房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的基礎(chǔ)設(shè)計(jì)方案分析

任強(qiáng)

摘? 要：隨著國民經(jīng)濟(jì)的高速增長，我國房屋建筑行業(yè)也迎來了前所未有的發(fā)展機(jī)遇。目前房屋建設(shè)的規(guī)模和數(shù)量不斷擴(kuò)大，房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中暴露出來的問題越來越多。房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的合理性直接影響房屋使用價(jià)值的實(shí)現(xiàn)。該文立足于房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本要求，結(jié)合當(dāng)前普遍存在的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)問題，對房屋結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行調(diào)整。

關(guān)鍵詞：房屋建筑;結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì);基礎(chǔ)設(shè)計(jì)方案

中圖分類號(hào)： TU47? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

0 引言

結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是建筑美觀性與實(shí)用性實(shí)現(xiàn)的基礎(chǔ)。建筑基礎(chǔ)設(shè)計(jì)包括上部結(jié)構(gòu)、地質(zhì)結(jié)構(gòu)和施工環(huán)境3個(gè)部分。不合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)將會(huì)嚴(yán)重影響住戶的居住體驗(yàn)，影響房屋的耐久度和綜合質(zhì)量。建筑行業(yè)要想實(shí)現(xiàn)可持續(xù)性發(fā)展，獲取更大的經(jīng)濟(jì)效益，就必須對結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中存在的不合理現(xiàn)象進(jìn)行優(yōu)化。將設(shè)計(jì)方案調(diào)整作為建筑行業(yè)體制改革的切入點(diǎn)，推動(dòng)行業(yè)設(shè)計(jì)水平的提升[1]。

1 房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中基礎(chǔ)設(shè)計(jì)原則

1.1 經(jīng)濟(jì)性

基礎(chǔ)設(shè)計(jì)應(yīng)當(dāng)遵循經(jīng)濟(jì)合理的原則，一方面應(yīng)當(dāng)強(qiáng)化基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的科學(xué)性，在承重、防水、穩(wěn)定性方面達(dá)到國家標(biāo)準(zhǔn)，另一方面，在設(shè)計(jì)過程中應(yīng)當(dāng)充分考慮到設(shè)計(jì)所需的原材料和生產(chǎn)成本投入，將工程造價(jià)控制在合理的范圍內(nèi)。在強(qiáng)化基礎(chǔ)設(shè)計(jì)和施工質(zhì)量的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)成本總體可控。基礎(chǔ)設(shè)計(jì)在施工材料的原則和施工方案設(shè)計(jì)中降低了建材用量、減少了工人施工的難度，縮短工程建設(shè)周期。建筑設(shè)計(jì)的經(jīng)濟(jì)化有助于擴(kuò)大企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，加速企業(yè)資金回籠。從我國商品房成交情況來看，房價(jià)整體呈逐年遞增趨勢。

1.2 協(xié)調(diào)性

基礎(chǔ)設(shè)計(jì)是建筑主體設(shè)計(jì)的關(guān)鍵，發(fā)揮著承上啟下的作用，因此，基礎(chǔ)設(shè)計(jì)應(yīng)當(dāng)確保同上層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本協(xié)調(diào)。例如，房屋建設(shè)高度、重心設(shè)計(jì)等。基礎(chǔ)設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)應(yīng)當(dāng)同房屋主體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)保持一致，尤其是接合處的設(shè)計(jì)應(yīng)當(dāng)無縫銜接，從而提升房屋建設(shè)的連續(xù)性。適當(dāng)擴(kuò)大基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的成本投入，降低地質(zhì)條件和水文環(huán)境對建筑穩(wěn)定性和影響。

1.3 多元化

隨著國民經(jīng)濟(jì)的持續(xù)發(fā)展，消費(fèi)者更加注重居住環(huán)境的美觀性和空間布局的多元化。一方面，適當(dāng)轉(zhuǎn)變基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的形式，將使用性和功能性結(jié)合起來。例如，將地基設(shè)計(jì)同低下空間結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)結(jié)合起來。合理利用低下空間，緩解城市用地緊張的局面。另一方面，基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的多元化能夠?yàn)樯蠈咏Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)帶來更大的設(shè)計(jì)空間。從而促進(jìn)建筑設(shè)計(jì)的多元化，進(jìn)一步提升建筑設(shè)計(jì)的美觀性。不論是自建房還是商品房建設(shè)，房屋樣式日趨新穎化，這也對基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的可塑性和適應(yīng)性提出的更高的要求。總之，基礎(chǔ)設(shè)計(jì)應(yīng)當(dāng)同具體的施工環(huán)境和上層建筑相匹配。在兼顧經(jīng)濟(jì)性與協(xié)調(diào)性和同時(shí)，實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)思路和設(shè)計(jì)方案的多元化[2]。

1.4 延展性

基礎(chǔ)設(shè)計(jì)應(yīng)當(dāng)與時(shí)俱進(jìn)，同區(qū)域大眾審美和經(jīng)濟(jì)發(fā)展相一致。我國法律規(guī)定房屋產(chǎn)權(quán)為70年，而大眾審美正發(fā)生著持續(xù)變化，這就要求基礎(chǔ)設(shè)計(jì)應(yīng)當(dāng)具備一定的前瞻性和可塑性，能夠在大眾審美和發(fā)展中保持一定的適應(yīng)能力。行業(yè)人員應(yīng)當(dāng)結(jié)合當(dāng)下的設(shè)計(jì)潮流，結(jié)合實(shí)用性、美觀性兼具的主流設(shè)計(jì)方案對方案建設(shè)的整體布局進(jìn)行完善。基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的使用壽命遠(yuǎn)高于上層設(shè)施，因此，應(yīng)當(dāng)不斷提升基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的安全性和穩(wěn)定性，使其滿足于后期工程變更和房屋改建的基本要求，降低后期成本投入。兼容性、延展性更強(qiáng)的基礎(chǔ)設(shè)計(jì)能夠?yàn)楹笃诜课菅b修提供更多的可能。

2 房屋建筑結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)設(shè)計(jì)中的影響因素

2.1 上層結(jié)構(gòu)

一般來說，墻體厚度隨房屋設(shè)計(jì)高度遞減，這一設(shè)計(jì)能夠有效降低房屋自重，減輕對底層設(shè)施的壓力。建筑高度不同對基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的強(qiáng)度要求也不同。在設(shè)計(jì)初期，需要根據(jù)實(shí)際設(shè)計(jì)高度和上層結(jié)構(gòu)和基本樣式計(jì)算基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的受力面積和單位壓強(qiáng)。基礎(chǔ)設(shè)計(jì)關(guān)系到樁基埋藏深度和直徑大小。此外，隨著上層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)風(fēng)格和樣式的多元化，建筑重心也會(huì)隨之發(fā)生一定的偏移。總之，上層結(jié)構(gòu)決定了建筑主體的重心和重力。房屋地基也需要相應(yīng)的滿足房屋主體承重的需要，辦成地基的長期穩(wěn)定。房屋自重越大，對地面的壓強(qiáng)越高，對地基穩(wěn)定性和耐久度要求更高。

2.2 地質(zhì)結(jié)構(gòu)

地質(zhì)結(jié)構(gòu)是房屋建筑工程在設(shè)計(jì)選址階段必須重點(diǎn)考察的方面。地方條件包括土壤性質(zhì)、地質(zhì)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性、低下水水位等多種因素。地形約復(fù)雜，地面平整所需要投入的成本就越高。此外，高層住宅對地質(zhì)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性有很高的要求。例如，在地質(zhì)層斷裂處周圍不宜建設(shè)高層住宅。地質(zhì)結(jié)構(gòu)的不穩(wěn)定性將會(huì)給房屋建設(shè)和設(shè)計(jì)帶來諸多不確定因素和施工風(fēng)險(xiǎn)。穩(wěn)定連續(xù)的地址結(jié)構(gòu)能夠?yàn)榉课萁ㄖ峁┓€(wěn)定的支撐力。土壤性質(zhì)和密度也會(huì)影響地面的承載能力，泥沙淤積形成的土壤，其承重能力明顯低于巖層。最后，土壤含水量也是地質(zhì)結(jié)構(gòu)考察中必須注意的問題，近年來，因地下水位下降造成的地基空洞、路面沉降現(xiàn)象在我國東南沿海地區(qū)時(shí)有發(fā)生。在進(jìn)行基礎(chǔ)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)當(dāng)根據(jù)土壤含水量對樁基埋藏深度進(jìn)行調(diào)整且需要做好混凝土結(jié)構(gòu)的防水工作，避免地下水上泛影響混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性。

2.3 施工效果

基礎(chǔ)設(shè)計(jì)在一定程度上容易受到工程施工質(zhì)量和施工環(huán)境和影響。一方面，工程施工的規(guī)范性和工人熟練程度對施工質(zhì)量將會(huì)產(chǎn)生一定的影響。另一方面，混凝土結(jié)構(gòu)在澆筑硬化階段對氣候條件有一定的要求。現(xiàn)代化的房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)越來越重視房屋整體的抗震性能和防風(fēng)能力，因此在設(shè)計(jì)和施工過程中還需要根據(jù)實(shí)際情況和需要設(shè)置抗震防風(fēng)結(jié)構(gòu)，提升房屋結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性[3]。

3 房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的基礎(chǔ)設(shè)計(jì)方案分析

3.1 獨(dú)立基礎(chǔ)設(shè)計(jì)

獨(dú)立基礎(chǔ)設(shè)計(jì)被廣泛的運(yùn)用于農(nóng)村及城鄉(xiāng)結(jié)合部的自建房中，該結(jié)構(gòu)適用于大多數(shù)建設(shè)高度降低的房屋。獨(dú)立基礎(chǔ)設(shè)計(jì)能夠結(jié)合不同地區(qū)的土壤條件對基礎(chǔ)設(shè)計(jì)進(jìn)行調(diào)整。在地質(zhì)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的地區(qū)，可以采用剛性基礎(chǔ)，在土壤松軟、含水量較大的地區(qū)則可以選用柔性基礎(chǔ)。獨(dú)立基礎(chǔ)設(shè)計(jì)在民眾建筑中運(yùn)用廣泛、設(shè)計(jì)思路成熟。通常采用一體式建筑模式，使用一體式澆筑的立柱以提升建筑主體的穩(wěn)定性和連續(xù)性，降低墻體開裂的風(fēng)險(xiǎn)。獨(dú)立基礎(chǔ)能夠?qū)Τ兄亟Y(jié)構(gòu)起到很好的支撐作用。近年來，隨著預(yù)制裝配式混凝土結(jié)構(gòu)的普及，獨(dú)立基礎(chǔ)也能夠使用裝配式結(jié)構(gòu)作為立柱，對上層結(jié)構(gòu)起到很好的支撐作用，并且能夠有效降低房屋自重，同時(shí)，降低施工質(zhì)量對房屋建設(shè)的影響。