關于建筑基礎設計問題研究

康 旺

（中盛弘宇建設科技有限公司，河北 石家莊 050000）

1 地基和基礎簡述

1.1 地基

地基是在建筑下面承受壓力的土層，對建筑起支撐作用。地基的土層又分為巖土、碎石土、粉土、砂質土、黏性土。如果有需要還可以人工填土。從另一方面考慮，地基又分為天然地基和人工地基。天然地基是現成的，可以直接用的，不需要人為加工，比較省力。可是這對土壤的要求較高，而且要考慮地形與坡度，一般要在平原地區適用，不適用于坡度較大的地區或者濕地、沙地。除此之外，還要考慮上面建筑的噸位，一般荷載能力較小。還有一種是人工地基，顧名思義，就是經過人為加固的土層。這種人為加工改良的地基承受能力較強，可以根據實際建筑加固地基，不僅可以承受重量級建筑，而且可以應用到很多特殊地形中。調查顯示，全球平原面積較小，山地、丘陵占地面積大，我國更是如此，山地和丘陵地區占比超過一半以上，這些地區的坡度較大，土壤較為疏松，荷載能力較差。

1.2 基礎

基礎是建筑在地下面的承重結構，承擔著承受建筑重量和自身重量并把重量導向基礎的作用。基礎具體包括基坑、承臺、框架柱、地梁等。基礎根據不同的品質標志又分為很多種。按使用材料可分為灰土基礎、磚基礎等；按埋藏深度又可分為不埋藏基礎、淺基礎、深基礎等；按承受力劃分又可分為剛性基礎、柔性基礎；按構造形式可分為樁基礎、滿堂基礎等。高層建筑對下壓力大，需要選擇合適的基礎。如果剛性基礎不夠的話，應當選用柔性基礎，柔性基礎采用鋼筋混凝土的材料，荷載能力大，可以用在土質較軟的地方。筏形基礎與地面接觸面積大，單位面積承受的重量較小，可以承受較大的重量，適用于高層建筑。適合高層建筑的還有箱形基礎和樁基礎。

2 地基基礎的設計要點

由于高層建筑的特殊性，要滿足人們多樣化的需求，讓高層建筑地基基礎更加復雜。在地基基礎的設計上有很多要點，既要獲取外部土質、坡度等信息，還要獲取建筑上部結構質量的數據。高層建筑的地基設計的基本要求是要滿足地基的抗壓能力，要注意建筑的牢固性，不能左右搖晃或者上下沉降，還要考慮上浮水位的影響。另外，獲取的數據一定要精準。隨著現代測量技術的成熟，可以使用電子測量，還可以在計算機上進行適當的模擬測試，以便獲取更精準的數據，提高建筑的安全性。

3 地基基礎設計中需要注意的問題

3.1 地下室抗震設計

地下室現在已經很普遍，尤其是在這種綜合性較強的大型高層建筑，地下室更是必不可少。其實地下室的設計不僅可以給高層建筑增加更多的活動空間，挖地下室還可以減少地基基礎所受到的壓力。地下室可以分擔天然地基和人工地基的荷載壓力，并對地基產生補償作用。地下室在后期處理的時候，會對地下室周邊進行土壤回填。這可以在一定程度上加固地基，增加地基的穩定程度。土回填密度越大，抗剪能力就越高，對基礎就更有保障。傳統的抗震技術是通過對地基的變形來實現對能量分散的。因為這是一種被動的防震，所以存在著很多不足。研究表明，地震時地基的有限活動可以減少地震的效果。因此可以采用軟墊式隔震和滑移式隔震的方式。增加建筑的橫向移動，減少地震對建筑的傷害。

3.2 基礎埋深

因為高層建筑上部結構質量大，對地基的壓力自然就變大，所以，應該把高層建筑的地基埋得深一點，這樣可使地基的附加壓力減小，且地基深度修正也加大，可以提高地基的設計承載力，減少基礎的沉降量。加大地基地下埋深，還可以增加地基和周圍土層的摩擦力，減小建筑的晃動程度，提高穩定性。另外，考慮到建筑的經濟效益，要適度埋深。如果基礎埋得過深，會大大增加建筑成本，而且，對建筑的用處也不大；但是如果埋得過淺，就會降低高層建筑的安全程度，高層建筑就容易發生搖晃、側斜。要根據實際情況，在有地基荷載能力，穩定性充足的前提下適當埋深。

3.3 防水抗浮設計

高層建筑在地基開挖前要做好地下水位的調查，減小地下水的影響。并且根據調查報告反饋的信息，按照建材的防水等級要求，對建筑做防水設計。在排地下水時，也要設定嚴格的標準，如果排水過多，就會導致下部結構對上層支撐力不夠，極易造成地表塌陷、建筑沉降。可如果抽水不夠，就有可能導致建筑進水，會導致基礎開裂。同時也需要對結構整體作抗浮設計，要提前做好抗浮驗算，分項系數要依據當地的標準取值，永久荷載何水浮力也要按照規定標準計算。實際操作中，如果高層建筑的基礎采用樁基礎且為一個整體，可以通過抗拔樁來解決問題。

4 結語

高層建筑的設計非常重要。高層建筑的地基基礎設計是一項復雜繁瑣的大工程，在很多方面上都需要注意，比如基礎結構的選擇，基礎建材的選擇，基礎的埋深程度，地基的處理，地下室的設計和周圍土層回填加固，建筑的抗震設計等。更重要的是注意實際中出現的問題，要保持建筑的穩定性，做好精確的計算，達到安全和經濟的雙贏。同時還要關注新產生的地基基礎技術，主動學習，降低高層建筑地基基礎的難度與風險。