民用建筑結構設計中的基礎設計研究

李世寶

【摘要】基礎設計是民用建筑結構設計的重要內容，對于建筑結構設計質量、施工質量與建設效益等，都具有至關重要的影響。本文分析了民用建筑結構設計中基礎設計的類型及影響因素，然后，重點研究了具體的基礎設計優化策略，希冀能為民用建筑結構設計實踐提供一定參考。

【關鍵詞】民用建筑;建筑結構;結構設計;基礎設計

在建筑整體建設中，結構設計是非常基礎和關鍵的問題。其中，基礎設計是民用建筑結構設計中的關鍵環節，設計人員要做好民用建筑結構基礎設計工作，結合實際尋找最優設計方案，以更好地提升民用建筑基礎結構設計水平與質量。

1、民用建筑基礎結構設計類型

1.1擴展基礎主要設計方式分析

1.1.1獨立基礎

在建筑整體結構中，獨立基礎的受力是比較明確的，其施工相對來說也比較簡單，成本也比較低，因而，很多民用建筑都選擇采用獨立基礎。這種民用建筑的上部結構通常采取框架結構、單層排架結構，階梯基礎、坡型基礎、杯口基礎是比較常用的獨立基礎形式。在獨立基礎設計中，需要對沖切、局部受壓、受彎等進行詳細的計算，以確保設計的科學、準確。

1.1.2條形基礎

與獨立基礎相比，民用建筑中應用條形基礎較少。只有那些建筑上部結構選擇柱距較小的框架結構、排架結構的民用建筑，才會應用這種條形基礎。因為條形基礎以單向或十字交叉方式設計，能較好地承載上部結構荷載，保證建筑結構的穩定性。在計算的時，需要考慮柱荷載和柱距的問題，如果荷載比較均勻、柱距也大致相同，就可采用倒梁法或靜力分析法計算，以使計算結果準確可靠。

1.1.3筏形基礎設計

筏形基礎的底板是連接成整片的，可細分為梁板式基礎與平板式基礎。這種基礎具有較強的整體剛度，能有效防止基礎發生不均勻沉降。這種基礎還具有一大優點，那就是地下空間比較廣闊，不僅能供業主使用，還能補償基底受力。在對筏板基礎厚度進行確定時，必須要準確極端其抗沖切、抗剪切力，計算方法一般選擇簡化計算法等。

1.2樁基礎設計主要方式

1.2.1鉆孔灌注樁設計

鉆孔灌注樁屬于一種新興的施工技術，在建筑施工中應用比較廣泛。其通過人工挖掘、機械鉆孔、鋼管擠土等方法，于建筑特定位置形成樁孔，在孔中放置鋼筋籠，再用混凝土進行澆筑，從而形成鋼筋混凝土樁基礎。其能有效解決軟土地及、建筑地形復雜等問題，能大幅提高基礎地基承載能力，而且施工振幅低，噪音小，適用性廣，施工成本低。設計鉆孔灌注樁時，必須要對其施工進行考慮，重視成樁位置、鉆孔灌注樁樁體大小，以確保方便施工，充分發揮其作用。

1.2.2預應力管樁設計

預應力技術在當今民用建筑中應用也越來越廣泛，其具有高剛度、高強度、抗滲、抗裂等特點，通過預加壓應力來抵消未來產生的拉應力，有效消除或減小開裂問題，可以增強混凝土結構的耐久性和建筑的整體穩定性與抗滲能力，延長建筑的使用壽命。在具體設計中，為提高預應力管樁應用效果，設計人員應重視和加強預應力管樁的設計，對其管樁直徑嚴格控制，合理處理基礎結構穩定性，并對管樁各構成部分進行驗證。

2、民用建筑結構基礎設計影響因素

2.1上部結構

民用建筑的上部結構能對地基基礎產生作用，進而影響到建筑的整體穩定性。同時，地基也會對上部結構的質量產生反作用力，如果地基基礎變形，上部結構的穩定性與適應性也會發生相應的改變。因此，必須要科學、合理地選擇上部及結構設計。

2.2地質條件

地質條件是影響民用建筑結構設計中基礎設計的重要因素，在進行設計前，設計人員要對建筑的地質條件進行調查研究，綜合勘察建筑的地形、地質、水文等條件，掌握準確的數據資料，在此基礎上，再確定地基方案和基礎構造設計。如果建筑的地基屬于軟土地基，就需要進行相應的處理，以提高地基的強度與穩定性，防止后期地基發生變形。

2.3外界環境

由于樁基礎在施工作業過程中，會對周圍環境產生一定的影響，如震動、噪音、擠土等。為減少其對外界環境的影響，在民用建筑結構設計中，要增加保護環境的設計，減少其對環境的破壞。

3、民用建筑結構設計中的基礎設計

3.1重視地基基礎設計

地基基礎設計對于民用建筑的后續施工影響比較大，在設計實踐中，設計人員要嚴格依據相關標準及規范，科學設計地基基礎，以進一步提高地基基礎設計質量，使之符合民用建筑結構設計及建設要求。如果民用建筑是建在邊坡或斜坡等特殊地形區域內，設計人員還要在設計中，綜合考慮地形因素的影響，根據施工現場實際條件，來科學計算地基的承載能力、沉降系數及穩定性等，以使地基基礎設計質量達到預期標準。

3.2重視建筑結構整體性能設計

提高民用建筑結構基礎設計的質量，需要綜合考慮多種因素。其中，設計人員要首先具備全局意識，對民用建筑的功能及施工規范等各項情況進行全面的了解。在此基礎上，根據民用建筑實際情況，科學選擇合理的結構設計方式，這樣才能有效保證基礎設計的效率與質量，為建筑施工夯實基礎保障。在設計過程中，設計人員還要正確地處理基礎與上部建筑之間的關系，對施工環節中可能出現的問題進行預先考慮，并從實際案例、經驗中總結出相應的處理方案，這樣才能減少施工障礙，保證民用建筑施工質量。

3.3重視基礎剛度、柔度設計

民用建筑基礎結構的剛度、柔度，對建筑的整體質量影響也比較大。在對基礎結構進行設計的過程中，設計人員需根據結構力學或彈性力學來科學設計。例如，鋼混框架的民用建筑對基礎設計、基礎承載力要求較高，如果基礎結構的承載力達不到設計標準要求，建筑就存在下沉的風險問題。因此，必須要對建筑上部和基礎結構的剛度、柔度進行全面分析，才能保證建筑設計質量。

結語：

綜上所述，民用建筑整體結構的基礎設計至關重要，同時也是一項復雜系統的工程，對整個建筑施工質量影響很大，在設計實踐中，為保證民用建筑安全性及穩定性，設計人員需綜合考量多種因素，做好基礎設計，以提高民用建筑結構基礎設計水平與質量。

參考文獻：

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