簡析建筑地基基礎工程的結構設計

【摘 要】 建筑地基基礎工程結構質量直接關系到建筑安全和穩定，因此建筑地基基礎工程結構設計需要應該根據工程實際情況進行選型，以保證其設計的科學合理。基于此，本文簡述了建筑地基基礎工程結構設計的主要作用，對建筑地基基礎工程結構設計的合理計算及其設計要點進行了簡要分析。

【關鍵詞】 建筑地基基礎工程 結構設計 作用 計算

要點

建筑地基基礎工程結構設計對建筑工程施工安全具有重要影響，因此在設計建筑地基基礎結構時，必須提升設計的合理性，如果建筑地基基礎結構設計不合理，就會降低此建筑地基基礎結構工程的承載力，從而使建筑墻體出現開裂或是部分下沉等問題。基于此，以下就建筑地基基礎工程的結構設計進行了探討分析。

一、建筑地基基礎工程結構設計的主要作用

1、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地基地基結構設計能夠提升施工效率，減少了因不合理設計而出現了復工問題。

2、合理的建筑地基基礎結構設計可以提高建筑企業的經濟效益。根據有關調查表明，在對建筑工程進行建設時，地基基礎結構設計占總工程造價的20%，若是建筑工程過于復雜，那么基礎結構設計投入占比會更大。

二、建筑地基基礎工程結構設計的合理計算分析

1、確定地基基礎埋深。基礎埋深根據下列相關條件進行確定：工程地質和水文地質條件;建筑物的用途，有無地下室、設備基礎和地下設施，基礎的形式和構造;作用在地基基礎結構上的荷載大小和性質;相鄰建筑物的基礎埋深;地基基礎結構土凍脹和融陷的影響。除巖石地基基礎結構外，基礎埋深不應小于0.5米。高層建筑基礎的埋置深度應滿足地基基礎結構承載力、變形和穩定性要求。位于巖石地基基礎結構上的高層建筑，其基礎埋深應滿足抗滑穩定性要求。在抗震設防區，除巖石地基基礎結構外，天然地基基礎結構上箱形和筏形基礎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。

2、地基基礎結構穩定性計算。地基基礎結構穩定性可采用圓弧滑動面法進行驗算。具體可按照《建筑地基基礎結構設計規范》相關規定進行驗算，山區地基基礎結構（包括丘陵地帶）的設計，還必須結合可能出現的設計條件進行分析認定，避免發生滑坡、泥石流、崩塌等引起房屋倒塌的事故。

3、地基基礎結構變形計算。地基基礎結構變形特征可分為沉降量、沉降差、傾斜、局部傾斜。建筑物地基基礎結構變形值，不應大于地基基礎結構變形允許值。建筑物地基基礎結構變形允許值按照《建筑地基基礎結構設計規范》規定采用，建筑物地基基礎結構最終變形量按照規范進行計算。

三、建筑地基基礎工程結構設計要點的分析

1、地基基礎結構工程中的樁基礎設計要點分析。當天然地基或人工地基的地基承載力或變形不能滿足設計要求時，可采用樁基礎，其設計要點主要表現為：

1.1樁型選擇原則。樁型選擇應根據建筑物的使用要求，上部結構類型、荷載大小及分布、工程地質情況、施工條件及周圍環境等因素綜合確定。

1.2樁平面布置原則：同一結構單元不應同時采用摩擦樁和端承樁;各樁樁頂受荷均勻，上部結構的荷載重心與樁的重心相重合，群樁在承受水平力和彎矩方向有較大的抵抗矩;大直徑樁宜采用一柱一樁;筒體采用群樁時，在滿足樁的最小中心距要求的前提下，樁宜盡量布置在筒體以內或不超出簡體外緣一倍板厚范圍之內;在伸縮縫或防震縫處可采用兩柱共用同一承臺的布樁形式;剪力墻下的布樁量要考慮剪力墻兩端應力集中的影響，而剪力墻中和軸附近的樁可按受力均勻布置;在縱橫墻交叉處都應布樁，橫墻較多的多層建筑在橫墻兩側的縱墻上布樁，門洞口下面不宜布樁。

1.3樁端進入持力層的最小深度：應選擇較硬土層或巖層作為樁端持力層。樁端進入持力層深度，對于粘性土、粉土不宜小于2d（d為樁徑）;砂土及強風化軟質巖不宜小于1.5d;對于碎石土及強風化硬質巖不宜小于1d，且不小于0.5m。樁端進入中、微風化巖的嵌巖樁，樁全斷面進入巖層的深度不宜小于0.5m，嵌入灰巖或其他未風化硬質巖時，嵌巖深度可適當減少，但不宜小于0.2m。

2、有地下室的地基基礎工程結構設計要點分析。一般有地下室的建筑工程可采用筏板基礎;在有地下室且地基基礎結構較好與建筑物無防水要求的情況下，應使用筏板基礎、鋼筋混凝土交叉條形基礎，或是選用獨立柱基，抗震設防區加柱基拉梁;當基礎地基基礎結構較差，為滿足地基基礎結構強度和沉降要求，可采用樁基或人工處理地基基礎結構;當有防水要求時，可選用筏板基礎或箱形基礎;另外建筑物屬于框架結構，有地下室且上部結構對防水要求高，不均勻沉降要求嚴格，柱網均勻時，可采用箱型基礎，柱網不均勻時，就采用筏板基礎;如果地下室設置有均勻的鋼筋混凝土隔墻時，采用箱形基礎;要注意建筑物地基基礎結構施工時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。

3、無地下室的地基基礎結構工程設計要點分析。通常多層框架結構中無地下室，且荷載過大，如果地基基礎結構較差的情況時，這時需采用十字交叉梁條形基礎，以便減少不均勻沉降、增強整體性;框架結構地基基礎結構較好，無地下室，荷載較小時，可選用獨立柱基，在抗震設防區可按《建筑抗震設計規范》設柱基拉梁。框剪結構無地下室，地基基礎結構較好，荷載較均勻時，可選用框架柱獨立柱基，剪力墻下條基，抗震設防地區，柱基下設拉梁并與剪力墻下條基連結在一起。剪力墻結構不論有無地下室，地基基礎結構較好，這種情況下可以選用交叉條形基礎。如采用上述基礎不能滿足地基基礎結構強度和變形要求，又不宜采用樁基或人工地基基礎結構時，可采用筏板基礎。

結束語

綜上所述，建筑地基基礎結構工程質量直接關系到建筑物的安全和穩定，所以其在設計時必須綜合考慮建筑主體的上部結構荷載、地基土體的承載能力等各方面因素，從而對地基基礎工程結構進行科學設計。

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