土建工程施工的基礎結構設計

李國勝

山東省環能設計院股份有限公司 山東濟南 250000

1 土建工程基礎設計的必要性

做好土建工程基礎設計，能夠有效確保建筑自身的性能，真正地滿足國家建設標準要求，確保建設項目具有較高的質量水平，以及合理的施工條件。在建筑結構的基本設計中，必須要根據實際的具體條件和影響因素進行研究，通過選擇一個合理的建筑結構體系，并不斷地提高素質，完善配置，從而保證施工質量，為后期施工質量提供保證。

2 土建工程施工中結構基礎設計的優化分析

目前，在土建工程施工中，連續梁設計的結構通常存在基礎設計承載力不足的問題，這主要是由于設計者本身不站在整體高度問題上。單束標準在結構設計的簡單應用基礎上，必然會影響整體結構基礎設計的合理性，因為連續梁本身的承載能力相對較小。因此，一旦建筑結構的基本設計不合理，就容易出現不符合鋼筋數量的問題，從而給建筑結構帶來巨大的安全隱患。

3 建筑結構基礎設計影響因素

3.1 地質條件

當前建筑工程在建設中和土地資源的矛盾在不斷加劇，工程在施工當中所面對的地質環境有著很大的差異，特別是當前城市基礎設施也非常完善，建筑結構基礎設計以及施工所需要的技術工藝也不同。相對于地質條件對于結構基礎有著很大的影響，主要分為兩個方面，也就是地基持力層和基礎連接。在設計當中需要對持力層承載力以及壓縮模量和土質特征進行結合起來，對相關的參數進行掌握，將其作為結構設計的主要依據，確保基礎選型的科學和合理。

3.2 上部結構

為了有效滿足社會發展中對工程建設的需求，當前工程結構也非常多樣化，結構方式不同，和地上建筑高度以及墻體厚度等都會對建筑基礎類型產生影響。在建筑結構基礎設計當中上部結構是非常關鍵的，需要確保基礎結構可以對上部荷載進行承載，有著很好的穩定性以及安全性。

3.3 現場環境

為了防止環境因素會對設計結果產生很大的影響，這就需要從自然以及人工環境方面入手，在此基礎上做好相應的現場勘查，將相應的地質信息作為結構設計的主要依靠，對抗震等級進行確定，確保抗震縫數量和位置設計的有效性。并且，還需要對施工當中所存在的問題進行預測，在前期的設計中加強合理的預防，和現場的相關條件結合起來，將結構的科學性提升，降低外部因素對其產生影響。

4 土建工程建設中基礎結構類型及設計

4.1 擴展基礎常見設計方式

（1）獨立基礎。獨立基礎包含兩種，分別是剛性基礎和柔性基礎，這兩種基礎主要應用到柱下基礎，如果柱距比較大，就需要使用獨立基礎，并且這種基礎設計的經濟性更好。獨立基礎設計過程中，要依據地基土的特點進行，如地基壓實密度比較大、壓縮性強，就需要使用剛性基礎，其余情況可以使用柔性基礎，防止地基土壓縮致使地面出現不均勻的沉降。獨立基礎設計在柱下基礎中應用，與現澆混凝土柱一同澆筑、形成整體，同時依據柱荷載的偏心距明確基礎斷面的具體形狀。

（2）箱形或筏型基礎設計。若建筑工程地基承載力不夠均勻，建筑對地基基礎承載力要求較高，就可以使用箱形或筏型基礎。此外，若建筑工程中有地下室，要應用筏型基礎，將筏型基礎作為地下室，并保證其作用得到充分的發揮。在進行箱形或筏型基礎設計時，降低基礎整體彎曲應力的工作是比較難的。因此在設計過程中需要將基礎與工程上部結構看作一個整體，通過共同作用分析法設計。共同作用分析法就是在建筑工程基礎設計過程中，將上部結構與基礎、地基作為整體，保證三者實現平衡的保持力、協調的變形力。相比于傳統的方法，共同作用分析法更加科學，涉及到的范圍廣，但也在一定程度上使設計難度增加。隨著計算機硬件、軟件要求的提升，投資成本也是比較高的，因此這種方法不會被輕易的使用。一般遇到大型的結構復雜的基礎設計才使用這種方法。箱形與筏型基礎都是大體積混凝土，施工過程中易出現裂縫，為此需要科學地設置伸縮縫的寬度，一般在25mm左右。

4.2 優化建筑基礎方案選擇

在建筑的施工建設過程中建筑的基礎合理布置以及設計方案的制定，是整個建筑結構形式設計的重要內容，基于現階段建筑基礎設計技術發展來看，我國建筑的基礎形式有很多種選擇，根據施工工程造價以及施工難度來針對性選擇基礎設計模式。建筑的基礎設計方案選擇一定要進行綜合性、全方位和多層次的考慮，并在選擇基礎設計方案的過程中，把上層結構以及基礎結構分離開，重點考慮建筑結構設計過程中可能會出現的開裂問題，確保能夠滿足工程建設的質量和安全性需求。

4.3 合理設計地基，保證基礎工程質量安全

地基基礎設計是土建結構設計關鍵的一環，需要設計人員對于當地的土質進行深入的了解，對地質勘探的結果進行透徹的分析。一份詳細的地質勘查報告，是結構設計順利進行的前提。根據地質勘查報告并經計算對比后，合理選擇出一個最符合當地地質條件的基礎方案。

4.4 充分利用現代技術，提高建筑設計效率

BIM模型的模板數據庫將相應的設計準則和方式進行了集合，應用的主要是統一設計標準，每一個工作人員在這當中對建筑基礎設計有關信息進行了解，因此，建筑模型是標準統一化的主要特點。相關人員在后期的使用當中需要對數據信息及時的補償到BIM模型數據庫后可以形成尺寸、樣式模板，設計人員可以及時了解調整結果，這樣就可以將設計人員的工作時間節省，對設計方案及時調整，將設計水平不斷提升。

5 結語

土建工程的結構基礎設計工作對于土建工程有著重要影響，因此必須從全方位考慮建筑結構，避免在設計時存在一些隱藏問題，降低其對施工的影響，以及對建筑質量的影響，設計工作者應樹立全局觀念，把握好各個細節，確保設計合理科學，保證工程整體質量。