。另一個是樁基結構穿越土層的具體情況，在對這一穿越土層詳細情況進行分析的時候需要能考慮到土層當中地下水的具體分布特點以及樁基結構的穿透能力，通過掌握這些關鍵信息來使房屋建筑基礎結構的設計質量有所保證。

1.3 施工環境因素

在進行建筑物基礎結構設計的時候施工環境也是需要考慮的因素之一，并且施工環境因素包括自然環境因素以及人工環境因素兩部分。

其中自然環境因素當中主要包括施工環境具體溫度以及建筑物的抗震等級要求等，由于建筑物的基礎建造材料是混凝土，當建筑物的建造現場當中存在環境溫度過低的情況，那么就很可能會導致建筑物當中的基礎結構出現開裂的問題，在進行建筑物基礎結構設計的時候要能考慮到低溫環境對于基礎結構的影響，這樣也能更有效的采取應對措施，讓建筑物基礎結構有更強的性能。在考慮到建筑基礎結構的抗震性能要求的時候，需要結合實際的抗震等級要求來決定具體的建筑物基礎結構設計方案，并且確定是否在基礎結構中設置抗震縫以及抗震縫具體設置數量以及設置位置。

而在考慮到人工環境因素對于基礎結構帶來的影響的時候也許要能從多方面進行考慮。首先，當代建筑物建造中需要使用到大量的機械設備，因此在施工階段中也就會出現各種振動，為了避免這些振動對建筑物基礎結構的建造產生影響，在基礎結構的設計最初階段就需要做好相應考慮。其次，部分建筑物建造中還需要進行打樁施工，但當樁基結構被打入到土層中之后會將土向四周擠壓，使得地下土層出現擠土效應。當出現了擠土效應之后，施工區域附近的土層也就會隨著產生一定的應力，這不但會導致附近建筑物當中基礎結構受到影響，同時還可能會導致地下土層當中的管網會受到不同程度擠壓。因此在進行房屋建筑當中基礎結構設計的時候要能對這些情況進行全面分析、了解，避免施工環境因素對基礎結構設計工作產生影響。

2 房屋建筑基礎設計選型的原則

2.1 綜合性設計原則分析

房屋建筑基礎設計單位要將基礎設計與其他設計相聯系，從房屋建筑基礎的功能、結構、與上部結構之間的關系等諸多方面進行分析，通盤考慮，將基礎設計方案放在房屋建筑整體中進行分析對比，使基礎與建筑整體達到協調統一的要求，不斷對基礎設計方案進行優化，從而得出最佳的設計方案。

2.2 經濟合理性原則分析

房屋建筑基礎設計不但要考慮技術性的指標，而且還要符合經濟性的原則，因此基礎自身的材料消耗也要為實現整個建筑工程的成本目標奠定基礎，另外，基礎設計的經濟性原則還體現在設計的基礎要有助于保證施工進度，降低施工成本。

2.3 多樣式原則分析

房屋建筑基礎的類型樣式較多，設計單位應在設計過程中全面掌握各種基礎類型，并與實際情況相結合，選出兼具經濟效益和社會效益的基礎類型。

3 房屋建筑基礎設計的方法分析

在高層建筑基礎設計中，常常將上部結構與基礎和地基看作一個統一的整體，使三者之間保持力的平衡和協調的變形能力，與傳統設計方法相比，由于其考慮了上部結構的剛度，因此更具科學性和合理性，但同時這種方法由于涉及到的方面較多，因此設計難度也較大，對于計算機軟件和硬件的要求也更高，設計成本較傳統方法高出不少，因此只有在結構復雜的大型建筑基礎設計中才會采用。

4 基礎選型和設計要點分析

4.1 箱形或筏型基礎及設計要點分析

箱形或筏板形基礎主要用于地基土承載力不均勻以及高層建筑等對地基基礎承載力要求高的場合，另外，在有地下室的房屋建筑中也可采用筏板基礎，使其既發揮基礎的作用又可作為地下室的地面使用。箱型基礎和筏形基礎設計時的主要難點在于降低基礎整體的彎曲應力，因此可將上部結構與基礎看做一體，采用共同作用分析法進行設計，另外，箱形基礎和筏形基礎屬于大體積混凝土，施工中容易出現溫度裂縫，因此在設計時要予以充分考慮，通過設置伸縮縫來抵抗由于溫度變化導致的變形，寬度一般設置為20mm-30mm。

4.2 樁基礎及設計要點分析

樁基礎的承載能力較強，主要用于地基下部土層較為堅硬，且地基上部承載力不足的場合，另外在基礎加固時也常采用樁基礎作為治理措施，由于樁身較長，可將上部荷載傳遞到地層身處。在設計樁基礎時，如果房屋建筑結構是框架結構，為減小各部位沉降的差異性，可在基礎中部加密布樁以及增加中部樁身長度的方式來調整樁基的支承受力方式。

5 結束語

良好的基礎是房屋建筑穩定的必要條件，房屋建筑結構設計中的基礎設計工作不僅關系到整個房屋建筑的安全性、適用性、耐久性，同時對建筑工程的成本也有至關重要的影響，因此作為設計人員必須高度重視基礎設計工作，注重細節，一方面使基礎能夠滿足房屋建筑的承載力要求，另一方面要努力控制成本，從而獲得更大的經濟效益和社會效益。

參考文獻

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