建筑工程常用的地基基礎與樁基設計探究

張林鋒，李輝

（1.天津華勘集團有限公司，天津300181；2.天津華北工程勘察設計有限公司，天津300181）

1 引言

在建筑工程項目的設計過程中，地基基礎和樁基的設計工作是整個建筑工程中的重要項目和內容，對整體建筑工程的穩定性有至關重要的作用。因此，建筑設計單位進行地基基礎和樁基的設計工作時，應加強對該工作的重視，根據施工現場的實際情況合理選擇地基和樁基的類型，根據建筑上部結構產生的荷載以及外部荷載的作用確定樁長，在滿足建筑經濟性的基礎上保證建筑基礎的穩定性。

2 建筑地基基礎設計的主要內容

建筑地基基礎設計是工程的一個關鍵環節。建筑地基設計，簡單來說，就是對地基基礎進行概念設計，包括對建筑工程中的力學性質、地質性質以及土力學等概念進行研究與分析，還要對施工現場土層的含水量等情況進行全面的研究，根據所有研究結果進行建筑地基基礎設計。建筑地基基礎概念設計和傳統的建筑結構設計的概念不同，建筑地基基礎設計更注重的是對建筑工程的承載能力，負責的主要是建筑工程結構整體的穩定性，進而使建筑工程的使用壽命延長，提高建筑工程的質量。

3 建筑工程常用的地基基礎種類

建筑工程常用的基礎類型包括樁基礎、獨立基礎、鋼筋混凝土筏板基礎、條形地基基礎等，在實際工程項目中，應根據工程所在地的地質情況以及建筑的荷載情況合理選擇基礎類型。以下對分別樁基礎、獨立基礎、鋼筋混凝土筏板基礎和條形地基基礎進行簡要介紹。

3.1 樁基礎

樁基礎應用分以下幾種情況：

1）當建筑工程的上部結構需要較強的承載能力，但是地基上部土層較軟，下部分布有能夠當作樁端持力層的堅實土層的情況下；

2）當地基承載力較強，但是建筑對沉降量有較高的要求的情況下也可以應用樁基礎；

3）當天然地基的沉降量過大，難以進行處理并且難以符合建筑物澆筑要求時，可以應用樁基礎；

4）在施工環境較差，土層松軟并且較薄時可以應用樁基礎，通過鉆孔灌注短樁的方法來實現。

3.2 獨立基礎

柱下基礎一般都是采用剛性或者柔性的獨立基礎。為了減少成本支出，基礎樁距較大時，一般采用獨立基礎。建筑單位可以根據實際情況采用拉梁適當拉結的方式，提升建筑工程的穩定性和整體性，提高地基的抗變形性能和抗震性能，保證建筑的安全性，減少安全隱患。

獨立基礎一般還會被應用在高層建筑中，當高層建筑的上部結構為框架體系時，地基的承載性能較好，地基變形較小，整體建筑的荷載和柱網的分布情況整體較為均勻，可采用獨立基礎。需要注意的是，建設單位需要從橫縱2個方向進行拉梁的連接。施工時注意應根據實際情況對拉梁的斷面進行選擇，保證距離的科學性，實現建筑的穩定性[1]。

3.3 鋼筋混凝土筏板基礎

鋼筋混凝土筏板基礎的適用范圍較小，只適用于少數特殊情況下。建筑地基的土質不均勻時，地基承受力較弱，而建筑上部結構的荷載力大，通過十字交叉基礎的應用，相鄰基礎之間的距離和縫隙會變小，使很多基礎底面出現覆蓋重疊的問題，難以滿足基礎底面積的實際需求，在這種情況下，可以應用筏板基礎。另外，對含有地下室的建筑結構進行施工時，因為本身建筑結構的特殊性，會出現受潮和滲水問題，因此，建筑單位可以應用筏板基礎作為地下室的底板結構，防止各種情況和問題的發生，提高建筑結構的穩定性。筏板基礎具有較強承載力，較高的強度，能夠有效提高整體建筑結構的牢固性和穩定安全性[2]。

3.4 條形地基基礎

建筑工程的上部結構的荷載較大，而地基的抗變形性能和承載力較差時，為了保證施工質量，通常應用剛性基礎，但是應用剛性基礎很容易導致基礎斷面較大，若為淺基礎，則基礎會露出地面，不利于結構的穩定性，如果采取基礎加深的操作，會導致土方量和基礎成本造價增加。即使應用了剛性基礎，也很容易導致基礎受到的應力較大，使建筑基礎出現裂縫和不均勻沉降問題，對上部建筑的墻體穩定性和安全性造成影響。當這種情況出現時，可以應用鋼筋混凝土條形基礎，不僅可以承受較大的彎矩和剪力，更符合建筑基礎斷面的大小和配筋量要求，滿足各方面的受力要求。必要時，還可以增加肋梁，提高基礎的抗彎能力，防止地基不均勻沉降的發生[3]。

4 建筑樁基設計的主要內容

建筑采用樁基作為基礎結構時，需要明確樁基的種類和樁長，并對單樁豎向承載力進行計算，以保證樁基能夠有足夠的承載力職支撐建筑的上部結構，提高建筑的抗傾覆能力。

4.1 明確基樁的種類和長度

保證基樁設計的科學性和合理性是整個建筑結構工程順利開展的一項重要內容。首先，設計人員要對施工現場周圍的環境進行勘察，對周圍的各項設施和地質水文等因素進行深入分析和研究，進而合理選擇樁基類型。另外，根據建筑作用于樁基的荷載，計算樁基的長度，并盡量使樁端嵌入承載力較強的土層中，保證樁基的承載力和穩定性。

4.2 以建筑等級為依據對單樁豎向承載力進行核算

當建筑樁基設計為甲級時，應根據單樁靜載力測試明確單樁極限承載力；當建筑樁基設計為乙級并且施工現場地質條件較優時，可學習相同類型和規模的建筑施工案例，做好相應的復原試驗；當建筑樁基設計為丙級時，由于結構簡單，可通過乙級應用的復原測試對其進行相關數據的獲取。

樁基的直徑較大時，可以通用深層平板承載符合試驗獲得單樁豎向承載力，建筑結構施工中應用嵌巖樁時，可以通用專門的巖基平板承載符合試驗獲得單樁豎向承載力。

5 結語

我國建筑行業經過長時間的積累使我國建筑結構工程中的地基基礎種類較多，因此，在實際的建筑施工過程中，施工單位要根據實際的情況來對地基基礎的種類進行科學合理的選擇，對整體的工程進行科學合理的劃分，實現高質量高效率的完成建筑工程，保證建筑結構工程的質量。